Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 309

Тахометрические расходомеры разработаны на основе зависимости скорости движения тел (т. е. чувствительных элементов, которые помещаются в поток) от расхода веществ, проходящих сквозь эти расходомеры.

Электромагнитные расходомеры предназначены для измерения скорости, а также расхода проводящего вещества. Этот тип расходомера разработан относительно зависимости ЭДС, индуцируемой в электропроводящей среде, которая передвигается в электромагнитном поле.

Преобразователем электромагнитного прибора выступает участок трубопровода, который изготавливается из немагнитного материала с обязательным включением двух электродов. Вне трубопровода на местах расположения электродов устанавливаются магнитная система или полюсы магнита. Такими приборами невозможно выполнить измерение расхода непроводящих сред.

Расходомеры переменного уровня используются для измерения расхода известкового молока, диффузионного сока, загрязненных жидкостей. Они действуют на принципе зависимости уровня жидкости в сосуде относительно расхода в результате свободного истечения жидкости сквозь калиброванное отверстие, которое находится или в дне, или в боковой стенке сосуда.

Вихревые расходомеры основаны на зависимости расхода частоты колебаний давления среды, создающихся в потоке в результате вихреобразования.

Акустические расходомеры основаны на зависимости акустического эффекта в потоке вещества относительно его скорости, применяются для измерения расходов агрессивных и загрязненных сред. Отличаются бесконтактностью измерений, безынерционностью, давление в трубопроводах не теряется, также в потоке не присутствуют движущиеся части.

Тепловые расходомеры работают на зависимости эффекта теплового влияния на поток вещества относительно массового расхода этого вещества. Тепловые расходомеры подразделяются на калориметрические, расходомеры теплового слоя, термоанемометрические расходомеры. Калориметрические расходомеры основаны на нагреве или охлаждении потока посторонним источником энергии, который производит в потоке разность температур. Приборы теплового слоя работают на разности температур, полученных с двух сторон пограничного слоя. Термоанемометрические расходомеры разработаны на основе зависимости количества теплоты, которую непрерывно теряет помещенное в поток нагретое тело, от массового расхода вещества.

Широкое использование получили расходомеры переменного и постоянного перепада давления. Среди тахометрических расходомеров главным образом применяются турбинные, шариковые, камерные. Достаточно широко используются вихревые и акустические приборы.

Резольвометр представляет собой прибор для измерения разрешающей способности фотоматериалов. Название образовано от латинского слова resolvo, что переводится как «развязываю, вскрываю, распутываю», и слова «метр».

Проекционные резольвометры разработаны таким образом, что фотоматериал, проходя сквозь микроскопический объектив, в результате обратного хода лучей света проецирует уменьшенные изображения штриховой миры, для которой свойственно П-образное распределение яркости по всей решетке. Изображения получаются в различных строго отмеренных экспозициях, определенное количество таких изображений создает на фотоматериале резольвограмму. Для нахождения разрешающей способности материала и ее зависимости от экспозиции используется исследование поля резольвограммы под микроскопом. Полученная величина разрешающей способности находится в зависимости от апертуры объектива, поэтому максимальное значение получается при апертурах приблизительно 0—0,3, вследствие этого для проекционных резольвометров предусматриваются фиксированные апертуры. В проекционном резольвометре при повышении частоты штрихов миры получается снижение фотографического контраста изображений миры.

Интерференционные резольвометры используются для наблюдений за высокоразрешающими материалами. Для этого типа резольвометров контраст не зависит от частоты интерференционных полос, которые фиксируются в фотослое, при этом изменение яркости отмечено по решетке синусоидального вида. Пространственная частота полос трансформируется движением оптических деталей, образуя интерференционное изображение интерферометра.

Датчики такого типа разработаны на принципе трансформации их активного сопротивления в результате изменения длины, площади сечения, удельного сопротивления. Резистивные датчики также называются омическими датчиками. В таких датчиках также применяется отношение величины активного сопротивления к контактному давлению и освещенности фотоэлементов. Резистивные датчики подразделяются на контактные, потенциометрические (реостатные), тензорезисторные, терморезисторные, фоторезисторные.

Реостаты – приборы, при помощи которых производят изменение сопротивления цепи, в результате достигая изменения силы тока. Изобретателем реостата считается русский ученый Б. С. Якоби (1801—1874).

Реостаты подразделяются на рычажные, со скользящим контактом, штепсельные, проволочные. Проволочные реостаты разработаны из специальных сплавов, таких как константан, манганин, никелин, нихром. Сплавы обладают большим удельным сопротивлением и небольшими температурными коэффициентами сопротивления. Реостаты такого типа являются не громоздкими и обладают способностью переносить большой нагрев без заметных последствий для сопротивления.

Рычажный реостат используется в технических установках, производит скачкообразное изменение сопротивления.

Реостат со скользящим контактом создан для плавного изменения сопротивления, применяется в научных исследованиях, в радиоприемниках, телевизорах и т. д. Представляет собой изолятор с намотанной на него голой проволокой, по которой происходит постепенное передвижение металлического ползунка, включающего поочередно витки.

Штепсельный реостат (или магазин сопротивлений) предназначен для нахождения величины включенного в цепь сопротивления. В основу действия прибора положен ряд катушек, которые монтируются в ящике, верхняя крышка ящика оснащается толстыми медными полосами, в свою очередь, разделенными промежутками, со вставленными в них штепселями. Также на крышку ящика наносят величины сопротивлений катушек штепсельного реостата. Сквозь штепсель проходит ток по пластине, не задевая катушку сопротивления. При удалении штепселя ток начинает проходить через катушку сопротивления, установленную в этом месте.

Такие датчики являются резисторами с трансформирующимся активным сопротивлением. Перемещение контакта играет роль входной величины датчика, модификация сопротивления как выходная величина. Подвижной контакт находится в механической связи с объектом, угловое или линейное движение этого объекта подвергается реорганизации.

Потенциометрическая схема включения реостатного датчика состоит во включении реостата по схеме делителя напряжения, который применяется для деления постоянного или переменного напряжения на части, и приводит к применению лишь части наличествующего напряжения посредством элементов электрической цепи, включающей в себя резисторы, конденсаторы или катушки индуктивности.

В механических измерительных приборах используются реостатные датчики, которые преобразуют показания приборов в электрические величины, такие как ток или напряжение.

Суть реостатного датчика – датчик перемещения, следовательно, сопротивление на выходе реостатного датчика становится другим в результате движения его ползунка. Реостатные датчики изготавливались намоткой на каркас провода с высоким удельным сопротивлением, например из нихрома, константана. Недостатком такого датчика является присутствие на выходе датчика зоны нечувствительности при движении ползунка на расстояние диаметра провода.

В настоящее время предпочтение отдается реостатным датчикам, которые создаются намазными из проводящих паст на подложке. Нелинейность такого типа датчиков обусловлена изготовлением соответствующего профиля проводящей дорожки. Также используется объединение реостатного датчика с датчиком, который трансформирует определяемую величину в движение ползунка. Например, мембрана датчика давления двигает ползунок, и на выходе совмещенного датчика получается электрический сигнал, который соответствует определяемому давлению.

Реостатные датчики применяются главным образом в потенциометрической схеме. Например, переменный резистор получил название потенциометра. Потенциометрические датчики изготавливаются из разнообразного материала, такого как обмоточные провода, металлические пленки, полупроводники. Также реостатные датчики устанавливаются в механических измерительных приборах, например в поплавковых измерительных уровнях жидкостей, манометрах разнообразного типа.