/
Текст
Работа й 1. СИСТЕМА ТЕР’ЛОСТЛТИРОЗАЕК ПОПМЫОЗОГО ПРИБОРА
Цель работа - ознакомить студентов о устройством релейной
системы термостатирования поплавкового интегрирующего гироскопа
и методами ее исследования; в процессе исследования распределе-
ния температуры внутри поплавкового прибора - с устройством мо-
ота для измерения сопротивления.
I. Описание релейной системы термостатиропапид
Поплавковые приборы с камнэвыми опорами обеспечивают высо-
кую точность работы только при нулевой плавучести (равенстве
весов поплавка и вытесненной им жидкости) и нулевом дифференте
поплавкового узла, когда реакции в опорах равны нулг. Ну-
левой дифферент обеспечивается регулировкой поплавка и при из-
менении температуры прибора регулировка не нарушается. Нуле-
вая плавучесть может быть только при одном значении температура
прибора. При изменениях температуры из-за зависимости плотности
жидкости от температуры будет появляться избыточная плавучесть
или остаточный вес поплавка.
Плотность жидкости
fi (I)
где - плотность жидкости при исходной температуре;
О - удельный температурный коэффициент плотности, для
поплавковых жидкостей равный 0,001 1/град;
Z1Z°- изменение температуры.
При изменении температуры прибора вленяется нагрузка ча
опоры поплавка, что приводит к появлению погрэзшости, вызванной
моментом трения. Кроме того, из-за изменения плотности жидкости
при условии некачественной объев.шой балансировки поплавка (не-
совпадение центра давления вытесненного объема жидкости с осью
подвеса) может возникнуть его статическая разбалансировка. До-
полнительной причиной статической разбалансировки поплавка мо-
гут стать также температурные деформации его элементов.
Помимо отвлеченных погрешностей изменение температуры при-
бора приводит к изменению вязкости жидкостии, например,
коэффициента демпфирования в контура гиростабилязатора, исполь-
зующего интегрирующий гироскоп. Зависимость динамической вязко-
сти поплавковых жидкостей от температуры имеет вид
/J yUo I/увл tcJ, (2)
где /Jo - вязкость при исходной температуре прибора;
уЗ - удельный тежоратурный коэффициент вязкости, для
поплавковых надкостей равный O,OI...JfU7 1/град.
Так как гироскопические приборы обычно предназначаются для
работы в температурном диапазоне -6О...+6О°С, то для обеспече-
ния высокой точности они требуют термостагирования.
Система авто этического термостатирования поплавкового ги-
роскопа содержит датчик температура, усилитель и обмотку обогре-
ва. В исключительных случаях, когда требуется особо точное под-
держание температуры прибора и необходимо обеспечить выравнива-
ние температуры по его оэъаму, применяется несколько систем
термостатирования, поддержи-киэдпх температуру различных участков
поверхности прибора.
Датчик температуры подла»! ового прибора представляет собой
мостовую резистивную схему (рис. I), одно из плеч которой выпол-
нено из медного провода, расположенного на корпусе. Обмотку тер-
модатчика обычно укладывают в спиральную канавку корпуса
или наматывают на цилиндрическую поверхность специального ста-
кана и помещают в корпусе прибора. Возможные варианты располо-
жения обмотки показаны на рис. 2, где I - поплавок о гиромото-
ром, 2 - корпус прибора, 3 - обмотка термодатчика, 4 - обмотка
обогрева, 5 - наружный кожух прибора, 6 - рабочий зазор прибора,
заполненный жидкостью, 7 - стакан.
Во всех случаях обмотку термодатчика стремятся расположить
как можно ближе к рабоче«лу зазору, чтобы ее температура соот-
ветствовала температуре жадности в зазоре поплавковой камеры.
Рис. 2
Для исключения трансформации в обмотчу тергюддтчзка ложных
сигналов от внепяих магнитных полей, создаваемых работающими
вблизи поплавкового прибора электромагнитными механизмами, а
также гиромотором прибора и его датчиками утла и момента,
для устранения влияния на элементы прибора махпитного поля,
создаваемого током, протекающим по обмотке термодатчика, обмот-
ку термодатчика наматывают бпфилдрно. В малогабаритш’Х приборах
иногда бифиляркая обмотка термодатчкка выполняется путем напы-
ления меди на тонкую гибкую изоляционную пленку, наклеиваемую
на поверхность прибора.
Сопротивление термодатчика зависит от температуры по
формуле
где - сопротивление обмотки термодатчика при исходной
температуре прибора;
J - температурный коэффициент сопротивления материала
провода. Для меда = 0,00431 1/град.
Входящие в мостовую cxet«y (см. рис. 1) сопротивления fy,
и должны быть высокостабилыдалз, их располагают либо в кор-
пусе прибора, либо в усилителе (в некоторых случаях сопротивле-
5
нее также выполняют из Одного провода, который находится
на поверхности прибора. При этом чувствительность моста термо-
датчика увеличивается в даа раза). гЛостсвая схема запитывается
от источника напряжения возбуждения If пи г (обычно переменного)
Условием равновесия мостовой схем! является равенство
-V~ Ш
Мостозай схема настраивается таким образом, чтобы при температу-
ре термостатирования прибора ( )
При отклонении температуры прибора от рабочей сопротивле-
ние изменяется, условие равновесия нарушается и с диагона-
ли моста на вход усилителя поступает сигнал, пропорциональный
изменения тег-тпературы сопротивления ёг#
Возможны три разновидности построения усилителя системы
термостатирования: усилитель, работающий в .линейном режиме,
релейный усилитель, усилитель с импульсным модулятором (например,
широтно-иьтульснкй).
Усилитель, работающий в линейно’.- режиме, применяется редко.
Так как на нагрев прибора идет большая и изменяющаяся по мере
прогрева прибора мощность, то и в выходных каскадах усилителя
будет рассеиваться большая мощность. Это ухудшит эковомичность
схемы и потребует использования в выходных каскадах усилителя
мощных транзисторов с радиаторами, исключающих возможность мини-
атюризации усилителя. *
Исполнительные органы усилителей с импульсным модулятором
иди релейных усилителей работают в ключевом режиме, обеспечиваю-
щем высокий КПД, в связи с чем их применение в систе&ах термо-
статирования предпочтительней.
Рассмотрим работу системы термостатирования на примере ре-
лейного усилителя. Структурная схеме термостата изображена на
рис. 3. Оп содержит мост термодатчида I, предварительный усили-
тель 2, фазочувствительный выпрямитель 3, фильтр 4, пороговое
устройство 5 и переключатель тока 6, осуществляющий подключение
источника напряжения обогрева к обмотке обогрева 7.
В качестве переключателя тока 6 может использоваться как электро-
механическое реле, так и электронный коммутатор. В качестве по-
рогового устройства используется компаратор или триггер Шмитта.
Рис. 3
Обмотка обогрева изготавливается из нихрома и располагает-
ся на цилиндрической поверхности прибора, как показано на
рис. 2. Для того-, чтобы при работе системы термостатирования
не создавались магг.л'ные поля, влияющие на работу прибора, об-
мотка обогрева намазывается бифиярно. В малогабаритных прибо-
рах бяфилярная обмотка .обогрева выполняется путем напыления ме-
талла (обычно нихрома) на гибкую пленку, наклеиваемую на корпус.
В качестве нагревателя может использоваться токопроводящая гра-
фитовая обмазка, наносимая на яовердюсть прибора
Рассмотрим работу термостата. При включении системы термо-
статирования температура прибора ниже рабочей . В этом случае
мост разбалансирован и с его диагонали на вход усилителя посту-
пает сигнал. Усиленный и выпряшенный сигнал термодатчика пода-
ется на вход порогового устройства и вызывает его срабатываете.
Пороговое устройство посредством переключателя тока обеспечива-
ет подключение обмотки обогрева к источнику напряжения (Josoap
начинается разогрев прибора за счет мощности, выделяемой в об-
мотке обогрева. При достижении обмоткой термодатчика рабочей
температуры (температура внутри прибора при этом еще не достиг-
ла рабочей) фаза сигнала на входе усилителя изменяется на про-
тивоположную, происходит отключение обмотки обогрева и прибор
начинает остывать. По мере отвода тента от поверхности прибора
внутрь температура термо дат-тпса становится ниже рабочей и про-
цесс повторяется. По окончании переходного процесса, когда тем-
пературный режим прибора установится, в контуре термостата бу-
дут происходить автоколебания с амплитудой и частотой, опреде-
ленными в основном тепловой инерционностью системы термостати-
рования (запаздыванием передачи тепла от обмотки обогрева к об-
мотке термодатчика).
График изменения температуры в зазоре прибора с момента
включения термостата до выхода на рехим показан на рис. 4.
Здесь же приведен график изьвнения тока обогрева
Следует помнить о том. что системой термостатирования под-
дархивается неизменная рабочая температура обмотки термодатчика,
а не прибора. Поэтому от того, где расположена обмотка термодат-
чина и насколько эффективна тепловая связь обмотки термоднтчпка
о корпусом прибора, во многом зависит качество работы системы
термостатирования
Система термостатирования характеризуется: временем разо-
грева. коэффициентом стабилизации температуры и амплитудой коле-
баний температуры прибора при переключениях системы термостати-
рования.
Время, необходимое для установления температурного поля
прибора, называется временем разогрева и определяет общее время
готовности прибора, так как процесс разогрева сопровождается
мощными конвекционными потоками жидкости, создающими значитель-
ные моменты по оси подвеса к значительные реакции в опорах при-
6
борае при наличии которых его использова . невозможно
Коэффициентом стабилизации называете. .кв из”ененжя
окружающей температуры к вызванном}' этим изгт энию теглпературы
прибора. Для разных точек внутри прибора коэФ| щиент стабилиза-
ции различен и обычно в зависимости от конструкции прибора ко-
леблется в пределах 10... 10$. Яакспмалыкх значе. >э коэ>,-ипхеит
стабилизации имеет в точках прибора, расположи </х вблизи об-
мотки термодатчика.
Амплитуда колебаний. - литературы прибора имеет зималькое
значение на поверхности прибора (в района piсымочокг;. сомо-гих
обогрева) и уменьшается по мере убиения —г?пе гг сти в /трь
прибора. Амплитуда колебаний - поратуры будет уме -_ать
мере сближения обмоток термодатчика и обогрева теп
ловой инерции между ними), однако при этом однодрем п «т
уменьшаться коэффициент ст<. ации темпе, хтуры. поэто'И
проектировашш ищут компромисса э решение. Амллтп",п koi-ланий
температуры на поверхности прибора обычно состав. *jt
~0,1...0,2°С, Внутри прибора колебания температуры мак се.
Малая амплитуда колебаний легче < зчивается при использова-
нии усилителя с имЕу.'',сным модулятором, поскольку в этом случае
может быть реализована более высокая частота подключения обмот-
ки обогрева к источнику напряжения
2. Описание макета усилителя с лемы.термостатирования
Макет усилителя системы термостатирования размещен под
стеклом лабораторной установки. В него входят сопротивления мо-
ста. в качестве которых использованы прецизионные проволочные
сопротивления С5-5, гибридная микросхема ISA502, представляющая
собой усилитель переменного тока с фазочувствительным выпрями-
телем напряжения» пороговое устройство, выполненное на базе ин-
тегральной микросхемы УТ401Б, охваченной положительной резистив-
.ной обратной связью (триггер (Пмитта), и электромеханическое ре-
ле с согласующими элементами. Электромеханическое реле, не со-
гласующееся по габаритам с остальными элементами усилителя в
данном случае применено из соображений удобства эксплуатации
лабораторной установки студентами - легче обеспечить защиту ма-
кета от’ неправильного включения. При использовании вместо реле
транзистора габариты исполнительной части усилителя системы
термостатирования могут быть существенно сокращены.
3. ГЛетоды исследование качества работы системы термостатирования
псцлавкового прибора
В системах термостатирования исследованию подлежат:
а) время разогрева прибора ( ,
б) коэффициент термостабилизации {Лгс ),
в) динамическая характеристика системы термостабилизации,
г) ш.шлитуда колебаний температуря в различных точках
поплавковох) прибора ),
д) влияние на точность поплавкового прибора магнитных по-
лей, создаваемых систо?лой термостатирования,
е) влияние на точность пргбора конвекционных потоков жид-
кости, вызванных работой системы термостатирования.
Для получения двух последних характеристик датчик угла
прибора соединяют усилителем с датчиком момента, образуя тем
самым компенсационный контур (электрическую пружину). При этом
гиромотор прибора может вращаться или оставаться незапущенным.
Исследуя ток. протекающий в обмотках моментного датчика, опре-
деляют моменты, действующие на поплавок прибора, и, сопоставляя
полученные величины моментов с режимом работы системы термоста-
тирования, судят о ее влиянии на работу прибора.
Время разогрева прибора определяется путем измерения перио-
да времени, в течение которого температура в различных точках
прибора с заданно? точностью достигнет установившегося значения.
При определении коэффициента термостабилизации прибор по-
мещают в температурную камеру, включают термостат, прогревают
прибор в течение времени Z раз и измеряют его температуру.
Затем изменяют температуру в камере, выдерживают прибор при
повой температуре в течение времени, достаточного для окончания
переходного процесса системы термостатирования, вновь измеряют
температуру прибора и находят зависимость изменения температуры
внутри прибора от окружающей температуры. Коэффициент стабили-
зации измеряется при различной ориентации корпуса поплавкового
прибора относительно ускорения силы тяжести, поскольку от нее
зависят конвективный перенос тепла поплавковой жидкостью, нахо-
дящейся в полостях поплавковой камеры, в охлаждение прибора кон-
вективными потоками окружающего прибор газа.
Динамическая характеристика системы термостатирования опре-
деляется как взмэнекие температуры прибора при заданном законе
изменения температуры окружающей среды. Исследование проводится
10
в температурной камере.
Амплитуда колебаний температуры измеряется при различных
температурах окружающей среда (при этом изменяется скважность
тока обогрева). Амплитуда колебаний будет максимальна при ра-
венстве времен включения и выключения тока обогрева.
Время разогрева, коэффициент термостабилизации и дана»ти-
ческая характеристика системы термостатирования могут Эй-
дены как в режиме, когда гиромотор и обмотки возбуждает' атчд-
ка угла отключены (режим дежурного об:греза),так it при полно-
стью подключенном приборе (рабочий режем). Полученные характери-
стики в этих случаях могут существенно отличаться. Температуру
прибора определяют измерением сопротивлений медных обмоток его
электромеханических элс?аз;-"~оз (обмоток гирсмотора. датчика угла
и момента возбуждения виброопор и т.д.) или солротив; тор-
морезисторов. у станавливаемых в разных точках мл °та i. jr ново-
го прибора и предназначающихся для исследования его ’еигератур-
ного поля.
Поскольку темшатурный коэффициент сопротивления меди не-
велик ( <f = 0,00-13 Iz град), то для точного определения темпера-
туры внутри прибора необходимо обеспечивать достаточно точное
измерение сопротивлений его обмоток. При допуске га из ;...яиа
номинала температуры - С, 4° ‘грешность измерения сопро-
тивления не должна превышав)
<TzZJOT-4,57 /6’'4' = «J7 Ю'е°/о. (5)
Чувствительность измерителя сопротивления должна быть еще
выше. Для того, чтобы определять амплитуду колебаний температу-
ры 0,01°, Требуется, чтобы измеритель чувствовал приращение
сопротивления, равное 4-ПГ3? от измеряемой величины.
Сопротивления обмоток и терморезисторов измеряют с помощью
прецизионного моста сопротивлений или цифрового оютетра. В дан-
ной лабораторной работе используется мост сопротивлений.
4. Принидп действия моста дач из\:°рс!птя сопротивления
Мостовые омметры измеряют сопротивления методом сравнения
с мерой. Мерой в них служит набор эталонных сопротивлений. Е ом-
метрах обнуляется регистрируемое индикатором результирующее воз-
действие падений напряжений на последовательно включенных изме-
ряемом и эталонном сопротивлениях при протекании по ним тока.
Обнуление осуществляется путем регулирования величины эт тонного
сопротивления- Так как снд-.з^тор работает в режиме обнуления,
его чувствительность может быть очень высокой. Вследствие этого,
а также потому, что эталонное сопротивлешж изготовлено о высо-
кой точностью, обеспечивается большая точность измерений. Оьлют-
ры мостового типа способны измерять сопротивления в пределах от
КГ8 до ГО16 Ом с точностью до 0,01% и выше.
В зависимости от диапазона из-
меряемых сопротивлений в мостовых
омметрах применяются различные мо-
стовые схемы.
Рассмотрим функционирование
омметра на примере используемого- в
макете лабораторной.работы одинар-
ного четырехплечного моста, схема
которого изображена на рис. 5.
В плечи моста включены искомое
сопротивление /?* и образцовые
сопротивления Ау#г Ау3. Сопро-
тивление Х’/ (эталонное) представ-
ляет собой многодекадный магазин сочъотивлений и образует с
сопротивлением Х^ цепь сравнения. Сопротивления и обра-
зуют цепь отношений моста и представляют собой набор образцовых
сопротивлений со значениями /О Z2v, где л - целое число.
Условием баланса моста является равенство /fir'/fi?
или
(6)
#3
С помощью переключателя диапазона измерения устанавливаются
различные величины отношений (например, ПТ4, ИГ8, I0"2,
ю-1, I, 10, 100, 1000), а изменением сопротивления обеспечива-
ется баланс моста. Для определения /fir необходимо значение
сопротивления X} » соответствующее балансу, домножить на отноше-
ние сопротивлений Х^/Хз , имевшее место при балансе моста.
В качестве нуль-индикаторов мостовых омметров обычно ис-
пользуются высокочувствительные гальванометры магнитоэлектри-
ческой системы.
Величины сопротивления измеряются на постоянном токе. Не-
стабильность напряжения источника постоянного тока, осуществляю-
щего питание моста омметра, не влияет на точность измерения
сопротивления.
12
В лабораторной работа используется мостовой омметр МО-62.
5. Описание лабораторной удтапогки
В работе определяются время разогрева поплавкового интегри-
рующего гироскопа (ПИТ) и амплитуда колебаний температуры в раз-
личных точках, имеющей место в установивломея режимз пре работе
системы термостатирования. Температура прибора при эксперименте
находит о я по изменению сопротивлений обмотки датчика угла (fyy),
обмотки гиромотора (&(-„) и обмотки датчика момента Схе-
ма лабораторной установки, о помощью которой изменяется темпера-
тура, приведена на рис. 6.
Рис. €
Лабораторная установка представляет собой корпус, на кото-
ром смонтированы мостовой омметр МО-62, кронштейн с укрепленным
в нем испытуемым ПИТ, соединенным кабелем с разъемом. Кроме то-
го, на панели корпуса размещены электромагнитное реле» сигнальные
13
лампы "36 В 400 Гц”. "= 27JJ"» "Вкл. обогрева" и тумблеры вклю-
чения питания лабораторной установки "36 В 400 Гц", *= 27 В".
В левой части панели расположен переключатель, который подклю-
чает обмотки ПИТ ко входу моста в соответствия с имеющимся на
панели рисунком. В правой части корпуса расположены предохрани-
тели (ток срабатывания - 0,5 А). Внутри корпуса размещен элект-
ронный блок релейной системы термостатирования и вспомогательные
блоки. Как отмечалось выше, электронный блок системы термостати-
рования просматривается через стеклянную облицовку лицевой пане-
ли установки.
Расположение обмоток обогрева и термодатчика, используемого
в лабораторной установке ПИТ, показано на рис. 2а. Порог сраба-
тывания системы термостатирования соответствует изменению темпе-
ратуры обмотки термодатчика на 0,01°.
6. Порядок выполнения работа
I. Вскрыть крышку моста сопротивлений МО-62, укрепленного
на лабораторной установке. Переключатель питания моста "ПИ"
установить в положение "сеть 1,5 В". При этом питание мостовой
схемы осуществляется малым напряжением (1,5 В) е, следовательно,
мала разрешающая способность МО-62. Однако для нас значительно
более существенным является то обстоттельство, что при этом
яренебрежи1ло мал нагрев медных обмоток ИПР током, протекающим
по цепи сравнения мостового омметра.
Переключатель схемы моста "ПС" установить в положение "2 3"
(двухзажимная схема измерения).
Переключатель гальванометра "ГВг-ГН" установить в положение
"ГВ" (внутренний гальванометр).
Кнопки подключения гальванометра "грубо" и "точно" должны
находиться в незафиксированном положении.
Подключить кабель подачи напряжения питания к мосту МО-62 и
с помощью переключателя лабораторного щитка подать на прибор
напряжение 220 В 50 Гц. Установить тумблер "сеть" в положение
"Вел.", при этом должна загореться сигнальная лампочка моста.
2. С помощью настенного термометра измерить комнатную тем-
пературу. Принять ее за исходную температуру обмоток термостати-
руемого прибора.
3. С помощью много позиционно го переключателя, укрепленного
на лицевой панели лабораторной установки, в соответствии о элек-
14
трической схемой прибора, расположенной около переключателя,
последовательно подключить обмотки датчика угла, гиромотора и
датчика момента к входным зэяилам моста и измерить точно сопро-
тивления этих обмоток у ненагрстого прибора. Ориентировочные
значения сопротивлений обмоток: гироиотора - 15 Ол, датчика мо-
мента - 60 Ом, датчика угла - 200 Огл.
С целью увеличения точности измерения переключатель цепи
отношений,//^'' моста МО-62 при измерении сопротивления 200 Ом
следует устанавливать в положение а' при измерении сопро-
тивлений 15 и 60 0м - в положение №-№. Для измерения сопро-
тивлений следует утопить сначала кнопку подключения гальвано-
метра "грубо" и с помощью пяти переключателей сравнения моста
"xlOOfi", "xIOQ”. "xIQ", "x0,IQ", "xO.OIS?" добиться нулевых
показаний гальванометра, затем - сбалансировать мост при утоп-
ленной кнопке "точно".
Внимание! Кнопки "грубо" и "точно" во время измерений
сопротивлении следует поддерживать рукой.Во избежание порчи
гальванометра МО-62 при переключениях обмоток термостатируемого
прибора механическим Фиксатором кнопок пользоваться до п. 7
запрещается!
Результата измерений определяются с помощью формулы
(7)
где /1/°- множитель, выставленный на переключателе цепи отноше-
ния №-"•
1О->х30.1 'Xf -op/j,
вдесьЛ/.л^.Л'?,Xy,Xs - соответственно показания рукояток переклю-
чателей цепи сравнения^л/б^й*,,*/^* „z/Q* „ x£?/f2* „л 0,0/61"
4. С помощью переключателей лабораторных щитков подать на
лабораторную установку напряжения 2? в постоянное и 36 В 400 Гц.
5. Тумблеры лабораторной установки "36 В 400 Гц" и "27 В
постоянное" установить в положение "Вкл". При правильном включе-
нии должны загореться две сигнальные лампочки, расположенные
около тумблеров, и сигнальная лампочка включения обогрева. Зака-
тить время включения обогрева и через каждые пять минут в тече-
ние часа измерять сопротивления обмоток гиромотора датчиков угла
к момента термостатируемого НИТ. Зафиксировать момент времени,
когда начнет отключаться обогрев прибора (начнет отключаться ре-
ле к гаснуть сигнальная лампочка "обогрев"). Данные- измерений
зафиксировать в таблице.
Ппиуечание. Сигнальная лампочка "2? в постоянное" при
устаиов?» тумЗлера "27 В постоянное" в положение "вкл." не бу-
дет загораться, если на обеспечена правильная полярность у по-
стоянного -напряжения 27 В, поданного на установку. При этом
следует изменить полярность напряюния с помощью вилки, подклю-
чаемой к лабораторному щитку. Ясли это не помогает, необходимо
обратиться к преподавателю или лаборанту, проводящему занятия,
с просьбой проверить предохранители лабораторной установки (эти
предохранители рассчитаны на ток 0,5 А) пли предохранители ла-
бораторного щитка.
6. Не прерывая процесса термостатирования прибора, рассчи-
тать температуры обмоток с помощью формулы
J j. , ЛСЯН.ГЫ - ЛОАгл' /п\
L-CBM ж С-САН. КОМН * - ' ----------------f IOJ
v ' Л£>2>ЛЛ КОМ
f
где 1оен «ом - исходная температура обмоток ЛИГ;
a’oisv. л?л - сопротивление обмотки, измеренное в процессе
термостатирования;
«ом - сопротивление обмотки у ненагретого ЛИГ.
Результаты расчетов зафиксировать в таблице. Построить графики
изменения температуря обмоток прибора в процессе его разогрева.
Отметить на графике момент времени, в который началось отключе-
ние обогрева.
Обратить внимание на то, что температура в различных точках
термостатируемого ИНГ существенно различна, несмотря на то, чтс
порог срабатывания электронного блока термостата, подключенного
к обмотке термодатчика прибора, соответствует изменению ее тем-
пературы на 0,01°С. Отсюда следует, что система термостатирова-
ния поддерживает постоянную температуру только у термодатчика,
а распределение температуры в корпусе прибора зависит от интен-
сивности охлаждения его частей, от наличия термоизоляционных ко-
жухов, от мощностей, выделяемых в элементах прибора, от взаимно-
го расположения обмоток обогрева и термодатчика на корпусе при-
бора. Разброс температуры внутри корпуса приборов, имеющих одну
систему термостатирования, обычно составляет от I до 0,2°. Время
установления постоянной температуры элементов крупногабаритного
термостатируемого прибора (т.е. время готовности прибора, по-
скольку в процессе разогрева да поплавок действуют значительные
возмущающие гидродинамические моменты, приводящие и большой по-
грешности) велике, и обычно составляет 40 минут. Для малогабарит-
ных приборов это время не бывает меньше 10 минут. Начало отклю-
чений термостата (при этом обмотка обогрева прогрета до номи-
16
нальяой температуры с точностью до 0,01°С) не свидетельствует
о готовности прибора к работе.
7. Настроить мост МО-62 на измерение сопротивления обмотки
датчика угла. Зафиксировать кнопку подключения гальванометра
"точно". Увеличить показания моста (положения переключателей
цепи сравнения) на 0,3 Ома по сравнению с показаниями, соответ-
ствующими его балансу. При этом стрелка гальванометра отклоня-
ется от нулевого положения. Внимательно наблюдая за движением
стрелки, установить переключатель питания моста "ПЛ" из положе-
ния "сеть 1,5 В" в положение "сеть 3G В". Увеличение отклонения
стрелки гальванометра свидетельствует о резком увеличении чувст-
вительности моста. Затем из-за увеличения тока моста, протекаю-
щего и по обмотке датчика утла прибора, начнет проявляться на-
грев обметки, стрелка гальванометра сместится'к нулевому поло-
жению, а потом перейдет через него.. Балансируя мост в течение
3 минут, определить новое сопротивление обмотки датчика угла.
Рассчитать погрешность измерения температуры обмотки, вызванную
ее нагревом измерительным током моста 530-62.
В. Наблюдая движение стрелки гальванометра в течение 2 ми-
нут, отметить отсутствие ее колебаний, синхронное с включениями
и выключениями системы термостатирования. Это свидетельствует о
том, что амплитуда колебаний температуры обмотки датчика угла
ПИТ меньше порога чувствительности fдзета, соответствующего в
данном эксперименте 0,01°.
Внимание! По окончании данного эксперимента переключатель
"питание моста" вернуть в положение "сеть 1,5 В" а кнопку
"точно" освободить из зафиксированного положения!
9. Потрогать рукой пластину, на которой укреплен термоста-
тируемый ПИТ, а также корпус ПИТ. Убедиться, что термостатируе-
мый ПИТ, имеющий в лабораторной установке крепление, аналогич-
ное его штатному креплению к платформе гиростабилизатора, вызы-
вает значительный нагрев платформы и находящихся на ней элемен-
тов. СПИТ крепится за даухмиллимэтровый стальной ободок, высту-
пающий в центральной части корпуса, посредством двух гетинаксо-
вых кольцевых прокладок сечением 2x2 км.)
10. Отключить лабораторную установку, для чего тумблеры
"сеть* моста МО-62, тумблеры "36 В 400 Гц" и "27 В постоянное"
лабораторной'установки и переключатели лабораторного щитка
установить в положения "выключено".
7. Содержание отчета
Отчет должен содержать рис. I. 2, 3 и 7 и их описания, таб-
лицы и график с результатами эксперимента.
8. КоптролъПдв вопроси
I. Температура какого элемента системы термостатирования
поддерживается неизменной?
2. Как повлияет на характеристики релейной системы термо-
статирования перенос обмотки термодатчяка с поверхности прибора,
где размещена обмотка обогрева, внутрь прибора?
3. Почему обмотки термодатчика и обогрева имеют би-филярную
намотку?
4. Как можно измерить время разогрева прибора?