Оборудование

Принцип построения измерительных устройств

Составление структурной схемы измерительного устройства рассмотрим на примере, представленном на рис.8, где схематично показана конструкция электрического устройства для измерения уровня бензина в баке автомобиля.

Высота измеряемого уровня бензина х воспринимается поплавком 1, который с помощью рычажной передачи 2 перемещает движок реостата R. Таким образом эта часть устройства обеспечивает однозначную функциональную зависимость перемещения от измеряемой величины х. Реостат с равномерной намоткой (реостатный измерительный преобразователь) дает однозначную зависимость . Электрическая измерительная цепь (при постоянстве напряжения Е источника питания и всех сопротивлений цепи, кроме сопротивления реостата) осуществляет однозначную зависимость тока I от сопротивления R. Поэтом шкала электроизмерительного прибора (указателя), по которой отсчитываются показания «n» может быть отградуирована непосредственно в значениях измеряемого уровня бензина х. Таким образом, все измерительные преобразования, используемые в уровнемере, могут быть представлены последовательной цепью

где преобразование есть снятие отсчета и регистрация показаний, производимые при использовании визуального указателя человеком-оператором, а в регистрирующих приборах осуществляемые автоматически без участия человека.
Приборы для измерений как электрических, так и неэлектрических величин конструктивно чаще всего разделяются на три самостоятельных узла:
» датчик;
» измерительное устройство;
» указатель(регистратор),
которые могут размещаться отдельно друг от друга и соединяются между собой лишь кабелем.
Датчиком прибора для измерения той или иной величины называется конструктивная совокупность ряда измерительных преобразователей, размещаемых непосредственно у объект измерения.
Требования и эксплутационные условия на объекте измерения, как правило, более суровы (повышенная температура, вибрации, влажность т т.д.), чем в месте отсчета при регистрации. Поэтому непосредственно в точку пространства, в которой необходимо произвести измерение, помещается минимум измерительных преобразователей, которые могут воспринимать информацию о значении измеряемой величины и преобразовывать её в вид, пригодный для передачи хотя бы на небольшое расстояние.
Используя возможность дистанционной передачи, остальную часть измерительной аппаратуры (измерительные цепи, усилители, источники питания и т.д.), называемую обычно измерительными устройством, выполняют в виде отдельного самостоятельного конструктивного узла, который может быть размещен в более благоприятных условиях и не отягощать объект измерения.
К последнему конструктивному узлу измерительного прибора — устройству представления информации (указателю результата измерения), — вновь предъявляются специфические требования по его размещению, на приборных щитках операторах, доступных для визуального наблюдения.
Раздельное конструктивное выполнение датчиков, измерительных устройств и указателей обеспечивает большую гибкость, взаимозаменяемость, быстрый ремонт и универсальность электрической аппаратуры.
Из структурной схемы прибора на рис. 9 видно, что датчиком этого прибора, вынесенным непосредственно на объект измерения, является конструктивная совокупность двух первых преобразователей структурной схемы: предварительного преобразователя, воспринимающего измеряемый уровень — поплавка с рычажной передачей, и основного — реостатного измерительного преобразователя. Измерительное устройство прибора включает в себя остальные звенья структурной схемы и соединяется с датчиком и указателем только линией связи. Однако основной принцип, заключающийся в том, что любое измерительное устройство представляет собой канал приема и преобразования информации о размере измеряемой величины, образованной последовательной цепью более простых и сложных измерительных преобразователей, всегда остается справедливым.

Комментарии запрещены.