Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 275

Амперметр

Амперметр – прибор для измерения силы тока, широко применяется в энергетике, в различных отраслях промышленности, в службах сервиса по эксплуатации и ремонту бытовой электроаппаратуры и приборов. Амперметры были изобретены в середине XIX в. и сначала применялись в основном на объектах энергетики, а в начале ХХ в. они стали использоваться и в других отраслях промышленного производства. С середины ХХ в. амперметры начали широко применяться в службах сервиса и, в частности, в Советском Союзе: в ателье по ремонту радиоаппаратуры, телевизоров, бытовой электроники.

Наиболее широко амперметры применялись и применяются в настоящее время в энергетике (в частности, в системе электроснабжения жилых домов, предприятий социальной сферы, промышленных предприятий), электротехнической и электронной промышленности, в службах сервиса по обслуживанию эксплуатации и ремонту различной электроаппаратуры (в том числе, телевизоров, радиоприемников и т. д.) В первой половине ХХ в. широко применялся амперметр многодиапазонный, имевший несколько диапазонов измерения, которые путем ступенчатого переключения обеспечивают расширение диапазона измерения тока. Амперметры по простейшей схеме используются очень мало и редко – в ней предусмотрено переключение отдельных шунтирующих сопротивлений Rn1, Rn, Rn3; чаще всего применяются приборы, изготовленные по схеме с шунтом Аиртона.

Амперметр, изготовленный по схеме , имеет переходное сопротивление контакта Rii, которое оказывается последовательно включенным с низкоомным шунтом Rn, что приводит к погрешностям измерений. Амперметр многодиапазонный, имеющий схему с шунтом Аиртона, выполняет измерения силы тока с меньшими погрешностями благодаря исключению влияния остаточного переходного сопротивления контактов. Амперметр многодиапазонный используется как самостоятельно, так и в сочетании с другими электроизмерительными приборами, т. е. как составная часть комбинированного прибора. Кроме названного выше прибора, в энергетических системах и в электротехнической и электронной промышленности широко применяется амперметр электромагнитной системы для измерения силы тока на основе измерительного механизма электромагнитной системы, причем такой прибор в основном используется для измерения постоянного и эффективного значений силы переменного тока. Как показала многолетняя практика эксплуатации данных амперметров, для расширения диапазона измерений шунтирующие сопротивления непригодны; при измерениях на переменном токе оно достигается применением токового трансформатора. Возможность измерений в различных поддиапазонах обеспечивается выполнением нескольких выводов обмотки полесоздающей катушки. При этом изменяется распределение поля и, таким образом, для каждого поддиапазона требуется своя шкала. Амперметр электромагнитной системы имеет большую перегрузочную способность, потому что токовые перегрузки вызывают лишь насыщение сердечников. Характер шкалы (функционально квадратический) данного амперметра может изменяться в широких пределах (вплоть до линейного) путем выбора соответствующих форм катушки и сердечников. В связи с тем, что полное сопротивление измерительного механизма увеличивается с ростом частоты, применяют амперметр электромагнитной системы чаще всего в определенном (относительно низком) частотном диапазоне. Для обеспечения надежности работы такого амперметра выполняют экранирование от внешних электромагнитных полей. По сравнению с магнитоэлектрическими механизмами энергопотребление амперметров электромагнитной системы значительно выше, поэтому они используются преимущественно в силовой электротехнике.

Амперметры очень часто используются в электротехнике в сочетании с другими электроизмерительными приборами:

  1) при методе косвенного измерения сопротивления на постоянном или переменном токе и мощности (метод амперметра / вольтметра);

  2) при методе косвенного измерения параметров конденсаторов и катушек без сердечника, обладающих малыми потерями (метод амперметра / вольтметра / частотомера);

  3) при методе косвенных измерений параметров конденсаторов с потерями, катушек с сердечниками, реактивной мощности и коэффициента мощности (метод амперметра / вольтметр / вольтметра / частотомера / ваттметра). Амперметры в России изготавливаются по заказам потребителей таких марок: А-1,5/50; А-3/100 и др.

Анемометр (от греч. anemos – «ветер» и metr – «метр») – прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков в дымовых трубах крупных промышленных предприятий и электростанций, а также в больших каналах вентиляционных систем. Анемометры изготавливают четырех видов:

  1) крыльчатый – устанавливают в дымовых трубах и каналах вентиляционных систем для измерения скорости потока воздуха;

  2) чашечный – для определения средней (за определенный промежуток времени) скорости ветра;

  3) манометрический – для определения мгновенной скорости ветра;

  4) автоматический с сигнальным устройством – для определения опасных по совместному воздействию скорости и продолжительности порывов ветра и включения при этом соответствующих противоаварийных устройств (такие анемометры устанавливают на подъемных кранах – козловых, мостовых, башенных и др.).

В Советском Союзе анемометры изготавливались следующих марок: АК-25, АЧР-20, АМ-30, АА-5, ААС-30.

Анемометры, изготовленные во второй половине 1980-х гг. на советских предприятиях со Знаком качества СССР, находятся в эксплуатации до сих пор. Эти приборы периодически проходят проверку в специальных лабораториях Госстандарта России.

Погрешность измерения анемометров составляет от 0,05 до 0,1 м/с. У последних моделей анемометров предусмотрено подключение к локальной компьютерной сети диспетчерского пункта (модель ААС-К30).

Анероид (от греч. а – приставка, означающая отсутствие, и neros – «вода», т. е. действующий без помощи жидкости), барометр анероид – прибор для измерений атмосферного давления. Приемной частью анероида служит металлическая коробка, внутри которой создано разрежение. При повышении давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину. Перемещение пружины передается стрелке, передвигающейся по шкале. Анероиды изготавливаются разных типов, в том числе:

  1) бытовые для наблюдения за измерением атмосферного давления при комнатной температуре;

  2) школьные, используемые в качестве учебного пособия;

  3) морские, устанавливаемые в пунктах управления судном, кораблем и др.

Чувствительность анероида до 10 Па. В настоящее время в России выпускают анероиды по заказам потребителей следующих типов: АББ-10/30; АБШ-10/20; АБМ-10-15.

Ареометр (от греч. araios – «неплотный», «жидкий» и metr – «метр») – простейший прибор для определения плотности жидкости, а также массовой или объемной концентрации какого-либо раствора (например, электролита в автомобильных аккумуляторах). Такие ареометры называют также денсиметрами.

Ареометры различают постоянной массы (денсиметры) и постоянного объема, которые применяются реже, но могут использоваться для определения плотности твердых тел. Ареометры широко используются на автомобильном транспорте, в различных химических гальванических производствах и др.

Арретир (нем. Arretier, фр. arreter – «останавливать», «фиксировать») – устройство для закрепления чувствительного элемента средства измерений в нерабочем положении, применяемое обычно с целью предохранения чувствительного элемента от механических воздействий при транспортировании и установке. Иногда арретиры используют для гашения колебаний показывающей части какого-либо измерительного прибора (в частности, в лабораторных аналитических весах, в зеркальных гальванометрах).

Астролябия (средневеков. лат. astrolabium, от греч. astron – «звезда» и labe – «схватывание») – простейший угломерный прибор, служивший до XVIII в. для определения широты и долготы в астрономии. Астролябия широко использовалась мореплавателями и путешественниками в XVI—XVII вв. для определения своего местонахождения (на море и в пустынных безлюдных районах Азии и Африки). В современной астрономии применяется призменная астролябия.

Атомные часы (другое название – квантовые часы) – устройство для измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль маятника играют атомы. Ход атомных часов регулируется частотой излучения атомов при переходе с одного энергетического уровня на другой. Эта частота настолько стабильна (погрешность составляет всего лишь от 10-13 до 10-11), что атомные часы позволяют измерять время точнее, чем с использованием астрономических методов (допускают ошибку не более чем секунда за 100 лет). Атомные часы применяются в радионавигации для измерений расстояний от летательного аппарата (самолета, ракеты, вертолета) до наземной станции сравнением фазы сигнала, принятого с Земли, с фазой опорного сигнала бортового оборудования, в астрономической службе времени – для получения точного времени, необходимого при работах в области космонавтики, геофизики, геологии и иного, а также в качестве эталона частоты при физических исследованиях.