Назначение контрольно-измерительных приборов для измерения неэлектрических величин.

В качестве приборов местного визуального контроля не­электрических величин на обогатительных фабриках обычно используют приборы для измерения давления (вакуума) и тем­пературы. Иногда применяют тахометры.

Простейший прибор для измерения давления, вакуума или разности двух давлений — U-образный жидкостный манометр. Если через верхний конец одной из трубок подать в манометр давление, то жидкость вытеснится в другую трубку.

Образо­вавшаяся разность уровней жидкости в трубках будет соответ­ствовать величине избыточного давления (выше атмосферного), выраженная в миллиметрах водяного столба, если трубки за­полнены водой, или в миллиметрах ртутного столба, если тру­бки заполнены ртутью. Для измерения разности двух давлений их подключают к свободным концам трубок.

Для местного контроля давления в трубопроводах, в тех­нологических аппаратах и т. п. на обогатительных фабриках в основном применяют пружинные манометры, простые по конструкции, надежные и пригодные для измерения давле­ния в широких пределах.

Пружинные манометры изготовляют в виде показывающих приборов, которые иногда снабжаются устройствами для сиг­нализации и дистанционной передачи показаний.

В качестве чувствительного элемента в пружинных мано­метрах используют трубчатые одно- или многовитковые пру­жины и сильфоны.

В обычной конструкции манометра (рис. 58) с одновитковой пружиной измерительный механизм смонтирован на жестком литом основании. К ниппелю, жестко соединенному с ос­нованием, припаяна одним концом пустотелая пружина оваль­ного сечения, изготовленная из упругой латуни или стали. Дав­ление во внутреннюю полость пружины подводится через нип­пель с наружной резьбой для соединения манометра с полостью, в которой измеряется давление. На основании закреп­лены передаточный механизм со стрелкой и круглый корпус манометра. В корпус заложена шкала в форме циферблата, поверх шкалы надета застекленная крышка.

При подаче давления трубчатая пружина 1 стремится рас­прямиться. При этом ее свободный конец перемещается и через тягу 5 увлекает за собой зубчатый сектор 4, который, в свою очередь, поворачивает малую шестерню (триб) 3 со стрелкой 2 указателя.

Если манометры применяют для измерения давления го­рючих или ядовитых газов, то это отмечается соответствующими надписями на шкале и цветом окраски корпуса. Кислородные манометры окрашивают в голубой цвет, водородные — в зеле­ный, ацетиленовые — в белый и т. д.

По классу точности манометры с одновитковой пружиной разделяются на технические, контрольные и образцовые.

Технические манометры имеют классы точности 1,5; 2,5; 4; контрольные — 0,5 и 1,0; образцовые — 0,16 и 0,45.

Контрольные манометры применяют для поверки рабочих манометров на месте установки в эксплуатационных условиях.

Образцовые манометры, применяемые для метрологической проверки приборов, по конструкции ничем не отличаются от рабочих, но снабжены тщательно изготовленными механизмами и высококачественными трубчатыми пружинами.

Для измерения температуры служат термометры. Наиболее распространенные приборы для измерения температуры — тер­мометры расширения, основанные на свойстве тел увеличивать свой объем при нагревании. Их применяют для измерения тем­ператур в пределах от —70 до +750 °С. Чаще всего встреча­ются на производстве (главным образом в лабораториях) и в быту жидкостные стеклянные термометры с рабочей жидко­стью ртутью или подкрашенным спиртом.

Рабочая жидкость, находящаяся в герметично закрытом ре­зервуаре, при нагревании расширяется и поднимается по ка­пиллярной трубке, соединенной с резервуаром. Капилляр над уровнем жидкости заполнен инертным газом (обычно азотом). Уровень подъема жидкости в капилляре соответствует темпе­ратуре нагрева, отсчитываемой по шкале, обычно в градусах Цельсия. Бывают ртутные стеклянные манометры с контак­тами, которые замыкаются столбом ртути при достижении за­данной температуры. Жидкостные термометры применяют для измерения температур до +500 °С. Их допустимая погреш­ность в зависимости от типа составляет от 0,2 до 10 °С.

В качестве сигнализаторов достижения контрольного уро­вня температуры применяют механические термометры расши­рения— биметаллические термометры и дилатометры, действие которых основано на разности теплового расширения твердых тел.

Биметаллический термометр имеет в качестве чувствительного элемента плоскую или спиральную биметал­лическую пружину (сваренную из двух пластин разнородных по тепловому расширению металлов). При нагревании вслед­ствие различных коэффициентов теплового расширения метал­лов пружина деформируется пропорционально степени нагрева и приводит в движение показывающую стрелку прибора.

Дилатометр   состоит из трубки и стержня, изго­товленных из разных металлов. Стержень размещен внутри трубки. Один конец его жестко прикреплен ко дну трубки. Трубка и стержень по-разному удлиняются при нагревании, вследствие чего приводится в движение зубчатая передача при­вода стрелки.

Тахометры — приборы, служащие для постоянного конт­роля или разовых измерений частоты вращения различных ва­лов, либо других деталей машин и механизмов. Широко при­меняют центробежные тахометры различных конструкций. В них используется действие центробежной силы. При враще­нии тела, эксцентрично расположенного по отношению к оси вращения, возникает центробежная сила, направленная по ра­диусу от оси вращения. Чем больше угловая скорость, тем больше центробежная сила: она пропорциональна квадрату ча­стоты вращения.

Контрольные вопросы

1. Значение какой величины определяет обозначение класса точности изме­рительного прибора?

2. Приборы каких систем применяются в электроизмерительной технике и каковы их особенности?

3. Какие приборы местного визуального контроля неэлектрических величин применяют на углеобогатительных фабриках?

4. Назовите примеры переносных приборов визуального контроля, применяе­мых в быту и на производстве.

5. Почему шкалы центробежных тахометров начинаются не с нуля?