Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 295

  1) зондовые (поднимаемые в атмосферу на шаре-зонде до 40 км);

  2) самолетные (с подъемом такого прибора на высоту до 10 км);

  3) змейковые (метеорограф в этом варианте измерений крепится к аэрологическому змею и поднимается до высоты 7 км) и др.

Метеорографы широко применяются в системе гидрометеорологической службы России для выполнения необходимых измерений параметров состояния атмосферы, начиная от поверхности Земли до определенной высоты.

Метеорологическая ракета – ракета небольших размеров, рассчитанная на вертикальный подъем до высоты от 150 до 200 км с последующим спуском на парашюте, который размещается в хвостовой части и раскрывается при достижении предельной высоты подъема. На метеорологических ракетах устанавливается специальная измерительная аппаратура: барограф, термограф, гигрограф, счетчики гамма-излучения и рентгеновского излучения и др. Метеорологические ракеты для вертикального зондирования атмосферы Земли начали применяться в 1950-х гг. в Советском Союзе в тех местах, где проводились пуски баллистических ракет и запуски искусственных спутников Земли (в частности, на Байконуре, в Плесецке, Капустином Яре). После окончания подъема и приземления измерительная аппаратура метеорологической ракеты снималась и данные анализировались специалистами-метеорологами. Чаще всего метеорологические ракеты применялись (в СССР) в 1960—1980-х гг. для вертикального зондирования ионосферы в приполярных и полярных областях Земли (в Арктике и в Антарктиде). Полярная ионосфера является своеобразным экраном, на котором видно, как трансформируются приходящие от Солнца потоки заряженных частиц: они вызывают полярные сияния, геомагнитные бури, поглощение радиоволн.

Название произошло от слов «механо», что означает «действующий при помощи механизма», и «трон», что представляет собой электровакуумный прибор, для которого характерно создание механического передвижения электродов для произведения контроля над силой электронного или ионного тока.

Механотронные датчики обладают высоким порогом чувствительности по току, достигающим 7 А/см для диодных механотронов. Наибольшая чувствительность по напряжению для триодных механотронов составляет 5 кв/см. Также они отличаются высокими показателями стабильности и надежности показаний, схемы включения и конструкция приборов характеризуются как простые. Небольшие размеры и вес механотрона также относят к его положительным качествам.

Механотрон состоит из подвижного анода, неподвижного катода, баллона, гибкой мембраны или сильфона, которая, в свою очередь, крепко объединена с анодом. Также в конструкции предусмотрены впаянный в мембрану управляющий стержень, плоская пружина, инерционная масса, которая устанавливается на подвижном электроде.

Виды механотронов:

  1) используемые для измерения перемещений и усилий;

  2) измеряющие ускорения и вибрации;

  3) в качестве измерения давлений.

Используется для реорганизации в электрические величины механических величин.

Основной особенностью механотрона является наличие одного или нескольких двигающихся электродов.

В результате их движения (например, анода) относительно недвижимого катода происходит преобразование величины и конфигурации электрического поля между электродами, вследствие чего осуществляется изменение силы анодного тока.

Широкое применение получили диодные механотроны, созданные сдвоенными конструкциями, в которые включены два подвижных анода и неподвижный катод. Они устанавливаются в мостовые измерительные схемы.

Микрокатор представляет собой измерительный прибор, оснащенный преобразовательным элементом, который, в свою очередь, является скрученной в средней части ленточной пружиной, которая в результате раскручивания делает растяжение, создающее поворот на определенный угол. Пределы измерения определяются от ±4 до ±300 мкм. Используется в качестве измерительного прибора, направленного на произведение линейных измерений размеров калибров и деталей. Впервые микрокатор был разработан и создан шведской компанией «Иогансон» в 1930-х гг.

Микрокатор как механизм приспособлен для применения в малогабаритных измерительных приборах микаторах, являющихся малогабаритными пружинными измерительными головками, и миникаторах, представляющих собой пружинно-рычажные индикаторы, а также в оптикаторах, являющихся пружиннооптическими измерительными головками. У микрокатора шкала цены деления соответствует 10; 0,5; 0,2; 0,1 мкм; предел измерений варьируется ±300; 150; 60; 30; 15; 6; 4 мкм, также разрабатываются образцы с 0,05 и 0,02 мкм; погрешность прибора составляет ± 0,5% от цены деления. Микатор: цена деления шкалы – 0,2; 0,5; 1; мкм; измерения варьируются ±100; 50; 10; 5 мкм; погрешность прибора – от 0,3 до 20 мм. Миникатор: цена деления – 0,5; 1; 2 мкм; предел измерений – ±804; 40; 20 мкм; погрешность составляет выше цены деления.

Механизм микрокатора состоит из пружины, стрелки, узла крепления стрелки, демпфирующего рычага, измерительного стержня. Микрокатор представляет собой конструкцию, объединяющую присоединительный цилиндр, шкалу, указатель поля допуска, стрелку, винт перемещения шкалы для зафиксирования на нуль, тросик арретирующего приспособления, арретир, наконечник. В средней части пружины закреплена стрелка, показывающая соответственно на шкале измеряемую длину, которая пропорциональна углу поворота пружины.

Микрометр является инструментом для измерения, который используется в качестве измерительного прибора малых размеров с высокой точностью, достигающей мм.

Принципиальная конструкция микрометра имеет скобу, микрометрический винт, стебель, барабан. Винт вращается в неподвижной гайке. На стебле нанесена шкала, по которой отсчитываются полные обороты винта, на барабане нанесена круговая шкала, по которой отсчитываются доли оборота винта. Подобное винтовое устройство применяли уже в XVI в. при измерениях, в геодезических инструментах. Первый микрометр был изобретен в 1848 г. во Франции Пальмером.

Быстрый микрометр ABSOLUTE. Представляет собой быстро перемещающийся микрометр, что соответствует 10 мм/оборот, характеризуемый низким, регулируемым измерительным усилием, абсолютным масштабом и наличием шпинделя серии 77, который определяется как невращающийся. Точные измерения этим прибором производятся на нежных, чувствительных поверхностях, требующих очень бережного обращения. Такие действия позволительно проводить благодаря невращающемуся шпинделю. Скорость перемещения этого прибора превосходит обычные микрометры в 20 раз. Измерительное усилие определяется в 0,5—2,5 Н и 2—10 Н; устанавливаются измерительные усилия для разнообразных рабочих изделий. Этот прибор отличается точными измерениями при высокой скорости перемещения, оснащается батарейкой с большим сроком службы, что составляет примерно 3 года, превышающим обычные электронные микрометры в 3 раза. Цифры на дисплее очень удобного размера в 7,5 мм. Измерительная система определяется как абсолютная линейная шкала с разрешением в мм, что позволяет исключить неправильные показания дисплея в результате большой скорости передвижения, не ограничивая скорость.

Измерительный диапазон 0—15 мм; разрешение 0,001 мм; граница ошибки мкм; ошибка квантования ±1 отсчет; плоскостность не выше 0,3 мкм; направление измерения горизонтальное, масса 300 г; рабочая температура от 5 до 40 °C; температура хранения от -10 до 60 °C.

Рецизионный микрометр с цифровым отсчетом 0,1 мм позволяет производить аналоговую индикацию полных миллиметров, сотых, а также точное и быстрое считывание десятых долей, без параллакса производит считывание тысячных по нониусу. Модели с ценой деления 0,001 мм отличаются высокой точностью при считывании по нониусу без параллакса. Стандартные модели с аналоговой индикацией оснащены фрикционной передачей, которая устанавливается в барабан.

Для деактивирования фрикционной передачи используется накатка, при поворачивании которой достигается поставленная деактивация. На некоторых подобных моделях для исключения ошибки считывания показаний предусмотрены отметки для целых миллиметров, которые наносятся на цилиндр отдельно от прямых делений, показывающих половинные миллиметры.

Микрометры, оснащенные скобой с цифровой индикацией. Также эти модели микрометров имеют новую запатентованную систему измерения «capa – system». Шаг измерений составляет 5 или 30 мм. Для удобства разработан большой дисплей, с помощью которого происходит считывание показаний.

Микрометры создаются различных модификаций, в некоторых предусмотрена одна функциональная клавиша, модель EASY, в других моделях введена защита от попадания капель воды, IP54, и уже эта модель была усовершенствована введением дополнительного RS 3 интерфейса, получившая название IP54RS.