МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Армавирский механико-технологический институт
Кафедра внутризаводского электрооборудования и автоматики
ОТЧЕТ
о лабораторной работе №2 по дисциплине «Электрические измерения »
Изучение конструкций регистрирующих измерительных приборов
Выполнила:
Студент группы 10 ФА-ЭП
ФИО_____________________________
Дата, роспись_____________________
Принял (оценка):____________________
Преподаватель Николайшвили Н.Е.
Дата, роспись______________________
Армавир – 2012
Цель работы.
Изучение конструкций регистрирующих измерительных приборов и области применения в зависимости от принципа действия.
Содержание работы.
1 Рассмотреть и дать характеристику самопишущих приборов, область их применения.
2 Рассмотреть и дать характеристику светолучевых осциллографов, область их применения.
3 Рассмотреть и дать характеристику магнитографов, графопостроителей, область их применения.
Выполнение
работы.
1 Самопишущие приборы, механизмы, основной идеей которых является замена наблюдателя механическими приспособлениями; таковы метеорологические С. приборы: барографы, термографы, гидрографы.
В самопишущих приборах прямого преобразования применяют электромеханические измерительные механизмы, оснащенные устройствами регистрации показаний в форме диаграммы. Регистрирующий орган (обычно перо 1 специальной конструкции) фиксирует чернилами изменения измеряемой величины в функции времени на движущейся диаграммной бумаге 2 (носителе). Для уменьшения погрешности от трения пера в самопишущих приборах применяют измерительные механизмы со сравнительно большим вращающим моментом, 0,5-1,0 мН*м. Промышленность выпускает самопишущие приборы в основном классов точности 1,5 и 2,5. Практически допускаемая частота регистрируемых величин не превышает 1 Гц.
Самопишущие приборы применяют при диагностировании в ряде случаев вместо светолучевых осциллографов. Запись на самопишущих приборах не требует последующей обработки и хорошо сохраняется во времени (в отличие от осциллографной фотоленты типа УФ). Ограничением для применения самопишущих приборов является возможность регистрации сравнительно низкочастотных процессов.
Отечественная промышленность выпускает несколько типов самопишущих приборов.
2
Светолучевые осциллографы. При помощи светолучевых осциллографов на одной ленте можно одновременно записывать в достаточно широком диапазоне частот (0... 10 кГц) целый ряд измеряемых параметров, что обеспечивает высокую степень наглядности и возможность сопоставления процессов во времени. Погрешность осциллографирования-1..5%. Светолучевые осциллографы можно использовать при диагностировании строительных машин и механизмов, находящихся в самых различных условиях.
Светолучевые осциллографы характеризуются:
-числом гальванометров, которое может быть установлено в осциллографе;
-числом типов гальванометров, которые могут быть использованы в данном осциллографе и гаммой их характеристик;
-типом, материалом и шириной применяемой для регистрации фотоленты (бумажная фотолепта, фотопленка или бумага типа УФ, чувствительная к ультрафиолетовым лучам для получения видимой записи сразу, без химического проявления. Ширина фотоленты - 35, 60г 100, 120, 200 и 240 мм);
-емкостью (5... 40 м) и типом (барабанная или ленточная) кассет;
-диапазон скоростей движения фотоленты для разных типов осциллографов (0,5 ... 10 000 ммс);
-длиной светового указателя;
-типом и мощностью осветителя - лампа накаливания или ртутная лампа (последняя необходима для работы с бумагой типа УФ);
-наличием отметчика времени и частотой отметок времени (1; 10; 50; 100; 200 и 500 Гц);
-температурным диапазоном работоспособности (наличием обогревателя блока гальванометров);
-наличием системы дистанционного управления и устройств, предотвращающих неполадки при регистрации и ошибки при расшифровке (указателей запаса фотоленты, сигнализаторов движения фотоленты, нумераторов кадров записи и осциллограмм).
В светолучевых осциллографах регистрация или наблюдение процессов осуществляется с помощью осциллографических гальванометров специальной конструкции и устройств развертки изображения во времени.
Развертка луча по поверхности фотопленки (фотобумаги) осуществляется путем перемещения ее с постоянной скоростью, в результате чего на фотопленке фиксируется кривая процесса – осциллограмма.
Луч света от лампы 1, проходя через конденсорную линзу 2, диафрагму 3 и трёхгранную призму 4, попадает на зеркальце гальванометра 10. Отражённый от зеркальца световой луч частично проходит через цилиндрическую линзу 6, фокусирующую луч на поверхность фотоплёнки 7 (светочувствительной бумаги). Часть светового луча при помощи призмы 9 направляется к поверхности многогранного зеркального барабана 8, а от него на матовый стеклянный экран 5 для визуального наблюдения процесса.
Верхний частотный диапазон регистрируемых сигналов не превышает 25 кГц.
Наиболее эффективно применение светолучевых осциллографов при реализации методов эталонных осциллограмм. Процесс постановки диагноза в этом случае может быть легко автоматизирован с применением специальных преобразователей графической информации.
3
В магнитографах регистрация процессов осуществляется магнитным способом. Носитель информации в виде магнитной ленты посредством электродвигателя перематывается с одной катушки на другую катушку при этом лента проходит возле магнитных головок: стирающей, записывающей и воспроизводящей.
Благодаря достоинствам магнитная регистрация становится одним из важных видов регистрации измерительной информации в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц.
Графопостроители – регистрирующие устройства, предназначенные для вычерчивания с высокой точностью графического изображения функции y=f(x) и y=f(t) двух взаимосвязанных величин x и y , преобразованных в постоянное или синусоидальное напряжение. Принцип работы графопостроителей заключается в управлении движением регистрирующего органа, например пера с чернилами, по двум взаимно перпендикулярным направлениям с помощью двух раздельных приводов, осуществляющих перемещение регистрирующего органа пропорционально величинам x и y .
Магнитная запись как средство регистрации при диагностировании имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами регистрации. В частности, на стационарных, маломобильных и тяжелых машинах можно производить регистрацию диагностических параметров в условиях эксплуатации, а затем обрабатывать эту информацию в лабораторных условиях на стандартных приборах. При магнитной записи имеются возможности широкого варьирования временного масштаба зарегистрированной информации, что существенно расширяет возможности обработки высокочастотных процессов на приборах с ограниченным частотным диапазоном. Соединение участка ленты с записью в петлю позволяет преобразовывать переходные процессы в непрерывно повторяющиеся - квазипериодические, что существенно упрощает средства обработки информации.
В магнитографах для исключения влияния неоднородности магнитной ленты и снижения требований к характеристикам усилителей записи и воспроизведения используют запись по методу частотной модуляции с девиацией частоты до 40%. Некоторые типы магнитографов позволяют также производить запись по методу амплитудной модуляции.
Для регистрации используют магнитную ленту шириной б, 12,7 и 25,4 мм. При этом на 6-миллиметровой ленте можно разместить до трех рабочих каналов, на ленте 12,7 мм размещают 7 каналов, а на ленте 25,4 мм - 14 каналов.
Наиболее целесообразно применение магнитографов при диагностировании для регистрации виброакустических сигналов, поскольку именно эти сигналы нуждаются в обработке на сложных приборах, которые обычно трудно доставить к диагностируемым машинам.
Графопостроитель плоттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Вывод : Я изучила конструкции регистрирующих измерительных приборов и области применения в зависимости от принципа действия.