Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 278

  4) вариометры радиотехнические – приборы для плавного изменения индуктивности (т. е. так называемой взаимной индуктивности) изменением положения двух катушек индуктивности.

В 1990-х гг. в России производство вариометров резко сократилось в связи с крупномасштабной конверсией, падением производства во многих отраслях промышленности. В настоящее время во многих местах России эксплуатируются вариометры, изготовленные на советских предприятиях во второй половине 1980-х гг., со Знаком качества СССР. В последние годы вариометры всех видов изготавливаются строго по заказам потребителей.

Варметр – прибор для измерений реактивной электрической мощности:

Q = Ui sin φ,

где φ – угол сдвига фаз между векторами электрического напряжения U и тока i. Наиболее распространены ферродинамические варметры. Шкала прибора градуируется в вар; диапазон измерений от 75 вар и выше.

Ватерпас (от голл. waterpas) – простейший прибор для проверки горизонтальности и измерений небольших углов наклона при земляных, плотничных и других работах. Ватерпас имеет несложное устройство – состоит из бруска (деревянного) и вертикальной стойки, к которой прикреплен отвес. В тех случаях, когда необходимо выполнить точные измерения, применяют уровень строительный.

Ваттметр – средство измерения мощности электрического тока. В основу большинства ваттметров положены электродинамические измерительные механизмы. Ваттметры устанавливаются в электрических силовых щитах на электростанциях, а также в электрических самопишущих приборах.

Ваттметр – измеритель мощности электрического тока.

Ваттметры были изобретены в середине 1990-х гг. в Англии и Германии. На российских электростанциях ваттметры стали устанавливаться в конце 1890-х гг. (германского производства). С развитием энергетики и крупного промышленного производства происходил рост выпуска ваттметров различной модификации в наиболее развитых странах мира в первой половине ХХ в. В Советском Союзе производство ваттметров для комплектации электростанций и крупных промышленных предприятий (потребляющих в больших объемах электрическую энергию) началось в середине 1930-х гг. при содействии германских и американских фирм. Во второй половине ХХ в. (до 1990-х гг.) предприятиями Советского Союза выпускались ваттметры нескольких модификаций.

  1. Для измерения реактивной мощности электрического тока методом одного ваттметра. Этот метод заключается в непосредственном измерении реактивной мощности в симметрично нагруженной трехфазной сети с нулевым проводом и без него.

В трехфазной сети при симметричной нагрузке реактивная мощность во всех фазах одинакова. Поэтому возможно использование одного ваттметра, подключенного таким способом, что токовая цепь включается в одну фазу, а цепь напряжения подключается к двум другим.

При этом обеспечивается необходимый для измерения фазовый сдвиг, имеющий место в трехфазной сети, т. е. сдвиг фазы в 90° – между фазным и линейным напряжением. Чтобы получить суммарную (общую) величину реактивной мощности электрической трехфазной системы, показание ваттметра умножают на 3. Электродинамический измерительный механизм ваттметра формирует показания как результат взаимодействия двух токов с учетом сдвига фаз между ними. Если через неподвижную катушку данного прибора, выполненную из толстого провода, протекает ток нагрузки (токовая цепь), а подвижная катушка (с дополнительным сопротивлением или без него) так подключена к цепи напряжения, что протекающий через катушку ток пропорционален этому напряжению, то показание ваттметра пропорционально активной мощности: α ≈ Ui cos φ. В специальных cхемах электродинамические ваттметры применяют и как измерители реактивной мощности и реже – для измерения полной мощности электрического тока. Перегрузка измерительного механизма ваттметра может возникнуть в некоторых случаях еще на подходе указателя прибора к конечному значению шкалы, потому что показания зависят от коэффициента мощности.

  2. Ваттметр многоэлементный – является измерителем мощности электрического тока, включает в себя два или три механически связанных измерительных механизма.

У такого прибора вращающие моменты измерительных механизмов, создаваемые измеряемой величиной электрического тока, воздействуют на общую ось. Результирующий момент соответствует суммарной мощности, значение которой считывается по шкале. Ваттметр многоэлементный не имеет универсального применения и предназначен для определенного типа электрических цепей.

  3. Ваттметр с самокорректировкой – прибор с корректирующей обмоткой, предназначенной для исключения погрешности, которая возникает в зависимости от схемы подключения ваттметра вследствие отбора прибором мощности из измеряемой электрической цепи.

В данном приборе имеется вторая неподвижная токовая корректирующая катушка, через которую протекает ток из цепи напряжения iGU, что позволяет скомпенсировать соответствующую составляющую магнитного поля. При отказе (или отключении) самокоррекции вторую токовую катушку используют в некоторых случаях для расширения диапазона измерений.

Производство ваттметров в Советском Союзе росло непрерывно в период 1960—1980-х гг., а с началом новых экономических рыночных реформ в 1990-х гг. их выпуск резко сократился. На многих предприятиях энергетики и промышленности России даже в начале XXI в. используются ваттметры различных модификаций, выпущенные во второй половине 1980-х гг. и имеющие Знак качества СССР. Такие ваттметры обычно проходят положенные по инструкции на эти электроизмерительные приборы поверки в специальных метрологических лабораториях. В России ваттметры изготавливаются по заказам таких марок: В-10/150, В-20/300 и др.

Веберметр (другое название – флюксметр) – прибор для измерения магнитного потока. Веберметр состоит из измерительной катушки с известным числом витков и известной площадью намотки (площадью поперечной поверхности) и подключенного к ней баллистического гальванометра. Отклонение указателя баллистического гальванометра пропорционально магнитному полю, пронизывающему катушку. Значение магнитного потока получают путем деления показания баллистического гальванометра на площадь сечения катушки. Магнитные величины тесно связаны с электрическими величинами, поэтому во многих случаях измерение магнитных величин осуществляется электрическими средствами измерений. В частности, к веберметру подключают осциллограф для получения изображения гистерезисных характеристик потока магнитного поля. Веберметр (или флюксметр) был изобретен в начале 1950-х гг. американским ученым Джозефом Вебером для измерения величин магнитных потоков в различных электрических установках, где установлены постоянные или переменные магниты, в которых магнитное поле формируется под воздействием электрического тока. Переменные магниты, в частности, устанавливаются на мостовых или козловых кранах с целью подъема и загрузки черного металлолома небольших размеров в полувагоны МПС (или мелких металлоизделий на складах промышленных предприятий). Веберметром чаще всего делают замеры величин магнитного поля в зоне крупных металлических трубопроводов, проложенных в меридиональном направлении – с юга на север. В таких трубопроводах возникают магнитные поля под воздействием магнитных силовых потоков Земли (т. е. возбуждаются естественным магнитным полем планеты). Сильные магнитные потоки в нижних слоях атмосферы Земли очень часто возникают после мощных вспышек на Солнце с последующим развитием магнитных бурь не только в магнитосфере планеты, но и в приземных слоях. Такие магнитные бури, в свою очередь, порождают магнитные поля вокруг силовых электроустановок и нарушают режим их работы вплоть до возникновения аварийных ситуаций на подстанциях и в распределительной системе энергообеспечения крупных промышленных предприятий и целых городов. В таких случаях по показаниям веберметров принимают соответствующие меры по обеспечению защиты электроустановок.

Веберметры в комплексе с баллистическими гальванометрами обычно устанавливаются в специальных автомобильных электролабораториях при необходимости выполнения измерений магнитных потоков на больших площадях: в зонах электростанций, электрораспределительных подстанций, а также вдоль магистральных трубопроводов (газовых и нефтяных в первую очередь). Такие измерения с помощью веберметров делаются для того, чтобы выявить так называемые блуждающие токи, вызывающие серьезные последствия в виде коррозии металлических конструкций. Веберметры различных модификаций выпускались специализированными предприятиями в Советском Союзе в 1960—1980-х гг., в 1990-х гг. их производство резко сократилось из-за начавшихся новых экономических рыночных реформ в Российской Федерации.