Измерительные приборы: разнообразие для всех случаев жизни

Измерительные приборы

Измерительными приборами называют средства измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации, то есть информации о значениях измеряемой величины, в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, например амперметр, вольтметр, ваттметр, фазометр.

По физическим явлениям, положенным в основу работы измерительных приборов, их можно разделить на электроизмерительные, электронные и виртуальные приборы. Электроизмерительные приборы подразделяются на электромеханические, электротепловые и электрохимические. Электронные приборы бывают аналоговыми и цифровыми.

По назначению приборы классифицируют на приборы для измерения электрических и неэлектрических физических величин, по способу представления результатов – на показывающие и регистрирующие, по методу преобразования измеряемой величины – на приборы непосредственной оценки и сравнения, по способу применения и по конструкции – на щитовые, переносные и стационарные. По защищенности от воздействия внешних условий измерительные приборы подразделяют, например, на обыкновенные, влагозащищенные, газозащищенные, пылезащищенные, герметичные и взрывобезопасные.

Электромеханические измерительные приборы отличаются простотой, дешевизной, высокой надежностью, разнообразием применения, относительно высокой точностью. Любой электромеханический измерительный прибор состоит из трех основных преобразователей: измерительной цепи, измерительного механизма и отсчетного устройства.

Несмотря на большое разнообразие конструкций и типов электромеханических приборов, все они имеют ряд общих узлов и деталей. Такими деталями являются корпус, шкала, приспособление для отсчета, приспособление для установки, уравновешивания подвижной части и создания вращающего момента, успокоитель, корректор и арретир.

Различают следующие измерительные системы приборов:

  • • магнитоэлектрическую,
  • • электромагнитную,
  • • электродинамическую,
  • • ферродинамическую,
  • • электростатическую,
  • • индукционную.

На вход каждой из этих систем поступает электрический сигнал с выхода преобразователя, несущий информацию об измеряемой величине.

В магнитоэлектрических приборах перемещение подвижной части вызывается взаимодействием поля постоянного магнита и тока, проходящего по катушке. Эти приборы конструктивно могут быть выполнены с подвижным магнитом или с подвижной катушкой. На рис. 1.6 показана конструкция прибора с подвижной катушкой.

Рис. 1.6. Устройство магнитоэлектрического прибора с подвижной катушкой

Постоянный магнит 1, магнитопровод с полюсными наконечниками 2 и неподвижный сердечник 3 составляют магнитную систему механизма. В зазоре между полюсными наконечниками и сердечником создается сильное равномерное радиальное магнитное поле, в котором находится подвижная прямоугольная катушка 4, на которую намотан медный или алюминиевый провод на алюминиевом каркасе. Иногда применяют бескаркасные рамки. Катушка (рамка) может поворачиваться в зазоре на полуосях 5 и 6. Спиральные пружины 7 и 8 создают противодействующий момент и используются для подачи измеряемого тока от выходных зажимов прибора в рамку. Рамка жестко соединена со стрелкой 9. Для балансировки подвижной части используются передвижные противовесы 10. Проходя по

проводникам обмотки рамки, информационный ток I взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита, что вызывает появление механических сил F, создающих вращающий момент Мар, стремящийся повернуть рамку. Из электротехники известно выражение для механической работы, совершаемой при перемещении проводника с током в магнитном поле:

где F-сила, действующая на проводник в направлении элементарного перемещения da; dWM изменение запаса энергии магнитного поля. Если проводник движется по окружности с радиусом г, то

где da – элементарный угол поворота. Следовательно, где F г — вращающий момент, т.е.

Тогда окончательно запишем:

Это уравнение является обобщенным выражением вращающего момента для всех приборов, в которых используют силу электромагнитного поля. Противодействующий момент в приборах необходим для создания однозначного соответствия измеряемой величины определенному углу отклонения подвижной части. В аналоговых электромеханических приборах противодействующий момент создается либо при помощи пружин, либо за счет энергии электромагнитного поля.

В случае, когда противодействующий момент создается спиральной пружиной, противодействующий момент равен

где W – удельный противодействующий момент, зависящий от геометрических размеров и материала пружины.

Выражение для вращающего момента, действующего на рамку при протекании по ней тока /, может быть получено, исходя из обобщенного выражения вращающего момента. Запас электромагнитной энергии в контуре с током /, находящимся в поле постоянного магнита, выражается формулой

где Ч* – полное потокосцепление данного контура с магнитным полем постоянного магнита. Тогда

При повороте рамки на угол da каждая ее сторона опишет дугу

где b – ширина рамки, пересекающей при этом силовые линии магнитного поля. Число пересеченных линий будет равно произведению пройденного пути на длину активной стороны рамки / и на индукцию в зазоре В. Полное изменение потокосцепления с рамкой равно произведению числа силовых линий, пересеченных обеими сторонами рамки, на число витков ее обмотки су, т.е.

Обозначив площадь рамки через s, получим

Если положить da – 1 рад, то произведение Bsco будет постоянной величиной для каждого данного прибора. Она равна изменению потокосцепления при повороте рамки на 1 рад. Обозначая его через запишем

С учетом вышеизложенного получаем выражение вращающего момента для магнитоэлектрического механизма в следующем виде

Установившееся положение подвижной катушки наступает при равенстве вращающего и противодействующего моментов Мвр = М„р. Тогда можно записать

Отсюда находим уравнение шкалы измерительного механизма магнитоэлектрической системы

где величина S = Т/ W является чувствительностью прибора в радианах на ампер. Успокоение подвижной части магнитоэлектрических приборов – магнитоиндукционное, то есть создается взаимодействием маг нитных полей от вихревых токов в каркасе рамки и поля постоянного магнита.

Магнитоэлектрические приборы имеют высокий класс точности, равномерную шкалу, высокую чувствительность, малое собственное потребление мощности и большой диапазон измерений. Однако, они имеют малую нагрузочную способность и сложную конструкцию, а показания приборов зависят от температуры. Эти приборы применяются в качестве амперметров, вольтметров, гальванометров и омметров.

Гальванометры магнитоэлектрической системы представляют собой прибор высокой чувствительности по току и напряжению с неградуированной шкалой. Преимущественное применение гальванометры получили при нулевых методах измерения в качестве приборов, позволяющих с большой точностью фиксировать отсутствие тока в цепи. Гальванометры после соответствующей градуировки могут быть использованы для измерений весьма малых токов и напряжений и для измерения количества электричества. Существуют различные виды гальванометров, в частности, гальванометры с подвижной рамкой и гальванометры с подвижным магнитом, к которым относится так называемый вибрационный гальванометр.

Для измерения небольшого количества электричества применяется баллистический гальванометр. Он является разновидностью магнитоэлектрического гальванометра и предназначен для измерения небольших количеств электричества в кратковременных импульсах тока. Их отличие от обычных магнитоэлектрических гальванометров заключается в искусственно увеличенном моменте инерции подвижной части путем увеличения ее веса и, следовательно, большим периодом собственных колебаний.

Для измерения больших количеств электричества, протекающих за промежуток времени порядка несколько часов, применяются кулонметры. Прибор имеет магнитоэлектрический измерительный механизм, особенностью которого является отсутствие противодействующего момента. Подвод тока к обмотке рамки осуществляется с помощью безмоментных спиралей. Обмотка выполнена из медного провода, намотанного на толстый алюминиевый каркас, в котором при движении рамки индуцируется ток, создающий тормозной момент. Под действием вращающего и тормозного моментов рамка поворачивается с постоянной, пропорциональной току, скоростью в течение всего времени пока длится импульс тока.

На рис. 1.7 показано устройство магнитоэлектрического гальванометра постоянного тока.

Рис. 1.7. Устройство магнитоэлектрического гальванометра

Сильный постоянный магнит 1 из высококоэрцетивного сплава, полюсные наконечники 2 из магнитомягкой стали с цилиндрической расточкой концов и неподвижный стальной цилиндр 3, укрепленный в расточке, служат для создания в зазоре сильного равномерного магнитного поля. В этом зазоре находится рамка 4, укрепленная на подвесе 5. Ток подводится через безмоментные спирали 6. На оси рамки закреплено зеркальце 7 для оптического отсчета угла отклонения рамки от нулевого положения.

На рамку при подаче тока / действуют вращающий момент Мвг Момент успокоения

направленный в сторону, противоположную МВр, и противодействующий момент, создаваемый при закручивании подвеса

Величина Р = Ч’о / (Rr + Rbh) называется коэффициентом успокоения и определяется конструктивными параметрами гальванометра !fy, R/ и сопротивлением внешней цепи Rbh- Изменяя RBH можно изменять коэффициент успокоения. Известно, что движение вращающегося тела определяется уравнением

где J – момент инерции тела; d 2 a/dt 2 – угловое ускорение;

– сумма вращающих моментов, действующих на тело. Для гальванометра это уравнение имеет вид

Подставляя в это уравнение значения моментов с учетом их знака, получим дифференциальное уравнение движения подвижной рамки гальванометра

Интеграл этого дифференциального уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами и с правой частью состоит из двух членов: «с – частного решения при заданных условиях и ао – общего решения данного уравнения без правой части, т.е.

Частное решение дифференциального уравнения, рассмотренное для случая установившегося равновесия подвижной части гальванометра, когда скорость ее движения da/dt и ускорение efa/dt 2 будут равны нулю, равно

Уравнение без правой части для получения общего решения имеет вид

Решением его будет функция

где С/ и Сг постоянные интегрирования, получаемые из начальных условий; X/ и Х2 – корни характеристического уравнения

Нахождение этих корней, а затем получение значения ад, дает искомое уравнение движения подвижной части гальванометра

График этой функции для различных значений сопротивления нагрузки приведен на рис. 1.8.

Читайте также:  Лучшие условия для комфортного проживания обеспечат деревянные дома из бруса

Рис. 1.8. График движения подвижной части гальванометра

При Rbh = °о колебания подвижной части гальванометра будут постепенно, хотя и медленно, затухать из-за трения подвижной рамки о воздух (кривая 1). Режим движения рамки будет колебательный. При RKP 00 подвижная часть совершает затухающие колебательные движения около положения установившегося равновесия, определяемого углом ас (кривая

  • 2) . При Rbh меньше критического сопротивления R/a> режим движения рамки гальванометра будет апериодическим (кривая
  • 3) . При RBh = R/

Проектная работа по физике на тему “Измерительные приборы – наши друзья”

ФГОС ООО 9 проектная деятельность ФГОС проект исследование ФГОС ООО 9 проектная деятельность ФГОС проект исследование ФГОС ООО 9 проектная деятельность

ФГОС ООО 9 проектная деятельность ФГОС проект исследование ФГОС ООО 9 проектная деятельность ФГОС проект исследование ФГОС ООО 9 проектная деятельность

Содержимое разработки

Бодунов Ярослав 9в

Цель работы: познакомится с многообразием измерительных приборов, значение которых в жизни человека так трудно переоценить.

  • В повседневной жизни мы сталкиваемся с разными измерительными приборами. Без них нам не обойтись. Например, чтобы высыпать определенное количество муки, нам понадобится мерный стаканчик. Или, чтобы узнать, какая температура воздуха на улице нам нужен термометр и т.д.

Дома мы тоже можем обнаружить какой-нибудь измерительный прибор. Это может быть градусник, термометр уличный, весы и т.п.

Измерительный прибор – это устройство, с помощью которого получают значение физической величины в заданном диапазоне, определяемом шкалой прибора. Медицинский термометр Электронные часы

  • цифровые приборы
  • шкальные приборы

Термометр уличный- Это прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и т.д. Температура воздуха, воды, измеряется в градусах Цельсия.

  • Определение цены деления термометра Возьмем два соседних числа на шкале термометра: Х₁= 20 ; Х₂= 30; Подсчитаем число делений между ними: N= 10; Найдем цену деления по формуле: С(д)= (Х₂ – Х₁):N С(д)=(30-20):10=1 С(д)=1⁰С Ответ: цена деления термометра 1 градус Цельсия.

  • Вывод: Выполняя данный проект я узнал: что измерительные приборы широко используются в повседневной жизни. они необходимы для измерения различных физических величин. В этом проекте я определила шкалу термометров и весов, а так же шкалу мерного стаканчика. Измерительные приборы играют важную роль в нашей жизни. Необходимо уметь правильно ими пользоваться.

8 предметов бытовой техники, ломающихся просто потому, что мы не прочли инструкцию

Ребята, мы вкладываем душу в AdMe.ru. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Чаще всего в поломке бытовой техники виновата лень, которая накатывает на нас при одном только взгляде на книжечку с инструкцией. А ведь всего 20 минут, потраченных на чтение мануала, было бы достаточно, чтобы продлить срок эксплуатации техники на годы. Мы составили список самых распространенных поломок бытовой техники, случающихся по вине пользователей, и подготовили советы, как их избежать.

AdMe.ru надеется, что в следующий раз инструкция не полетит в мусорное ведро вместе с упаковкой.

1. Стиральная машина

  • Самая распространенная поломка в стиральных машинах — это выход из строя сливного насоса. Его может испортить любой мелкий мусор, выпавший из карманов, обломки металлических и пластиковых элементов декора одежды, монеты, мелкие предметы одежды, попавшие в слив. Поэтому обязательно проверяйте карманы перед загрузкой вещей в машинку и используйте мешки для стирки мелкого белья.

  • Перегрузка стиральной машины грозит не только расшатыванием ножек из-за дисбаланса во время отжима, но и смещением или даже порчей ремня, благодаря которому крутится барабан. Впрочем, это может произойти и из-за неравномерно распределенного белья.

  • Нагревательный элемент портится от перегрева из-за налета и накипи, которые появляются не только по вине жесткой воды, но и из-за слишком большого количества стирального порошка.
  • Резиновый уплотнитель дверцы изнашивается со временем. Это нормально. Но использование популярных самодельных средств для удаления накипи, содержащих уксус, ускоряет износ в разы. Лучше отказаться от сомнительных народных рецептов.

2. Холодильник

    Наиболее распространенной причиной поломки холодильника до сих пор остаются горячие кастрюли с едой. Возможно, владельцам кажется, что современная техника выдержит все, но это не так: перегрузка компрессора грозит любой модели, даже самой современной.

Неправильное распределение продуктов или работа пустого холодильника без соответствующей настройки температуры охлаждения также грозит компрессору перегрузками. Всю необходимую информацию об этом можно найти в инструкции к вашей модели.

При разморозке холодильника всегда есть соблазн сковырнуть ножом слой льда. Не стоит этого делать, даже учитывая то, что испаритель покрыт слоем пенной изоляции: при повреждении испарителя такого типа придется менять всю морозилку.

3. Микроволновая печь

    Большая часть проблем возникает из-за несвоевременной замены слюдяной пластины. Заменить ее несложно (это можно сделать даже самостоятельно), но гораздо проще продлить срок ее эксплуатации. Для этого необходимо следить за чистотой и целостностью пластины и регулярно очищать ее от жира. Покрытая грязью пластина может прогореть или деформироваться от неравномерного нагрева.

Использование жестких губок и щеток при чистке микроволновки ведет к повреждению эмали. Если корпус выполнен не из нержавеющей стали, то он может довольно быстро проржаветь насквозь.

Все знают, что для разогрева еды в микроволновке нельзя использовать металлические емкости. Но следует помнить, что под запрет попадает и фарфоровая посуда с рисунком: любая краска может содержать металлы, которые под воздействием микроволн начинают искрить. Поэтому выбирайте керамику без орнамента.

4. Посудомоечная машина

    Почти все проблемы с посудомоечной машиной происходят из-за небрежной очистки посуды от пищи перед загрузкой. Несмотря на фильтры, кусочки еды забивают не только слив, но и распылители на коромыслах. Из-за этого давление воды падает, и посуда практически не отмывается.

Жесткая вода тоже постепенно забивает отверстия в распылителях, в результате чего качество мытья посуды ухудшается. Поэтому не стоит экономить на специальных средствах для смягчения воды.

Не загружайте в машину посуду, которая не предназначена для мытья в посудомойке: она трескается от высоких температур, и осколок может попасть в сливной насос и блокировать крыльчатку. Вынуть его самостоятельно будет довольно сложно.

5. Пылесос

    Ни в коем случае не используйте для моющего пылесоса обычное моющее средство вместо специального. У обычных средств для мытья пола неконтролируемое пенообразование, и пена, которая начнет лезть отовсюду, может попасть в мотор.

Обычный бытовой пылесос может работать без перерыва не больше 30–40 минут в день. В противном случае под воздействием высоких температур с материалом, из которого изготовлена турбина, начинают происходить необратимые изменения, что сильно сокращает срок службы турбины.

От сырости ржавеет металл мотора, а на лопасти налипает все больше пыли. Постепенно она собирается в тяжелый ком и затрудняет работу устройства, создавая повышенную нагрузку на пылесос.

Грязные фильтры и перегруженная емкость для сбора мусора также увеличивают нагрузку на прибор и негативно влияют на срок жизни турбины.

6. Кондиционер

Большая часть кондиционеров средней ценовой категории не приспособлена для долгой работы в режиме обогрева при зимних температурах ниже −10 °C. Такая работа повышает нагрузку на компрессор и укорачивает срок эксплуатации кондиционера. А если внешняя часть не изолирована, то конденсат в трубке смерзается в ледяную пробку, из-за которой вода начинает собираться внутри помещения.

Забитый пылью и мелким мусором теплообменник может стать причиной поломки кондиционера. Необходимо регулярно чистить внешний блок.

На крыльчатках и фильтрах кондиционера постоянно скапливаются пыль и копоть, которые уменьшают скорость потока выдуваемого воздуха, забивают дренажную систему, мешают нормальной работе охладительной системы. Это вызывает появление льда на медном трубопроводе, который при выключении кондиционера начинает таять и капать на пол.

7. Кухонные плиты

  • Жидкости, содержащие сахар, не должны попадать на горячую поверхность плиты, поскольку ее неравномерное остывание приводит к появлению трещин. Подобные субстанции необходимо убирать специальным скребком сразу же, пока те не успели остыть.
  • Холодное дно кухонной утвари или капли холодной воды, оказавшиеся на горячей поверхности, тоже вызывают растрескивание стеклокерамики.

Неровное дно кухонной утвари часто становится причиной появления царапин или даже трещин на стеклокерамическом покрытии плит.

Точечные удары также могут привести к появлению трещин. Неважно, что плита запросто выдерживает вес тяжелых кастрюль: точечный удар, к примеру, металлической ложкой, может стать причиной появления трещины, которая сделает дальнейшую эксплуатацию плиты невозможной.

8. Увлажнитель воздуха

  • Увлажнители воздуха нуждаются в регулярной чистке из-за минерального налета, который появляется от воды. Поэтому лучше использовать дистиллированную воду, а не водопроводную.
  • Купив увлажнитель для ароматерапии, его владельцы недоумевают, почему прибор в скором времени выходит из строя. При добавлении масла в емкость с водой портится пластик, забиваются фильтры, регулярная чистка затрудняется. У большинства моделей, предназначенных для ароматерапии, предусмотрена емкость для впитывающего материала, пропитанного маслом.

Бонус: поучительная история о пользе чтения инструкций

Резюмируя все вышесказанное, следует признать, что большая часть поломок происходит из-за несоблюдения правил эксплуатации техники. Это доказывает и забавный случай, произошедший в Ирландии с Майком Маклоулином (Mike Mc Loughlin).

Спустя 10 лет использования посудомоечной машины, которая раздражала его тем, что не вмещала большие тарелки, он узнал, что верхнюю полку можно сдвинуть вверх, тем самым освободив достаточно места для габаритной посуды. Он написал о своем открытии в твиттере и получил тысячи комментариев со словами благодарности за столь полезную подсказку. Майк рассказал, что недавно искал в гугле инструкцию по поводу другой проблемы и случайно наткнулся на информацию о полке.

Словарь измерительных приборов

Измеритель солнечного излучения (люксметр)

В помощь техническим и научным сотрудникам разработано немало измерительных приборов, призванных обеспечить точность, удобство и эффективность работы. Вместе с тем, для большинства людей названия этих приборов, а тем более принцип их работы, зачастую незнакомы. В этой статье мы в краткой форме раскроем предназначение самых распространенных измерительных приборов. Информацией и изображениями приборов с нами поделился сайт одного из поставщиков измерительных приборов.

Анализатор спектра — это измерительный прибор, который служит для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.

Анемометр – прибор, предназначенный для измерения скорости, объема воздушного потока в помещении. Анемометр применяют для санитарно-гигиенического анализа территорий.

Балометр – измерительный прибор для прямого измерения объёмного расхода воздуха на крупных приточных и вытяжных вентиляционных решетках.

Вольтметр — это прибор, которым измеряют напряжение.

Газоанализатор — измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов. Газоанализаторы бывают ручного действия или автоматические. Примеры газоанализаторов: течеискатель фреонов, течеискатель углеводородного топлива, анализатор сажевого числа, анализатор дымовых газов, кислородомер, водородомер.

Гигрометр – это измерительный прибор, который служит для измерения и контроля влажности воздуха.

Дальномер – прибор, измеряющий расстояние. Дальномер позволяет также вычислять площадь и объем объекта.

Дозиметр – прибор, предназначенный для обнаружения и измерения радиоактивных излучений.

Измеритель RLC – радиоизмерительный прибор, используемый для определения полной проводимости электрической цепи и параметров полного сопротивления. RLC в названии является абревиатурой схемных названий элементов, параметры которых могут измеряться этим прибором: R — Сопротивление, С — Ёмкость, L — Индуктивность.

Измеритель мощности – прибор, который используется для измерения мощности электромагнитных колебаний генераторов, усилителей, радиопередатчиков и других устройств, работающих в высокочастотном, СВЧ и оптическом диапазонах. Виды измерителей: измерители поглощаемой мощности и измерители проходящей мощности.

Измеритель нелинейных искажений – прибор, предназначенный для измерения коэффициента нелинейных искажений (коэффициента гармоник) сигналов в радиотехнических устройствах.

Калибратор – специальная эталонная мера, которую используют для поверки, калибровки или градуировки измерительных приборов.

Омметр, или измеритель сопротивления – это прибор, используемый для измерения сопротивления электрическому току в омах. Разновидности омметров в зависимости от чувствительности: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры.

Токовые клещи – инструмент, который предназначен для измерения величины протекающего тока в проводнике. Токовые клещи позволяют проводить измерения без разрыва электрической цепи и без нарушения ее работы.

Толщиномер — это прибор, при помощи которого можно с высокой точностью и без нарушения целостности покрытия, измерить его толщину на металлической поверхности (например, слоя краски или лака, слоя ржавчины, грунтовки, или любого другого неметаллического покрытия, нанесенного на металлическую поверхность).

Люксметр – это прибор для измерения степени освещенности в видимой области спектра. Измерители освещения представляют собой цифровые, высокочувствительные приборы, такие как люксметр, яркомер, пульсметр, УФ-радиометр.

Манометр – прибор, измеряющий давление жидкостей и газов. Виды манометров: общетехнические, коррозионностойкие, напоромеры, электроконтактные.

Мультиметр – это портативный вольтметр, который выполняет одновременно несколько функций. Мультиметр предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения, силы тока, сопротивления, частоты, температуры, а также позволяет осуществлять прозвонку цепи и тестирование диодов.

Осциллограф – это измерительный прибор, позволяющий осуществлять наблюдение и запись, измерения амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала. Виды осциллографов: аналоговые и цифровые, портативные и настольные

Пирометр — это прибор для бесконтактного измерения температуры объекта. Принцип действия пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения в диапазоне инфракрасного излучения и видимого света. От оптического разрешения зависит точность измерения температуры на расстоянии.

Тахометр – это прибор, позволяющий измерять скорость вращения и количество оборотов вращающихся механизмов. Виды тахометров: контактные и бесконтактные.

Тепловизор – это устройство, предназначенное для наблюдения нагретых объектов по их собственному тепловому излучению. Тепловизор позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в электрические сигналы, которые затем в свою очередь после усиления и автоматической обработки преобразуются в видимое изображение объектов.

Термогигрометр – это измерительный прибор, выполняющий одновременно функции измерения температуры и влажности.

Трассодефектоискатель – это универсальный измерительный прибор, который позволяет на местности определять местоположение и направление кабельных линий и металлических трубопроводов, а также определять место и характер их повреждения.

pH-метр – это измерительный прибор, предназначенный для измерения водородного показателя (показателя pH).

Частотомер – измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

Шумомер – прибор для измерения звуковых колебаний.

Таблица: Единицы измерения и обозначения некоторых физических величин.

Строительные уровни: виды, выбор и назначение

Уровень является незаменимым инструментом при выполнении строительно-монтажных работ. Он необходим для правильной установки дверей, окон, укладки кирпича и плитки, проверки вертикальности стен, горизонтальности полов. С его помощью производится монтаж современной бытовой техники, коммуникаций.

Правильный выбор измерительного инструмента значительно повышает качество работ и экономит время. По конструкции можно выделить пять основных видов строительных уровней: пузырьковые, электронные, трубные, гидравлические, лазерные. Ниже мы рассмотрим каждый из них более подробно.

Пять видов строительных уровней

Пузырьковые уровни получили наибольшее распространение благодаря своей простоте, доступности и универсальности. Они называются так потому, что чувствительным элементом у них является пузырек воздуха, плавающий в ампуле. Погрешность измерений данных устройств составляет 0,5 ÷ 1 мм/м. Отечественные модели производятся согласно ГОСТ 9416-83, где описаны технические условия на их изготовление. Корпус инструмента представляет собой полую коробчатую конструкцию с ребрами жесткости. Он может иметь длину от 30 см до нескольких метров. Для уменьшения массы прибор изготовляют из алюминиевых сплавов. Ампулы с воздухом закрывают защитным стеклом. У основания корпуса, как правило, имеется миллиметровая шкала измерений.

Для работы с металлоконструкциями прекрасно подойдут магнитные пузырьковые уровни. Их отличительной особенностью является наличие встроенных магнитов, которые позволяют закреплять инструмент вертикально на металлических деталях. Для каменщиков существуют модели с усиленным литым корпусом. Если же вам предстоят штукатурные работы, обратите внимание на правила с уровнем. Они совмещают в себе два устройства одновременно.

Электронные уровни с угломером относятся к профессиональному измерительному инструменту. Они имеют несколько пузырьковых камер для оценки вертикальности и горизонтальности строительных конструкций. Однако в отличие от обычных уровней, такие приборы обладают рядом дополнительных возможностей.

Одной из главных особенностей является цифровой дисплей, на котором наглядно отображается величина отклонения в градусах. При этом точность предоставляемых данных высока – до 0,1⁰. Имеется возможность записи измеренных уклонов. Предусмотрена звуковая индикация, которая сигнализирует о достижении 0⁰ и 90⁰.

Проверка точности электронного уровня проста и не занимает много времени. Для этого нужно положить прибор на плоскую поверхность, снять показания. Повернув уровень на 180 градусов, посмотреть новые значения. Если разность показаний более 0,2⁰, необходима калибровка устройства.

Трубный уровень предназначен для проверки горизонтальности и вертикальности водопроводных, газовых, канализационных труб. Вообще его удобно использовать для работы с балками, круглым профилем в различных строительных конструкциях. Главными особенностями этого инструмента являются V-образная форма корпуса, наличие магнитов. Благодаря этому прибор можно легко установить на металлической трубе или опоре.

Трубный уровень, как и пузырьковый, снабжен несколькими колбами со спиртовой жидкостью. В каждой из них плавает пузырек воздуха, по расположению которого определяют отклонение от заданного направления.

Гидроуровень используется для нанесения точной горизонтальной разметки на удалённых друг от друга объектах. С его помощью производят отбивку уровня пола, установку фундамента, кладку кирпича, монтаж различных строительных конструкций в одной плоскости.

Гидростатический уровень состоит из двух сосудов, соединенных между собой прозрачной трубкой. Перед работой систему заполняют водой так, чтобы она заняла приблизительно 2/3 объема колб. При этом следят за тем, чтобы жидкость внутри трубки не содержала пузырьков воздуха. Их нужно удалить, иначе измерения будут неточными. Не допускаются перегибы и переломы трубки: вода должна свободно перетекать из одного сосуда в другой. Для проверки точности прибора колбы совмещают друг с другом. Необходимо, чтобы граница жидкости у них была общей.

Промышленность производит гидростатические уровни длиной от 5 до 25 м. Погрешность измерений данных устройств составляет 2÷3 мм. Производить разметку рекомендуется от одной базовой метки. Это позволяет добиться максимальной точности.

Лазерные строительные уровни (нивелиры) относятся к группе профессиональных измерительных инструментов. Несмотря на достаточно высокую стоимость по сравнению с другими решениями, они предоставляют своему владельцу целый ряд преимуществ. Прежде всего, это высокая точность разметки. Величина допускаемого отклонения составляет всего 0,1÷1 мм/м в зависимости от класса прибора. Технические возможности линейных лазерных уровней позволяет им строить горизонтальные, вертикальные, а также наклонные плоскости на расстоянии до нескольких десятков метров от места установки. Для домашнего использования это более чем достаточно. Ротационные лазерные уровни благодаря вращению излучателя проецируют лучи по всему периметру помещения, то есть охватывают всё пространство вокруг себя.

Какие строительные работы ведут с помощью лазерных нивелиров:

  • выравнивание стен или пола;
  • установка навесного оборудования;
  • оклеивание стен обоями;
  • монтаж натяжных потолков;
  • облицовка помещений плиткой;
  • установка перегородок и др.

Как выбрать строительный уровень

Чтобы выполнить ремонт качественно, ещё до начала работ следует выбрать хороший измерительный инструмент. Сейчас существует большое разнообразие строительных уровней. Они отличаются друг от друга назначением, техническими характеристиками, качеством изготовления и ценой.

Какая задача стоит перед вами?! Если необходим недорогой универсальный инструмент на все случаи жизни, стоит обратить внимание на пузырьковые уровни. Они удобны, неприхотливы, а главное – обладают хорошей точностью. Их возможностей достаточно, чтобы ровно положить плитку, установить окна, двери или мебель. Длина универсального уровня составляет 60÷80 см.

Электронные уровни с угломером и магнитной системой подойдут тем, кто решил заняться ремонтом всерьез. Они имеет расширенные возможности. Прежде всего, это наглядное представление данных на электронном дисплее с точным указанием отклонений в градусах, процентах или миллиметрах. Другими отличительными особенностями являются высокая точность, функция записи показаний, а также возможность электронной калибровки.

Если вам необходимо выровнять балки, столбы, водопроводные или газовые трубы в вертикальных и горизонтальных направлениях, воспользуйтесь всеми преимуществами трубных уровней. Их неоспоримым достоинством является возможность точного центрирования на этих элементах строительных конструкций.

Водяной уровень будет полезен при устройстве стяжки пола, монтаже подвесных потолков, устройстве фундамента. Он пригодится для разметки мест под розетки, которые будут выглядеть эстетично, находясь на одной высоте. Водяным уровнем можно выполнить точную горизонтальную разметку для смежных помещений, между которыми нет прямой видимости. В этом состоит одно из его главных преимуществ. Данный инструмент имеет невысокую стоимость, прост в эксплуатации. Его длина варьируется от 5 до 25 метров, что вполне достаточно для бытового использования.

Лазерный уровень будет отличным выбором для тех, кому предстоит большой объем строительных работ. Он позволит значительно сэкономить время, обеспечив при этом высокую точность построений как горизонтальных, так и вертикальных плоскостей. Это хороший инструмент для отбивки уровня пола, разметки стен под отделочные работы, монтажа мебели и коммуникаций.

Можно выделить три основных вида лазерные уровней: точечные, линейные, ротационные. В соответствии с названием они применяются для построения точек, линий, а также разметки по всему периметру помещения одновременно.

Перед началом работ лазерные приборы необходимо выравнивать с помощью встроенного пузырькового уровня. Некоторые модели имеют дополнительную функцию самонивелирования в пределах 2÷4 градусов. Цена профессиональных лазерных уровней достаточно высока, однако существуют доступные варианты для домашнего использования.

На что обратить внимание при выборе

Среди большого числа производителей, присутствующих на рынке измерительного инструмента, существуют те, которые уже успели завоевать себе отличную репутацию в нашей стране и за рубежом. На хорошем счету у строителей числятся пузырьковые, а также электронные уровни Stabila и Kapro . Известны своим качеством лазерные уровни Bosch. Однако лучше всего опираться на собственный опыт, чтобы приобрести вещь с необходимым набором функций за разумные деньги. Основные критерии выбора: технические характеристики, комплектация, качество сборки и материалов.

Приобретая пузырьковый уровень, необходимо осмотреть его внешний вид. Есть ли видимые повреждения?! Какое качество материалов, аккуратно ли собран?! Особое внимание стоит уделить ампулам с жидкостью. Они должны быть надежно встроены в корпус.

Положите выбранный уровень на ровную горизонтальную поверхность. Он должен плотно, без зазоров прилегать к ней своим основанием. Запомните положение пузырька воздуха в верхней ампуле. После этого поверните прибор на 180⁰ по часовой или против часовой стрелки и поставьте на то же самое место. Если пузырек сместился относительно начального положения, такому уровню доверять нельзя. Аналогичным образом можно проверить точность показаний по вертикали.

Электроизмерительные приборы

Измерением называют процесс сравнения измеряемой величины с величиной того же рода, условно принятой за единицу измерения.

Материальный образец единицы измерения, ее дробного или кратного значения называется мерой.

Устройство, предназначенное для сравнения измеряемой величины с единицей измерения или с мерой, называют измерительным прибором.

Меры и приборы, предназначенные для практических измерений, считаются рабочими.

Меры и приборы, предназначенные для хранения или воспроизводства единиц, а также для поверки и градуировки приборов, носят название о б р а з ц о в ы х .

Результат всякого измерения несколько отличается от действительного значения измеряемой величины. Действительное значение измеряемой величины это значение, определяемое при помощи образцовых приборов (образцовых мep ).

Разность между измеренным и действительным значением величины составляет абсолютную погрешность измерения. Выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному или измеренному значению представляет собой относительную погрешность, которая применяется для оценки ка чества измерения.

Пример 7-1. При измерении тока найдено I 1 = 41 а. Действительное значение тока I = 40 а.

Абсолютная погрешность измерения

I = I1I =41— 40 = Ia . Относительная погрешность

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Электроизмерительные приборы делятся на п р и б о р ы непосредственной оценки и приборы сравнения.

К приборам непосредственной оценки, например, относятся: амперметр, ваттметр, счетчик, т. е. приборы, дающие численное значение измеряемой величины по их отсчетному приспособлению.

Прибор сравнения применяется для сравнения измеряемой величины с мерой, например мост для измерения сопротивлений.

При т ехнических измерениях чаще применяют приборы непосредственной оценки, как более простые, дешевые и требующие мало времени для измерения.

Приборы сравнения используются для более точных измерений и для измерения неэлектрических величин.

В табл. 7-1 дано деление электроизмерительных приборов по роду измеряемой величины. В табл. 7-2 дано деление приборов по их системам, т. е. по принципу их устройства и действия.

Разнообразие систем измерительных приборов обладающих различными свойствами, вызвано разнообразием условий и требований при измерении электрических величину.

По степени точности электроизмерительные приборы непосредственной оценки (ГОСТ 1845-59) делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. На шкалах приборов число класса точности пишется внутри окружности.

Число класса точности прибора обозначает основную, допустимую, приведенную погрешность прибора. Основной допустимой приведенной погрешностью называется выраженное в процентах отношение наибольшей допускаемой по стандарту абсолютной погрешности прибора (∆x), находящегося в нормальных условиях эксплуатации, к номинальной величине (xи) прибора.

Таблиц 7-1

Электроизмерительные приборы и их условные обозначения

Род измеряемой величиныНазвание приборовУсловное обозначение
ТокМиллиамперметр, амперметр, килоамлерметрma, A, kA
НапряжениеМилливольтметр, вольтметр, киловольтметрmV, V, kV
Электрическая мощностьВаттметр, киловаттметрW, kW
Электрическая энергияСчетчики активной и реактивной энергииWh, VARh
Сдвиг фазФазометрφ
ЧастотаЧастотомерHz
Электрическое сопротивлениеОмметр, мегомметрΩ, M

Прибор находится в нормальных условиях, если установлен в положение, указанное на шкале прибора (табл. 7-2), находится в среде с нормальной температурой (+20 ° С) и не подвергается действию внешнего магнитного поля (кроме земного).

Номинальной величиной измерительного прибора называется верхний предел измерения его. Следовательно, приведенная погрешность прибора

Погрешность может быть положительной или отрицательной.

Относительной погрешностью при измерении прибором величины х1 называют выраженное в процентах отношение наибольшей возможной абсолютной погрешности прибора ∆х к измеренному значению величины

Умножив и разделив последнее выражение на номинальную величину прибора, получим:

Таким образом, погрешность измерения равна погрешности прибора, умноженной на отношение номинальной величины прибора, к измеренному значению.

Пример 7-2. Амперметром с номинальным током I н = 25 а, класса точности 1 ,5 измерен ток I 1 = 15 а. Определить погрешность при измерении тока.

Наибольшая возможная погрешность при измерении тока

Чем меньше измеряемая величина по сравнению с номинальной величиной прибора, тем больше погрешность измерения этой величины; следовательно, измеряемая величина должна иметь значение не меньше половины номинальной величины прибора.

Статья на тему Электроизмерительные приборы

Ссылка на основную публикацию