2.5. Конструктивний розрахунок реохорда приладу рп160

Реохорд даного приладу являє собою прямолінійну шину, на яку намотана обмотка з манганінового дроту або зі сплаву Плв–20. Діаметр шини приладів РП160 всіх модифікацій становить від 5 до 7 мм, а довжина реохорда 160 мм. Опір реохорда 950 Ом.

Приклад розрахунку.

Виконати конструктивний розрахунок реохорда вторинного приладу РП160, що має довжину 160 мм. Матеріал нитки реохорда – манганіновий дріт з товщиною ізоляції 0,005 мм. Опір реохорда становить 950 Ом, припустиме відхилення розрахункового значення опору реохорда не повинно перевищувати 0,5 %.

По таблиці 2.1 вибирають орієнтовний діаметр манганінового дроту і його питомий опір.

Таблиця 2.1. Залежність питомого опору манганінового дроту від його діаметра.

Діаметр дроту, мм	0,05	0,07	0,08	0,10	0,15	0,20	0,25
Питомий опір, Ом/м	220	112	85,4	54,8	24,3	13,7	8,76

Приймаємо діаметр манганінового дроту 0,12 мм, питомий опір якого становить 42,6 Ом/м або 0,0426 Ом/мм. Тоді необхідна розрахункова довжина намотувального дроту становить:

де R_p – опір реохорда, Ом;

r – питомий опір манганінового проведення, Ом/мм.

мм,

Число витків реохорда складе:

де l – довжина реохорда, яка дорівнює 160 мм;

d – діаметр дроту, мм;

hиз – товщина шару ізоляції манганінового дроту, мм.

витків,

Діаметр шини реохорда, на яку намотується провід:

мм

Діаметр реохорда з намотуванням:

мм

Реальна довжина дроту намотування:

мм

Різниця розрахункової й реальної довжин дроту намотування:

мм

Збільшення довжини ніхромової нитки на 100,26 мм приведе до збільшення опору реохорда на:

Ом або 0,45 %.

Так, як 0,45 < 0,5 то розрахунок по точності опору реохорда прийнятий.

Довжина одного витка дроту реохорда:

мм

Перевіримо, чи призведе збільшення реальної довжини реохорда на 100,2 мм до збільшення числа витків реохорда, кількість яких складе:

витків

Через те, що число витків залишилося колишнім, і довжина реохорда залишиться колишньою і складе 160 мм, що і визначається конструктивною особливістю приладу, який має прямокутну шкалу.

Питоме число витків намотувального дроту, тобто число витків, що припадають на 1% шкали приладу, визначиться:

витка

Якщо відношення розрахункового значення опору реохорда склало більше припустимого або довжина реохорда вийшла за межі 160 мм, то необхідно змінити орієнтовно обраний діаметр манганінового дроту й розрахунок реохорда повторити знову.

2.6 Конструкція, принцип дії і схема підключення приладу Диск–250

Прилади даного типу призначені для виміру сили та напруги постійного струму, а також неелектричних величин, що перетворюються у зазначені сигнали і активний опір.

Прилади розраховані на роботу із вхідними сигналами від термоелектричних перетворювачів і від термоперетворювачів опору. Зовнішній вигляд приладу наведений на сторінці 17 літератури [3] і на сторінці 380 літератури [4], а принципова схема наведена на рис. 2.5.

Рисунок 2.5 – Принципова схема приладу Диск–250:

Д – датчик; ВхУ – вхідний пристрій; УВС – підсилювач вхідного сигналу; ПУ – попередній підсилювач; Оку – остаточний підсилювач; УР – підсилювач сигналу реохорда; Р – реохорд; РД – реверсивний двигун; УН – підсилювач небалансу; СД – синхронний двигун; ОУ – відліковий пристрій; ВУ₁–ВУ₄ – вихідний пристрій; ИП – джерело живлення.

В основу роботи приладу покладений принцип електромеханічного стежачого зрівноважування. Вхідний сигнал від датчика попередньо підсилюється і лише після цього відбувається зрівноважування його сигналом компенсуючого елемента (реохорда).

Вхідний сигнал від датчика Д надходить на вхідний пристрій ВхУ, де він нормалізується по нижній межі вимірювання для зручності подальшої його обробки. Крім того, вхідний пристрій містить джерело струму для живлення термоперетворювачів опору або для живлення мідного резистора, призначеного для температурної компенсації зміни термо-е.д.с. холодних спаїв термоелектричних перетворювачів. Це джерело живлення виконане на базі операційного підсилювача (на схемі не показаний).

Потім вхідний сигнал надходить на підсилювач УВС із жорстким негативним зворотним зв'язком, де сигнал нормалізується по верхній межі виміру. Таким чином, з виходу УВС знімається сигнал, нормалізований по нижній і верхній межах вимірів.

Підсилювач вхідного сигналу УВС функціонально можна розділити на попередній підсилювач ПУ та кінцевий підсилювач ОкУ, виконаних на інтегральних мікросхемах.

Сигнал з реохорда Р, посилений підсилювачем УР до рівня від +0,5 до +8,5 В, порівнюється на вході підсилювача небалансу УН із сигналом УВС.

При зміні значення вимірюваного параметра на вході підсилювача УН з'являється сигнал небалансу, що підсилюється цим підсилювачем та керує роботою реверсивного двигуна РД, що, у свою чергу, переміщує двигун реохорда Р доти, доки сигнал з підсилювача УР не стане рівний (по абсолютному значенню) сигналу з підсилювача УВС. Таким чином, кожному значенню вимірюваного параметра відповідає певне положення движка реохорда і пов'язаного з ним покажчика відлікового пристрою приладу ОУ. Діаграмний папір пристрою переміщається синхронним двигуном СД.

Опір обмотки реохорда для всіх градуйовочних характеристик і діапазонів вимірів однаковий і становить від 900 до 1000 Ом.

Сигнал з підсилювача УВС надходить на входи підсилювачів вихідних пристроїв ВУ₁–ВУ₄.

ВУ₁ – пристрій перетворення вхідного сигналу у вихідний електричний уніфікований сигнал 0–5 або 4–20 мА;

ВУ₂ – трипозиційний регулюючий пристрій;

ВУ₃ – пристрій сигналізації про вихід вимірюваного параметра за нижню припустиму межу;

ВУ₄ – пристрій сигналізації про вихід вимірюваного параметра за верхню припустиму межу.

Живлення всіх функціональних вузлів приладу здійснюється від джерела стабілізованої напруги ИП.

Схему підключення приладу Диск–250 можна знайти на сторінці 17 літератури [3] або на сторінці 380 літератури [4].

Методика й приклад розрахунку конструктивних елементів реохорда для приладів з дисковою діаграмою наведена на сторінці 125 літератури [5].