Контрольно измерительные инструменты их назначение и устройство

Контрольно измерительные инструменты их назначение и устройство

• Главная
• Автомобили
  • Марки автомобилей
    • Автомобили Chevrolet
• Велосипед
  • Велосипед (аксессуары и дополнительное оборудование)
• Глоссарий
• Инструмент
  • Абразивный инструмент
  • Деревообрабатывающий инструмент
    • Струги
  • Контрольно-измерительный инструмент
  • Металлорежущий инструмент
  • Ручной инструмент
  • Слесарный инструмент
  • Строительный инструмент
  • Электроинструмент
  • Электромонтажный инструмент
• Крепеж
• Металлообработка
• Оснастка и приспособления
• Соединения
  • Сварка
• Товары
  • Плеер.Ру
  • Aliexhress
  • GearBest
  • Sportiv

Ватерпас (Уровень) — прибор, с помощью которого определяют горизонтальность поверхности.
Ватерпас представляет собой брусок, в котором закреплена стеклянная прозрачная трубка, заполненная жидкостью, обычно спиртом, с небольшим пузырьком газа. Трубка с жидкостью имеет дугообразное продольное сечение. В том случае, если трубка с жидкостью расположена горизонтально — пузырек газа находится строго посредине трубки.
Обычно в ватерпасе расположены две трубки с жидкостью для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей.

Кронциркуль — инструмент, с помощью которого определяют наружные размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Кронциркуль состоит из двух изогнутых шарнирно соединенных ножек.

Курвиметр — прибор, с помощью которого производят измерение извилистых криволинейных отрезков, главным образом на топографических картах.
Производя измерения зубчатое колесико курвиметра прокатывают по извилистой линии на карте. Отсчет пройденного расстояния производят по циферблату. Обычно механический курвиметр снабжен двумя циферблатами, один из которых проградуирован в сантиметрах, а другой в люймах.
Погрешность в измерении у механического курвиметра составляет 0,5%.

Линейка измерительная — инструмент, с помощью которого измеряют линейные размеры.
По измерительной линейке производят отсчет показаний измерительных инструментов, таких как кронциркули, нутромеры и т. п.
Шкала линейки имеет цену деления 1мм или 0,5мм. Через каждые 5мм штрих на линейке имеет несколько больший размер. Через каждый 1см еще более удлиненный штрих снабжен цифрой, показывающей на количество сантиметров до начала шкалы.

Линейка проверочная — инструмент, с помощью которого производят проверку прямолинейности поверхностей.

Малка — инструмент, с помощью которого переносят размеры углов с детали на угломерный инструмент или на заготовку.
При производстве столярных работ применяют деревянную малку. Она представляет собой колодку с прорезью и пера. Перо и колодка шарнирно соединены с помощью винта и гайки-барашка. Для того, чтобы установить перо в нужное положение, необходимо ослабить, а затем затянуть барашек. В нерабочем положении перо убирается в прорезь колодки, при этом малка не занимает много места.
При производстве слесарных разметочных работ применяют металлическую малку.

Микрометр — инструмент, с помощью которого производят измерения с точностью до 0,01мм.
В состав микрометра входит скоба с пяткой, микрометрический винт с шагом 0,5мм и стопор. Микрометрический винт состоит из стебля, барабана, и головки.
Продольная шкала, нанесенная на стебель, разделена риской на основную и вспомогательную так, что расстояние между рисками двух шкал составляет 0,5мм. Окружность барабана разделена на 50 равных делений. Поворот барабана на одно деление дает перемещение микрометрического винта на 0,01мм.
Трещотка, которой снабжена головка, позволяет передавать на микрометрический винт постоянное усилие.
В случае, когда микрометрический винт упирается в пятку, торец барабана должен совместиться с нулевым делением основной продольной шкалы. При этом нулевое деление круговой шкалы на барабане должно совпадать с продольной риской основной шкалы.
На приведенном рисунке торец барабана отошел на 16 делений от нуля по основной шкале и еще на деление по вспомогательной шкале. С продольной риской основной шкалы совместилось 37-е деление круговой шкалы барабана. Таким образом, размер, отложенный на микрометре, составляет: 16 + 0,5 + 0,37 = 16,87мм.

Нутромер — инструмент, с помощью которого определяют внутренние размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм.
Нутромер состоит из двух ножек, соединенных шарниром. Нижние концы ножек выгнуты наружу.

Отвес — приспособление, с помощью которого проверяют вертикальность конструкций, таких как столбы, опоры, кирпичная кладка и т. п.
Отвес состоит из тонкой нити с грузиком, закрепленным на ее конце. Грузику обычно придают вид цилиндра, заточенного на конус.

Плита разметочная — основное разметочное приспособление.
От поверхности плиты отсчитывают все размеры, которые отмечаются рисками на деталях при пространственной разметке.
Разметочные плиты изготавливают литьем из мелкозернистого серого чугуна. В нижней части плиты расположены ребра жесткости, которые препятствуют ее изгибу под весом размечаемых деталей и под весом самой плиты.
Рабочая плоскость плиты обрабатывается на точных строгальных станках, а затем прошабривается. Для облегчения установки на плите различных приборов рабочая поверхность плит иногда бывает разделена на квадраты канавками глубиной 2 — 3мм и шириной 1 — 2мм.

Призмы проверочные и размёточные — приспособления, с помощью которых делают проверку и разметку валов и цилиндрических деталей.
Призмы изготавливаются в комплектах попарно, что позволяет применять их как опоры при контроле и разметке длинных цилиндрических деталей.

Резьбомер — измерительный инструмент, представляющий собой набор различных резьбовых шаблонов. Резьбомер служит для измерения шага метрической резьбы, либо для дюймовой резьбы числа витков на один дюйм.
Резьбовой шаблон это зубчатая пластина с определенным шагом зубьев. На каждом метрическом шаблоне указан шаг резьба в миллиметрах, а на каждом дюймовом шаблоне – число витков на один дюйм резьбы.
Набор шаблонов помещен в оправу из двух накладок, скрепленных винтами. На метрическом резьбомере стоит клеймо: «М60°», а на дюймовом резьбомере — «Д55°».

Рейсмус слесарный — разметочный инструмент, которым производят пространственную разметку деталей.
На основании рейсмуса в требуемом положении с помощью гайки закрепляется стойка. Наклон стойки под небольшим углом обеспечивается установочным винтом. Чертилка устанавливается на стойку и закрепляется в нужном положении гайкой.
Рейсмус и деталь помещают на разметочной плите. Устанавливают стойку и чертилку в необходимое положение. Перемещают рейсмус вокруг детали. Чертилкой делают риски на детали на равном расстоянии от поверхности разметочной плиты.

Угольник слесарный — инструмент, которым проводят проверку и разметку прямых углов.
Угольником также удобно наносить прямые параллельные линии. Угольником проверяют перпендикулярность деталей в процессе сборки оборудования.
Различают плоские угольники, угольники с «пяткой», аншлажные угольники.

Угольник-центроискатель — угольник, с помощью которого находят центр цилиндрической детали.
Центроискатель состоит из линейки, закрепленной на угольнике таким образом, что одна из граней линейки является биссектрисой прямого угла угольника.
Для определения центра окружности накладывают угольник на торец детали так, чтобы обе его грани касались боковых поверхностей детали. Чертилкой по линейке наносят на деталь риску. Поворачивают угольник на некоторый угол и повторяют операцию. Место перекрещивания двух рисок и есть центр окружности.

Циркуль разметочный — инструмент, с помощью которого на обрабатываемых материалах наносится разметка в виде дуг или окружностей. Циркулем также переносят размеры с линейки на деталь.
У плотно сжатого циркуля концы ножек должны сходиться без зазора. Остро заточенные концы ножек закаливают. Требуемое расстояние между ножками циркуля фиксируют с помощью дуги и винта.
Перед тем, как нанести на материал окружность либо дугу, необходимо кернером обозначить их центр.

Чертилка — инструмент, которым наносят разметку в виде рисок на обрабатываемых материалах.
Изготавливают чертилку из инструментальной стали. Острие закаливают. Для удобства работы среднюю утолщенную часть чертилки накатывают. Иногда, для проведения рисок в труднодоступных местах, один конец чертилки сгибают под прямым углом.

Штангенциркуль — инструмент, с помощью которого производят измерения, погрешность которых не превышает 0,1мм. Штангенциркуль позволяет измерить наружные и внутренние размеры, а также глубину.
Штанга с миллиметровыми делениями с одной стороны заканчивается глубиномером, а с другой стороны неподвижными губками. К неподвижным губкам примыкают подвижные губки.
Подвижные губки снабжены вспомогательной шкалой, называемой нониусом. С помощью нониуса возможно производить измерения, точность которых 0,1мм. Подвижные губки могут свободно перемещаться вдоль штанги. В нужном положении подвижные губки фиксируются с помощью стопорного винта.
Шкала нониуса, длиной 19мм разделена на части, по 1,9мм каждая. В том случае, когда нулевой штрих нониуса совместится с одним из делений шкалы на штанге, остальные деления нониуса (кроме последнего десятого) с делениями основной шкалы не совпадут. Первый штрих нониуса и второе деление миллиметровой шкалы различаются на 0,1мм. Второе деление нониуса и четвертое деление штанги на 0,2мм, третье и шестое – 0,3мм, четвертое и восьмое — 0,4мм, пятое находится посредине между девятым и десятым.
Производя измерения, отсчитывают целые миллиметры по основной шкале на штанге напротив нулевого деления нониуса. Отсчет десятых долей миллиметра производится по тому делению нониуса, которое совпадает с делением основной шкалы на штанге. На иллюстрации приведены примеры размеров 0,1мм, 0,3мм и 88,4мм.
Существуют конструкции штангенциркулей способных производить измерения, погрешность которых не превышает 0,05мм и 0,02мм.

Контрольно-измерительный инструмент слесаря

Наряду с описанным выше инструментом, которым производится изготовление изделий, слесарь должен располагать и необходимым контрольно-измерительным инструментом для измерения и проверки размеров.

Масштабная линейка. Применяется для измерения наружных и внутренних линейных размеров и расстояний. На масштабной линейке нанесены миллиметровые деления — штрихи. Точность измерения миллиметровой масштабной линейкой — 0,5 мм. Ходовые размеры масштабных линеек: длина — 150, 300, 500 и 1000 мм, ширина — от 15 до 35 мм, толщина — от 0,3 до 1,5 мм.

Масштабные линейки изготавливаются из углеродистой инструментальной стали У7 или У8. Пользование масштабной линейкой показано на рис. 1.36.

Штангенциркуль (рис. 1.37). Штангенциркуль применяется для более точного измерения наружных и внутренних линейных размеров, рис. 1.38. В слесарной практике для измерения размеров все большее распространение полу-

Рис. 1.36. Масштабная линейка и приемы пользование ею (в качестве примера использована линейка с дюймовой шкалой): а — масштабная линейка (часть ее) с миллиметровыми делениями; б — в измерение плоской детали; д — измерение круглой детали; е — измерение линейкой с зацепом

чают электронные штангенциркули и штангенциркули с индикатором часового типа. Они более удобны в работе, по ним легче считывать показания. В условиях недостаточного освещения не нужно напрягать зрение. Кроме того, электронный штангенциркуль позволяет выводить показания на компьютер или специальное печатающее устройство, рис. 1.39.

Штангенциркуль состоит из штанги, двухсторонних губок — неподвижной и подвижной, глубиномера и нониуса, рис. 1.40 и рис. 1.41. Неподвижная губка выполнена заодно со штангой, на которой нанесены деления в миллиметрах. Подвижная губка изготовлена заодно с рамкой, скользящей по штанге. Для закрепления снятого штангенциркулем размера служит винт, помещенный на рамке. Зажимая винтом рамку в положении, получившемся при замере, тем самым закрепляют подвижную губку в этом же положении.

Штангенциркуль имеет еще так называемый глубиномер. Это тонкая и узкая линейка, помещенная в продольном пазу на обратной стороне штанги и прикрепленная одним концом к рамке подвижной губки.

Штангенциркуль изготавливают из углеродистой или легированной стали, измерительные части губок закаливают. Линейку-глубиномер делают упругой, конец ее закаливают.

Для отсчета долей миллиметра служит так называемый нониус штангенциркуля. Это шкала длиной 19 мм, помещенная в вырезе рамки подвижной губки и разделенная на 10 равных частей, рис. 1.42. Таким образом, каждое

Рис. 1.37. Штангенциркуль и штангенглубиномер: а — с нониусом; б — электронный; в — с индикатором часового типа; г — штангенглубиномер

Рис. 1.38. Измерение линейных размеров штангенциркулем: а — наружного размера; б — внутреннего

размера; в — глубины

Рис. 1.39. Электронный штангенциркуль с печатающим устройством

Рис. 1.40. Устройство штангенциркуля с нониусом

Рис. 1.41. Устройство электронного штангенциркуля

деление нониуса равняется 1,9 мм, т. е. оно на 0,1 мм меньше каждых двух делений на штанге. Штангенциркуль с таким нониусом обеспечивает точность измерений 0,1 мм.

Рис. 1.42. Нониус штангенциркуля

Принцип работы нониуса основан на следующем. Точность визуальной интерполяции положения указателя между делениями шкалы низка (около 1/3 деления), однако глаз может с гораздо большей точностью фиксировать точное совпадение двух рисок. Ошибка в регистрации такого совпадения составляет доли толщины риски, что при тонких рисках значительно меньше, чем вышеупомянутая 1/3 расстояния между самими рисками.

Нониус позволяет перевести информацию о положении указателя между делениями шкалы в регистрацию точного совпадения двух рисок — риски самой шкалы с риской вспомогательной шкалы — нониуса. Нониус представляет собой связанную с указателем подвижную шкалу, скользящую вдоль основной шкалы. Указатель является одновременно «нулем» шкалы нониуса.

При сомкнутых губках штангенциркуля нулевые (начальные) деления нониуса и штанги совпадают. Точно так же совпадает и десятое деление нониуса с девятнадцатым делением штанги, остальные деления нониуса не совпадают с делениями на штанге. При передвижении рамки с подвижной губкой деления нониуса будут совпадать с делениями на штанге через два. Например, первое от нуля деление нониуса совпадает со вторым делением штанги, второе — с четвертым и т. д.

Если губки штангенциркуля раздвинуть так, чтобы первое от нуля деление нониуса совпало со вторым делением штанги, то между губками получится зазор, равный 0,1 мм. При совпадении второго от нуля деления нониуса с четвертым делением штанги получится зазор в 0,2 мм, при совпадении третьего деления нониуса с шестым делением штанги зазор между губками будет равен 0,3 мм и т. д. Из сказанного ясно, что деление нониуса, совпадающее с делением штанги, показывает число десятых долей миллиметра.

Отсчет по штангенциркулю с нониусом производится следующим образом. Целые миллиметры отсчитываются по совпадению нулевого (начального) деления нониуса с тем или иным делением штанги. Если нулевое деление нониуса точно совпадает с делением на штанге, например со штрихом 5, 12 или 25, то это значит, что губки штангенциркуля раздвинуты соответственно на 5, 12 или 25 мм. Если же нулевое деление нониуса не совпадает ни с каким делением на штанге, то поступают следующим образом: отсчитывают число целых миллиметров от нулевого, т. е. начального, деления нониуса, затем определяют, какое деление нониуса совпадает с ближайшим к нему делением на штанге. Совпавшее деление нониуса укажет число десятых долей миллиметра, рис. 1.42.

Пример. Измеряемый предмет зажат губками штангенциркуля, при этом деления на штанге до нуля нониуса показывают немногим больше 2 мм. Чтобы сделать отсчет, определяем, какое деление нониуса совпадает с ближайшим делением на штанге. В данном случае совпадающим оказывается седьмое деление нониуса. Размер изделия будет 2 + 0,7 = 2,7 мм.

Для более точных измерений применяют штангенциркуль с длиной нониуса 39 или 49 мм, рис. 1.43 и рис. 1.44. Он состоит из стальной линейки 7 с неподвижными измерительными губками /, между которыми и подвижными измерительными губками 2 зажимается измеряемый предмет. Губки 2 сделаны запело с подвижной рамкой 3, которая может стопориться винтом 4. Рамка 3 при помощи винта и гайки микрометрической подачи 8 соединена с рамкой 5, имеющей стопорный винт 6. На нижнем краю рамки 3 нанесено 20 делений нониуса.

Когда губки / и 2 соприкасаются, нулевые деления линейки и нониуса совпадают. Чтобы измерить длину предмета, его помещают между губками 1 и 2 и сдвигают их до соприкосновения с предметом (но без сильного нажима). Стопорный винт 4 позволяет зафиксировать расстояние между ножками / и 2, т. е. измеряемую длину. Затем по линейке и нониусу отсчитывают длину так, как описано выше.

Рис. 1.43. Штангенциркуль с точностью измерения до 0,05 мм

Рис. 1.44. Нониус штангенциркуля с точностью измерений до 0,02 мм (верхняя шкала дюймовая)

Ниже приводятся примеры измерений штангенциркулем для тренировочных упражнений. На рис. 1.45 и рис. 1.46 приведены примеры измерений штангенциркулем и штангенглубиномером.

Пример 1. Поставить на штангенциркуле размер 35 мм. Целые миллиметры отсчитываются по совпадению нулевого деления нониуса с делениями на штанге штангенциркуля. Устанавливают нулевое деление нониуса точно против 35-го деления штанги. Полученный размер губок будет равен 35 мм.

Рис. 1.45. Приемы измерения штангенциркулем: а—б — наружного размера; в — внутреннего размера;

г — глубины выемки; д — высоты изделия

Рис. 1.46. Приемы измерения штангенглубиномером: а — глубины выемки; б — высоты; в — измерение

Пример 2. Поставить на штангенциркуле размер 25,4 мм. Для этого устанавливают нулевое деление нониуса против 25 —го деления штанги, затем передвигают подвижную губку вправо до совпадения четвертого деления нониуса с ближайшим делением штанги. Полученное расстояние между губками будет 25,4 мм.

Пример 3. Измерить диаметр валика. Наружные поверхности измеряются длинными губками штангенциркуля. Измеряемый предмет помещают между измерительными поверхностями губок с легким нажимом на него подвижной губки. Это положение закрепляют стопорным винтом. Размер определяется показаниями нониуса. Предположим, нулевое деление нониуса оказалось между 12 и 13-м делениями штанги. Какое деление нониуса совпадет с делением на штанге? Допустим, что совпало седьмое деление. Это означает, что диаметр валика равен 12,7 мм.

Пример 4. Измерить диаметр отверстия. Внутренние размеры деталей измеряются короткими губками штангенциркуля. Вставив эти губки в отверстие, их раздвигают до полного соприкосновения со стенками отверстия и установленное положение закрепляют стопорным винтом. По нониусу читают результаты измерений. Допустим, нулевое деление нониуса оказалось между 30 и 31-м делениями штанги, а совпавшим делением нониуса является третье. Следовательно, измеряемый диаметр отверстия равен 30,3 мм.

Пример 5. Измерить глубину уступа детали. Глубина измеряется стержнем глубиномера штангенциркуля. Торцевую часть штанги ставят на измеряемую деталь, затем перемешают подвижную губку вниз до упора конца глубиномера в дно или уступ детали. После этого производят закрепление стопорным винтом. Отсчет измерений делается так же, как и предыдущих примерах.

Микрометр (рис. 1.47) является самым распространенным измерительным инструментом для точных линейных измерений с точностью до 0,01 мм. Им измеряются только чисто обработанные поверхности. Каждый микрометр имеет определенный предел измерений: 0—25; 25—50; 50—75 мм и т. д.

Измерение мелких деталей удобно производить микрометром закрепленным в специальной подставке, рис. 1.486. Для измерения более крупных деталей микрометр закрепляют на штативе, рис. 1.48в.

Контрольно-измерительные инструменты и приборы: виды и принцип действия

Любое производство подразумевает использование контрольно-измерительных приборов. Они необходимы и в быту: согласитесь, сложно обойтись во время ремонта без самых простых измерительных приборов, таких как линейка, рулетка, штангенциркуль и т. п. Давайте поговорим о том, какие существуют измерительные инструменты и приборы, в чем их принципиальные отличия и где применяются те или иные виды.

Общие сведения и термины

Измерительный прибор – устройство, с помощью которого получают значение физической величины в заданном диапазоне, определяемом шкалой прибора. Кроме того, такой инструмент позволяет переводить величины, делая их более понятными оператору.

Контрольный прибор используется для контроля проведения технологического процесса. К примеру, это может быть какой-либо датчик, установленный в нагревательной печи, кондиционере, отопительном оборудовании и так далее. Такой инструмент нередко определяет качество продукции и свойства. В настоящее время выпускают самые различные измерительные инструменты и приборы, среди которых есть как простые, так и сложные. Некоторые нашли свое применение в одной отрасли промышленности, другие же используются повсеместно. Чтобы более подробно разобраться с этим вопросом, необходимо классифицировать данный инструмент.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-измерительные приборы и инструменты разделяются на аналоговые и цифровые. Второй вид более популярен, так как различные величины, к примеру, сила тока или напряжение, переводятся в числа и выводятся на экран. Это очень удобно и только так можно добиться высокой точности снятия показаний. Однако необходимо понимать, что в любой контрольно-измерительный цифровой прибор входит аналоговый преобразователь. Последний представляет собой датчик, который снимает показания и отправляет данные для преобразования в цифровой код.

Классификация по разным признакам

Измерительные инструменты и приборы принято разделять на группы в зависимости от способа предоставления информации. Так, бывают регистрирующие и показывающие инструменты. Первые характерны тем, что способны записывать показания в память. Нередко используются самопишущие приборы, которые самостоятельно распечатывают данные. Вторая группа предназначена исключительно для контроля в реальном времени, то есть во время снятия показаний оператор должен находиться около прибора. Также контрольно-измерительный инструмент классифицируют по методу измерений:

• прямого действия – осуществляется преобразование одной или нескольких величин без сравнения с одноименной величиной;
• сравнительные – измерительный инструмент, предназначенный для сравнения измеряемой величины с уже известной.

Измерительные слесарные инструменты

С такими приборами мы встречаемся наиболее часто. Тут важна точность работ, а так как используется механический инструмент (по большей части), то удается добиться погрешности от 0,1 до 0,005 мм. Любая недопустимая погрешность приводит к тому, что потребуется переточка или вовсе замена детали или целого узла. Именно поэтому при подгонке вала под втулку слесарь использует не линейки, а более точные инструменты.

Про угломеры и щупы

Нельзя не рассказать о таком популярном и эффективном инструменте, как угломер. Из названия можно понять, что он используется, если требуется точно измерить углы деталей. Состоит прибор из полудиска с намеченной шкалой. На нем имеется линейка с передвижным сектором, на который нанесена шкала нониуса. Для закрепления передвижного сектора линейки на полудиске используется стопорный винт. Сам по себе процесс измерения довольно прост. Для начала необходимо приложить измеряемую деталь одной гранью к линейке. При этом линейка сдвигается так, чтобы между гранями детали и линейками образовался равномерный просвет. После этого сектор закрепляется стопорным винтом. Первым делом снимаются показания с основной линейки, а затем с нониуса.

Немного истории

Следует отметить, рассматривая измерительные инструменты: виды их очень разнообразны. Основные приборы мы с вами уже изучили, а сейчас бы хотелось поговорить о немного и о других инструментах. К примеру, ацетометр используется для измерения крепости уксусной кислоты. Данный прибор способен определять количество свободных уксусных кислот в растворе, а был изобретен Отто и использовался на протяжении 19 и 20 веков. Сам по себе ацетометр похож на градусник и состоит из стеклянной трубки 30х15см. Также имеется специальная шкала, которая и позволяет определять необходимый параметр. Тем не менее сегодня есть более продвинутые и точные методы определения химического состава жидкости.

Барометры и амперметры

А вот с данными инструментами знаком практически каждый из нас еще со школы, техникума или университета. К примеру, барометр используется для измерения атмосферного давления. Сегодня применяются жидкостные и механические барометры. Первые можно назвать профессиональными, так как их конструкция несколько сложней, а показания точней. На метеостанциях используют ртутные барометры, так как они наиболее точные и надежные. Механические варианты хороши своей простотой и надежностью, но они постепенно заменяются цифровыми приборами.

Такие инструменты и приборы для измерений, как амперметры, тоже знакомы каждому. Они нужны для измерения силы тока в амперах. Шкала современных приборов градируется по-разному: микроамперами, килоамперами, миллиамперами и т. п. Амперметры всегда стараются подключать последовательно: это необходимо для понижения сопротивления, что позволит увеличить точность снимаемых показаний.

Заключение

Вот мы и поговорили с вами о том, что такое контрольные и измерительные инструменты. Как вы видите, все друг от друга отличаются и имеют совершенно разную сферу применения. Одни используются в метеорологии, другие в машиностроении, а третьи – в химической промышленности. Тем не менее цель у них одна – измерить показания, записать их и проконтролировать качество. Для этого целесообразно использовать точные измерительные инструменты. Но этот параметр способствует и тому, что устройство становится сложнее, и процесс измерения зависит от большего количества факторов.

Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля за работой и состоянием отдельных систем, агрегатов и автомобиля в целом. Такой контроль дает возможность своевременно принимать меры по поддержанию работоспособности автомобиля и его безаварийной эксплуатации.

Контрольно-измерительные приборы разделяются на указывающие и сигнализирующие.

Указывающие приборы имеют шкалу и стрелку. Чтобы оценить передаваемую информацию водитель должен посмотреть на шкалу и осознать показания.

Сигнализирующие приборы реагируют на одно значение измеряемо­го параметра и информируют об этом световым или звуковым сигналом.

Контрольно-измерительный прибор состоит из датчика и указате­ля, Датчик устанавливается в месте контроля, а указатель в месте наблюдения (в кабине). В сигнализирующих приборах указателем является сигнальная лампа.

По назначению все контрольно-измерительные приборы разделяются на группы: измерения температуры (термометры), измерения уровня топлива, контроля зарядного режима аккумуляторных батарей, измерения скорости автомобиля и пройденного пути (спидометры), измерения частоты вращения (тахометры).

Приборы для контроля температуры. Датчик такого прибора (см. рис. 80.) представляет собой латунный баллон, в наружной части которого имеется шестигранник под ключ и резьба для крепления. Внутри баллона размещены терморезистор 5 и пружина 3. Между стенкой баллона и пружиной находится изолирующая втулка 4. Терморезистор обладает свойством уменьшать сопротивление при увеличении температуры.

Рис. 80. Приборы для контроля температуры: а — датчик указателя температуры; б — поперечный разрез указателя; в — электрическая схема указателя; г — датчик сигнализатора аварийной температуры; 1 — винт; 2 — латунный баллон; 3- пружина

Основными частями указателя (рис. 80б) является каркас 6, три катушки 10, ось 9 с постоянным магнитом 11, экранирующий цилиндр 7. Каркас пластмассовый, состоит из двух частей, стянутых винтами. Одна катушка разметена под углом 90° к двум другим катушкам, имевшим обмотки встречного направления.

При включении датчика и указателя в сеть питания ток проходит по двум параллельным цепям (рис.80в): первая — катушки 17 и 16, термокомпенсационный резистор 18, вторая — катушка 15 и терморезистор 14 датчика. Магнитные потоки катушек 16 и 17 остаются постоянными, а магнитный поток катушки 15 зависит от сопротивления терморезистора 14. С увеличением температуры сопротивление этого резистора снижается, так в катушке 15 увеличивается, магнитное поле этой катушки также возрастает и суммарный поток всех трех катушек поворачивает магнит 11 со стрелкой, которая указывает соответствующую температуру. Термокомпенсационный и добавочные резисторы размещены в корпусе указателя.

Датчик сигнализатора (рис.80г) аварийной температуры имеет мас­сивный латунный корпус, на дне которого под шайбой 24 находится термобиметаллическая пластина 19 с контактом 22. В выводном зажиме 21 может перемешаться по резьбе тарельчатый контакт 22. При нагреве корпуса пластина 19 прогибается и контакты замыкаются.

Приборы контроля давления. По конструкции манометры могут быть непосредственного действия и электрические. Приборы непосредственного действия имеют совмещенный чувствительный элемент и указатель, а давление контролируемой среды подводится к чувствительному элементу по трубопроводу. Так устроены манометры для контроля давления воздуха.

Рис. 81 Приборы для контроля давления: а — манометр с трубчатой пружиной; б — датчик электрического манометра; в — электрическая схема указателя; г — датчик аварийного давления; 1 — циферблат; 2 -стрелка; 3 — крестовина; 4, 15, 30 — пружины; 5 — трубка; б — сектор; 7 — тяга; 8 — штуцер; 9, 11 — основание; 10 — мембрана; 12, 26 — реостат; 13 — ползунок; 14 -ось; 16 — качалка; 17 — регулировочный винт; 18, 31 — толкатели; 19 — штуцер; 20, 21, 22 — катушки; 23 — зажим питания; 24, 25 — резисторы; 27 — штекер; 28 — фильтр; 29 — изолятор; 32, 33 -контакты; 34 — диафрагма; 35 — корпус.

Основной деталью манометра непосредственного действия является трубчатая пружина 5 (рис.81 а), изогнутая в виде дуги и состоящая из одного неполного витка. К одному концу трубки через штуцер 8 подводится воздух (или жидкость), второй конец трубки соединен с тягой 7, которая через передаточные детали приводит в движение стрелку 2.

Под действием давления сжатого воздуха трубка разгибается, и ее свободный конец устанавливает стрелку в положение, соответствующее подведенному давлению.

В одном корпусе можно разместить два механизма и тогда получится один двух стрелочный манометр, контролирующий давление в разных местах системы.

Электрические манометры применяют для: контроля давления масла в смазочной системе двигателя. Датчик давления состоит из штуцера 19 (рис.816), основания 11, мембраны 10 с толкателем 18 и качалкой 16, реостата 12 с ползунком 13, возвратной пружины 13. Мембрана под давлением масла выгибается вверх и через качалку сдвигает ползун по реостату, уменьшая его сопротивление. При снижении давления мембрана под действием собственной упругости опускается, а возвратная пружина сдвигает ползун реостата в исходное положение.

Указатель давления имеет такую же конструкцию и принцип дейст­вия, как и указатель температуры. Датчик аварийного давления (рис.81 г) состоит из корпуса 35, диафрагмы 34 с толкателем 31 и пружиной 30, подвижного 32 и неподвижного 33 контактов. Сверху корпус закрыт изолятором 29 со штекером 27, под которым установлен специальный фильтр 28 уравновешивающий давление в полости под мембраной с атмосферным. Давление замыкания контактов обеспечивается тарировкой пружины.

Приборы контроля уровня топлива. Датчик указателя уровня топлива представляет собой проволочный реостат, ползун которого перемещается через рычаг поплавком топливного бака. Датчики устанавливаются в каждом баке, их сигнал передается на общий указатель через переключатель.

Датчик может иметь специальный контакт, который замыкается при снижении уровня топлива до минимального размера (на 50. 100 км пути).

Указатель уровня топлива аналогичен по конструкции указателя температуры и давления, отличается от них обмоточными данными, схемой соединения катушек, и резисторов. Шкалу указателя градуируют в долях объема бака, поэтому на ней имеются отметки 0,-1/4, 1/2, 3/4, П (полный).

Контроль зарядного режима аккумуляторных батарей производится с помощью амперметра, устанавливаемого последовательно в зарядную цепь. На шкале амперметра нуль отсчета показаний находится посредине, а знаки «+» с одной стороны и «-» с другой стороны. Отклонение стрелки в сторону знака. «+» указывает на заряд аккумуляторов батарей, а в сторону «-» — ее разряд.

По амперметру можно судить также о исправности генератора и степени заряженности аккумуляторных батарей.

Приборы для измерения скорости движения автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Такими приборами являются спи­дометр и тахометр. Спидометр состоит из скоростного узла, показывающего скорость в данный момент, и счетного узла, отсчитывающего пройденный путь. Оба узла имеют общее основание и работают от одного общего валика.

По приводу спидометра разделяются на приборы с приводом от гиб­кого вала И с электроприводом. Гибкие валы применяют, если его длина не превышает 3,5 м. При большей длине, а также на автомобилях с откидывающейся кабиной применяют спидометры с электроприводом.

Рис. 82 Схема спидометра с гибким приводом: 1 — валик; 2 — фитиль; 3 — заглушка; 4 — магнит; 5 — диск; 6 — картушка; 7 — магнит; 8 — пружина; 9 — стрелка; 10 — рычаг; 11,12 — привод счетного узла

Основными частями спидометра с гибким приводом (рис.82) являют­ся валик 1 с магнитом 4, картушка 6, спиральная пружина 8, экран 7, валы 11, 12. привода счетного узла. Картушка выполнена из алюминия, установлена на своей оси и охватывает магнит. Экран защищает магнит и картушку от влияния посторонних магнитных полей и концентрирует магнитное поле прибора в рабочем направлении.

При вращении валика поле магнита наводит в картушке вихревые токи, создающие свое магнитное поле. Взаимодействие полей магнита и картушки создает крутящий момент, стремящийся повернуть картушку в направлении вращения магнита.

При повороте картушка перемещает стрелку и растягивает пружину 8. Взаимодействие момента, поворачивающего картушку, и усилие пружины устанавливают стрелку в положение, пропорциональное частоте вращения валика 4 и, следовательно, скорости движения автомобиля.

Вращение к спидометру передается от раздаточной коробки гибким валом. Гибкий вал состоит из троса с наконечниками и гибкой оболочки с ниппелями и гайками. Трос состоит из нескольких винтовых многозаходных пружин, навитых одна на другую в несколько слоев, и внутреннего сердечника из проволоки. В оболочку троса закладывается смазка.

Спидометр с электроприводом состоит из датчика и приемника с указателем, соединенных экранированным проводом.

Рис. 83 Электрический спидометр СП – 170: а — датчик; б — приемник с указателем; в — электрическая схема; 1 -втулка крепления провода; 2,4 -обмотки; 3 -вал ротора; 5, 8 — постоянные магниты; 6 -электродвигатель; 7 -болт крепления; 9 — кожух; 10 — корпус; 11 — печатная плата; 12 — провод; 13 -зажим; 1 — датчик; П — указатель.

Датчик (рис.83) представляет собой электрический трехфазный генератор с ротором в виде постоянного магнита; датчик установлен на раздаточной коробке.

Приемник и указатель объединены в один механизм. Скоростной и счетные узлы спидометра приводятся в действие трехфазным синхронным электродвигателем 6, который имеет три полюса с обмотками 4 и якорь в виде постоянного магнита.

На оси якоря установлен магнит 8 скоростного узла спидометра. При движении автомобиля якорь датчика вращается и создает в каж­дой катушке импульсы напряжения, которые по отдельному проводу пода­ются на базу одного из трех транзисторов электродвигателя. При открытии транзисторов от сети автомобиля в обмотки электродвигателя подается ток, что привозит к вращению якоря и магнита скоростного узла.

Тахометр имеет такую же конструкцию и принцип действия, как и спидометр, исключая счетный узел и градуировку шкалы.

Техническое обслуживание контрольно-измерительных приборов сводится к содержанию их в чистоте Проверке креплений и надежности контактных соединений.

Характерными неисправностями контрольно-измерительных приборов могут быть отказ в работе или неправильные показания.

Причиной отказа прибора является обрыв в цепи от включателя при­боров и стартера до указателя. Неправильные показания прибора могут быть вызваны обрывом в одной из катушек указателя или в цепи датчика, а также из-за плохих контактов в соединениях. Обрыв в цепи можно проверить контрольной лампой. Неисправные указатели и датчики подлежат замене.