Приборостроение
Шрифт:
где
—средний суточный ход за n – суток; Ik – отклонение суточного хода за К-ные сутки.
Если w < 0 – часы спешат; w > 0 – часы отстают.
43. Приборы времени специального назначения
Для оперирования в быту и решения технических вопросов параметры U, w оказываются достаточными. Но там, где требуется наибольшая точность (астрономия, авиация, ВМФ, мореходство и др.)
В их основе – вариация.
V = w2– w1,
где w2, w1 – суточные ходы для следующих одни за другими суток; V – отклонение.
Ik = wk – wcp
где Ik – отклонения суточного хода за К-ые сутки; К = 1, 2,..., n; wcp – средний суточный ход за n суток.
Поправка U определяется по эталонным часам: без этого параметра рассчитать величины w, Ik невозможно.
На точность часов также влияет температура среды, которая характеризуется коэффициентом С; из-за этого явления возникает вторичная ошибка S.
Коэффициент С и его последствие – ошибка S – вычисляются по формулам:
В этих формулах цифры в индексах показывают сутки, для которых определены коды приборов.
Коэффициент температурного расширения зависит от технических свойств материала, от самой конструкции прибора и находится в границах
0,0005 <= C <=0,5,
измеряется в с/град.
Следующая характеристика приборов времени – это барометрический коэффициент.
где w1, w2 – суточные ходы часов при соответствующих давлениях p1, p2.
Обычно 0,01 < К < 0,25 (с) на изменение давлений 1 мм рт. ст.
Причина в том, что как выше было отмечено, для работы приборов времени источником первичного толчка служит внешний сигнал: колебательные системы этого источника и своя собственная, определяют разрешительную способность прибора.
44. Приборы для измерения параметров движения
Рассмотрим такие параметры движения, как скорость, ускорение, угловые скорость и ускорение.
Для измерения скорости поступательного перемещения достаточно знать длины пути и времени. Тогда средняя скорость:
где S –
Погрешность измерений, само собой разумеется, складывается из погрешностей измерений перемещений и времени
Измерение ускорения при поступательном перемещении измеряется точно так же:
Погрешность измерения ускорений также определяется погрешностями, допущенными при измерении величины перемещения и времени, затраченного на это перемещение.
Для измерения скорости перемещения поступательного движения часто пользуются приборами, которые преобразуют угловую скорость в линейную.
Сперва разберемся с угловой скоростью: это измерение угла поворота х за время t; эту величину называют средней угловой скоростью.
Если взять производную по времени, то получим угловое ускорение.
Для измерения линейной скорости применяются различные приборы с электрическими датчиками. Наиболее надежными из них являются приборы с индукционными датчиками: чувствительность – 0,07 мА/мм; погрешность – 12 мм при при 1 см/с.
Для измерения угловых скоростей применяются различные тахометры: механические, гидравлические, магнитные, электрические (обоих типов тока), импульсные и др.
Для измерения линейных ускорений при поступательном движении применяют акселерометры; наибольшей точностью из них обладают те, у которых имеются индуктивные датчики.
Для измерения угловых ускорений используют инерционные приборы с упругим стержнем, с инерционным диском и пружиной.
Перемещения в виде смещений и все другие параметры движения имеют место также при вибрации. Измеряются также частота и амплитуда вибраций, а также фаза, с этой целью применяются виброметры.
45. Измерение сил, моментов и напряжения
Общие методы измерения этих величин следующие.
1. Измерение проводится непосредственно путем обеспечения прямого контакта прибора с измеряемой величиной.
2. Измеряют деформации (в детали или в ее модели), после пересчитывают напряжение, исходя из значения деформации.
Остановимся подробнее на измерениях механических параметров косвенным методом – методом измерения деформаций.
Назовем несколько наиболее часто применяемых методов измерений деформаций в деталях (эти методы универсальны).
Тензометрия. Тензометром называется прибор, которым измеряют параметры деформации, он устанавливается прямо на детали. Тензометр – прибор с системой разветвленных датчиков.
Структурная схема тензометра следующая: датчик > > усилитель-преобразователь > регистратор.
Тензодатчик, у которого много ножек с острием, может быть приклеен на поверхность. Назовем длины участка между ножками тензометра, где определяется измеряемый параметр, длиной тензочувствитель-ной части со средней длиной S.