- •1. Основные методы измерений
- •1.1. Общая измерительная схема
- •1.2. Параметры датчиков
- •1.3. Измерительные схемы подключения электрических датчиков
- •2. Устройства для усиления сигналов первичных измерений
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Полупроводниковый усилитель «топаз-4» для тензометрических измерений
- •Техническая характеристика тензоусилителя «топаз-4»
- •Подготовка прибора к работе
- •Порядок проведения измерений
- •3. Исполнительные и регистрирующие устройства для управления процессами
- •3.1. Исполнительные механизмы
- •3.2. Универсальный регистрирующий осциллограф к 12-22
- •3.2.1. Общее устройство и принцип действия осциллографа
- •3.2.2. Устройство составных частей осциллографа
- •3.2.3. Подготовка осциллографа к работе
- •3. 2.4. Порядок работы осциллографа
- •4. Управление процессом динамических испытаний материалов
- •Порядок работы на установке
- •5. Определение физико-механических свойств материалов приборами неразрушающего контроля Лабораторная работа № 5.1 определение водонепроницаемости материалов
- •Методика проведения испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.2 определение морозостойкости материалов
- •Устройство прибора и методика проведения испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.3 определение теплопроводности материалов
- •Устройство прибора и методика проведения испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.4 определение прочности, плотности и размеров трещин материалов
- •Устройство прибора и методика проведения испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.5 прибор для измерения дальностей, длин, высот, расстояний и для вычисления площадей и обьемов
- •Технические данные и эксплуатация прибора
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.6 прибор для оперативного индивидуального контроля радиационного фона
- •Основные технические характеристики
- •Методика проведения измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5.7 прибор для оперативного определения температуры и электрических параметров
- •Основные технические характеристики
- •Методика проведения измерений
- •Контрольные вопросы
- •6. Погрешность измерений
- •6.1. Классификация погрешностей
- •6.2. Пределы допускаемой погрешности
- •7. Общие направления проведения экспериментальных исследований
- •7.1. Планирование эксперимента
- •7.2. Обработка экспериментальных данных
- •Управление статическими и динамическими процессами. Метрологическое обеспечение технических средств измерений
- •400074, Волгоград, ул. Академическая, 1
3.2. Универсальный регистрирующий осциллограф к 12-22
Двенадцатиканальный магнитоэлектрический осциллограф К 12-22, согласно техническому паспорту, представляет собой универсальный регистрирующий прибор (рис. 7) магнитоэлектрической системы с оптической записью на фотоленте двенадцати исследуемых процессов, преобразованных в электрические величины. Осциллограф предназначен для скоростных испытаний. Прибор сохраняет работоспособность при температуре окружающего воздуха от минус 60 °С до плюс 50 °С и относительной влажности окружающего воздуха 98 %. При воздействии вибрации в диапазоне частот от 15 до 200 Гц осциллограф производит измерения без дополнительных погрешностей.
Запись производится на осциллографической фотобумаге шириной 120 мм и чувствительностью не менее 700 единиц. Осциллограф имеет восемь гальванометров марки НУ-34 для различной чувствительности измерительных датчиков.
Запас фотобумаги или фотопленки в кассете составляет 20 ± 3 м при толщине фотобумаги или фотопленки 0,14—0,15 мм. Осциллограф обеспечивает четкую запись на фотобумаге или фотопленке переменных процессов со скоростью светового луча.
Осциллограф имеет 12 скоростей движения фотоленты: шесть скоростей при прямом включении электродвигателя (1 : 1) — 8; 16; 60; 130; 500; 1000 мм/с; шесть скоростей при реверсивном включении электродвигателя (1 : 10) — 0,8; 1,6; 6; 13; 50; 100 мм/с. Отклонение величины любой скорости от номинальной не более ± 10 %.
Основная погрешность регистрации электрического тока осциллографа в нормальных условиях составляет ± 1 %. Напряжение электрического питания осциллографа 27 ± 2,7 В при потреблении постоянного тока не более 4,5 А.
При проведении скоростных измерений осциллограф производит отметку времени по всей ширине записи через интервалы времени: 10; 1,0; 0,1 секунды с помощью электрических часов МЧ-65, подключаемых к осциллографу.
Рис. 7. Осциллограф К 12-22
При работе с электрическими часами МЧ-62 осциллограф производит отметку времени через интервалы времени 1,0; 0,1 с.
Дистанционный пульт управления осциллографом обеспечивает: включение питания электродвигателя; включение ламп осветителя; изменение скорости движения фотоленты, установленной на осциллографе; нанесение отметки явления; включение электрочасов; сигнализацию движения фотоленты.
3.2.1. Общее устройство и принцип действия осциллографа
Различные физические процессы, предназначенные к регистрации и измерению, при помощи датчиков преобразуются в электрические параметры — ток или напряжение. При этом к датчикам подводится электрическая энергия со стабилизированным напряжением. Электрические сигналы, несущие в себе функциональную зависимость измеряемых величин, поступают в преобразующее устройство осциллографа, которое при помощи чувствительных элементов гальванометров и оптической системы преобразует каждую измеряемую величину в пропорциональную ординату записи.
Расположение элементов на схеме (рис. 8) соответствует конструктивному размещению основных деталей осциллографа. Одним из основных элементов осциллографа является магнитный блок 1, представляющий собой замкнутую магнитную систему, собранную из постоянных магнитопроводов.
В качестве чувствительных элементов в осциллографе применяются рамочные гальванометры 2, устанавливаемые в гнездах магнитного блока.
Принцип действия гальванометра основан на взаимодействии электрического тока, проходящего по рамке, с магнитным полем постоянного магнита.
Световые потоки трех осветителей 5, отразившись от зеркал 17 и 8 и
пройдя линзы гальванометров, попадают на зеркала, жестко связанные с рамками гальванометров.
Далее, отразившись от последних, а также от зеркал 9 и 15, через цилиндрическую линзу 11 концентрируются на фотоленте в форме светящихся точек в плоскости изображения. Это позволяет производить на движущейся фотоленте запись в виде ординат всех возможных отклонений зеркал рамок гальванометров, изменяющихся во времени в зависимости от измеряемых величин.
Фотолента со сматывающей катушки 10 через ведущий барабан 13, получающий равномерное вращение с заданной скоростью от электродвигателя 14 через редуктор 16, переходит на наматывающую катушку 12.
Гелиевая лампа 7, получая импульсы от электроконтактных часов, вспыхивает через установленные интервалы времени, проектируя на фотоленту светящуюся щель лампы в виде линии через зеркала 6, 9 и 15 и цилиндрическую линзу 11.
Механизм отметки линий записи 4 получает движение от редуктора. Связанные с механизмом подвижные шторки поочередно перекрывают световые потоки от осветителей к гальванометрам. Этим обеспечивается последовательная отметка в форме коротких разрывов линий записи на фотоленте, что дает возможность различать принадлежность линии записи соответствующему гальванометру.
Рис. 8. Принципиальная схема осциллографа
Наличие набора светофильтров 3 позволяет производить запись на цветной фотопленке, что также дает возможность установить принадлежность линий записи соответствующему гальванометру.