Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Ақпараттық- өлшеуіш техникасы кафедрасы

N1 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСҚА ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ

"Өлшеу механизмдерінің құрылымдарын зерттеу"

«Өлшеу әдістері мен жабдықтары» пәні бойынша

34.06 «Ақпараттық- өлшеуіш техникасы»

34.05 «Метрология және метрологиялық қамтамасыз ету» мамандығының студенттері үшін

ҚАРАҒАНДЫ-2003

ЖҰМЫСТЫҢ МАҚСАТЫ: әр түрлі жүйелердің өлшегіш механизмдерінің құрылымдарымен танысу.

ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТ

1- суретте өлшеуіш аспаптың құрылымдық сұлбасы көрсетілген.

1- сурет. Өлшеуіш аспаптың құрылымдық сұлбасы.

мұндағы Ө - кедергі орауышы, индуктивтілік, өлшеу сыйымдылығы, кернеу мен мөлшерлегіштің тұрақтандырылған көздері түріндегі өлшем;

ӨТ- өлшеуіш түрлендіргіш;

ӨМ- өлшеуіш механизм;

ЕҚ- есептеуіш құрылғы;

ОП- оператор .

Өлшеуіш механизм деп өзара әсерлері олардың өзара орын ауыстыруын туғызатын элементтерден тұратын өлшеу жабдығының құрылмасының бөлігі.

Өлшеуіш механизмдер үстінде орамалар және электродтар орналасқан қозғалмалы және қозғалмайтын бөліктерден және қозғалмайтын бөліктің орын ауыстыруын анықтайтын есептегіш құрылғыдан тұрады.

Бар аспаптар барлық электромеханикалық аспаптарға тән тетіктер мен түзілімдерден тұрады. Оларға тұрқы, есептегіш құрылғы, қозғалмалы бөлік, нұсқағыш, тыныштандырғыш, түзеткіш жатады.

Аспаптың тұрқы оны сыртқы әсерлерден қорғайды (шаң, ылғал, соққы).

Аспаптың өлшегіш құрылғысы нұсқағыш пен межеліктен тұрады.

Қозғалмалы бөлік тіректер, кергіштер мен аспаның көмегімен бекітіледі. Тіректер нүктебелгілер мен өкшеліктерден құралады. Нүктебелгілер бір жағынан конус түрінде қайралған болат сымның қиығы түрінде болады. Өкшеліктер осі бойынша конус түрінде үңгіленген цилиндр түрінде болады. Қозғалмалы бөлікке айналу осі бойынша бекітілген нүктебелгілер қозалмайтын бөлікте орналасқан өкшеліктердің үңгісіне кіреді.

Қоғалмалы бөлік серпімді металл таспа түріндегі бір жағынан қозғалмалы бөлікке, бір жағынан қозғалмайтынға бекітілген екі кергіштермен ілінуі мүмкін. Керек болған жағдайда кергіштер тоқты қозғалмайтын бөліктің орамасына келтіру үшін қолданылуы мүмкін.

Тыныштандырғыштар қозғалмалы бөліктің тынышталу уақытын азайту үшін қолданылады. Магниттіиндукциялық, ауалық және сұйықтық тыныштандырғыштар болады.

Магниттіиндукциялық тынышталу қозғалмалы бөліктің металл бөліктері манит өрісінде қозғалғанда пайда болады. Магниттіиндукциялық тыныштандырғыш тұрақты манит пен оның жұмыс саңылауында орын ауыстыратын, қозалмалы бөлікке бекітілген алюминийден жасалған металл тілікшелерден тұрады.

Сұйықтық тынышталу өлшегіш механизмнің қозғалмалы бөлігін немесе оның басқа бөліктерін тұтқыр сұйыққа орналастыру арқылы алынады. Сондықтан қозғалмалы бөліктің тербелісінде қозғалмалы бөлік тербелісінің энергиясы жұмсалады.

Ауалық тыныштандырғыш камералар мен оның ішінде орналастырылған қозғалмалы бөлікке бекітілген тілімшелерден тұрады. Қозғалмалы бөліктің тербелісінде камерада тілімшенің екі жағының қысымының айырмасы пайда болады. Қысымның айырмасы қозғалмалы бөліктің еркін орын ауыстыруын бөгеп, тынышталуды тудырады.

Аспаптарда нұсқағышты керекті таңбаға орнату үшін аспаптың тұрқысына бекітілген бұрамасы бар түзеткіш қолданылады. Бұраманы бұра отырып, серіппені, кергіштерді немесе аспаларды бұрауға болады, осы арқылы қозғалмалы бөлікті де керекті таңбаға орната отырып бұруға болады. Кейбір аспаптарды олардың қозғалмалы бөлігін тежейтін арретитормен қамтамасыз етеді.

Айналдырушы момент қозғалмалы бөлікті  бұрышқа бұруға керекті механикалық жұмысқа тең және келесі формуламен анықталады:

бірақ өрістің механикалық жұмысы dA магнит өрісінің немесе электр өрісінің энергиясының өзгерісіне тең :

Механизмнің қозғалмалы бөлігіне  бұрылыс бұрышының функциясы М_айн айналдырушы моменттен басқа қозғалмалы бөліктің бұрылыс бұрышына тәуелді және айналдырушы моментке қарама- қарсы бағытталған қарсы әсер етуші момент те М_қәм әсер етеді. Қарсы әсер етуші момент шиыршықты серіппе, кергіштер мен аспаларды бұрау нәтижесінде табылып, келесі түрде болады:

W_қәм = -W

мұндағы W - серіппенің, кергіштің, аспаның меншікті қарсы әсер етуші моменті, Н∙м/рад.

Айналдыру моментінің әсерінен қозғалмалы бөлік

М = М_қәм.

шарты орындалғанша ауытқиды.

ӨМ- нің сезімділігі мына қатынас арқылы табылады:

;

кернеу бойынша сезімділік:

,

мұндағы R – механизмнің орамасының кедергісі.

Қозғалмалы бөліктің тепе- теңдік күйіне тез келуі үшін мехаизмдерді тыныштандырғыштармен жабдықтайды. Олар қозғалмалы бөліктің пропорционалды бұрыштық жылдамдығын тудырады.

,

мұндағы Р -тынышталу коэффициенті, Н∙м∙с/рад.

Сапалылық коэффициенті қозғалмалы бөлікті механизмдердің тіректерге қондырылған аса қажет коэффициенттерінің бірі. Ол келтірілген үйкеліс қателігіне кері пропорционал:

,

мұндағы G - қозғалмалы бөліктің массасы, кг;

М_(90)- 90- қа келтірілген айналдыру моменті.

Айналдыру моментін тудыруға қолданылған физикалық құбылыстарға тәуелділігі бойынша ӨМ- ді былайша бөлуге болады:

• электродинамикалық;

• электромагниттік;

• ферродинамикалық;

• электростатикалық;

• индукциялық.

Әр аспапқа 1- келтірілгендей шартты белгілерді қолданады.