4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прибор для измерения силы

Приборы для измерения силы (стр. 1 из 5)

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕРЕНИЙ

1.2 Классификация средств измерений

1.3 Погрешность измерений и измерительных приборов

1.4 Общие рекомендации по подбору средств измерений

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОНЯТИЯ «СИЛА»

2.1 История понятия «сила»

2.2 Законы Ньютона

2.2.1 Первый закон Ньютона

2.2.2 Второй закон Ньютона

2.2.3 Третий закон Ньютона

2.3 Фундаментальные взаимодействия

2.5 Равнодействующая сила

3. ОПИСАНИЕ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

3.3 Прибор для измерения силы сжатия

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Измерительный прибор – средство измерений, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины. В аналоговых измерительных приборах отсчитывание производится по шкале, в цифровых – по цифровому отсчётному устройству. Показывающие измерительные приборы предназначены только для визуального отсчитывания показаний, регистрирующие измерительные приборы снабжены устройством для их фиксации, чаще всего на бумаге. Регистрирующие измерительные приборы подразделяются на самопишущие, позволяющие получать запись показаний в виде диаграммы, и печатающие, обеспечивающие печатание показаний в цифровой форме. В измерительных приборах прямого действия (например, манометре, амперметре) осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины, и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной. В измерительных приборах сравнения непосредственно сравнивается измеряемая величина с одноимённой величиной, воспроизводимой мерой (примеры — равноплечные весы, электроизмерительный потенциометр, компаратор для линейных мер). К разновидностям измерительных приборов относятся интегрирующие измерительные приборы, в которых подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной (электрические счётчики, газовые счётчики), и суммирующие измерительные приборы, дающие значение двух или нескольких величин, подводимых по различным каналам (ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов).

В целях автоматизации управления технологическими процессами измерительные приборы часто снабжаются дополнительными регулирующими, счётно-решающими и управляющими устройствами, действующими по задаваемым программам.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Знание метрологической терминологии, параметров измеряемых сигналов и принятой в нашей стране системы единиц измерения физических величин помогает успешно выполнять измерения и изучать литературу, посвященную измерениям физических величин и измерительным приборам.

Основные метрологические термины:

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Например: измерение напряжения при помощи вольтметра.

Косвенное измерение — измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Например: измерение электрической мощности постоянного тока при помощи вольт- и амперметра (P=U I).

Истинное значение физической величины — значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство данного объекта. Истинное значение практически недостижимо.

Действительное значение физической величины — значение, полученное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Средство измерений — техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики. Метрологическими называют характеристики, которые оказывают влияние на результат и погрешность измерения (например, рабочий диапазон частот, климатические условия и др.).

Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешность измерительного прибора — разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины

Точность измерений — качество измерения, отражающее близость его результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям.

Результат измерения — значение величины, найденное путем ее измерения. Измерение может быть однократным, и тогда показание средства измерений является результатом измерения, и многократным — в этом случае результат измерения находят путем статистической обработки результатов каждого наблюдения.

Показание средства измерений — это значение измеряемой величины, определяемое по отсчетному устройству средства измерений и выраженное в принятых единицах этой величины. Для нахождения показания прибора Хпр. необходимо величину отсчета N умножить на цену деления шкалы k: Хп.=kN. Цена деления шкалы соответствует интервалу между двумя соседними отметками шкалы, выраженному в значениях измеряемой величины.

Принцип измерения — совокупность физических явлений, на которых основано данное измерение.

Метод измерения — совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

1.2 Классификация средств измерений

В силу большого разнообразия средств измерения существует довольно широкий набор их классификационных признаков. Рассмотрим основные.

По функциональному назначению все средства измерения делятся на:

Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации (т.е. сигнала, содержащего количественную информацию об измеряемой физической величине) в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Измерительный преобразователь — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, обработки и хранения, но не обеспечивающей непосредственное восприятия наблюдателем. Наиболее многочисленной группой средств измерений являются измерительные приборы и преобразователи, которые обобщенно называют измерительными устройствами.

Вспомогательное средство измерения — средство измерения величин, влияющих на метрологические характеристики другого средства измерения при его применении.

Измерительная установка — совокупность функционально объединенных средств измерений, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте.

Измерительная система — совокупность средств измерений, соединенных между собой каналом общего пользования (КОП) и предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки. Создание информационно-измерительных систем (ИИС) связано с новым этапом развития измерительной техники — построение автоматизированных ИИС на базе радиоизмерительных приборов общего применения.

По принципу измерений различают электроизмерительные и радиоизмерительные приборы.

Электроизмерительные приборы применяются для измерений на постоянном токе и в области низких частот (20 — 2500 Гц) токов, напряжений, электрических мощностей, частоты, фазовых сдвигов, сопротивлений, емкостей и других величин, характеризующих режим работы электрических цепей и параметры их элементов. Обозначение таких приборов состоит из буквы русского алфавита, характеризующей тип измерительного механизма, и числа, определяющего вид и тип прибора: Д — электродинамические; И — индукционные; М — магнитоэлектрические; Н — самопишущие; Р — меры, измерительные преобразователи, приборы для измерения параметров элементов электрических цепей; С — электростатические; Т — термоэлектрические; Ф — электронные, фотоэлектронные, цифровые; Ц — выпрямительные и комбинированные; Э — электромагнитные. Например: С197 — киловольтметр электростатический. К обозначению могут добавляться буквы М (модернизированный), К (контактный) и др., отмечающие конструктивные особенности или модификации приборов.

Радиоизмерительные приборы применяются для измерения разнообразных электрических и радиотехнических величин как на постоянном токе, так и в широком диапазоне частот, а также для наблюдения и исследования формы радиосигналов и характеристик радиоэлектронных устройств, генерации испытательных сигналов и питания измерительных устройств. Система обозначений данных приборов соответствует ГОСТ 15094-86 и состоит из: буквы русского алфавита, определяющей характер измерений и вид измеряемых величин; цифры (от 1 до 9), обозначающей тип измерительного прибора, и через дефис n-значного числа (n=1, 2, 3), указывающего порядковый номер модели. Например: В7-65 — вольтметр (подгруппа В) универсальный (тип В7) модели номер 65. В обозначении приборов, подвергшихся модернизации, после номера модели добавляется русская буква в алфавитном порядке (например, В7-65А); для обозначения приборов с одинаковыми электрическими характеристиками, различающимися лишь конструктивным исполнением, используется дополнительная цифра, которая пишется через дробь после номера модели (например, В7-65/1). Многофункциональные приборы могут иметь в обозначении типа дополнительную букву «К» (например, СК6-13).

А Приборы для измерения силы тока

Б Источники питания для измерений и измерительных приборов

Динамометр – чтобы измерить силу!

Принцип действия динамометра известен не очень большому количеству людей, собственно, как и сам этот прибор. Мы исправим это недоразумение, составив краткую характеристику такого инструмента. Возможно, он мог бы решить некоторые ваши задачи, а вы об этом и не догадывались!

Что же это за машина, что способна измерить силу?

Его относят к приборам, измеряющим силы или силовые моменты. Промышленные предприятия, на которых требуются силовые измерения, применяют подобные приспособления. Часто они необходимы для того, чтобы осуществить плановые поверки стендов, а также агрегатов, которые предназначены для различных испытаний. Используют их и при поверках силовых приборов, когда требуется определить силы 1 или 3 разрядов. Широко применяются данные приборы и в качестве эталонных средств по ГОСТу 8.065 и в тех работах, где нужно производить калибровку.

Первым прибором, который помогал измерить силы, были весы. Впервые их изображение появилось в печати в семнадцатом веке. В следующем столетии Сальтером было предложено для подобных целей устройство с пружиной, при помощи груза она растягивалась. Был прибор с циферблатом, там измерение выполнялось замкнутой кольцеобразной пружиной. Уже позже появились нажимы Прони и динамометры Томсона, Броуна, Межи и Геффнер-Альтенека. Последние модели усовершенствовали, и на сегодняшний день представилась возможность использовать их во многих отраслях.

Основные элементы, которые включают динамометры растяжения: силовое звено (упругий элемент) и отсчетное устройство. В силовом звене идет непосредственно измерение усилий: там происходит деформация или небольшие колебания. С их помощью и передаются сигналы на отсчетное устройство. Такими инструментами измеряются усилия в таких единицах измерения, как Ньютоны и килограмм-сила.

Итак, что измеряют динамометром, мы разобрались, теперь посмотрим, как подразделяются данные приборы по принципу действия. Они бывают механическими, которые классифицируют на пружинные и рычажные, гидравлическими и электрическими. Кроме таких прикладных задач, бывают и специфические разновидности силового прибора, например, тормозные и трансмиссионные. Теперь остановимся на каждом подробнее.

Виды силомерных инструментов – как они работают?

Механические инструменты такого вида делятся на пружинные и рычажные.

  • Ручной пружинный динамометр устроен так, что сила передается пружинам, они, в свою очередь, будут сжиматься и растягиваться, а направление уже будут создавать приложенные силы. После сжатий и растягиваний на приборе будут видны показатели. Вот они и будут основными величинами, именно их он и регистрирует.
  • В рычажных моделях деформация образуется с помощью установленного рычага.
Читать еще:  Почему болтается переднее колесо

Принцип работы гидравлического прибора основан на вымещениях измеряемой силой жидкостей из цилиндров. В конструкции имеется специальное цилиндрическое устройство, заполненное жидкостью. Когда на приспособлении создается усилие, то жидкость подступает к трубке и затем к аппарату, который записывает и регистрирует показатели. Таким нехитрым законом физики получилось создать довольно точный прибор.

А что же что измеряется динамометром электрического типа? Приборы такого вида состоят из датчиков, с их помощью преобразуется деформация от воздействий сил в электрические сигналы. Также имеются и дополнительные датчики, они усиливают и записывают электрические сигналы от первых датчиков. Если необходимо преобразовывать силы или силовые моменты в деформацию, то нужно пользоваться индуктивными, пьезоэлектрическими, тензорезисторными и вибрационно-частотными датчиками сопротивлений.

Когда будет создаваться силовой момент, то датчик тут же будет деформироваться, а токи моста сопротивлений будут меняться. У электрических сигналов силы всегда пропорциональны деформациям элементов, а значит, и силам воздействий. При помощи второго датчика будет усиливаться сигнал, а показатели будут записываться для следующей обработки.

Принцип работы тормозного измерителя силы основан на поглощении мощностей обследуемых агрегатов. Приборы такого типа отличаются конструктивными решениями, то есть могут быть установлены в тормоза разных видов. Это могут быть гидравлические тормоза Прони или электромагнитные, а с помощью двигателей определяется мощность. Во время работы происходит воздействие на вал, и вращательными усилиями или крутящими моментами происходит измерение прибором. Наиболее часто измеряется скорость вращений валов при помощи тахометра.

Результаты измерений сопоставляются, находится входная и выходная мощности прибора. При помощи гидравлического тормоза есть возможность измерить мощность на агрегатах с высокими оборотами.

В приборах трансмиссионного типа установлено устройство – тензодатчик. Он тесно связан с приводным валом, с его же помощью происходит и измерение деформаций кручений. Деформации меняют электрические сопротивления на тензодатчике. Наиболее часто такими приборами пользуются на судовых двигателях.

Почему не каждый слышал про динамометр?

Почему мы редко слышим об использовании этого приспособления? На самом деле, это очень специфический прибор, и сферы его применения не так доступны. Например, инструменты для замера силы широко применяются там, где необходимо измерять требуемую мощность для сжатия створок. Это почти все автоматически закрывающиеся системы. Работу таких приборов можно увидеть в дверях трамваев или автобусов. Под контролем такого приспособления открываются двери в вагонах поездов, метро, грузовых и пассажирских лифтов, гаражных ворот, автомобильных окон, сдвигающихся люков на крыше…

Если вспомнить некоторые случаи из жизни, то можно представить и различные травмы от таких дверей. Поэтому при разработке любых конструкций с такими приборами созданы специальные нормы и правила, не только связанные с установками, но и с их пользованием. При разработке рассчитываются все необходимые значения сил сжатий, особенно если это закрывающиеся системы. Производители учитывают все показатели при конструировании подобных механизмов.

Как развивается этот прибор сегодня?

Современная промышленность не останавливается на достигнутом. Появления таких приборов в жизни людей позволили создавать много полезных устройств, которые облегчают жизнь. Производители в своей работе используют новые открытия, новые технологии. Постепенно старые модели уходят из обихода и появляются новые, более удобные. Так, на сегодняшний день вместо привычных механических все больше используются электронные силомеры. Они отличаются составляющими элементами.

Устройство электронных приборов содержит тензодатчик, то есть силовой датчик, измерительные индикаторы и соединительные провода или радиоканалы. Принцип работы такого вида прибора основан на измерении деформаций тензометрическим датчиком за счет воздействий прикладываемых сил. В процессе работы образуется электрический сигнал, полностью прямо пропорциональный сообщенной деформации. Полученные показатели и являются силовыми величинами.

В настоящее время именно такими приборами пользуются во многих промышленных отраслях для поверок испытательных машин, либо стендов. Поэтому производители стараются выпускать чаще такие приборы, предназначение которых – определять не только изменяющиеся, но и статические силы растяжений и сжатий. Последняя модель измерительного прибора СИУ2 и СИУ работает именно с помощью инструмента сжатий. Их применение наиболее востребовано на предприятиях, где необходимо проводить проверки испытательных конструкций.

Прибор для измерения силы

Прибор для измерения силы, или динамометр – устройство, с помощью которого измеряется величина силы или момента силы. Изобретенное более 200 лет назад оно со временем постепенно совершенствовалось, становясь все более компактным, удобным и точным. О том, что собой данный прибор представляет, из чего состоит, как работает, каких видов бывает, пойдет речь в данной статье.

Измерение силы в системе СИ

В системе СИ единицей измерения силы являются ньютоны (сокращенно Н). Один ньютон – это такая сила, которая за 1 секунду способна изменить скорость движения твердого тела, имеющего массу 1 кг, на 1 м/с.

На заметку. Так как ньютон является в системе СИ не основной, а производной единицей, ее обозначение пишется с большой (заглавной) буквы, в то время как полное название – с маленькой.

Так как ньютоны являются производной единицей, то в современных измерителях они заменены на килограммы. Единственной сферой, где данную единицу измерения используют, являются лабораторные учебные приборы, применяемые в школах, средне специальных учебных заведениях.

Принцип действия и история изобретения

Первым устройством для измерения силы были изобретенные в первой половине XVIII века весы. Самый простой пружинный измеритель был сконструирован только спустя 100 лет в 1830 году английским ученым Ричардом Солтером. Вслед за измерителями механическими в первой половине XX были изобретены гидравлические приборы. Более совершенные и точные электрические динамометры появились уже во время бурного развития полупроводниковых приборов во второй половине XX века.

Самый простой измеритель силы имеет следующее принципиальное устройство:

  • Упругий силовой элемент – упругое тело, на которое напрямую воздействует измеряемая сила. Таким элементом могут быть стальная, обладающая высокой упругостью пружина, вода, различные датчики.
  • Измеряющее устройство (аналоговое или цифровое) – жидкокристаллический дисплей, круглый градуированный циферблат или шкала, по которым перемещается подвижная стрелка.

Работает самый простой пружинный динамометр следующим образом:

  1. На упругий силовой элемент – пружину воздействует измеряемая сила, вызывая его деформацию (растяжение).
  2. Растягивающаяся пружина приводит в движение закрепленную на ней стрелку, которая, передвигаясь по вертикальной шкале, регистрирует величину приложенного к концу упругого элемента усилия.
  3. После снятия усилия пружина сжимается, стрелка возвращается в исходное положение, соответствующее нулевому значению.

На заметку. Основой функционирования любого динамометра является закон Гука, гласящий, что величина возникающей в упругом теле деформации прямо пропорционально вызвавшему ее усилию.

Точность и корректность получаемых с помощью такого прибора данных гарантированы только при условии применения в его конструкции упругого тела, деформирующегося под воздействием внешней силы и принимающего после его прекращения исходное состояние.

К таким телам относятся всевозможные пружины, а также заключенные в цилиндры жидкости.

Виды приборов

В зависимости от конструкции и принципа действия, все динамометры подразделяются на механические, гидравлические, электрические. Особой категорией измерителей силы являются одноразовые датчики.

Механические (рычажные или пружинные) динамометры

Механические динамометры измеряют силу и ее момент, благодаря таким физическим процессам, как упругое растяжение и сжатие.

Основными разновидностями таких приборов являются:

  • Рычажные – в таких приборах упругим телом служит рычаг, деформация которого передается на соединенный с ним датчик или измерительное устройство;
  • Механические – это самые простые и распространенные динамометры, состоят из упругой пружины, соединенной со стрелкой, перемещающейся по круглой или вертикальной шкале, с нанесенными делениями, или датчиком, который передает электрический сигнал на электронный блок с электронным табло (монохромным жидкокристаллическим дисплеем).

На заметку. Перед тем, как измерить силу с помощью механического динамометра, являющегося по своей сущности и конструкции обычным безменом, обязательно убеждаются в том, что стрелка на круглой или вертикальной шкале расположена на значении «0». Если стрелка сбилась и показывает при отсутствии нагрузки значение больше нуля, то значит, что упругий элемент претерпел непоправимую деформацию, вызванную приложением к нему нагрузки, значительно превышающей предельно допустимую. Такой прибор уже не будет точным и со временем выйдет из строя.

Гидравлический динамометр

Гидравлический измеритель состоит из:

  • Нескольких цилиндров, внутри которых находятся подвижные штоки с поршнями;
  • Рычага, закрепленного на верхней части штоков;
  • Измеряющего устройства (манометра).

В качестве рабочей жидкости в таких измерителях применяется масло.

Работает такой прибор следующим образом:

  1. Прикладываемое к рычагу усилие через штоки и поршни воздействует на находящуюся в цилиндрах жидкость;
  2. Вытесняемая жидкость по трубкам поступает к манометру;
  3. Манометр измеряет давление поступившей из цилиндров жидкости и отображает его на круглой аналоговой стрелочной шкале или жидкокристаллическом монохромном цифровом дисплее в виде определённого значения воздействующего на рычаг усилия.

Такие приборы позволяют определять значение силы с большей точностью, чем механические аналоги. Однако, по сравнению с последними, такие динамометры характеризуются более высокой ценой, дорогостоящим ремонтом и обслуживанием, неточностью при разгерметизации цилиндров и появлении протечек рабочей жидкости.

Электрический динамометр

Электрические динамометры состоят из:

  • Упругого элемента, соединённого с реагирующим на его деформацию датчиком индуктивного, емкостного, пьезоэлектрического, вибрационно-частотного или тензорезисторного типа;
  • Усилителя поступающего от датчика электрического сигнала;
  • Электронного блока, оборудованного дисплеем.
Читать еще:  Сколько вольт должен выдавать генератор на аккумулятор

Принцип действия такого прибора достаточно прост:

  1. Усилие, прилагаемое к упругому телу, регистрируется датчиком;
  2. Датчик посылает электрический сигнал на усилитель, который, в свою очередь, передает его на электронный блок;
  3. Электронный блок со встроенной микросхемой переводит полученный от усилителя сигнал в графическое изображение значения силы на дисплее.

На заметку. Так как такие электрические приборы, в отличие от большинства механических и гидравлических, снабжены электронным блоком и дисплеем, перед использованием их необходимо включать специальной кнопкой. Питание таких приборов осуществляется от встроенных аккумуляторных батарей. Некоторые модели можно для обеспечения питанием подключать к сети, имеющей напряжение 220 В. Устройства, имеющие разряженное питание или не подключённые к сети, включаться и работать не будут.

Одноразовые датчики

Такие датчики, в отличие от описанных выше аналогов, используются для измерения разрушительных нагрузок, имеющих огромную мощность: очень сильного удара, мощного взрыва. Однако перед тем, как потерять целостность и полностью выйти из строя, они достаточно точно измеряют и передают на расположенный на безопасном расстоянии электронный блок данные о силе, разрушившей их.

Применение динамометров

Измерители силы широко используются в транспорте, коммунальном хозяйстве, спорте и реабилитационной медицине, робототехнике, создании протезов, производстве весов, строительстве гидротехнических сооружений, испытании тяговых механизмов грузовых автомобилей, электро,- и тепловозов.

На заметку. Узнать о том, какой прибор служит для более точного измерения силы, можно на специализированных строительных, автомобильных или спортивных форумах, сайтах производителей и поставщиков подобных устройств. Также на данных информационных интернет ресурсах можно получить помощь в виде онлайн консультации по любому связанному с динамометрами вопросу.

Основными примерами повседневного использования динамометров являются:

  • Обычные весы (электронные и аналоговые);
  • Медицинские силомеры, используемые для определения усилия кистевого сжатия;
  • Динамометрические (моментные) ключи, применяемые для затяжки резьбовых соединений с определенным усилием.

Знание того, каким прибором измеряют силу, позволяет не только взвешивать различные предметы с помощью безменов и весов, но и соблюдать усилия затяжки резьбовых соединений, производить определение состояния тонуса мышц рук.

Видео

Наглядно действие такого прибора можно посмотреть в следующем видео.

Приборы для измерения силы — динамометр механический, электронный, гидравлический

Что показывает динамометр? Указанный прибор предназначен для определения силы. Используются эти устройства в различных сферах. В первую очередь, важно отметить, что различают механические, электронные и гидравлические модификации. По параметрам они довольно сильно отличаются.

Также следует учитывать конструктивные особенности моделей. К основным параметрам устройств можно отнести точность, предельную нагрузку и габариты. Чтобы более подробно разобраться в данном вопросе, надо рассмотреть конкретные типы приборов.

Механические модификации

Механические динамометры отличаются своей дешевизной. Показатель предельной нагрузки у них находится в районе 5 Н. Некоторые модификации производятся с крючками. Также на рынке представлены пружинные устройства. Циферблаты используются различного типа. В среднем цена деления равняется 120 мН. Точность определения силы составляет 0,2 %. Пружина динамометра соединена с измерительным рычагом, который способен поворачиваться до 50 градусов.

Допустимая температура механических модификаций минимум равняется -20 градусов. Повышенной влажности приборы не боятся. Весит в среднем механический динамометр около 400 г. Некоторые модификации производятся с двумя рычагами. Для определения силы хвата устанавливаются специальные изогнутые ручки. Еще в магазинах имеются модели с двумя пружинами. Параметр предельной нагрузки у них максимум достигает 4 Н.

Особенности электронных устройств

Динамометр электронный способен похвастаться высокой точностью измерений. Ручки в устройствах довольно сильно отличаются. На рынке представлено множество компактных моделей. Дисплеи используются текстового типа. У многих динамометров имеется подсветка. В среднем параметр максимальной нагрузки составляет 6 Н. Также на рынке встречаются промышленные модификации.

Блоки управления позволяют настраивать прибор, а также сохранять данные. Аккумуляторы в устройствах устанавливаются на 1,2 А. Также важно отметить, что есть модификации с функцией быстрой калибровки. Некоторые модели способны работать с весами. По системам индикации динамометры довольно сильно отличаются. В среднем показатель выходной чувствительности равняется 7 мВ. Стоит динамометр (электронный) около 60 тыс. руб.

Гидравлические устройства

Гидравлические динамометры имеют массу преимуществ. В первую очередь, важно отметить простоту конструкции. Гидравлический механизм располагается у моделей под ручкой. Держатели часто используются изогнутой формы. Для больниц указанные устройства подходят хорошо. Однако для лабораторных опытов они используются редко. В первую очередь, важно отметить, что они боятся высокой температуры. Параметр предельной нагрузки в среднем равняется 4,5 Н. При повышенной влажности гидравлические устройства использовать запрещается.

Динамометры серии PCE-FB 50

Данный динамометр часто применяется в лабораторных исследованиях. Стойка у него изготовлена из алюминиевого сплава. Параметр допустимой погрешности динамометра равняется 0,5 %. Если верить отзывам специалистов, то адаптер обладает хорошей проводимостью. Чувствительность датчика находится на отметке 5,5 мВ. Минимальный уровень нагрузки составляет 1 Н.

Индикатор заряда в данном случае есть. Время включения не превышает 1,3 сек. Для измерения силы хвата устройства подходит плохо. Расширитель у модели применяется с двумя фиксаторами. Дисплей используется с яркой подсветкой. Защита от перегрузок применяется серии РК202. Стоит указанный динамометр (цена рыночная) примерно 55 тыс. руб.

Особенности динамометров серии PCE-FB 60

Представленный динамометр отличается высокой степенью проводимости. Однако максимальная нагрузка прибора равняется 5,6 Н. Если верить отзывам специалистов, то для спортивных организаций модель подходит плохо. Держатель в данном случае используется выпуклой формы. Всего у модели имеется две ручки. Изготовлены они полностью из нержавеющей стали.

Гидравлический механизм применятся с проводным адаптером. Сбои в его работе происходят нечасто. Циферблат применяется с делением в 30 мН. Для лабораторных исследований модель подходит не лучшим образом. Выходная проводимость динамометра находится на уровне 10 мк. Система защиты от перегрузки в данном случае отсутствует. Купить модель можно по цене от 22 тыс. руб.

Описание устройств ДПУ-2-2

Динамометр ДПУ-2-2 имеет массу преимуществ. В первую очередь, важно отметить специальную ручку, к которой можно подсоединить крючок. Адаптер в данном случае используется с фильтром. Всего у прибора имеется два расширителя. Параметр минимальной нагрузки равняется 0,2 Н. Система защиты от влаги используется первой степени. Дисплей в данном случае установлен с яркой подсветкой. Если верить отзывам специалистов, то единицы измерения можно выбирать очень просто. Адаптер у модели применяется с двумя переходниками.

Чувствительность у них располагается на уровне 2,2 мВ. Проводимость, в свою очередь, составляет 12 мк. Система защиты от перегрузок производителем не предусмотрена. Для спортивных учреждений устройство подходит неплохо. Показатель максимальной нагрузки составляет 7 Н. Функция быстрой калибровки у динамометра имеется. Внешний вид результатов можно выбирать. Функция сохранения данных у прибора имеется. Аккумулятор у этого динамометра используется на 1,2 А. Время автономной работы не превышает десять часов. При необходимости модель можно переводить в режим ожидания. Время включения динамометра составляет 1,3 секунды.

Номинальное напряжение находится на уровне 12 В. Допустимая температура динамометра максимум составляет 55 градусов. Система компенсации земного притяжения в устройстве отсутствует. Функция поворота изображения производителем не предусмотрена. К весам модель подключать нет возможности. Стоит динамометр ДПУ-2-2 на рынке в районе 60 тыс. руб.

Динамометры серии ДК-140

Этот динамометр (лабораторный) изготавливаются с системой защиты от перегрузки. Параметр минимальной температуры прибора равняется -30 градусов. Индикатор разряда в устройстве есть. При необходимости единицы измерения можно менять. Интерфейс предусмотрен серии РС300. Аккумуляторы у динамометра применяются литиевого типа. Номинальное напряжение прибора находится на уровне 12 В.

Система быстрой калибровки в устройстве отсутствует. Для спортивных учреждений модель подходит неплохо. Однако важно отметить, что держатель в устройстве используется только один. Фиксатор под него изготовлен алюминиевого типа. Адаптер в данном случае находится рядом с расширителем. Если верить отзывам покупателей, то подсветка используется не сильно яркая. Купить динамометр данной серии можно по цене от 46 тыс. руб.

Особенности динамометров серии ДК-146

Данный динамометр относится к электронным модификациям. Отличительной особенностью прибора этой серии является высокая точность измерения. Минимальная температура допускается в -30 градусов. Корпус у динамометра полностью защищен от влаги. Для лабораторных опытов устройство подходит неплохо. Система защиты от перегрузки применяется первого класса.

Если верить отзывам специалистов, то держатель способен выдерживать большие нагрузки. Адаптер обладает высокой проводимостью. Крючок к модификации подсоединять разрешается. Крепления для настенной установки есть. Среди недостатков важно упомянуть об отсутствии системы быстрой калибровки. Многие единицы измерения у прибора отсутствуют. Купить динамометр данной серии можно по цене от 68 тыс. руб.

Описание устройств ДК-158

Это профессиональный и многофункциональный динамометр. Для измерения силы хвата модель подходит не лучшим образом. Все основные единицы измерения она поддерживает. При желании программное обеспечение можно поменять. Интерфейс производителем предусмотрен серии С203. Всего у динамометра указанной серии используется три адаптера. Карты памяти прибор не поддерживает. Система защиты от перегрузок используется первого класса. При желании разрешается подключать весы. Скорость включения равняется 1,3 секунды.

Графический дисплей предусмотрен с яркой подсветкой. Функция сохранения результатов замеров есть. Аккумулятор для работы устройства используется литиевого типа. Параметр проводимости у него составляет 3,3 мк. Время автономной работы максимум равняется 12 часов. При необходимости динамометр разрешается переводить в спящий режим для экономии энергии батареи. Стоят указанные приборы для измерения силы около 46 тыс. руб.

Динамометры серии KINGTONY 34862

Динамометр данного класса создан специально для спортивных учреждений. В первую очередь, важно отметить, что у прибора используется качественный расширитель, который позволяет очень точно чувствовать малейшие колебания. Еще устройство учитывает земное притяжение. Система защиты от перегрузок используется первого класса. Адаптер у модели предусмотрен с фильтром.

Читать еще:  Полироль для фар какая лучше

Параметр выходной проводимости элемента равняется 2,2 мк. Кнопка нулевого отсчета у модели есть. При необходимости можно воспользоваться быстрой калибровкой. Слот для карты памяти в устройстве отсутствует. Аккумуляторы применяются литиевого типа на 10 А. Номинальное напряжение динамометра данной серии составляет 15 В. Стоят в наше время эти приборы для измерения силы в магазине около 50 тыс. руб.

Особенности динамометров серии KINGTONY 34863

Указанный динамометр изготавливается с удлинителем. Адаптер в данном случае используется импульсного типа. При необходимости к устройству разрешается подсоединять крючок любого размера. Параметр выходной проводимости, как правило, не превышает 12 мк. Система защиты от перегрузок используется второго касса. Минимальная температура динамометра находится на уровне -15 градусов. Максимальная перегрузка составляет 0,2 Н.

Аккумуляторы используются литиевого типа на 5 А. Время автономной работы системы составляет 8 часов. Точность измерения силы равняется 0,3 %. Система быстрой калибровки, к сожалению, отсутствует. Держатель у динамометра указанной серии делается и латуни. Фильтр в данном случае отсутствует. Купить эти приборы для измерения силы пользователь способен по цене от 48 тыс. руб.

Описание устройств KINGTONY 34855

Представленный динамометр изготовлен с двумя держателями. Пружина в данном случае используется большой прочности. Циферблат применяется с делением 0,2 мН. Система от перегрузок используется первого класса. Корпус имеется влагостойкого типа. Максимальная перегрузка допускается в 13 Н.

Крепление для установки в стандартный комплект входит. Если верить отзывам покупателей, то минусовой температуры этот динамометр не боится. Точность измерения прибора находится на отметке в 0,6 %. Для лабораторных опытов модификация подходит не лучшим образом. Купить эти приборы для измерения силы можно за 65 тыс. руб.

Динамометры серии Sprinter

Этот динамометр (кистевой) относится к классу электронных модификаций. Держатель установлен довольно плоский. При необходимости фиксатор можно переставлять. Корпус в данном случае допускает влагу на уровне 70 %. Система быстрой калибровки у модели есть. Минимальная температура динамометра составляет -15 градусов. Аккумуляторы у прибора используются литиевого типа на 3 А. Хватает их только на четыре часа автономной работы.

Время включения прибора равняется 2 секунды. Точность измерения силы у модели невысокая. Адаптер применяется без переходника. Карты памяти в указанном приборе использовать нет возможности. Стоит динамометр (кистевой) в наше время примерно 58 тыс. руб.

Введение

Ветер — это горизонтальное перемещение, поток воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления

Ветер — характеризуется скоростью и направлением.

Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час.

Еще ветер характеризуют его силой, то есть давлением, оказываемым им на единицу поверхности, которую, мы рассчитаем с помощью измеренных величин скорости ветра.

В данной работе предстоит ознакомиться с проблемами измерения скорости ветра и ее преобразование в силу. Описать существующие технические средства её измерения.

Даная ИИС будет разрабатываться для мониторинга силы ветра.

Пределы измерения по скорости от 0 до 15мс.

Методы измерения силы

Сила — это всякое воздействие на данное тело, сообщающее ему ускорение или вызывающее его деформацию. Сила — это векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел.

Сила характеризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения.

За единицу силы в СИ принят ньютон (Н). Ньютон — это сила, которая придает массе 1 кг в направлении действия этой силы ускорение 1 м/с2.

В технических измерениях допускаются единицы силы:

· 1 кгс (килограмм-сила) = 9,81 Н;

· 1 тc (тонна-сила) = 9,81 х 103 Н.

Силу измеряют посредством динамометров, силоизмерительных машин и прессов, а также нагружением при помощи грузов и гирь.

Сила инерции — фиктивная сила, вводимая в неинерциальных системах отсчёта.

Сила упругости — сила упругого сопротивления тела внешней нагрузке.

Сила трения — сила сопротивления относительному перемещению контактирующих поверхностей тел.

Сила сопротивления среды — сила, возникающая при движении твёрдого тела в жидкой или газообразной среде..

Сила нормальной реакции опоры — упругая сила, действующая со стороны опоры и противодействующая внешней нагрузке.

Силы поверхностного натяжения — силы, возникающие на поверхности фазового раздела. Силы Ван-дер-Ваальса — электромагнитные межмолекулярные силы, возникающие при поляризации молекул и образовании диполей.

Приборы для измерения силы

Силу измеряют посредством динамометров, гравиметров и прессов.

Динамоммемтр — прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства.

Гравиметр — прибор для измерения ускорения силы тяжести. Различают два способа измерения силы тяжести: абсолютный и относительный.

Гидравлический пресс — это простейшая гидравлическая машина , предназначенная для создания больших сжимающих усилий .

Анемометр (от греческого анемос — ветер, и метрео — измерение) — измерительный прибор, предназначенный для определения скорости ветра, а также для измерения скорости направленных воздушных и газовых потоков.

Анемометр, как измерительный прибор, состоит из трех основных частей:

§ Приемное устройство (чувствительный элемент анемометра, первичный преобразователь анемометра);

§ Вторичный преобразователь (механический, пневматический или электронный блок анемометра);

§ Отсчетное устройство (указатель стрелки, шкала, индикатор, дисплей анемометра).

По принципу действия чувствительных элементов анемометры подразделяются на группы:

§ Заторможенные или динамометрические анемометры (трубки Пито — Прандтля);

§ Вращающиеся анемометры (чашечные, винтовые, крыльчатые анемометры);

§ Тепловые анемометры (термоанемометры);

§ Ультразвуковые анемометры (акустические анемометры);

§ Оптические анемометры (лазерные, доплеровские анемометры).

Скорость воздуха является весьма важным параметром состояния атмосферы и одной из главных характеристик воздушного потока, которую необходимо учитывать при проектировании, монтаже, наладке и контроле систем вентиляции и кондиционирования. В качестве основного средства измерения скорости движения воздуха применяются анемометры, различающиеся между собой как по принципу действия, так и по техническим характеристикам.

В настоящее время промышленность предлагает широкий выбор переносных и стационарных электронных анемометров всевозможных марок и модификаций как отечественных, так и зарубежных фирм-изготовителей. При чем все анемометры отечественного производства и многие анемометры зарубежного производства внесены в Государственный реестр средств измерений России.

При выборе анемометра для решения конкретных практических задач по измерению скорости воздуха необходимо учитывать множество факторов, таких как диапазон измерений анемометра, погрешность измерения скорости воздушного потока, диапазон рабочих температур, степень защиты анемометра от воздействия агрессивных факторов окружающей среды и уровень взрывозащиты, влагозащищенность и водонепроницаемость анемометра, габаритные размеры, как самого прибора, так и чувствительного элемента анемометра и т.д.

Производство анемометров в современных условиях базируется на передовых технологиях и последних научных достижениях и разработках в области приборостроения, аэрологии, микроэлектроники, физики, химии и многих других областей знания. В новейших моделях анемометров для определения скорости воздушного потока производители применяют новые типы высокоточных датчиков и чувствительных элементов. Кроме этого, разработчики часто оснащают анемометры дополнительными функциями, позволяющими кроме определения скорости воздуха измерять объемный расход, температуру, направление воздушного потока, относительную и абсолютную влажность, освещенность, содержание вредных примесей и некоторые другие параметры, например, некоторые анемометры имеют в своем арсенале даже электронный компас. Большие многофункциональные и высококонтрастные жидкокристаллические дисплеи таких анемометров изготовители снабжают подсветкой, что позволяет производить измерение скорости воздушного потока и других параметров микроклимата в условиях недостаточной освещенности.

Рис 1. Анемометр лопастный, электронный с ЖК дисплеем.

Возросшие объемы измерения скорости воздушного потока и расхода воздуха диктуют необходимость оснащения анемометров большим объемом встроенной памяти. Немаловажное значение при этом приобретает и возможность подключения анемометра к персональному компьютеру, а также наличие в комплекте поставки анемометра специального программного обеспечения, предназначенного для проведения статистической обработки результатов измерений с применением новейших научно-обоснованных методик расчета. Использование такого программно-аппаратного комплекса для измерения скорости воздушного потока существенно облегчает регистрацию и ввод измерительных данных, повышая точность и достоверность анализа больших массивов информации и оказывая положительное влияние на качество выполненных работ и общее увеличение производительности труда.

С ростом требований, предъявляемых к измерительной технике, производители анемометров постоянно работают над повышением качества измерительных приборов, используя в производстве анемометров высококачественные электронные компоненты, комплектующие, сырье и материалы. Как правило, хороший анемометр наряду с прекрасными техническими характеристиками отличают богатая комплектация, детально продуманная эргономика и профессиональный дизайн.

Анемометры, предлагаемые многими разработчиками и изготовителями современных средств измерений, существенно различаются как по назначению, конструктивным и функциональным особенностям приборов, так и по ценам. При этом в условиях рыночной экономики цена анемометра не является объективным показателем качества измерительного прибора. При сравнении модельного ряда анемометров с целью рационального выбора и покупки конкретной модели измерительного прибора правильнее руководствоваться таким интегральным показателем, как соотношение цена-качество анемометра. Данный показатель позволяет всесторонне и наиболее полно оценить технические характеристики и функциональные возможности анемометра с точки зрения оптимального вложения денежных средств и затрат на покупку, транспортировку, хранение, ремонт, техническое и метрологическое обслуживание анемометра.

Так, например, из всех анемометров, представленных на российском рынке, самый низкий показатель качество-цена имеет анемометр АПР-2 (производство — ИГТМ НАНУ, Украина, Днепропетровск, продажа — ООО НПФ «Экотехинвест», Россия, Москва, цена анемометра АПР-2 — 1300 $).

Анемометры находят широкое применение для измерения средней скорости воздуха в системах вентиляции и кондиционирования (воздуховодах, каналах, коробах) промышленных и гражданских зданий, тоннелях метрополитенов, выработках шахт и рудников, для укомплектования лабораторий по охране труда при аттестации рабочих мест, а также для измерения средней скорости ветра при метеорологических наблюдениях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector