Введение

Глава 2. Милливольтметр Ф5303

3.3 Температурная компенсация

Заключение

Литература

Приложение 1

Приложение 2

Введение

Особое место в измерительной технике занимают электрические измерения. Современная энергетика и электроника опираются на измерение электрических величин. В настоящее время разработаны и выпускаются приборы, с помощью которых могут быть произведены измерения более 50 электрических величин. Перечень электрических величин включает в себя ток, напряжение, частоту, отношение токов и напряжений, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т.д. Многообразие измеряемых величин определило и многообразие технических средств, реализующих измерения.

Цель работы заключается в анализе технического обслуживания и ремонта электроизмерительных приборов, в том числе и милливольтметра.

Задачи дипломной работы:

Произвести анализ литературы по исследуемой проблеме;

Рассмотреть основные понятия и общие сведения из теории измерений;

Выделить классификацию электроизмерительных приборов;

Проанализировать понятия о погрешностях измерений, классах точности и классификации средств измерений;

Рассмотреть назначение, структуру, технические данные, характеристики и принцип действия милливольтметра, его эксплуатационную поверку компенсационным методом;

Проанализировать техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов, в том числе милливольтметра, а именно: разборку и сборку измерительного механизма; регулировку, градуировку и проверку; температурную компенсацию;

Рассмотреть организацию ремонтной службы КИПиА, структуру участка ремонта средств КИПиА, организацию рабочего места слесаря КИПиА;

Сделать соответствующие выводы.

Глава 1. Электроизмерительные приборы

1.1 Основные понятия и общие сведения из теории измерений

Показания (сигналы) электроизмерительных приборов используют для оценки работы различных электротехнических устройств и состояния электрооборудования, в частности состояния изоляции. Электроизмерительные приборы отличаются высокой чувствительностью, точностью измерений, надежностью и простотой исполнения .

Наряду с измерением электрических величин - тока, напряжения, мощности электрической энергии, магнитного потока, емкости, частоты и т. д. - с их помощью можно измерять и неэлектрические величины.

Показания электроизмерительных приборов можно передавать на дальние расстояния (телеизмерение), они могут использоваться для непосредственного воздействия на производственные процессы (автоматическое регулирование); с их помощью регистрируют ход контролируемых процессов, например путем записи на ленте и т. д.

Применение полупроводниковой техники существенно расширило область применения электроизмерительных приборов.

Измерить какую-либо физическую величину - это значит найти ее значение опытным путем с помощью специальных технических средств .

Для различных измеряемых электрических величин существуют свои средства измерений, так называемые меры. Например, мерами э. д. с. служат нормальные элементы, мерами электрического сопротивления - измерительные резисторы, мерами индуктивности - измерительные катушки индуктивности, мерами электрической емкости - конденсаторы постоянной емкости и т. д.

На практике для измерения различных физических величин применяют различные методы измерения. Все измерения от способа получения результата делятся на прямые и косвенные. При прямом измерении значение величины получают непосредственно из опытных данных. При косвенном измерении искомое значение величины находят путем подсчета с использованием известной зависимости между этой величиной и величинами, получаемыми на основании прямых измерений. Так, определить сопротивление участка цепи можно путем измерения протекающего по нему тока и приложенного напряжения с последующим подсчетом этого сопротивления из закона Ома .

Наибольшее распространение в электроизмерительной технике получили методы прямого измерения, так как они обычно проще и требуют меньших затрат времени .

В электроизмерительной технике используют также метод сравнения, в основе которого лежит сравнение измеряемой величины с воспроизводимой мерой. Метод сравнения может быть компенсационным и мостовым. Примером применения компенсационного метода служит измерение напряжения путем сравнения его значения со значением э. д. с. нормального элемента. Примером мостового метода является измерение сопротивления с помощью четырехплечной мостовой схемы. Измерения компенсационным и мостовым методами очень точные, но для их проведения требуется сложная измерительная техника.

При любом измерении неизбежны погрешности, т. е. отклонения результата измерения от истинного значения измеряемой величины, которые обусловливаются, с одной стороны, непостоянством параметров элементов измерительного прибора, несовершенством измерительного механизма (например, наличием трения и т. д.), влиянием внешних факторов (наличием магнитных и электрических полей), изменением температуры окружающей среды и т. д., а с другой стороны, несовершенством органов чувств человека и другими случайными факторами. Разность между показанием прибора А П и действительным значением измеряемой величины А Д, выраженная в единицах измеряемой величины, называется абсолютной погрешностью измерения:

Величина, обратная по знаку абсолютной погрешности, носит название поправки:

(2)

Для получения истинного значения измеряемой величины необходимо к измеренному значению величины прибавить поправку:

(3)

Для оценки точности произведенного измерения служит относительная погрешность δ, которая представляет собой отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины, выраженное обычно в процентах :

(4)

Следует отметить, что по относительным погрешностям оценивать точность, например, стрелочных измерительных приборов весьма неудобно, так как для них абсолютная погрешность вдоль всей шкалы практически постоянна, поэтому с уменьшением значения измеряемой величины растет относительная погрешность (4). Рекомендуется при работе со стрелочными приборами выбирать пределы измерения величины так, чтобы не пользоваться начальной частью шкалы прибора, т. е. отсчитывать показания по шкале ближе к ее концу.

Точности измерительных приборов оценивают по приведенным погрешностям, т. е. по выраженному в процентах отношению абсолютной погрешности к нормирующему значению А H:

(5)

Нормирующим значением измерительного прибора называется условно принятое значение измеряемой величины, могущее быть равным верхнему пределу измерений, диапазону измерений, длине шкалы и др.

Погрешности приборов подразделяют на основную, присущую прибору при нормальных условиях применения вследствие несовершенства его конструкции и выполнения, и дополнительную, обусловленную влиянием на показания прибора различных внешних факторов .

Нормальными рабочими условиями считают температуру окружающей среды (20 5)°С при относительной влажности (65 15)%, атмосферном давлении (750 30) мм рт. ст., в отсутствие внешних магнитных полей, при нормальном рабочем положении прибора и т. д. В условиях эксплуатации, отличных от нормальных, в электроизмерительных приборах возникают дополнительные погрешности, которые представляют собой изменение действительного значения меры (или показания прибора), возникающее при отклонении одного из внешних факторов за пределы, установленные для нормальных условий.

Допустимое значение основной погрешности электроизмерительного прибора служит основанием для определения его класса точности. Так, электроизмерительные приборы по степени точности подразделяются на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, причем цифра, обозначающая класс точности, указывает на наибольшее допустимое значение основной погрешности прибора (в процентах). Класс точности указывается на шкале каждого измерительного прибора и представляет собой цифру, обведенную кружком.

Шкалу прибора разбивают на деления. Цена деления (или постоянная прибора) есть разность значений величины, которая соответствует двум соседним отметкам шкалы. Определение цены деления, например, вольтметра и амперметра производят следующим образом: C U = U H /N - число вольт, приходящееся на одно деление шкалы; C I = I H /N - число ампер, приходящееся на одно деление шкалы; N - число делений шкалы соответствующего прибора.

Важной характеристикой прибора является чувствительность S, которую, например, для вольтметра S U и амперметра S I , определяют следующим образом: S U = N/U H - число делений шкалы, приходящееся на 1 В; S I = N/I Н - число делений шкалы, приходящееся на 1 А .

1.2 Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительную аппаратуру и приборы можно классифицировать по ряду признаков. По функциональному признаку эту аппаратуру и приборы можно разделить на средства сбора, обработки и представления измерительной информации и средства аттестации и поверки .

Электроизмерительную аппаратуру по назначению можно разделить на меры, системы, приборы и вспомогательные устройства. Кроме того, важный класс электроизмерительных приборов составляют преобразователи, предназначенные для преобразования электрических величин в процессе измерения или преобразования измерительной информации .

По способу представления результатов измерений приборы и устройства можно разделить на показывающие и регистрирующие.

По методу измерения средства электроизмерительной техники можно разделить на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения (уравновешивания) .

По способу применения и по конструкции электроизмерительные приборы и устройства делятся на щитовые, переносные и стационарные.

По точности измерения приборы делятся на измерительные, в которых нормируются погрешности; индикаторы, или внеклассные приборы, в которых погрешность измерений больше предусматриваемой соответствующими стандартами, и указатели, в которых погрешность не нормируется.

По принципу действия или физическому явлению можно выделить следующие укрупненные группы: электромеханические, электронные, термоэлектрические и электрохимические .

В зависимости от способа защиты схемы прибора от воздействия внешних условий корпуса приборов делятся на обыкновенные, водо-, газо-, и пылезащищенные, герметические, взрывобезопасные.

Электроизмерительная техника делится на следующие группы :

1. Цифровые электроизмерительные приборы. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

2. Поверочные установки и установки для измерений электрических и магнитных величин.

3. Многофункциональные и многоканальные средства, измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы.

4. Щитовые аналоговые приборы.

5. Приборы лабораторные и переносные.

6. Меры и приборы для измерений электрических и магнитных величин.

7. Приборы электроизмерительные регистрирующие.

8. Измерительные преобразователи, усилители, трансформаторы и стабилизаторы.

9. Счетчики электрические.

10. Принадлежности, запасные и вспомогательные устройства.

1.3 Понятие о погрешностях измерений, классах точности и классификации средств измерений

Погрешность (точность) измерительного прибора характеризуется разностью показаний прибора и истинным значением измеряемой величины. В технических измерениях истинное значение измеряемой величины не может быть точно определено в силу имеющихся погрешностей измерительных приборов, которые возникают из-за целого ряда факторов, присущих собственно измерительному прибору и изменению внешних условий - магнитных и электрических полей, температуры и влажности окружающей среды и т.д.

Средства контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА) характеризуются двумя видами погрешностей: основной и дополнительной.

Основная погрешность характеризует работу прибора в нормальных условиях, оговоренных техническими условиями завода-изготовителя .

Дополнительная погрешность возникает в приборе при отклонении одной или нескольких влияющих величин от требуемых технических норм завода-изготовителя .

Абсолютная погрешностьDх - разность между показаниями рабочего прибора х и истинным (действительным) значением измеряемой величины х 0 , т. е. Dх = X - Х 0 .

В измерительной технике более приемлемыми являются относительная и приведенная погрешности .

Относительная погрешность измерения g отн характеризуется отношением абсолютной погрешности Dх к действительному значению измеряемой величины х 0 (в процентах), т. е.

g отн = (Dх / х 0) · 100 %.

Приведенная погрешностьg пр. представляет собой отношение абсолютной погрешности прибора Dх к постоянной для прибора нормирующей величины х N (диапазону измерения, длины шкалы, верхнему пределу измерения), т. е.

g пр. = (Dх / х N) ·100 %.

Класс точности средств КИПиА - обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей и параметрами, влияющими на точность измерений, значения которых устанавливаются стандартами. Существуют следующие классы точности приборов: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4,0.

Погрешности измерений подразделяются на систематические и случайные .

Систематическая погрешность характеризуется повторяемостью при измерениях, так как известен характер ее зависимости от измеряемой величины. Такие погрешности делятся на постоянные и временные. К постоянным относят погрешность градуировок приборов, балансировки подвижных частей и т. д. К временным относятся погрешности, связанные с изменением условий применения приборов .

Случайная погрешность - погрешность измерения, изменяющаяся по неопределенному закону при многократных измерениях какой-либо постоянной величины .

Погрешности средств измерений определяются методом сличения показаний образцового и ремонтируемого прибора. При ремонте и поверках измерительных приборов в качестве образцовых средств используют приборы повышенного класса точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2.

В метрологии - науке об измерениях - все средства для измерений классифицируют в основном по трем критериям: по виду средств измерений, принципу действия и метрологическому использованию.

По видам средств измерений различают меры, измерительные устройства и измерительные установки и системы .

Под мерой понимается средство измерений, используемое для воспроизведения заданной физической величины.

Измерительный прибор - средство измерений, используемое для выработки измерительной информации в виде, пригодном для контроля (визуальном, автоматической фиксации и ввода в информационные системы).

Измерительная установка (система) - совокупность различных средств измерений (включая датчики, преобразователи), используемых для выработки сигналов измерительной информации, их обработки и использования в автоматических системах управления качеством выпускаемой продукции.

При классификации средств измерений по принципу действия в названии используется физический принцип действия данного прибора, например магнитный газоанализатор, термоэлектрический преобразователь температуры и т. д. При классификации по метрологическому назначению различаются рабочие и образцовые средства измерения .

Рабочее средство измерения - средство, используемое для оценки значения измеряемого параметра (температура, давление, расход) при контроле различных технологических процессов.

Глава 2. Милливольтметр Ф5303

2.1 Назначение, структура и принцип действия милливольтметра

Рис.1. Милливольтметр Ф5303

Милливольтметр Ф5303 предназначен для измерений среднеквадратических значений напряжения в цепях переменного тока при синусоидальной и искаженной форме сигнала (рис.1) .

Принцип действия прибора основан на линейном преобразовании среднеквадратичного значения выходного приведенного напряжения в постоянный ток с последующим измерением его прибором магнитоэлектрической системы.

Милливольтметр состоит из шести блоков: входного; входного усилителя; оконечного усилителя; усилителя постоянного тока; калибратора; питания и управления .

Прибор смонтирован на горизонтальном шасси с вертикальной передней панелью, в металлическом корпусе с отверстиями для охлаждения.

Применяется для точных измерений в маломощных цепях электронных приборов при их проверке, настройке, регулировке и ремонте (только в закрытых помещениях) .

2.2 Технические данные и характеристики

Диапазон измерения напряжения, мВ :

0,2 – 1; 0,6 – 3;

2 – 10; 6 – 30;

600 – 3*10 3 ;

(2 ÷ 10) *10 3 ;

(6 ÷ 30) *10 3 ;

(20 ÷ 100) *10 3 ;

(60 ÷ 300) *10 3 ;

Пределы допускаемой основной погрешности в нормальной области частот в процентах от наибольшего значения диапазонов измерений: в диапазонах измерений напряжения с наибольшими значениями от 10 мВ до 300 В - не более ±0,5; в диапазонах измерений напряжения с наибольшими значениями 1; 3 мВ - не более ±1,0 .

Наибольшие значения диапазонов измерений напряжения:

o 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ;

o 1; 3; 10; 30; 100; 300 В.

Нормальная область частот от 50 Гц до 100 мГц.

Рабочая область частот при измерении от 10 до 50 Гц и от 100 кГц до 10 МГц .

Питание от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц напряжением (220 ± 22) В .

2.3 Эксплуатационная поверка милливольтметра компенсационным методом

Компенсационным методом на потенциометрической установке поверяются приборы высших классов 0,1 – 0,2 и 0,5 .

Поверка милливольтметра, номинальный предел которых выше 20 мв, а также вольтметров с верхним пределом измерения не более номинального предела потенциометра производится по схеме 1 и 2 (рис.2, рис.3).

Схема 1 применяется в тех случаях, когда напряжение измеряется непосредственно на зажимах милливольтметра, а схема 2, когда напряжение измеряется на концах соединительных проводников прибора.

Если номинальный предел милливольтметра меньше 20 мв, то применяется схема, изображенная на рис.4.

Рис.2. Схема поверки милливольтметров с пределом mV h > 20 мв без калиброванных соединительных проводов

Рис.3. Схема поверки милливольтметров с пределом mV h > 20 мв совместно с калиброванными соединительными проводами

Рис.4. Схема поверки милливольтметров с пределом измерения меньше 20 мв

Глава 3. Техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов (милливольтметр)

3.1 Разборка и сборка измерительного механизма

Ввиду большого разнообразия конструкций измерительных механизмов приборов трудно описать все операции разборки и сборки приборов. Однако большинство операций являются общими для любых конструкций приборов, в том числе и для милливольтметра .

Однородные ремонтные операции должны выполняться мастерами различной квалификации. Работы по ремонту приборов класса 1 – 1,5 – 2,5 – 4 выполняются лицами с квалификацией 4 – 6 разряда. Ремонт же приборов класса 0,2 и 0,5 сложных и специальных приборов выполняется электромеханиками 7 – 8 разряда и техниками со специальным образованием .

Разборка и сборка являются ответственными операциями при ремонте приборов, поэтому выполнение этих операций должно быть аккуратным и тщательным. При небрежной разборке портятся отдельные детали, в результате чего к уже имеющимся неисправностям добавляются новые. Прежде чем приступить к разборке приборов, необходимо придумать общий порядок и целесообразность проведения полной или частичной разборки .

Полная разборка производится при капитальном ремонте, связанном с перемоткой рамок, катушек, сопротивлений, изготовлением и заменой сгоревших и разрушенных деталей. Полная разборка предусматривает разъединение отдельных частей между собой. При среднем же ремонте в большинстве случаев производится неполная разборка всех узлов прибора. В этом случае ремонт ограничивается выниманием подвижной системы, заменой подпятников и заправкой кернов, сборкой подвижной системы, регулированием и подгонкой к шкале показаний прибора. Переградуировка прибора при среднем ремонте производится только при потускневшей, грязной шкале, а в остальных случаях шкала должна сохраняться с прежними цифровыми отметками. Одним из качественных показателей среднего ремонта является выпуск приборов с прежней шкалой .

Разборку и сборку необходимо производить с помощью часовых пинцетов, отверток, малых электрических паяльников мощностью 20 – 30 – 50 вт, часовых кусачек, овалогубцев, плоскогубцев и специально сделанных ключей, отверток и т.д. На основании выявленных неисправностей прибора приступают к разборке. При этом соблюдается следующий порядок. Сначала снимается крышка кожуха, прибор очищается внутри от пыли и грязи. Затем определяется момент антимагнитной пружинки и отвинчивается шкала (подшкальник).

При капитальном ремонте сложных и многопредельных приборов снимается схема, замеряются все сопротивления (запись производится в рабочей тетради мастера) .

Затем отпаивается внешний конец пружины. Для этого стрелка отводится рукой до максимума, причем пружинка закручивается. К пружинодержателю прикладывают нагретый электрический паяльник, и пружинка, отпаиваясь, соскальзывает с пружинодержателя. Теперь можно приступить к дальнейшей разборке. Специальным ключом, комбинированной отверткой или пинцетом отвинчивают контргайку и оправку с подпятником. Выводят крыло воздушного или магнитного успокоителя, а у приборов с квадратным сечением коробки снимают крышку успокоителя .

После выполнения этих операций вынимается подвижная система прибора, проверяются подпятники и концы осей или кернов. Для этого их осматривают под микроскопом. В случае надобности керны вынимаются для заправки при помощи ручных тисочков, бокорезов или кусачек. Захваченный керн слегка поворачивается при одновременном осевом усилии.

Дальнейшая разборка подвижной системы по составным частям производится в тех случаях, когда не удается вынуть керн (вынимается ось). Но прежде чем разобрать подвижную систему по частям, нужно произвести фиксацию взаимного расположения деталей, закрепленных на оси: стрелки относительно железного лепестка и крыла успокоителя, а также деталей вдоль оси (по высоте). Для фиксации расположения стрелки, лепестка и крыла успокоителя изготовляется приспособление, в котором имеется отверстие и углубления для пропускания оси и поршенька .

Разбирается милливольтметр в следующем порядке: снимается крышка или кожух прибора, замеряется момент пружин, производится внутренний осмотр, снимается электрическая схема прибора, проверяются цепи схемы, измеряются сопротивления; снимается подшкальник, отпаиваются проводники, идущие к пружинодержателям, затем вынимается обойма подвижной системы.

Особо тщательно осматривают и очищают детали и узлы подвижной и неподвижной частей; концы осей прокалываются через бумагу без ворса или накалываются в сердцевину подсолнуха. Углубление подпятника протирается палочкой, смоченной в спирте, очищается камера и крыло успокоителя.

При сборке приборов необходимо особое внимание уделять тщательности установки подвижных систем в опоры и регулировке зазоров. последовательность операций сборки обратна их последовательности при разборке. Порядок сборки прибора состоит в следующем .

Вначале собирается подвижная система. При этом необходимо сохранить прежнее взаимное расположение деталей, фиксация которых была произведена при разборке. Подвижная система устанавливается в опоры прибора. Нижняя оправка прочно закрепляется контргайкой, а верхней оправкой производится окончательная установка оси в центрах подпятников. Регулировка зазора выполняется с таким расчетом, чтобы он имел нормальную величину. При этом необходимо поворачивать оправку на 1/8 – 1/4 оборота, контролируя при этом величину зазора .

При неаккуратной сборке и довертывании оправки до упора происходит разрушение подпятника (камня) и оси. Даже незначительное надавливание на подвижную систему вызывает большие удельные давления между концами осей и углублениями подпятников. В этом случае требуется вторичная разборка подвижной системы .

После регулировки зазора проверяется, свободно ли перемещается подвижная система. Крыло успокоителя и лепесток не должны задевать стенки успокоительной камеры и каркас катушки. Для перемещения подвижной системы вдоль оси производится поочередное вывертывание и ввертывание оправок на одинаковое количество оборотов.

Затем припаивается наружный конец пружинки к пружинодержателю таким образом, чтобы стрелка располагалась на нулевой отметке. После припайки пружины еще раз проверяется возможность свободного движения подвижной системы .

3.2 Регулировка, градуировка и проверка

По окончании переделки прибора или после капитального ремонта его производится регулировка предела шкалы. У нормально отрегулированного прибора отклонение стрелки от первоначального должно быть 90°. При этом нулевая и максимальная отметки шкалы располагаются симметрично на одном уровне .

Для регулировки предела шкалы отремонтированный прибор включается в электрическую схему с плавной регулировкой тока от нуля до максимума. Остро заточенным карандашом ставят нулевую отметку у конца стрелки при отсутствии тока в схеме. Затем измеряют расстояние от винта, закрепляющего шкалу, до нулевой отметки и переносят это расстояние циркулем-измерителем на другой конец шкалы. При этом сообразуются с концом передвинутой стрелки. После этого включают ток и доводят стрелку контрольного прибора до верхнего предела, на который изготовляется прибор. Если стрелка регулируемого прибора не доходит до конечной точки шкалы, то магнитный шунт сдвигается к центру магнитного поля до тех пор, пока стрелка не установится на максимальной отметке. В случае отклонения стрелки за предельную отметку шунт сдвигается в обратную сторону, т.е. магнитное поле уменьшается. Убирать шунт при регулировке не рекомендуется .

После регулировки предела шкалы приступают к градуировке прибора. При градуировке важное значение имеет выбор количества цифровых отметок и цены деления. Градуировка прибора производится следующим образом.

1. Устанавливают корректором стрелку на нулевую отметку и прибор включают в схему с образцовым прибором. Проверяют возможность свободного передвижения стрелки по шкале.

2. По образцовому прибору устанавливают стрелку градуируемого прибора на номинальную величину.

3. Уменьшая показания прибора, устанавливают расчетные градуировочные величины по образцовому прибору и отмечают их карандашом на подшкальнике градуируемого прибора. При неравномерном характере шкалы рекомендуется наносить промежуточные точки между цифровыми отметками.

4. Выключают ток и замечают, возвратилась ли стрелка на нуль, если нет, то стрелку устанавливают на нуль с помощью корректора.

В таком же порядке наносятся градуировочные отметки при перемещении стрелки от нуля до номинальной величины .

После ремонта прибора еще раз проверяют, свободно ли перемещается подвижная система, осматривают внутренние части прибора и производят записи показаний образцового и отремонтированного приборов при изменении измеряемой величины от максимума до нуля и обратно. Подведение стрелки проверяемого прибора к цифровым отметкам производится плавно. Результаты проверки заносятся в специальный протокол .

Схема проверки приборов электромагнитной системы приведена в Приложении 1.

Расчетные данные градуировки и проверки милливольтметра сведем в таблицу 1.

Таблица 1. Расчетные данные для милливольтметра

3.3 Температурная компенсация

Наличие в схемах приборов проволоки и спиральных пружинок, которые используются для подвода тока в подвижную систему, приводит к возникновению дополнительных погрешностей от изменения температуры. По ГОСТ 1845 – 52 величины погрешности прибора от изменения температуры строго регламентированы .

Для предупреждения влияния изменений температуры в приборах предусматриваются схемы с температурной компенсацией. В приборах с простейшей схемой температурной компенсации, таких как милливольтметры последовательно с сопротивлением рамки или рабочей катушки, изготовленных из медной проволоки, подключается добавочное сопротивление из манганина или константана (рис.5).

Рис.5. Схема милливольтметра с простейшей температурной компенсацией

Схема сложной температурной компенсации милливольтметра приведена в Приложении 2.

3.4 Организация ремонтной службы КИПиА, структура участка ремонта средств КИПиА

В зависимости от структуры предприятия участок ремонта средств КИПиА так же, как и участок эксплуатации КИПиА, относится к цеху КИПиА или отделу метрологии .

Руководство ремонтным участком КИПиА осуществляет начальник участка или старший мастер. Штатное расписание участка зависит от номенклатуры эксплуатируемых средств контроля, измерения и регулирования, а также объема выполняемых работ. На больших предприятиях при широкой номенклатуре средств КИПиА в состав ремонтного участка входят ряд специализированных подразделений ремонта: приборов измерения и регулирования температуры; приборов давления, расхода и уровня; аналитических приборов; приборов измерения физико-химических параметров; электроизмерительных и электронных приборов .

Основными задачами участка являются ремонт средств КИПиА, их периодическая поверка, аттестация и представление приборов и мер в установленные сроки органам Государственной поверки.

В зависимости от объема ремонтных работ различаются следующие виды ремонтов: текущий, средний, капитальный.

Текущий ремонт средств КИПиА производит эксплуатационный персонал участка КИПиА .

Средний ремонт предусматривает частичную или полную разборку и настройку измерительной, регулирующей или других систем приборов; замену деталей, чистку контактных групп, узлов и блоков.

Капитальный ремонт регламентирует полную разборку прибора или регулятора с заменой деталей и узлов, пришедших в негодность; градуировку, изготовление новых шкал и опробование прибора после ремонта на испытательных стендах с последующей поверкой (государственной или ведомственной).

Поверка прибора - определение соответствия прибора всем техническим требованиям, предъявляемым к прибору. Методы поверки определяются заводскими техническими условиями, инструкциями и методическими указаниями Государственного комитета стандартов. Метрологический надзор осуществляют проведением поверок средств контроля, измерений, метрологической ревизией и метрологической экспертизой. Метрологический надзор осуществляется единой метрологической службой. Государственная поверка приборов осуществляется метрологической службой Государственного комитета стандартов. Кроме того, отдельным предприятиям дается право на проведение ведомственной поверки определенных групп приборов. При этом предприятиям, имеющим право ведомственной поверки, выдается специальное клеймо .

После удовлетворительных результатов поверки на лицевую часть прибора или стекло наносится оттиск поверительного клейма.

Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной и инспекционным поверкам. Сроки периодической поверки приборов (средств измерений) определяются действующими стандартами (табл. 2).

Таблица 2. Периодичность поверки средств измерений

Примечание: ГМС - государственная метрологическая служба, ВМС - ведомственная метрологическая служба.

3.5 Организация рабочего места слесаря КИПиА

Слесари КИПиА в зависимости от структуры предприятия выполняют как ремонтные, так и эксплуатационные работы.

В задачу эксплуатации средств КИПиА, установленных на производственных участках и цехах, входит обеспечение бесперебойной, безаварийной работы приборов контроля, сигнализации и регулирования, установленных в щитах, пультах и отдельных схемах .

Ремонт и поверка средств КИПиА производится в цехах КИПиА или отделе метрологии с целью определения метрологических характеристик средств измерений .

Рабочее место слесаря КИПиА, занимающегося эксплуатацией средств, имеет щиты, пульты и мнемосхемы с установленной аппаратурой, приборами; стол-верстак с источником регулируемого переменного и постоянного тока; испытательные приспособления и стенды; кроме того, на рабочем месте должна быть необходимая техническая документация - монтажные и принципиальные схемы автоматизации, инструкции заводов-изготовителей приборов; индивидуальные средства защиты для работы в электроустановках до 1000 В; индикаторы напряжения и пробники; приборы для проверки работоспособности средств измерения и элементов автоматики.

На рабочем месте должны поддерживаться санитарно-бытовые условия: площадь на одно рабочее место слесаря КИПиА - не менее 4,5 м 2 , температура воздуха в помещении (20±2)°С; кроме того, должна работать приточно-вытяжная вентиляция, рабочее место должно быть достаточно освещено.

На каждый прибор, находящийся в эксплуатации, заводится паспорт, в который заносятся необходимые сведения о приборе, дата начала эксплуатации, сведения о ремонте и поверке .

Картотека на средства измерения, находящиеся в эксплуатации, хранится на участке, занимающемся ремонтом и поверкой. Там же хранятся и аттестаты на образцовые и контрольные меры измерений.

Для осуществления ремонта и поверки на участке должна иметься конструкторская документация, регламентирующая производство ремонта каждого вида измерительной техники, а также его поверку. В эту документацию включаются нормативы по среднему и капитальному ремонту; нормах расхода запасных частей, материалов .

Складирование средств, поступающих на ремонт и прошедших ремонт и поверку, должно производиться раздельно. Для складирования имеются соответствующие стеллажи; предельно допустимая нагрузка на каждую полку указывается соответствующей биркой.

Заключение

В работе обобщена практика ремонта и технического обслуживания электроизмерительных средств, в том числе и милливольтметра.

Преимуществами электроизмерительных приборов являются простота изготовления, дешевизна, отсутствие токов в подвижной системе, устойчивость к перегрузкам. К недостаткам следует отнести малую динамическую устойчивость приборов.

В дипломной работе мы рассмотрели основные понятия и общие сведения из теории измерений; выделили классификацию электроизмерительных приборов; произвели анализ литературы по исследуемой проблеме; проанализировали понятия о погрешностях измерений, классах точности и классификации средств измерений; рассмотрели назначение, структуру, технические данные, характеристики и принцип действия милливольтметра, его эксплуатационную поверку компенсационным методом; проанализировали техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов, в том числе милливольтметра, а именно: разборку и сборку измерительного механизма; регулировку, градуировку и проверку; температурную компенсацию; рассмотрели организацию ремонтной службы КИПиА, структуру участка ремонта средств КИПиА, организацию рабочего места слесаря КИПиА; сделали соответствующие выводы.

Данная тема очень интересна и требует ее дальнейшего изучения.

В результате проведенной работы была достигнута ее цель и получены позитивные результаты в решении всех поставленных задач.

Литература

1. Арутюнов В.О. Расчет и конструкции электроизмерительных приборов, Госэнергоиздат, 1956.

2. Минин Г.П. Эксплуатация электроизмерительных приборов. – Ленинград, 1959.

3. Михайлов П.А., Нестеров В.И. Ремонт электроизмерительных приборов, Госэнергоиздат, 1953.

4. Фремке А.В. и др. Электрические измерения. – Л.: Энергия, 1980.

5. Хлистунов В.Н. Цифровые электроизмерительные приборы. – М.: Энергия, 1967.

6. Чистяков М.Н. Справочник молодого рабочего по электроизмерительным приборам. – М.: Высш. шк., 1990.

7. Шабалин С.А. Ремонт электроизмерительных приборов: Справоч. книга метролога. - М.: Изд-во стандартов, 1989.

8. Шилоносов М.А. Электрические контрольно-измерительные приборы. – Свердловск, 1959.

9. Шкабардня М.С. Новые электроизмерительные приборы. - Л.: Энергия, 1974.

10. Электрические и магнитные измерения. Под ред. Е.Г. Шрамкова, ОНТИ, 1937.

Приложение 1

Схема проверки приборов электромагнитной системы

Приложение 2

Схема сложной температурной компенсации милливольтметра

а – общая схема для пределов 45 мв и 3 в; б, в, г – преобразование сложной схемы в простую (предел 45 мв); д, е, ж – преобразование сложной схемы в простую (предел 3 в)

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

Письменная экзаменационная работа

На тему: Эксплуатация электроизмерительных приборов

Нижний Новгород 2012

Введение

.

1Магнитоэлектрические приборы

2Электродинамические приборы

3Индукционные приборы

4Стрелочные приборы

.Схемы включения электрических измерительных приборов

.

.Обучение персонала правилам электробезопасности

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Особое место в измерительной технике занимают электрические измерения. Современная энергетика и электроника опираются на измерение электрических величин. В настоящее время разработаны и выпускаются приборы, с помощью которых могут быть произведены измерения более 50 электрических величин. Перечень электрических величин включает в себя ток, напряжение, частоту, отношение токов и напряжений, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т.д. Многообразие измеряемых величин определило и многообразие технических средств, реализующих измерения.

Измерения являются одним из основных способов познания природы, её явлений и законов. Каждому, новому открытию в области естественных и технических наук предшествует большое число различных измерений.

Важную роль играют измерения в создании новых машин, сооружений, повышении качества продукции.

Особо важную роль играют электрические измерения как электрических так и не электрических величин.

Первый в мире электроизмерительный прибор «указатель электрической силы» был создан в 1745 году, академиком Г.В. Рохманом, соратником М.В. Ломоносова.

Это был электрометр - прибор для измерения разности потенциалов. Однако только со второй половины XIX века в связи с созданием генераторов электрической энергии остро встал вопрос о разработке различных электроизмерительных приборов.

Вторая половина XIX века, начало XX века, - русский электротехник М.О. Доливо-добровольский разработал амперметр и вольтметр, электромагнитный системы; индукционный измерительный механизм; основы ферродинамических приборов.

В последующем развитие приборостроения идёт неизменно опережающими темпами.

Основные достижения:

Аналоговые приборы непосредственной оценки улучшенных свойств;

Узко профильные аналоговые сигнализирующие контрольные приборы;

Прецизионные полуавтоматические конденсаторы, мосты, делители напряжения, другие установки;

Цифровые измерительные приборы;

Применение микропроцессоров;

Измерительный компьютер.

Современное производство немыслимо без современных средств измерений. Электроизмерительная техника постоянно совершенствуется.

В приборостроении широко используется достижения радиоэлектроники, вычислительной техники, и другие достижения науки и техники. Всё чаще применяют микропроцессоры и микро ЭВМ.

Измерением называется нахождение значений физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.

Измерения должны выполняться в общепринятых единицах.

Средствами электрических измерений называются технические средства, использующиеся при электрических измерениях.

Цель работы заключается в анализе эксплуатации электроизмерительных приборов.

Задачи работы:

·Рассмотреть магнитоэлектрические приборы

·Рассмотреть Электродинамические приборы

·Рассмотреть Индукционные приборы

·Рассмотреть Стрелочные приборы

·Изучить схему включения электрических измерительных приборов

·Рассмотреть надзор за состоянием электроизмерительных приборов

·Проанализировать обучение персонала правилам электробезопасности

·Сделать соответствующие выводы.

1. Краткие сведения об электрических измерительных приборах

Развитие электроизмерительной техники конца второй половины XIX и начала XX ст. значительные заслуги принадлежат М.О.Доливо-Добровольскому. Он разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, индукционные приборы с вращающимся магнитным полем (ваттметр, фазометр) и ферродинамический ваттметр.

Принцип измерения электрических величин был впервые предложен основоположником русской науки М.В. Ломоносовым. Который экспериментально пришёл к выводу, что "Электричество взвешено быть может". Первый электроизмерительный прибор был построен в России современником Ломоносова Г. В. Рихманом. Это был электрометр со шкалой и стрелкой, принцип действия которого положен в основу устройства большинства современных приборов.

Электроизмерительные приборы - техническое устройство с помощью которого происходит измерение электрических величин.

Электроизмерительные приборы классифицируют по следующим признакам:

·По роду измеряемой величины: для измерения тока-амперметры, миллиамперметры, гальванометры; для измерения напряжения - вольтметры, милливольтметры, гальванометры; для измерения мощности - ваттметры, киловаттметры; для измерения энергии - счётчики; для измерения сдвига фаз и коэффициента мощности - фазометры; для измерения частоты - частотометры; для измерения сопротивлений - омметры и мегомметры.

·По роду измеряемого тока: для измерения в цепях постоянного, переменного, постоянного и переменного токов, а также в трёхфазных цепях.

·По степени точности: приборы делят не восемь классов точности - 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5;и 4,0.Класс точности - отношение предельной абсолютной погрешности к максимальному (номинальному) значению измеряемой величины, выраженное в процентах.

·По принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, тепловые, термоэлектрические, электростатические, электронные, электролитические, фотоэлектрические.

Детали электроизмерительных приборов

электрический измерительный прибор индукционный

Устройство для создания противодействующего момента.

Принцип работы большинства электроизмерительных стрелочных приборов основан на повороте подвижной их части под действием вращающегося момента. Последний создается током, связанным определенной зависимостью с измеряемой электрической величиной.

Если этому повороту ничем не противодействовать, то подвижная часть прибора либо повернется на наибольший возможный угол, либо придет в ускоренное движение. Противодействующий момент у большинства приборов создается закручивающейся упругой бронзовой пружиной 1, концы которой прикреплены: один - к оси подвижной части прибора 2, а другой - к неподвижной части прибора (к вилке пружино держателя) 3. Очевидно, что чем больше ток, проходящий через прибор, тем больше вращающий момент, действующий на подвижную часть прибора. Под действием этого вращающего момента подвижная часть прибора поворачивается, закручивая спиральную пружину. Пружина, в свою очередь, препятствует этому повороту. Поворот будет происходить до тех пор, пока вращающий и противодействующий моменты не сравняются:. Кроме того, спиральная пружина возвращает подвижную часть прибора в первоначальное (нулевое) положение после того, как прибор выключен из цепи.

Для уравновешивания стрелки прибора иногда применяют грузики 4 (противовесы), навинченные на стержни с мелкой резьбой, посредством которой можно изменять расстояние грузиков от оси вращения. Для установки стрелки прибора против нулевого деления служит корректор, состоящий из поводка 5 и винта 6. Эксцентрично поворачивающийся выступ винта 6 изменяет положение пружино-держателя 3 и одного конца спиральной пружины 1, поворачивая тем самым стрелку 7 в нужную сторону. У многих приборов по две противодействующих пружины. Они помещаются либо рядом, либо у концов оси подвижной системы.

Шкалы приборов. Шкала прибора служит для отсчета значений измеряемой величины. Кроме того, на шкалу обычно наносят условные обозначения, соответствующие характеристикам данного прибора (род измеряемой величины, род тока, класс точности, принцип действия и т. д.).В многопредельных приборах шкала имеет определенное число условных делений, по которым путем пересчета определяют измеряемую величину в нужных единицах. Шкалы других приборов градуируют непосредственно в значениях измеряемой величины, - это шкалы непосредственного отсчета.

Различают равномерные и неравномерные шкалы. Достоинством равномерной является постоянство масштаба вдоль всей шкалы, что обеспечивает простоту отсчета измеряемой величины в любой части шкалы.

Обычно в стрелочных приборах стрелка находится на некотором расстоянии от шкалы, а для снятия показаний приборов приходится проецировать положение стрелки на шкалу. При этом положение проекции стрелки зависит от угла между лучом зрения на стрелку и плоскостью шкалы, т. е. от положения глаза относительно стрелки и шкалы. Этот угол должен быть прямым. На практике трудно добиться такого угла, поэтому получается так называемая погрешность от параллакса (параллакс - видимое смещение предмета из-за перемены места наблюдения). Для устранения этой параллактической погрешности на шкалах наиболее точных приборов укрепляют плоскую зеркальную пластину. Отсчет показаний снимают одним глазом, причем глаз располагают относительно стрелки и шкалы так, чтобы стрелка и ее изображение в зеркале сливались воедино.

Успокоители. Подвижную часть прибора с противодействующей спиральной пружиной можно рассматривать как некоторую колебательную систему. В самом деле, при включении прибора в цепь подвижная его часть под действием толчка, создаваемого быстро нарастающим вращающим моментом, поворачивается, но не сразу может остановиться в положении, в котором вращающий и противодействующий моменты равны (подобно тому, как маятник не в состоянии остановиться, проходя через положение равновесия). Подвижная часть прибора будет совершать затухающие колебания, и для снятия показаний необходимо некоторое время для полной остановки его стрелки. Для быстрой остановки подвижной части прибора применяют специальные устройства - успокоители. Наиболее распространенными успокоителями являются воздушные и магнитоиндукционные.

Воздушный успокоитель представляет собой дугообразный цилиндр1, запаянный с одного конца. Внутри цилиндра находится поршень 2. Он жестко связан с подвижной частью прибора и не касается стенок цилиндра. Зазор между поршнем и цилиндром невелик и при быстрых перемещениях поршня давление внутри цилиндра не успевает выровняться с атмосферным. В цилиндре создаются то сгущения, то разрежения воздуха, которые препятствуют движению поршня и тем самым быстро успокаивают подвижную систему. При медленном же движении поршня часть воздуха может свободно входить в цилиндр и выходить из него через зазор, не препятствуя поворотам подвижной части прибора.

Магнитоиндукционный успокоитель представляет собой перемещающуюся между полюсами постоянного магнита М легкую алюминиевую пластину А, жестко связанную с подвижной системой прибора. При колебаниях пластинки в магнитном поле постоянного магнита в соответствии с законом Ленца в ней индуцируются токи, препятствующие этим колебаниям, поэтому колебания подвижной системы и стрелки быстро прекращаются. Астатические измерительные приборы применяют для устранения влияния внешних магнитных полей на показания электромагнитных и электродинамических приборов. Астатический прибор - это совокупность двух измерительных механизмов, подвижные системы которых объединены в одном приборе и воздействуют на одну и ту же ось со стрелкой. При этом измерительные механизмы расположены так, что под действием внешнего поля вращающий момент одного из них увеличивается, тогда как другого на столько же уменьшается, а общий вращающий момент, действующий на всю подвижную систему прибора, остается неизменным.

1.1 Магнитоэлектрические приборы

Принцип действия приборов магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии проводника с током (рамки 3) с магнитным полем постоянного магнита М. Подковообразный постоянный магнит М, стальные полюсные наконечники N и S, стальной цилиндр 2 образуют магнитную цепь (полюсные наконечники и стальной цилиндр служат для уменьшения магнитного сопротивления этой цепи). Благодаря форме полюсных наконечников в большей части воздушного зазора между цилиндром и наконечником создается радиально направленное однородное магнитное поле, в котором может поворачиваться подвижная рамка 3. Рамку прибора (обмотку) чаще всего выполняют из изолированного провода на легком алюминиевом каркасе, укрепленном на двух полуосях. Измеряемый ток проходит в рамку через токоведущие спиральные пружины 5, служащие одновременно и для создания противодействующего-момента. При протекании тока по рамке на ее стороны, находящиеся в воздушном зазоре, действует пара сил (токи в этих сторонах рамки имеют противоположное направление), создающая вращающий момент и поворачивающая эту рамку в ту или иную сторону вокруг оси. Направление силы F, действующей на одну сторону рамки, может быть определено по правилу левой руки, а значение - по закону Ампера:

,

где В - магнитная индукция в зазоре, - длина активной стороны рамки, I - сила тока в рамке, - число витков рамки, - угол между плоскостью рамки и вектором индукции в воздушном зазоре. Благодаря тому что магнитное поле в рабочем зазоре радиальное(), то момент этой пары сил (вращающий момент) равен

где d - ширина рамки, являющаяся плечом пары. Так как величины В, для данного прибора постоянные, то их произведение дает также постоянную величину, которую обозначим через :

.

Тогда .

Под действием этого вращающего момента рамка поворачивается, закручивая (или раскручивая) спиральные пружины, создающие противодействующий момент

,

где - постоянная, характеризующая жёсткость пружин, α - угол поворота оси со стрелкой. Очевидно, что рамка будет поворачиваться до тех пор, пока противодействующий момент, увеличиваясь с углом поворота, не окажется равным вращающему, т. е.

Откуда

,

где - постоянная данного прибора по току. Таким образом, угол поворота стрелки магнитоэлектрического прибора пропорционален току в рамке и шкала такого прибора равномерная. Механизм магнитоэлектрического прибора может быть использован для устройства гальванометра, амперметра и вольтметра. Ток, проходя по обмотке рамки, создает напряжении , равное приложенному, тогда

,

где - постоянная прибора по напряжению. Из последнего соотношения следует, что магнитоэлектрический механизм можно использовать для изготовления вольтметра. В этом случае сопротивление рамки должно быть достаточно большим с тем, чтобы прибор можно было включать параллельно нагрузкам. Однако для этого пришлось бы рамку делать из большего числа витков тонкой проволоки (а для амперметра - из небольшого числа витков толстой проволоки). Как в том, так и в другом случае рамка получилась бы тяжелой, а прибор - грубым. На практике рамки амперметров и вольтметров не имеют принципиального различия. В первом случае рамку шунтируют, а во втором - последовательно с ней включают добавочное гасящее сопротивление.

Принцип градуирования магнитоэлектрического прибора в качестве вольтметра основан на прямой пропорциональной зависимости между током в рамке и приложенным к ней измеряемым напряжением.

Для переменных токов эти приборы без дополнительных устройств - выпрямителей - непригодны, так как направление отклонения стрелки прибора зависит от направления тока в рамке. Следовательно, в цепи переменного тока подвижная часть прибора ничего не покажет. Поэтому, если нулевое деление шкалы находится не в ее середине, а на левом краю, то около зажимов прибора ставятся знаки "+" и "-", к которым следует подключать провода соответствующей полярности. При неправильном включении такого прибора стрелка упирается в ограничитель, стремясь уйти в противоположную сторону за нулевое деление шкалы. Специальных успокоителей в магнитоэлектрических приборах не делают. Их роль выполняет алюминиевый замкнутый каркас, на который навивается рамка. При колебаниях каркаса в нем индуцируются токи, препятствующие этим колебаниям, и подвижная система прибора быстро успокаивается. Изменения температуры окружающей среды могут влиять на изменения сопротивления прибора, плотности магнитного потока в воздушном зазоре и упругих свойств пружин, создающих противодействующий момент. Однако два последних обстоятельства приблизительно компенсируют друг друга. Например, повышение температуры вызывает ослабление магнитного потока в воздушном зазоре, т. е. вращающий момент уменьшается, при этом уменьшение упругости пружин примерно на столько же уменьшает противодействующий момент. Изменение сопротивления прибора из-за изменения температуры окружающей среды значительно сказывается на показаниях амперметров с шунтами, но почти не сказывается на показаниях вольтметров. У вольтметра сопротивление рамки значительно меньше добавочного сопротивления, а последнее изготовляют из манганиновой проволоки, имеющей незначительный температурный коэффициент. Поэтому сопротивление всего прибора почти не изменяется. Для устранения температурной погрешности в некоторых приборах применяют специальные схемы так называемой температурной компенсации.

К достоинствам магнитоэлектрических приборов относятся: равномерная шкала; большая точность при малой чувствительности; высокая чувствительность при малой точности (гальванометр); малая чувствительность к внешним магнитным полям; малое потребление энергии.

Чувствительность - отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению измеряемой величины, вызвавшую это перемещение.

Недостатками таких приборов являются: пригодность только для постоянных токов (без выпрямителей), большая чувствительность к перегрузкам, сравнительно высокая стоимость.

Приоры такого вида систем обозначаются следующим образом: .

1.2 Электродинамические приборы

Принцип действия приборов электродинамической системы основан на механическом взаимодействии двух катушек с токами. На рисунке изображен измерительный механизм электродинамического прибора с воздушным успокоителем 3. Неподвижная катушка 1 состоит из двух секций (для создания однородного поля) и навивается обычно толстой проволокой. Легкая подвижная катушка 2 помещается внутри неподвижной и жестко скрепляется с осью и стрелкой. Подвижная катушка включается в измеряемую цепь через спиральные пружины, создающие противодействующий момент. Если токи в катушках 1 и 2 принять равными соответственно и , то их взаимодействие создаст вращающий момент , стремящийся повернуть подвижную катушку так, чтобы энергия магнитного поля системы двух катушек стала наибольшей (до совпадения направлений полей). При этом поворот подвижной катушки произойдет за счет энергии магнитного поля катушек. Тогда вращающий момент Мвр, действующий на подвижную катушку, можно представить в следующем виде:

,

Где - энергия магнитного поля катушек; α - угол поворота подвижной катушки. Энергия магнитного поля системы двух катушек складывается из энергий катушек и энергии, обусловленной их взаимной индукцией

=,

Где - индуктивность катушек; - коэффициент их взаимной индукции. Тогда получим:

.

Так как постоянны для данного набора, то

и .

Вообще говоря, и сильно зависит от формы катушек. Предположив, простоты ради, = const получим: = . Поворот подвижной системы будет происходить до наступления равновесия между вращающим и противодействующим Мпрюментами, создаваемыми спиральными пружинами:

K2,

Где k2 - жесткость пружины. Окончательно имеем:

K, где k=- постоянная данного прибора.

Отсюда следует, что угол поворота подвижной системы электродинамического прибора в случае постоянных токов пропорционален произведению токов в его катушках. В случае переменных токов, например , мгновенный вращающий момент , а средний за период момент (после преобразований) равен:

.

При = получим: =kcosφ.

Пригодность электродинамических приборов для переменных токов объясняется тем, что направления токов в обеих катушках изменяются на противоположные одновременно (или с постоянным сдвигом по фазе), а следовательно, направление поворота подвижной катушки остается неизменным. В зависимости от назначения прибора катушки в нем могут быть соединены либо последовательно - в вольтметре (рис. а), либо параллельно - в амперметре (рис. б), либо в разные цепи - в ваттметре (рис. в). Из выражения вращающего момента =

следует, что изменение направления тока в какой-либо одной из катушек приведет к изменению направления поворота подвижной системы на противоположное. У вольтметров и амперметров взаимное соединение концов обмоток сделано внутри прибора, а к зажимам прибора выведены только два конца, подключаемые в цепь (включение ваттметра будет рассмотрено ниже).

Шкалы электродинамических вольтметров и амперметров неравномерны, так как токи в обоих катушках пропорциональны одной и той же измеряемой величине: для вольтметра - ток в обоих катушках один и тот же, поэтому

и ,

т.е. шкала неравномерная (квадратичная); для амперметра , где - сопротивления подвижной и неподвижной катушек. Откуда

Но

= и =, то =.

Точно также и для : = k2, тогда =, т. е. шкала также квадратичная. Однако на практике добиваются приблизительно равномерной шкалы в ее рабочей части подбором взаимного расположения катушек и их формы. На показания электродинамических приборов могут влиять внешние магнитные поля, так как собственное поле катушек слабое. Для устранения этого влияния применяют астатические измерительные механизмы:

Приборы электродинамической системы изготовляют и применяют в основном как переносные лабораторные приборы классов точности 0,1; 0,2 и 0,5.

К достоинствам электродинамических приборов относятся: большая точность, позволяющая применить их в лабораторной практике как контрольные, и пригодность для измерения постоянных и переменных токов, а к недостаткам - неравномерная шкала; большая чувствительность к перегрузкам (из-за наличия токо-зедущих пружин); влияние внешних магнитных полей и высокая стоимость.

Приборы такого типа системы обозначаются следующим образом:.

1.3 Индукционные приборы

Принцип действия индукционных приборов основан на взаимодействии бегущего магнитного поля с вихревыми токами, индуцируемыми этим же полем в проводящем подвижном диске.

Бегущее поле создается двумя магнитными потоками, сдвинутыми на некоторый угол по фазе и в пространстве. Можно создать индукционные приборы любого назначения - амперметры, вольтметры, ваттметры и др. На практике наибольшее распространение получили индукционные счетчики электрической энергии.

Приведенная конструкция (трехпоточная) счетчика со стоит из двух электромагнитов 1 и 2 и подвижного алюминиевого диска 5. Диск укреплен на оси, которая связана с помощью червячной передачи со счетным механизмом. Диск вращается в зазоре электромагнитов. Магнитный поток Ф1 электромагнита 1 U-образной формы создается током I приемника электрической энергии, так как его обмотка включена последовательно в цепь нагрузки. Поток Ф1 дважды пересекает диск и не значительно отстает по фазе от образующего его тока I. Поэтому можно считать, что значение потока Ф1 в первом приближении пропорционально току I: Ф1 = kI. Электромагнит 2 имеет Т-образный вид. На его среднем стержне расположена гистерезис и вихревые токи.

Подвижная катушка вращается около неподвижного стального сердечника 4, помещенного в соосную расточку магнито провода. Стороны обмотки (рамки) 3 подвижной части находятся в зазоре между магнито проводом и неподвижным стальным сердечником, где магнитное поле достигает значительно больших значений, чем магнитное поле, создаваемое в воздухе неподвижной катушкой электродинамического прибора.

Так как реактивное сопротивление этой обмотки большое, можно считать, что ее полное сопротивление ZU » ХU, и ток IU в обмотке сдвинут по фазе относительно напряжения U почти на p/2. Поток ФU, как видно из рисунка, делится на две части: рабочий поток Фр и потоки ФL, которые замыкаются по мимо диска по боковым ветвям магнито провода 2.

Та ким образом,

ФU = ФP + 2ФL.

Рабочий поток Фр проходит по среднему стержню магнито провода и пересекает диск, замыкаясь через противо полюсную скобу 4, средняя часть которой находится под центральным стержнем магнито провода 2. При такой конструкции под диском находятся три полюса (два от U-образного магнита и один от Т-образного магни та). Потоки ФL определяют сдвиг по фазе между потоками ФP и Фr Вихревые токи, индуцируемые в диске магнитными потоками, пропорциональны магнитным потокам и частоте. Магнитный поток ФP индуцирует в диске вихревой ток.

Взаимодействие между индуцируемым током в диске и созданным им потоком, например, между IвI и Фr, не создает электромагнитной силы, так как g = p/2 и cosg = 0. Электромагнитные силы создаются только в результате взаимодействия магнитного потока ФP с током IвI и пото ка ФI с током Iв.р.

Противодействующий момент Мпр создается постоянным магнитом 3, в поле которого вращается диск, и является тормозным моментом, пропорциональным часто те вращения диска. Постоянный магнитный поток Ф индуцирует во вращающемся диске

ЭДС Ев = -Фda/dt,

под действием которой в нем возникает вихревой ток

в = Ев/Rд,

где Rд - сопротивление диска. Когда моменты равны, т. е. Мт = Мвр, частота вращения диска постоянна (установившийся режим).

Поскольку индуцируемые токи во вращающемся элементе зависят от частоты сети, ее изменение сказывается на правильности показаний счетчика.

Для трехфазных систем выпускают счетчики, состоящие из трех и двух однофазных систем (для четырех- и трехпроводной сети). В этом случае вращающий элемент является общим и счетный механизм показывает потреб электроэнергии трехфазным электро приемником.

Индукционные счетчики весьма надежны в эксплуатации.

1.4 Стрелочные приборы

У стрелочных приборов довольно долгая и давняя история. Дойдя до наших дней они всё же обрели некую простоту и надёжность.

В конструкции стрелочных приборов, как правило, отсутствуют сложные элементы схемы (к примеру - микросхемы), что позволяет отремонтировать его в короткие сроки без особого труда и без особого опыта. Исключение составляет летательный исход самой магнитной части и ротора - подвижная часть со стрелкой.

Источник питания (батарейка) в обычных приборах, как правило, не нужна для измерения величин напряжения и тока. Причём, в этом случае стрелочные приборы никак не уступают цифровым приборам. И касается это не только наличия батарейки, но и очень низкой погрешности.

Следует так же отметить, что батарейки в стрелочных приборах «живут» дольше, чем в цифровых. Работа прибора на одном комплекте батареек (если она не одна) может проработать до 10 лет. Точно сказать трудно.

При измерении напряжения стрелочные приборы практически не учитывают «наводку» в проводниках. Если в проводнике всё же наводится напряжение от других соседних проводников, то его можно вычислить по величине. В этом случае цифровые приборы «врут», что называется - они показывают чёткое наличие напряжения. Всё это из-за того, что цифровые приборы сделаны на чувствительных компонентах (к примеру - полевые транзисторы).

В некоторых моделях стрелочных приборов встречаются схемы защиты, что ещё реже встречается у цифровых приборов. Если, к примеру, диапазон измерения напряжения будет выставлен на 80-150V и Вы воткнёте его в розетку, то стрелочный прибор просто зашкалит, что часто бывает. А вот для цифрового это может быть «смерть». Примерно, то же самое может произойти, если измерять напряжение, предварительно забыв переключить режим измерения с «омметр» на «напряжение».

Поломка стрелочного прибора по причине летального исхода стрелочного механизма встречается примерно в 30-40% случаев. У цифровых же приборов основной частью является центральная большая микросхема. Вероятность её «смерти» - 60-70%. В обоих случаях поломок именно эти основные части и составляют ценность приборам. Цена этих частей будет колебаться в пределах 65-80% от стоимости изделия.

В период политических и экономических преобразований 1985 - 2000 г.г. в России приборостроение претерпело качественные изменения. Ряд приборостроительных предприятий бывшего СССР было реорганизовано, некоторые из них прекратили своё существование, а некоторые из предприятий, наоборот, существенно нарастили выпуск электроизмерительных приборов и расширили их номенклатуру (завод «Электроприбор» г.Чебоксары).

По оценке специалистов, общий парк стрелочных приборов к 2005 году составлял около 250 млн. штук. В основном это щитовые приборы, большинство из которых применяются в щитах диспетчерского управления (ЩДУ).

И сегодня потребность в стрелочных приборах остаётся большой, несмотря на появление современных цифровых приборов, габариты которых сопоставимы со стрелочными приборами, у которых такие характеристики, как точность, функциональность, возможность работы в системах автоматизации - безусловно, превосходят стрелочные приборы.

Однако и сегодня потребность в стрелочных приборах превышает потребность в цифровых приборах. Объясняется это не только их низкой стоимостью, но и основным преимуществом - аналоговое представление измеряемой информации удобно для оператора. По положению стрелок на шкалах опытный оператор быстро оценивает состояние объекта управления. Для оператора ЩДУ, у которого на щите расположены десятки или сотни щитовых стрелочных электроизмерительных приборов, замена их на цифровые приборы может привести к ошибкам в оценке состояния объекта и в конечном итоге к авариям.

На сегодняшний день развитие традиционного «стрелочного» приборостроения, которое базировалось на разработках, выполненных в конце XIX и начале XX веков, достигло своего технологического совершенства. Но качественный разрыв между возможностями щитовых стрелочных приборов и потребностями современной промышленности не позволяет эффективно совместить автоматизированные системы управления и щитовые стрелочные приборы.

Решить эту проблему взяло на себя приборостроительное предприятие «ЗИП-Магнитоника». На предприятии был разработан прибор, по сути являющийся аналого-цифровым измерительным прибором, у которого функцию индикатора выполняет стрелка, перемещаемая на шкале прибора миниатюрным шаговым двигателем.

Первые щитовые стрелочные приборы нового поколения серии ЗМ300 предназначены для замены традиционных стрелочных приборов постоянного и переменного тока. ЗМ300 может использоваться в АСУ ТП, в пультах диспетчерского управления для оснащения ЩДУ - в энергетике, на транспорте, машиностроении и других отраслях.

Прибор имеет возможность дистанционного задания установок - для работы в локальных системах автоматизации с возможностью трёхзонного регулирования. На шкале прибора имеется трёхцветный светодиодный индикатор - для отображения зон регулирования и световой, а также звуковой сигнализации аварийного превышения измеряемого сигнала.

Стрелочные щитовые приборы предназначены для измерения тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока. Приборы применяются на стендах ТЭЦ, ГЭС, АЭС, на щитах транспортных средств МПС, в составе бортовой аппаратуры боевой техники, в бытовой технике и во многих других сферах. Отличительной особенностью приборов является компактность при размещении на щите, надежность и долговечность при низкой стоимости.

2. Схемы включения электрических измерительных приборов

Наглядная схема подключения однофазного электрического счетчика в стандартных электрощитах следующая:

Примечание: фаза "А" обозначена желтым цветом, фаза "В" - зеленым, фаза "С" - красным, нулевой провод "N" - синим цветом, заземляющий проводник "PЕ" - желто-зеленым. Вместо пакетного выключателя может быть установлен двухполюсный автомат <#"756" src="doc_zip84.jpg" />

Примечание: фаза "А" обозначена желтым цветом, фаза "В" - зеленым, фаза "С" - красным, нулевой провод "N" - синим цветом, заземляющий проводник "PЕ" - желто-зеленым.

Обязательно соблюдение прямого порядка чередования фаз напряжений на колодке зажимов счетчика. Определяется фазоуказателем или прибором ВАФ. Прямой порядок чередования фаз напряжений - АВС, ВСА, САВ (по часовой стрелке). Обратный порядок чередования фаз напряжений - АСВ, СВА, ВАС, создает дополнительную погрешность и вызывает самоход индукционного счетчика активной энергии. Счетчик реактивной энергии при обратном порядке чередования фаз напряжений и нагрузки вращается в обратную сторону.

Схема соединений электрического счетчика

Схема однофазного индукционного <#"400" src="doc_zip85.jpg" />

Примечание: фазный провод и токовая катушка обозначены красным цветом; нулевой провод и катушка напряжения обозначены синим цветом.

Схема соединений трехфазного индукционного <#"475" src="doc_zip86.jpg" />

Примечание: фаза "А" обозначена желтым цветом, фаза "В" - зеленым, фаза "С" - красным, нулевой провод "N" - синим цветом; L1, L2, L3 - токовые катушки; L4, L5, L6 - катушки напряжения; 2, 5, 8 - винт напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 - клеммы для подключения электропроводки к счетчику.

3. Надзор за состоянием электроизмерительных приборов

Ежедневный осмотр. При проведении ежедневного обязательного осмотра электроизмерительных приборов нужно произвести чистку поверхностей приборов; убедиться в отсутствии на них посторонних предметов и в исправности кожухов, стекол, шкал и стрелок; проверить правильность нулевого положения стрелок и при необходимости отрегулировать их корректором; убедиться в чистоте, отсутствии окислений и в прочности контактных соединений проводов и кабелей; проверить исправность клейма на приборе.

Проверка органами надзора.Все электроизмерительные приборы, имеющие класс выше 2,5 (кроме контрольных электросчетчиков), подлежат обязательной поверке органами междуведомственного надзора в следующих случаях: по истечении установленного срока; после капитального или среднего ремонта независимо от сроков междуведомственной проверки; при нарушениях имеющегося доверительного клейма, получившихся в результате чистки или мелкого ремонта.

Кроме государственных и междуведомственных поверок, осуществляются также периодические поверки силами электротехнической лаборатории или местных органов ведомственного надзора. Сроки таких поверок зависят от условий работы приборов, степени их использования и значения.

Периодические поверки щитовых приборов производятся на месте их установки вторичным током и напряжением, т. е. без измерительных трансформаторов и шунтов.

Все переносные и лабораторные приборы, имеющиеся в комплекте электростанций, равно как и щитовые приборы, которые по тем или иным причинам невозможно проверить на рабочем месте, поверяются в электротехнической лаборатории. Все оперативные переключения в первичных цепях при поверках производит только обслуживающий персонал поверяемой электростанции.

При проведении периодической поверки производится внешний осмотр и определяется основная погрешность прибора, а также время успокоения (для стрелочных приборов) указателя. Для сравнения показаний при поверках используют эталонные приборы высокого класса точности (0,5).

Определение погрешности приборов. Абсолютная погрешность- это разница между показаниями поверяемого прибора и действительным значением измеряемого показателя, замеренного эталонным прибором.

Относительная приведенная погрешность в процентах - это отношение абсолютной погрешности в какой-либо точке шкалы к верхнему пределу измерения для приборов с односторонней шкалой и к среднему арифметическому значению пределов измерения для приборов с безнулевой шкалой. Если шкала прибора двусторонняя, то отношение берется к сумме пределов измерения, а для фазометров и омметров - к длине рабочей части шкалы.

Основная погрешность, характеризуемая при нормальных условиях внешней среды точностью градуировки прибора и его отсчетного устройства, определяется при нормальном положении корпуса и указателя прибора, отсутствии внешних магнитных полей, номинальной частоте и практически синусоидальной форме кривой тока и напряжения (для приборов переменного тока) и отрегулированной стрелке при помощи корректора на нулевом положении (в начальном положении).

Нормальные условия внешней среды должны соответствовать указанным на приборе или в технических условиях на него.

Основная погрешность щитовых и переносных приборов классов 1,0, 1,5, 2,5, 4,0 замеряется после предварительного прогрева в течение 15 мин номинальным током (напряжением).

При определении основной погрешности установка указателя (стрелки) на поверяемую точку производится путем увеличения измеряемого показателя от нуля, а затем уменьшением его-от верхнего предела. Основной погрешностью считается наибольшая приведенная" относительная погрешность в рабочей части шкалы прибора.

Определение погрешности трехфазных ваттметров активной мощности показано на рис. 12-6.

Относительные погрешности электроизмерительных приборов, находящихся в эксплуатации, на всех отметках рабочей части шкалы не должны выходить из следующих пределов:

Класс точности прибора. . . 0,5 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0

Основная погрешность, % ±0,05 +0,1 +0,2 ±0,5 +1,0 +1,5 ±2,5 ±4,0

В отличие от основной погрешности дополнительные погрешности зависят от различных внешних условий: температуры воздуха, частоты, напряжения и т. д.

Измерение сопротивления изоляции.Производится мегаомметром, имеющим номинальное напряжение 500- , 1000 В. Сопротивление изоляции всех электрических цепей прибора относительно корпуса при номинальных условиях окружающей среды не должно быть менее 20 МОм.

Проверка уравновешенности подвижной части.Этой проверке подвергаются приборы с механическим противодействующим моментом. Прибор нужно наклонить на 10° в любом направлении, противоположном его нормальному положению. Изменение показаний прибора не должно превышать его основной погрешности.

Приборы, для которых нормальное положение не установлено, должны проверяться сначала в вертикальном, а затем в горизонтальном положении.

Проверка под током и напряжением.

Прибор включают в цепь и плавно увеличивают, а затем уменьшают измеряемый показатель, заставляя стрелку (указатель) перемещаться от начального положения до максимального крайнего, и наоборот. При проверке выясняют наличие неисправностей, о чем могут свидетельствовать колебание стрелки резонансного характера, трение в подвижной системе, возвращение стрелки на нулевую отметку, когда измеряемая величина еще не доведена до соответствующего значения, чрезмерный нагрев прибора и т. д.

Для приборов с механическим противодействующим моментом и с односторонней шкалой время успокоения подвижной части определяется при значении измеряемого показателя, соответствующем отклонению указателя примерно на геометрическую середину шкалы. У приборов с двусторонней шкалой значение измеряемого показателя должно соответствовать верхнему пределу измерения.

Для приборов с без нулевой шкалой и приборов без механического противодействующего момента при скачкообразном изменении измеряемого показателя, вызывающего перемещение указателя (стрелки) с начального положения шкалы до ее геометрической середины, время успокоения должно соответствовать техническим условиям. Для различных типов приборов оно колеблется в пределах 4-10 с.

В процессе этой проверки определяют также время успокоения подвижной части прибора. Этот параметр характеризуется временем с момента изменения напряжения или другой измеряемой величины до момента, когда указатель отклоняется от установившегося положения не более чем на 1 % длины шкалы.

4. Обучение персонала правилам электробезопасности

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту человека от вредного и опасного воздействия на организм электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Безопасная эксплуатация электрооборудования достигается целым комплексом мер профилактики электро травматизма, которые можно свести к следующим группам: организационные, технические, индивидуальные средства защиты.

Электробезопасность обеспечивается:

строгим выполнением инструкций, прилагаемых к электроустановкам;

высоким уровнем организации эксплуатации электро установок;

техническими способами и средствами общей и индивидуальной защиты от поражения электрическим током.

Возникновение электротравм чаще всего обусловлено следующими причинами:

случайным прикосновением к токоведущим частям электроустановок;

появлением напряжения на металлических нетоковедущих частях установок в результате повреждения их изоляции;

возникновением шагового напряжения в результате замыкания фазы на Землю и появлением разности потенциалов между двумя точками на Земле на расстоянии шага;

действием атмосферного электричества при грозовых разрядах или разрядах, обусловленных накоплением статического электричества.

Причины электротравм подразделяются на:

·технические - несоответствие средств защиты требованиям электробезопасности и условиям их применения, в том числе неисправность электроинструмента;

·организационно-технические - несвоевременная замена инструмента, не прошедшего обязательный контроль качества;

·организационные - невыполнение или отдельные нарушения инструкции по электробезопасности;

·организационно-социальные - определяются работой в сверхурочное время, несоответствием специальности и квалификации исполнителя работ, допуском к работе лиц моложе 18 лет, привлечением к работе лиц, не имеющих допуск к работе с электроустановками, и лиц, имеющих медицинские противопоказания;

·социально-гигиенические - неблагоприятные метеорологические условия работы, плохая освещенность, повышенные уровни шума и вибрации в производственных помещениях и др.

По условиям электробезопасности все электроустановки подразделяются на установки напряжением до 1000 В. включительно и выше 1000 В.

Устройства электроустановок должны быть такими, чтобы:

· Не допускалось появление опасного для персонала потенциала на токоведущих частях,

· Исключалось возможность случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением.

· Обеспечивалось надежность работы установок и удобства их обслуживания.

Эти требования удовлетворяются:

· Ограничением величины применяемого напряжения.

· Надлежащей изоляцией токоведущих частей.

· Применением ограждений, блокировок и выбором расстояний от проводов до ограждений между проводами.

· Применением мероприятий, устраняющих опасность при переходе напряжения на металлические нетоковедущие части.

· Применением защитных средств.

· Выбором и сочетанием надлежащих строительных и монтажных материалов.

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Безопасная эксплуатация электроустановок включает систему мер безопасности (план мероприятий по выполнению работ, план профилактики при эксплуатации электроустановок).

Предусматривается: назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ; подбор, расстановка и обучение персонала; подготовка оборудования и документации на рабочих местах; проведение инструктажа персонала перед началом работ; выдача наряда-допуска; выполнение организационно-технических мероприятий; соблюдение технологической дисциплины; надзор за выполнением работ; периодический инструктаж на рабочем месте и анализ состояния электробезопасности.

Лица, которые принимаются на работу по обслуживанию электрического оборудования, подлежат медицинскому осмотру, согласно постановления Министерства здравоохранения Украины. Очередность медицинских осмотров - раз в 24 месяца. К работе допускаются лица не моложе 18 лет, которые имеют квалификационную группу соответственно выполняемой работы.

Занятие по технической подготовке с персоналом проводится по специальной программе. Задачей технической подготовки является изучение персоналом теоретических основ и процессов, работы оборудования, освоение приемов и методов безопасной работы на электроустановках. Проводятся тренировки по отработке практических навыков при возникновении аварийных ситуаций.

Электробезопасность работ в основном зависит от качества обучения, правильной организации рабочего места и своевременного контроля правильности ведения работ.

Для поддержания в работоспособном состоянии электрического и электро технологического оборудования и сетей, обеспечения их безопасной эксплуатации руководитель назначает ответственного за электрохозяйство, а также лицо, его замещающее, на период длительного отсутствия.

Руководитель при необходимости и на основании представления ответственного за электрохозяйство назначает ответственных за электрохозяйство в структурных подразделениях.

Назначение ответственных за электрохозяйство оформляется приказом. Обязанности и права указанных лиц должны быть отражены в должностных инструкциях.

При невозможности назначить штатного работника ответственным за электрохозяйство или возложить ответственность за электрохозяйство на работника по совместительству на руководителя (его заместителя), по согласованию с органами государственного энергетического надзора, возлагается ответственность: за безопасную эксплуатацию электроустановок, состоящих из осветительной сети и электрических машин напряжением до 400 В включительно. В этом случае руководителю (его заместителю) не требуется иметь квалификационную группу по электробезопасности. За безопасную эксплуатацию электроустановок напряжением до 1000 В, используемых для производственных нужд (работа электродвигателей и других электро приемников производственного (технологического) назначения; работа электро котлов, электро бойлеров, электронагревателей и других нагревательных приборов, предназначенных для производственных целей, а также для отопления и горячего водоснабжения производственных и учебных помещений; сети освещения помещений, территорий и т.п.) В этом случае руководитель (его заместитель) должен пройти обучение, проверку знаний и получить III квалификационную группу по электробезопасности.

Руководитель должен своевременно направлять электротехнический и электро технологический персонал, обслуживающий действующие электроустановки, в учреждения здравоохранения для прохождения периодических и внеочередных медицинских осмотров.Проверка знаний правил по электробезопасности, должностных и производственных инструкций работников проводится:

.первичная - перед допуском работника к самостоятельной работе;

Периодическая;

Ввиду большого разнообразия конструкций измерительных механизмов приборов трудно описать все операции разборки и сборки приборов. Однако большинство операций являются общими для любых конструкций приборов, в том числе и для милливольтметра .

Однородные ремонтные операции должны выполняться мастерами различной квалификации. Работы по ремонту приборов класса 1 - 1,5 - 2,5 - 4 выполняются лицами с квалификацией 4 - 6 разряда. Ремонт же приборов класса 0,2 и 0,5 сложных и специальных приборов выполняется электромеханиками 7 - 8 разряда и техниками со специальным образованием .

Разборка и сборка являются ответственными операциями при ремонте приборов, поэтому выполнение этих операций должно быть аккуратным и тщательным. При небрежной разборке портятся отдельные детали, в результате чего к уже имеющимся неисправностям добавляются новые. Прежде чем приступить к разборке приборов, необходимо придумать общий порядок и целесообразность проведения полной или частичной разборки .

Полная разборка производится при капитальном ремонте, связанном с перемоткой рамок, катушек, сопротивлений, изготовлением и заменой сгоревших и разрушенных деталей. Полная разборка предусматривает разъединение отдельных частей между собой. При среднем же ремонте в большинстве случаев производится неполная разборка всех узлов прибора. В этом случае ремонт ограничивается выниманием подвижной системы, заменой подпятников и заправкой кернов, сборкой подвижной системы, регулированием и подгонкой к шкале показаний прибора. Переградуировка прибора при среднем ремонте производится только при потускневшей, грязной шкале, а в остальных случаях шкала должна сохраняться с прежними цифровыми отметками. Одним из качественных показателей среднего ремонта является выпуск приборов с прежней шкалой .

Разборку и сборку необходимо производить с помощью часовых пинцетов, отверток, малых электрических паяльников мощностью 20 - 30 - 50 вт, часовых кусачек, овалогубцев, плоскогубцев и специально сделанных ключей, отверток и т.д. На основании выявленных неисправностей прибора приступают к разборке. При этом соблюдается следующий порядок. Сначала снимается крышка кожуха, прибор очищается внутри от пыли и грязи. Затем определяется момент антимагнитной пружинки и отвинчивается шкала (подшкальник).

При капитальном ремонте сложных и многопредельных приборов снимается схема, замеряются все сопротивления (запись производится в рабочей тетради мастера) .

Затем отпаивается внешний конец пружины. Для этого стрелка отводится рукой до максимума, причем пружинка закручивается. К пружинодержателю прикладывают нагретый электрический паяльник, и пружинка, отпаиваясь, соскальзывает с пружинодержателя. Теперь можно приступить к дальнейшей разборке. Специальным ключом, комбинированной отверткой или пинцетом отвинчивают контргайку и оправку с подпятником. Выводят крыло воздушного или магнитного успокоителя, а у приборов с квадратным сечением коробки снимают крышку успокоителя .

После выполнения этих операций вынимается подвижная система прибора, проверяются подпятники и концы осей или кернов. Для этого их осматривают под микроскопом. В случае надобности керны вынимаются для заправки при помощи ручных тисочков, бокорезов или кусачек. Захваченный керн слегка поворачивается при одновременном осевом усилии.

Дальнейшая разборка подвижной системы по составным частям производится в тех случаях, когда не удается вынуть керн (вынимается ось). Но прежде чем разобрать подвижную систему по частям, нужно произвести фиксацию взаимного расположения деталей, закрепленных на оси: стрелки относительно железного лепестка и крыла успокоителя, а также деталей вдоль оси (по высоте). Для фиксации расположения стрелки, лепестка и крыла успокоителя изготовляется приспособление, в котором имеется отверстие и углубления для пропускания оси и поршенька .

Разбирается милливольтметр в следующем порядке: снимается крышка или кожух прибора, замеряется момент пружин, производится внутренний осмотр, снимается электрическая схема прибора, проверяются цепи схемы, измеряются сопротивления; снимается подшкальник, отпаиваются проводники, идущие к пружинодержателям, затем вынимается обойма подвижной системы.

Особо тщательно осматривают и очищают детали и узлы подвижной и неподвижной частей; концы осей прокалываются через бумагу без ворса или накалываются в сердцевину подсолнуха. Углубление подпятника протирается палочкой, смоченной в спирте, очищается камера и крыло успокоителя.

При сборке приборов необходимо особое внимание уделять тщательности установки подвижных систем в опоры и регулировке зазоров. последовательность операций сборки обратна их последовательности при разборке. Порядок сборки прибора состоит в следующем .

Вначале собирается подвижная система. При этом необходимо сохранить прежнее взаимное расположение деталей, фиксация которых была произведена при разборке. Подвижная система устанавливается в опоры прибора. Нижняя оправка прочно закрепляется контргайкой, а верхней оправкой производится окончательная установка оси в центрах подпятников. Регулировка зазора выполняется с таким расчетом, чтобы он имел нормальную величину. При этом необходимо поворачивать оправку на 1/8 - 1/4 оборота, контролируя при этом величину зазора .

При неаккуратной сборке и довертывании оправки до упора происходит разрушение подпятника (камня) и оси. Даже незначительное надавливание на подвижную систему вызывает большие удельные давления между концами осей и углублениями подпятников. В этом случае требуется вторичная разборка подвижной системы .

После регулировки зазора проверяется, свободно ли перемещается подвижная система. Крыло успокоителя и лепесток не должны задевать стенки успокоительной камеры и каркас катушки. Для перемещения подвижной системы вдоль оси производится поочередное вывертывание и ввертывание оправок на одинаковое количество оборотов.

Затем припаивается наружный конец пружинки к пружинодержателю таким образом, чтобы стрелка располагалась на нулевой отметке. После припайки пружины еще раз проверяется возможность свободного движения подвижной системы .