Температурная компенсация прибора

Приборы во время эксплуатации подвергаются внешним воздействиям (температура, влага, механические удары и др.)

Существует 2 пути для использования температурной компенсации:

1) подбор разных материалов с различным коэффициентом линейного расширения в узлах прибора.

Точность часов оценивается величиной суточного хода Ω для бытовых часов. Точность хода часов оценивается точностью периода Т=86400 сек.

1- баланс

2 - спиральный волосок

3 - ось баланса

Продифференцируем это выражение и от дифференциала перейдём к приращению функции.

для часовых механизмов изготавливают специальный сплав, модуль упругости Е которого не изменяется в заданном интервале изменения температуры ±60°С ( Н35ХМВ)

α=1,5β для баланса латунь, для волоска стальной сплав

2) Соединение биметаллов ( механическое соединение пластинок из двух разнородных металлов).

для нормального металла

Схема барометра анероида

состоит из анероидной коробки, неподвижного центра, биметаллических пластин и ушко.

Формула для угла поворота:

При изменении температуры изменяется давление внутри анероидной коробки, поэтому она деформируется под воздействием внутреннего давления, хотя барометрическое давление остаётся прежним, поэтому нужно провести термокомпенсацию расширения этой анероидной коробки. Эта компенсация - 1ого рода.

С изменением температуры изменяется также модуль упругости материала анероидной коробки.

В барометре анероиде применяется термокомпенсация 2ого рода за счёт испарения термобиметалла в передаточном множительном механизме.

Температура повысилась, модуль упругости уменьшился, поэтому под давлением он будешь расширяться, компенсируем это рычагом, который делается длиннее.

Воздействие механических нагрузок

1. Вызывают поломку прибора или неправильные показание

2. Воздействия на приборы управления необходимо для преобразования внешних воздействий для управления полёта или измерения изменения динамических величин.

Приборы управления имеют интегральные или дифференциальные преобразования, который преобразует входной сигнал.

3 типа внешних воздействий:

- ударные

-длительнодействующие

-вибрационные

а) Для ударных входным сигналом является ускорение

для космонавтов она равна 20

tmax--> kmax

tуд= 1мкс- 1мс

kmaz = 500.....100000

б) длительнодействующие

k max < 500

t акт = 15 мин-20 мин

Применяется в приборах управления полётом

в) вибрационные возникают от вращающихся неуравновешенных масс (валов) или других причин ( пульсации тяги).

Защита от ударов, противоударное устройство

Конструктор должен определить в своей конструкции самый слабый узел и сделать конструкцию противоударной.

Противоударный узел в часах

1- ось баланса с цапфой

2 - платы

3 - конусная втулка

4 - сквозной камень, запрессованный во втулку

5 - накладной камень

6 - пружина плоская ( прижимает камень ко втулке и саму втулку)

Dоси> dо >dц

1) Ось под действием Fx перемещается вправо и перемещает конусную втулку вправо и вниз, деформируя при этом пружину 6. Это перемещение длится до тех пор пока ось с диаметром do не упрётся в плату, перекрывая зазор х . Как только зазор будет перекрыт, нагрузку воспринимает ось баланса своим do , т.к. do>>dц, то поломки цапфы не будет.

2) При действии осевой силы Fz ось опускается вниз и цапфа перемещает накладной камень 5, деформируя пружину 6. Это перемещение остановится, когда будет перекрыт зазор z. Нагрузку воспримет на себя верхняя плата 2, когда бортик упрётся в плату

Когда воздействие закончится, пружина вернёт всё в первоначальное состояние.