4-22. Устройство автоматических потенциометров

Автоматические потенциометры предназначены для измерения температуры и других величин, изменение которых может быть преобразовано в изменение напряжения постоянного тока, и по конструктивному оформлению подразделяются на следующие группы: показывающие (КПП1 и КВП1); показывающие и самопишущие с ленточной диаграммой (КСП1, КСП2 и КСП4); показывающие и самопишущие с дисковой диаграммой (КСПЗ). Потенциометры этих типов, изготовляемые с дополнительными устройствами в нескольких модификациях, применяются также для измерения и сигнализации или регулирования указанных выше величин. Потенциометры, так же как и другие вторичные приборы, разделяются на миниатюрные (КПП1, КВП1, КСП1), малогабаритные (КСП2, КСПЗ) и нормальногабаритные (КСП4).

Некоторые модификации показывающих и одноточечных самопишущих приборов указанных выше типов снабжаются выходными устройствами дистанционной передачи показаний для расширения функциональных возможностей средств измерений. Для этой цели

потенциометры типа КСП3 могут быть снабжены ферродинамическими, частотными или пневматическими передающими преобразователями, а также и различными сочетаниями их. В приборах других типов в качестве выходного устройства используется реостатный передающий преобразователь

Сопротивление первичных преобразователей, работающих в комплекте с автоматическими потенциометрами, вместе с сопротивлением линии связи не должно превышать 200 Ом.

Миллиамперметры и вольтметры, выпускаемые на базе потенциометров указанных выше типов, имеют шифры КПУ1, КВУ1, КСУ1, КСУ2, КСУ3 и КСУ4.

Автоматические потенциометры показывающие. Автоматические показывающие потенциометры широко применяют в практике технологического контроля в качестве оперативных приборов. Они выпускаются с цилиндрическим вращающимся циферблатом (длина шкалы 500 мм) типа КВП1 и плоским неподвижным циферблатом (длина шкалы 300 мм) КПП1.

Показывающие потенциометры КВП1 выпускаются одноточечными и многоточечными для измерения температуры в комплекте со стандартными термоэлектрическими термометрами. Многоточечные приборы снабжаются встроенным 6 или -точечным кнопочным переключателем. Серийно выпускаемые потенциометры КВП1 имеют класс точности 0,5, а по специальному заказу могут быть изготовлены класса точности 0,25. Они выпускаются с временем прохождения циферблатом от начальной до конечной отметок шкалы относительно неподвижного указателя 2,5 или 10 с в зависимости от модификации.

Принципиальная схема потенциометра типа КВП1 приведена на рис. 4-22-1. Измерительная схема этого потенциометра отличается от рассмотренной выше типовой схемы (см. рис. 4-18-1) наличием дополнительного резистора из манганиновой проволоки, который обычно выполняют для всех диапазонов измерений равным Ом. Кроме того, в измерительную схему включены подгоночные резисторы Приборы КВП1 снабжены устройством с кнопочным переключателем для контроля исправности его. Это устройство на схеме показано пунктиром. При нажатии замыкаются цепи термоэлектрического термометра и резистора а резисторы и шунтируются резистором Если прибор исправен, то цилиндрический циферблат должен занять положение, при котором контрольная отметка на его шкале находится против неподвижного указателя.

Назначение отдельных, элементов и узлов схемы потенциометра КВП1 аналогично рассмотренным выше (см. рис. 4-18-1). Нормированное значение сопротивления реохорда принято равным 100 ±0,1 Ом.

Все элементы и узлы прибора КВП1 размещены в общем корпусе. На лицевой стороне потенциометра (рис. 4-22-2) расположен кнопочный переключатель на 6 точек.

Автоматические показывающие потенциометры типа КПП1 имеют класс точности 0,5. Эти приборы в практике технологического контроля широко применяют с дополнительным переключателем в комплекте с термоэлектрическими термометрами для измерения температуры в нескольких точках. Потенциометры КПП1 выпускаются с временем прохождения указателем всей шкалы 2,5 или 10 с в зависимости от модификации. Измерительная схема прибора выполнена аналогично рассмотренной выше.

Рис. 4-22-1. Принципиальная схема автоматического потенциометра типа КВП1

В приборах КПП1 и КВП1 реохорд выполнен в виде отдельного модуля. Рабочая и токосъемная спирали расположены на круглом пластмассовом основании реохорда. В этих потенциометрах устанавливаются полупроводниковые усилители или

Автоматические потенциометры с дисковой диаграммой КСП3. Потенциометры типа КСП3 являются одноточечными приборами с дисковой диаграммой (длина отсчетной дуги 95 мм). Пределы допускаемой основной погрешности показаний прибора ±0,5%, а записи ±1% нормирующего значения измеряемой величины. Эти потенциометры выпускаются с временем прохождения указателем всей шкалы 5 и 16 с.

На рис. 4-22-3 приведена принципиальная схема потенциометра КСП3. Сопротивление спирали реохорда в этом потенциометре для всех модификаций принято равным приблизительно 270 Ом.

Даваемые в заводской монтажно-эксплуатационной инструкции на прибор КСП3 [11] рекомендации о возможности корректировать градуировку прибора по мере износа реохорда с помощью подгоночных резисторов следует считать ошибочными. Износ реохорда по его длине, как правило, неодинаковый и реохорд должен быть заменен новым. Замена старого реохорда на новый не создает каких-либо трудностей, если изготовлять его в виде отдельного модуля с заданным нормированным сопротивлением

Рис. 4-22-2. Внешний вид показывающего автоматического потенциометра типа КВП1.

Резистор является вспомогательным, его сопротивление равно сопротивлению медного резистора при При работе прибора резистор закорочен перемычкой (положение II). При поверке прибора перемычка ставится в положение

Потенциометр снабжен тумблером (контакты Для контроля исправности прибора. При замыкании контактов шунтируется резистор резистором и закорачивается цепь термоэлектрического термометра. При этом перемычка должна быть установлена в положение При исправном приборе указатель должен занять положение против цветного индекса на шкале. Назначение остальных элементов схемы прибора КСП3 аналогично рассмотренным выше.

Измерительная схема потенциометров, работающих в комплекте с телескопами пирометров полного излучения, отличается от схемы рассмотренного потенциометра тем, что в цепь реохорда и резистора включен корректирующий резистор, назначение которого рассматривается ниже Кроме того, резистор выполнен из манганиновой проволоки, а резистор отсутствует.

Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП3 показан на рис. 4-22-4.

Автоматические потенциометры с ленточной диаграммой. Автоматические потенциометры с ленточной диаграммой выпускаются нормальных габаритов типа КСП4 классов точности 0,25 и 0,5, малогабаритные типа КСП2 класса точности 0,5 и миниатюрные типа КСП1 класса точности 1.

Потенциометры КСП4 выпускаются на одну точку и несколько (3, 6, 12) точек измерения с записью на складывающейся

диаграммной ленте. Длина шкалы у этих приборов и ширина поля записи на диаграммной ленте Скорость продвижения диаграммной ленты лежит в следующих интервалах: у одноточечных приборов от 20 до ряд) или от 200 до ряд); у многоточечных приборов — от 60 до Циклы печатания у многоточечных серийно выпускаемых потенциометров составляют 4 и 12 с (по специальным заказам 1 с).

Пределы допускаемой основной погрешности показаний приборов КСП4 классов точности 0,25 и 0,5 соответственно ±0,25 и ±0,5%, а записи ±0,5% нормирующего значения измеряемой величины,

Рис. 4-22-3. Принципиальная схема автоматического потенциометра типа

Потенциометры КСП4 выпускаются с временем прохождения указателем всей шкалы 2,5 и 5 с, а некоторые модификации одноточечных приборов — 1 с.

Приборы КСП4 выпускаются без дополнительных, а также с дополнительными регулирующими и сигнализирующими устройствами или реостатным преобразователем для дистанционной передачи информации. Некоторые модификации приборов снабжаются передающими преобразователями с выходным унифицированным сигналом постоянного тока или Пределы допускаемой основной погрешности унифицированного выходного сигнала не превышают нормирующего значения измеряемой величины.

Принципиальная схема автоматического одноточечного потенциометра КСП4 показана на рис. 4-22-5. Для питания измерительной

схемы прибора используется источник стабилизированного питания типа ИПС4. Для уменьшения влияния помех (§ 18-4) потенциометры КСП4 (миллиамперметры КСУ4) с временем прохождения указателем всей шкалы снабжают двойным -образным фильтром состоящим из резисторов и конденсаторов а с временем прохождения указателем всей шкалы 1 с — двойным -образным фильтром состоящим из резисторов и конденсаторов

В многоточечных потенциометрах КСП4 (и других приборах, выполняемых на его базе) для последовательного присоединения термоэлектрических термометров к измерительной схеме устанавливают двухполюсный переключатель Через систему зубчатой передачи синхронный электродвигатель (тип перемещает щетки переключателя с одной ламели на другую. Зажимы переключателя соединяются с одноименными зажимами фильтров или (рис. 4-22-5).

Рис. 4-22-4. Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП3.

В приборах КСП4 применен линейный реохорд, который выполнен в виде отдельного модуля. Нормированное значение сопротивления реохорда для всех типов приборов принято равным Ом.

Назначение резисторов измерительной схемы и других элементов и узлов потенциометра КСП4 то же, что у рассмотренных выше. В выпускаемых в настоящее время приборах этого типа используется электронный усилитель типа В ближайшее время приборы КСП4 будут выпускаться с полупроводниковыми усилителями

В одноточечных приборах запись измеряемой величины осуществляется непрерывно на диаграммной ленте при движении каретки вдоль шкалы. Записывающее устройство состоит из полиэтиленовой трубки с пером, закрепленным на каретке, и чернильницы, установленной на кронштейне прибора.

В многоточечных приборах запись измеряемой величины осуществляется циклично нанесением на диаграммную ленту точек с порядковым номером термоэлектрического термометра (или другого преобразователя) в момент остановки каретки. Цифра, появляющаяся в окошке каретки, указывает номер термометра, сигнал которого

будет отрабатываться в следующем цикле печати. Записывающее устройство этого типа состоит из печатающего барабана с нанесенными на его поверхности точками с цифрами, и обоймы со смазывающими секторами, закрепленными на каретке.

Внешний вид потенциометра КСП4 показан на рис. 4-22-6. Стальной корпус прибора защищает все элементы его от внешних механических воздействий и от воздействия внешних магнитных полей, На задней стенке корпуса снаружи укреплены колодки внешних соединений и зажим «земля».

Рис. 4-22-5. (см. скан) Принципиальная схема автоматического потенциометра типа КСП4.

Вблизи зажимов колодок устанавливают резистор

Автоматические показывающие и самопишущие потенциометры типа КСП2 выпускаются как одноточечные, так и многоточечные — на 3; 6 и 12 точек измерения. Длина шкалы и ширина диаграммной ленты у этих приборов Скорость продвижения диаграммной ленты от 20 до ряд) или от 600 до (II ряд). Пределы допускаемой основной погрешности показаний приборов КСП2 ±0,5%, а записи ±1% нормирующего значения измеряемой величины. Они выпускаются в зависимости от модификации прибора с временем прохождения указателем всей шкалы 2,5 или 10 с.

Принципиальная схема автоматического потенциометра типа КСП2 аналогична схеме, показанной на рис. 4-22-5. Измерительная

схема прибора КСП2 незначительно отличается от схемы потенциометра КСП4 и выполнена аналогично схеме прибора КВП1 (см. рис. 4-22-1). Для уменьшения влияния помех все модификации приборов снабжаются двойным -об-разным фильтром Ф1 (см. рис. 4-22-5).

Ряс. 4-22-6. Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП4.

В приборах КСП2 используется полупроводниковый усилитель типа (см. рис. 4-20-5). В потенциометрах КСП2 с временем прохождения кареткой всей шкалы 2,5 с для осуществления скоростной обратной связи, обеспечивающей необходимый характер успокоения следящей системы прибора, применяют тахометрический мост который включают в выходную цепь усилителя.

В приборах КСП2 применен линейный реохорд, выполненный в виде отдельного модуля. Нормированное значение сопротивления реохорда принято равным 100 ±0,1 Ом.

В приборах КСП2 применяется реверсивный асинхронный двигатель конденсаторного типа

Для продвижения диаграммной ленты используется однофазный синхронный микродвигатель переменного тока типа ДСМ. В многоточечных приборах этот двигатель используется также для привода переключателя термоэлектрических термометров.

Рис. 4-22-6. (см. скан) Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП4.

Рис. 4-22-7. (см. скан) Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП2.

Запись в одноточечных приборах КСП2

производится непрерывно с помощью пера, а в многоточечных приборах осуществляется циклично, так же как и в приборах КСП4.

Внешний вид автоматического потенциометра типа КСП2 показан на рис. 4-22-7.

Автоматические миниатюрные потенциометры типа КСП1 являются одноточечными показывающими и самопишущими приборами класса точности 1, Длина шкалы и ширина диаграммной ленты у этих приборов 100 мм. Пределы допускаемой основной погрешности показаний и записи ±1 нормирующего значения измеряемой величины. В зависимости от модификации приборов они выпускаются с временем прохождения указателем всей шкалы 2,5 и 10 с.

Измерительная схема приборов КСП1 выполнена аналогично рассмотренным выше. В этих приборах используется полупроводниковый усилитель УПД и реверсивный двигатель типа или Перемещение диаграммной ленты осуществляется синхронным электродвигателем

Реохорд в приборах КСП1 выполнен в виде отдельного модуля на круглом пластмассовом основании.

Запись на диаграммной ленте в потенциометрах КСП1 осуществляется непрерывно с помощью пера чернилами.