Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 310

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.

Рефрактометр – прибор, используемый для естественного измерения показателя преломления и средней дисперсии неагрессивных жидкостей и твердых тел, для нахождения массовой доли растворимых сухих веществ в конечных продуктах переработки овощей и фруктов.

Автоматический рефрактометр. С помощью таких приборов исследуется содержание сахара и сухого остатка в соках, пиве, фруктах, в растворах химических веществ. В приборах этого типа коэффициент преломления с помощью детектора – диодной линейки и высококачественной оптики – имеет точность ±0,00002 для nD и для сухого остатка Brix 0,02%. Автокалибровка составляет до 7 калибровочных жидкостей. Также приборы обеспечиваются графической программой обработки результатов измерения, жидкокристаллическим дисплеем, удобной клавиатурой, проточной кюветой, предназначенной для постоянного контроля на промышленных моделях.

Рефрактометр Аббе представляет собой визуальный оптический прибор, предназначенный для произведения измерения показателя преломления жидких и твердых сред.

Действие прибора основано на принципе определения угла полного внутреннего отражения в непрозрачной исследуемой среде и предельного угла преломления, рассматриваемого на плоской границе раздела в прозрачных средах, как исследуемой, так и известной. При этом свет распространяется из среды с наименьшим показателем преломления в среду большего показателя преломления.

Основополагающим для рефрактометра такого типа является закон преломления света.

В приборе предусмотрено наличие двух стеклянных прямоугольных призм: измерительной призмы с высоким показателем преломления, оснащенной полированной гипотенузной гранью, и вспомогательной откидной призмы, оснащенной матированной гипотенузной гранью.

В прибор также включены зрительная труба, отсчетная шкала, специальный компенсатор.

В зрительную трубу можно наблюдать резкую линию раздела темного и светлого полей, при этом линия соответствует предельному углу.

Для произведения исследования жидкости устанавливаются в зазор, образованный между гипотенузными гранями призм. Боковая грань фиксируется перпендикулярно полированной. Полированная грань служит для удерживания образцов у гипотенузной грани измерительной призмы.

В случае откинутой вспомогательной призмы в образовавшийся между ними зазор отправляется капля иммерсионной жидкости, например моноброманафталин.

В случае рассмотрения прозрачных жидких сред свет на границе раздела этих сред устремлен сквозь малый катет вспомогательной призмы, измерение в проходящем свете. При рассмотрении непрозрачных сред получается освещение матовой грани измерительной призмы, следовательно, большого катета измерительной призмы, измерение в отраженном свете.

В случае совпадения линии раздела темного и светлого полей и перекрестия нитей в поле зрения переходят к прямому отсчитыванию показателя преломления.

Благодаря компенсатору, представляющему собой объединение двух дисперсионных призм прямого зрения, можно вращением призм в разнонаправленные стороны компенсировать дисперсию измерительной призмы и образца, перейдя к определению значения показателя преломления, при этом используя источник белого света.

Рефрактометр Аббе с цифровой индикацией используется для работы в лабораторных условиях. Для такого типа рефрактометров свойственно наличие диапазона измерения коэффициента преломления 1,300—1,700 с точностью до ±0,0001, концентрация определяется в 0—85 Brix с точностью 0,02 Brix.

Ручные портативные рефрактометры с автоматической температурной компенсацией, диапазон которой определяется от -18 до + 40 °C, отличаются простотой в обращении, имеют специальную удобную форму. Рефрактометры для измерения сахарозы используются для исследования пива, напитков, для проверки зрелости винограда, исследования сахара в соках, для изучения сахарной составляющей меда и патоки.

Рефрактометр-тестер применяется для контроля антифриза и кислот аккумулятора.

Прецизионные рефрактометры применяются для измерения солености и содержания сахарозы.

Автоматический рефрактометр предназначен для использования в промышленных целях, а также для проведения научно-исследовательских проектов. Портативные рефрактометры используются в промышленных целях, также ими оснащаются военно-полевые госпитали для исследования костно-мозговых жидкостей, лекарств, разнообразных биологических проб.

Ртутный термометр – прибор, представляющий собой жидкостный термометр, предназначенный для измерения температуры в диапазоне 35—750 °C.

Для высокотемпературных ртутных термометров характерно заполнение пространства над ртутью азотом под давлением, что, в свою очередь, увеличивает температуру кипения ртути.

Медицинский ртутный термометр изготавливается в виде тонкой капиллярной трубки, из внутренней части которой выкачивается воздух, также в обязательном порядке трубка запаивается с двух сторон. Термометр оснащается резервуаром, наполненным ртутью, резервуар помещается в нижний конец трубки. Также в конструкции предусмотрена шкала в виде планки, присоединенной к трубке. На шкале наносятся деления в диапазоне 34—42 °С, при этом 1 °С состоит из 10 маленьких делений в 0,1 °С.

Медицинский максимальный ртутный термометр имеет отличительную особенность: узкое искривление просвета в том месте, где происходит смена капиллярной трубки на резервуар для ртути, что способствует отсутствию перемещения ртути в этом колене. Нагреваясь, ртуть медленно доходит до максимального уровня, однако закончив нагревание, ртутный столбик остается на месте, указывая максимальную величину, полученную при нагревании. Это значение будет находиться на шкале до тех пор, пока термометр не будет подвергнут встряхиванию для опускания ртути до резервуара.

Положительным свойством термометра такого типа является приближение его показателей к газовому термометру, считающемуся эталонным. Вследствие этого ртутный термометр относится к наиболее точным измерителям температуры тела.

Прибор можно продезинфицировать, для этого его необходимо опустить в дезинфицирующий раствор.

К отрицательным качествам ртутного термометра относят длительное измерение температуры (для качественного измерения требуется около 10 мин и больше), а также ненадежное стеклянное покрытие и содержание в термометре ртути, являющейся опасной для здоровья. Вследствие последнего факта ртутные термометры в некоторых странах попали под запрет.

Ртутный медицинский термометр используется для определения температуры тела.

Самописец – прибор с функциями осциллографа и регистратора данных, предназначен для произведения измерения и записи в память значений и форм высокочастотных, обычных сигналов от внешних датчиков, которые обладают фиксированным диапазоном выходного сигнала, тока или напряжения. Регистрирование и измерение осуществляются для температуры, влажности, вибрации, давления, уровня, скорости вращения и других физических величин, которые изменяются во времени.

Автоматическая регистрация создается в форме диаграмм на бумаге, фотопленке и др.

Простейший самописец представляет собой измерительный прибор, оснащенный пишущим инструментом в подвижной части (например, карандашом или пером), при этом пишущий инструмент оставляет след на движущейся бумажной ленте.

Многоканальный низкочастотный самописец. В конструкцию включены однотипные модули аналого-цифрового преобразования, которые производят оцифровку входного сигнала с передачей его модулю управления и связи, чтобы произвести последующую обработку.

Дифференциальный вход каждого канала обрабатывает медленно изменяющийся входной сигнал в диапазоне от -2,5 до +2,5 В. Чтобы произвести обработку слабых сигналов, вход модуля оснащается усилителем с программноуправляемым коэффициентом усиления: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 128. Также можно установить необходимую скорость обработки данных по каждому каналу в отдельности, что дает возможность реализации слабых сигналов в условиях сильных помех, при этом частота обработки сигнала кратна частоте мешающей помехи. Предусмотрена встроенная цифровая фильтрация на частоте дискретизации, которая способна подавлять синфазные помехи, которые получаются при большой длине подводящих проводов, и гармонику входного сигнала на частоте дискретизации кратных частот. Оснащается встроенной системой автокалибровки, приводимой в действие как до измерительного действия, так и между циклами измерений.