Магнітні вимірювання Баллистический метод випробування магнітних матеріалів: Загальні поняття. Розглянуті тут методи магнітних.
Регулювання лічильників Методи регулювання. Через складного характеру навантаження кривої електричних лічильників їх регулювання.
Зразкові прилади зразкові прилади. Повірка приладу виробляється порівнянням його показань з показаннями зразкового приладу.
Телевимірювальні системи Телевимірювальні системи: Імпульсні методи телевимірювання. Як було зазначено вище, імпульсні методи телевимірювання.
Чутливі прилади Для чутливих приладів більшу роль грає також електричний опір пружинки. Якщо пружинка.
Розбирання приладів Обережності при розбиранні приладів. При розбиранні приладів для виявлення.
Феромагнітний матеріал Втрати на гістерезис і струми Фуко. При роботі феромагнітного матеріалу в змінному магнітному полі частина енергії.
Зачіпання в рухомої частини Усунення зачіпання в рухливій частині. Зачіпання в рухомої частини можна розділити на: а) зачіпання.
Феромагнітний матеріал. Втрати на гістерезис і струми Фуко
При намагнічуванні матеріалу змінним струмом, його магнітне стан безперервно змінюється. Напруженість поля, що намагнічує наростає від нуля до деякого максимуму, потім падає до нуля, змінює свій знак, знову збільшується до деякого негативного максимуму і знову зменшується до нуля.
Відповідно до цього, магнітна індукція змінюється по гистерезисной кривої, здійснюючи весь замкнутий цикл за один період зміни напруженості намагнічує поле. Ця зміна магнітної індукції, що супроводжується поворотом елементарних магнітів всередині матеріалу, вимагає витрати деякої енергії на перемагнічування - енергії гистерезиса. При намагнічуванні матеріалу змінним магнітним полем, аса металу буде пронизувати безперервно змінним магнітним потоком.
Згідно із законом електромагнітної індукції в цій масі, яку ми можемо розглядати як ряд замкнутих проводять контурів, будуть безупинно индуктироваться електрорушійні сили. Ці е. д. з. викличуть замкнуті усередині обсягу металу струми, звані струмами Фуко, на підтримку яких, так само як і на гістерезис, буде витрачатися частина енергії магнітного поля.
Втрати на струми Фуко можуть бути виражені формулою; Зазвичай втрати на гістерезис і струми Фуко мають місце одночасно, і тоді їх загальна величина носить назву сумарних втрат на гістерезис і струми Фуко. Для вимірювання сумарних і окремих втрат на гістерезис і струми Фуко застосовується зазвичай ваттметровий метод, здійснюваний за допомогою приладу Епштейна. Ваттметровий метод вимірювання втрат. Конструкція приладу Епштейна має два різновиди, з яких в цьому курсі розглядається більш досконала конструкція з двома обмотками.
На чотири гільзи з непровідного матеріалу навито рівномірно первинна намагнічує і вторинна вимірювальна обмотки. Всі ці чотири котушки розташовані по сторонам квадрата і утворюють, при заповненні їх випробуваними зразками, замкнуту магнітну ланцюг. Зазвичай випробуванню в приладі Епштейна піддаються зразки листової електротехнічної сталі.
Пакети збираються абсолютно однаковими таким чином, що вага кожного з них дорівнює 2500 G. Між собою окремі аркуші, що становлять пакет, ізолюються цигарковим папером або лакуються, щоб уникнути появи занадто великих за величиною струмів Фуко, які не відповідають реальним умовам роботи матеріалу в динамо машинах або трансформаторах. Половина пластин береться нарізаної вздовж і половина пластин поперек прокату, з тим, щоб отримати цифри найбільш характеризують середні властивості стали.
Після акуратного виготовлення пакета, окремі листи щільно зв'язуються між собою мотузкою або стрічкою. При нарізці смуг необхідно по можливості уникати появи наклепу в краях смуг, для чого нарізку необхідно вести потужним і гострим інструментом. Ватметр включається в даній схемі дещо незвично і тому для отримання дійсного значення потужності необхідно його показання множити на ставлення чисел витків первинної і вторинної обмоток приладу Ейнштейна.
Тоді потужність, виміряна ваттметром, буде складатися з потужності, що витрачається в випробуваному матеріалі на гістерезис і струми Фуко, і з потужності, що витрачається в приладах і вторинної обмотці приладу Епштейна. При вимірах по ваттметровий методу, для отримання надійних результатів, необхідно дотримання ряду пересторог.
Для отримання змінного струму бажано мати окремий агрегат з двигуна постійного струму і генератора змінного струму. Для живлення двигуна найкраще застосовувати акумуляторну батарею, так як тільки за цієї умови буде забезпечено достатню сталість частоти змінного струму. Харчування установки повинно проводитися від потужного генератора з таким розрахунком, щоб прилад Епштейна споживав близько 25 - 50% максимальної потужності генератора.
Генератор повинен мати конструкцію, що забезпечує синусоїдальний характер е. д. з. холостого ходу. Регулювання напруги необхідно вести шляхом зміни збудження генератора, не вдаючись до включення реостатів у зовнішній ланцюга. Так як зрушення фаз між струмом в первинному колі приладу Епштейна і напругою на затискачах вторинної обмотки дуже великий. то рекомендується застосування ватметрів, розрахованих на малі значення coscp, так як в противному випадку точність відліків буде дуже невелика.
Загальні міркування і перевірочні схеми. Повіркою називається порівняння свідчень одного вимірювального приладу - вивіреного з показаннями іншого-зразкового. При перевірці амперметрів обидва амперметра, і вивіреному та зразковий, з'єднуються між собою послідовно, так що через них протікає один і той же струм.
При перевірці вольтметрів вони з'єднуються паралельно, що забезпечує однаковість напруг на затискачах обох приладів. Однак, для повірки крім двох належним чином з'єднаних приладів, необхідна наявність джерела електричної енергії і опорів, що обмежують силу струму в приладах або напруга на їх затискачах.
Характер повірочної схеми залежить не тільки від роду вивіреного приладу (амперметр, вольтметр, ватметр і т. П.), Але і від характеру джерела електричної енергії, яке живить схему. При наявності джерела енергії, що дозволяє легко регулювати дається їм напруга або силу струму, схема значно спрощується. Навпаки, при користуванні джерелом енергії нерегульованої, схема ускладнюється введенням регульованих опорів.
Це ускладнення буває особливо помітно, коли для градуювання чутливих приладів (т. Е. Приладів на невеликі номінальні сили струму і напруги) користуються потужними джерелами електричної енергії. У цьому випадку або доводиться миритися з великою втратою енергії, або застосовувати перетворювачі струму: рухливі - у вигляді умформеров, нерухомі - у вигляді трансформаторів.
При наявності великого струму, споживаного приладами, втрати енергії в таких додаткових опорах можуть бути дуже великі, що робить ці схеми невигідними в сенсі витрати енергії, особливо в тих випадках, коли джерело цієї енергії при великому напруженні на затискачах не має досить великою потужністю. Для усунення цього недоліку користуються схемами з перетворенням струму, яке легко досягається за допомогою невеликих трансформаторів на змінному струмі і значно складніше на постійному струмі.
Регулюючі реостати повинні бути розташовані до трансформаторів; в якості останніх можуть бути застосовані вимірювальні трансформатори струму і напруги, обмотки яких включаються назад тому, коли ними користуються як вимірювальними трансформаторами. В цьому випадку необхідно щоб потужність, споживана приладами, була не більшою номінальною потужності трансформатора, в іншому випадку трансформатор може бути внаслідок перегріву пошкоджений.
З цієї точки зору слід остерігатися включати реостати послідовно з приладами. Отримання великих сил струмів в разі перевірок приладів постійного струму значно складніше. Великі сили струму (порядку декількох тисяч ампер) можуть дати спеціальні акумуляторні батареї та низьковольтні динамо-машини. Однак, завдання полегшується, коли повірці підлягає магнітоелектричний прилад з окремим шунтом на велику силу струму.
Визначивши опір шунта, легко підрахувати падіння напруги на ньому при будь-якому значенні сили струму. У сучасних стандартизованих приладів падіння напруги на шунт при номінальній силі струму дорівнює або 45, або 75 mV. А знаючи величину падіння напруги на шунт - можна вести перевірку приєднується до нього амперметра, як мілівольтметра. При такій перевірці приладу слід мати на увазі, що опір провідників, що з'єднують прилад з шунтом, грає велику роль.
Тому перевірку амперметра без шунта (мілівольтметра) слід проводити з наявними при ньому шнурами. Крім основних елементів схем, в практично здійснюваних схемах зазвичай є ряд другорядних, але дуже корисних деталей, як вимикачі, запобіжники і перемикачі, що змінюють напрямок струму в схемі. Останні бувають необхідні в багатьох випадках, так як вимірювальні прилади майже всіх систем дещо змінюють свої показання при зміні напрямку струму на їх затискачах.
Джерела струму. До джерел електричної енергії, що живить перевірочні схеми, для амперметрів і вольтметрів ставляться такі основні вимоги: 1) вони повинні мати здатність розвивати необхідні напруги (або силу струму) і 2) напруга на їх затискачах має бути максимально постійним, стійким.
При перевірці великого числа різноманітних приладів і необхідності обходитися для перевірок одним джерелом електричної енергії, необхідно мати джерело великої потужності, щоб була можливість отримувати від нього і великі напруги і великі сили струму. При перевірці приладів на малі напруги і малі сили струму доводиться в цьому випадку майже всю енергію джерела поглинати реостатами схеми.
Застосування в якості джерел струму загальних міських і особливо заводських електричних мереж, взагалі кажучи, слід уникати і користуватися ними лише в крайніх випадках, так як коливання напруги в таких мережах досягають часом дуже великих величин і роблять абсолютно неможливою точну перевірочну роботу. Кращим джерелом енергії для повірочних та градуювальних робіт на змінному струмі є спеціальний генератор, що обертається електродвигуном, що живиться, в свою чергу, від акумуляторних батарей.
Такий пристрій хоча і дещо складно і дорого - має здатність давати виключно стійке напруга. Потужність, що віддається таким джерелом, може регулюватися в широких межах. При роботі на змінному струмі такий пристрій дає можливість отримувати змінний струм стійкої частоти, величина якої залежить від типу застосованого генератора. Зміною швидкості двигуна цю частоту можна змінювати в межах від 10 до 100%.
При роботі на постійному струмі такий пристрій може дати напруга значно вище, ніж дають акумулятори. Напруга це притому можна легко і економічно регулювати в широких межах, зберігаючи повністю всі переваги стійкості і постійності акумуляторної батареї. Дуже часто харчування можна отримувати і безпосередньо від акумуляторних батарей.
В цьому випадку завжди вигідно мати дві батареї. Одну - дає високу напругу при невеликому розрядному струмі (наприклад 600 V і 1А) і іншу - що дає великі сили струму при малому напрузі (наприклад 1000 А і 4 V). Така комбінація дозволяє виробляти перевірочні роботи в дуже великий області струмів і напруг, при встановленій потужності, значно меншою, ніж при наявності однієї батареї (в нашому випадку 4,6 kW замість 600 kW). Реостати, незалежно від величини їх опорів і від місця в схемі, бажано мати реостати з плавним регулюванням.
Виняток в цьому відношенні становлять лише додаткові реостати, що застосовуються в разі, коли градуювання чутливих приладів проводиться від джерел з відносно високою напругою. Крім того, найбільша сила струму, що протікає через реостат, у всякому разі не повинна перевищувати допустимої для нього величини.
Вимірювання низьких частот