Материал: МРБ 1093.(1985).[doc]

Смещение капли электролита вдоль капилляра может быть определено по формуле: L = 0,352 It/d², где L — смещение, мм; I — ток, мкА; t — время, ч; d — диаметр капилляра, мм. В рассматриваемом кулонометре диаметр капилляра 0,3 мм, а его длина 50 мм. При этом формула упрощается и принимает вид: L=3,911111 It.

Если изменить полярность питающего кулонометр напряжения, то капля электролита будет перемещаться в обратную сторону по тому же закону. В; этом проявляются реверсивные свойства счетчика.

Как видно из схемы, последовательно со счетчиком включены ограничива­ющие резисторы R23.1 — R23.n и R24.1 — R24.n. Они служат для ограничения тска через датчик. В режиме счета (интегрирования) ток не должен превышать 50 мкА. В режиме установки на «нуль» при питании счетчика прямоугольными однополярными импульсами (желательно со скважностью не меньше 5) через счетчик можно пропускать средний ток до 1 мА.

Прибор работает следующим образом. Сотрудник организации, приходя на-работу, получает по своему пропуску от вахтера ключ от своей счетной ячейки и, вставив ключ в замок, поворачивает его. Магнит замыкает контакты герко-на счета рабочего времени. При этом счетчик подключается к стабилизирован­ному источнику напряжения. При уходе с работы тем же ключом магнит пово­рачивают и замыкают контакты другого геркона. При этом переключается по­лярность напряжения питания счетчика и указатель кулонометра начнет переме­щаться в обратном направлении. Ключ извлекают из замка и сдают вахтеру.

Указатель перемещается в обратном направлении со скоростью в К раз меньшей, чем в режиме регистрации рабочего времени. Это достигнуто установ­кой соответствующего соотношения значений напряжения питания счетчиков ре­зисторами R8 и R15. Требуемое соотношение напряжений можно устанавливать либо каждый месяц, либо каждый квартал, либо любой другой отсчетный про­межуток времени. В том случае, если сотрудник заболевает или надолго уез­жает, его счетчик выключают переключателем SA5. Достоинство кулонометра в том, что он может хранить отсчет практически неограниченно долго после вы-.ключения.

Ячейки счетчиков с замковыми механизмами укрепляют на табло горизон­тальными группами по 10 штук с числом рядов по вертикали, также равным десяти. При этом легко находить нужный номер счетчика. Для удобства на­хождения положения указателя кулономеров относительно делений шкал их под­свечивают изнутри рассеянным светом, например размещают за ними лист ор­ганического стекла толщиной 10 мм, подсвеченный с торца лампой дневного света. Зону допустимых пределов отклонения разницы времени работы и отды­ха от нормы (зона А), а также нулевую линию выполняют тремя тонкими на­тянутыми струнами. Для удобства определения времени задолженности или пе­реработки в рабочих часах, а также для повышения точности отсчета (при выходе указателя за пределы зоны допустимых отклонений) применена простей­шая оптическая система в виде лупы с десятикратным увеличением и вспомога­тельной шкалой для измерения отклонений в десятых долях миллиметра.

Как показала практика испытаний рассмотренного прибора, счетчики яче­ек целесообразно размещать с противоположной стороны по отношению к пла­те с замковыми механизмами и закрывать их защитной дверцей так, чтобы доступ к ним имели только работники табельной службы.

В том случае, если нужно установить счетчик на «нуль», тумблером SA1 дключают генератор прямоугольных импульсов, тумблерами SA4 подключают соответствующие счетчики, а тумблерами SA2 выбирают требуемую полярность импульсов. При этом счетчики не отключаются от рабочих цепей.

Выходные параметры генератора импульсов выбраны такими, чтобы через счетчики протекал средний ток 1 мА. В момент достижения указателем нуле­вой отметки счетчик выключают соответствующим тумблером SA5. Рабочая -скорость перемещения указателя изменяется в пределах от 2 до 6 мм/сут в ра­бочем цикле до 6 мм/ч при нулевой установке.

На рис. 15 изображена принципиальная схема защитного устройства для -сварочного аппарата. Авторы конструкции Б. Сенчук и Е. Колесников. Уст­ройство предназначено для защиты сварщика от поражения током рабочего напряжения сварочного аппарата. После прекращения сварочной дуги защитное устройство обесточивает вторичную цепь сварочного трансформатора и сам элек­трод, тем самым защищая сварщика от напряжения на электродах в режиме холостого хода сварочного трансформатора. Это напряжение опасно для жизни.

Устройство состоит из импульсного генератора, выполненного по схеме муль­тивибратора на транзисторах VT5, VT6, мостового усилителя тока на транзи­сторах VT9 — VT12, трансформаторных датчиков тока Т5, Т6, электронного клю­ча на транзисторах VT7, VT8, формирователя импульсов управления мощным тринистором VS1, выполненного на транзисторах VT13 — VT16 и тринисторе VS2, сигнального устройства, срабатывающего при неожиданном появлении на­пряжения на вторичной обмотке сварочного трансформатора ТЗ после прекра­щения электрической дуги, выполненного на диодах VD24 — VD27, стабилитро­не VD29 и тринисторе VS3.

Устройство работает следующим образом. Генератор вырабатывает импуль­сы, которые поступают на вход мостового усилителя тока и после усиления на вторичную обмотку трансформатора тока Т6. При касании сварочным электро­дом свариваемого изделия образуется электромагнитная связь между датчика­ми тока Т5 и Т6 (между их обмотками) и импульсы со вторичной обмотки танс­форматора Т6 поступят на вторичную обмотку трансформатора Т5 и соответ­ственно на вход транзисторного ключа. Ключ откроется, на трансформатор Т2 поступят импульсы с мультивибратора. Со вторичной обмотки трансформатора Т2 импульсы напряжения поступают на выпрямитель (диод VD12). Выпрямлен­ное напряжение передается на управляющий электрод тринистора VS2. Трини­стор открывается и включает питание формирователя. Формирователь преобра­зует синусоидальное напряжение, снимаемое с обмотки IV трансформатора Т1, в последовательность импульсов положительной полярности с частотой следо­вания 100 Гц и амплитудой 8 В. Эти импульсы открывают мощный тринистор VS1, который включает сварочный трансформатор ТЗ — начинается процесс сварки.

Как только цепь сварочного электрода разомкнётся, исчезнет электромаг­нитная связь между трансформаторами Т5 и Т6, закроется тринистор VS2 и через секунду обесточится трансформатор Т4, так как формирователь будет отключен от цепи питания и после разрядки конденсатора С5 прекратит рабо­ту. Вскоре после этого закроется и тринистор VS.1. Чтобы снова начать свар­ку, достаточно замкнуть цепь сварочного электрода.

В устройстве предусмотрена система аварийной сигнализации, которая сра­батывает при появлении на вторичной обмотке трансформатора ТЗ напряже­ние холостого хода при размыкании сварочной цепи. При этом зажигается лам­па HL1 аварийной сигнализации.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе УШ26Х26. Обмотка I содер­жит 3420 витков провода ПЭВ-2 0,25, II — 270 витков провода ПЭВ-2 0,51, III — 300 витков провода ПЭВ-2 0,27 и IV — 90 витков провода ПЭВ-2 0,19. Трансформатор Т2 намотан на магнитопроводе Ш18Х20. Обмотка I содержит 2X250 витков провода ПЭВ-2 0,21, а II — 50 витков провода ПЭВ-2 0,25.

Трансформатор Т4 намотан на магнитопроводе УШ10Х15. Обмотка II со­держит 2X750 витков провода ПЭВ-2, обмотка I — 75 витков провода ПЭВ-2 0,35. Трансформаторы тока Т5 и Т6 намотаны каждый на магнитопроводе ОЛ70/90-20. Их обмотки напряжения содержат соответственно 120 витков про­вода ПЭВ-2 0,31 и 30 витков провода ПЭВ-2 0,72. Обмотками тока служит про­пущенный через отверстие в магнитопроводе провод, ведущий к сварочному электроду. Трансформатор ТЗ — сварочный.

На рис. 16 изображена принципиальная схема устройства для контроля тем­пературы воздуха. Авторы Б. Кусый и Ю. Мусницкий. Устройство позволяет измерять температуру воздуха в пределах от 0 до 35° С. При температуре 2°С срабатывает реле аварийного сигнала. Прибор предназначен для использования в системах вентиляции шахт и может быть использован в системах вентиляции производственных помещений.

Прибор выполнен по схеме сдвоенного моста постоянного тока на резисто­рах R4 — R9, Rll — R13. В диагональ одного моста включен измерительный при­бор Р1 — микроамперметр с током полного отклонения стрелки 10 мкА и нулем посредине, а в диагональ другого — дифференциальный усилитель постоянного тоха, нагруженный усилителем мощности с электромагнитными реле К1 в цепи нагрузки. Усилитель постоянного тока выполнен на ОУ DA1. Для питания мо­стов и усилителя служит двухполярный стабилизированный блок питания. Ре­зистором R6 устанавливают на «нуль» стрелку индикатора Р1. Резистором R12 устанавливают температурный порог срабатывания аварийной сигнализации.

Датчиком температуры служит терморезистор R5 из медной проволоки. Способ изготовления таких термодатчиков рассмотрен ниже.

На рис. 17 изображена принципиальная схема простого устройства для ав­томатического управления освещением. Авторы прибора В. Гонтовская и Ю. Гу­сев.

Прибор представляет собой мост постоянного тока, выполненный на рези­сторах Rl, R2, R5, в диагональ которого включено чувствительное поляризо­ванное электромагнитное реле. К1 (РП-4 или РП-5). Датчиком освещенности служит фоторезистор R5. Контакты реле К1 при срабатывании включают об­мотку реле К.2 переменного тока, которое коммутирует исполнительные цепи (на схеме не показаны).

Схема более совершенного устройства для регулирования освещенности изо­бражена на рис. 18. Автомат состоит из электронного фотореле, выполненного на транзисторах VT1, VT2. Светочувствительным элементом служит фоторези­стор R7. При изменении освещенности срабатывает фотореле и контактами K1.I реле К1 включает мощное реле К2, контакты К2.1 которого управляют магнит­ным пускателем КЗ. Порог срабатывания фотореле по освещенности устанав­ливают резистором R5. Реле настроено таким образом, что при затемненном фоторезисторе транзистор VT2 закрыт, транзистор VT1 открыт, контакты К1.1 замкнуты, магнитный пускатель включен и подан ток в осветительную сеть через контакты К3.1 — КЗ.З.

При освещении фоторезистора открывается транзистор VT2 и магнитный пускатель КЗ отключает осветительную сеть. В автомате предусмотрена задерж­ка на включение и отключение осветительной сети для защиты от ложного сра­батывания при кратковременном освещении (или затемнении) фоторезистора, например фарами проезжающего автомобиля. Для этого к реле К2 подключе­на замедляющая цепь R9C2C3.

На рис. 19 изображена принципиальная схема электроискрового дефекто­скопа, предназначенного для проверки качества непроводящей гидроизоляции гальванических ванн, покрытия электрических проводок и других изделий. Прин­цип действия дефектоскопа основан на возникновении электрического разряда между изделием и щупом, соединенными с высоковольтным источником напря­жения, в месте нарушения изоляции. Автор конструкции А. Кащеев из Коль-чугинского радиоклуба.

Дефектоскоп представляет собой генератор, вырабатывающий импульсы вы­сокого напряжения амплитудой до 30 кВ. Прибор состоит из блока питания, им­пульсного генератора на тринисторе VS1, выходного повышающего трансформа­тора Т2 (использована катушка зажигания автомобиля). В приборе предусмотре­на возможность питания либо от сети (через трансформатор Т1), либо от ге­нератора переменного тока Е1 с ручным приводом (от мегаомметра М1103).

В режиме питания от сети в показанном на схеме положении переключа­теля SA1 напряжение со вторичной обмотки II трансформатора Т1 напряжени­ем около 400 В через диод VD10 поступает на тринистор VS1 и конденсатор С1. Напряжение с обмотки III этого же трансформатора через диод VD9 поступа­ет на управляющий электрод тринистора, открывая его во время положитель­ных полупериодов сети. При этом через тринистор и первичную обмотку транс­форматора Т2 при замкнутой кнопке SB1 протекают мощные импульсы тока, образующиеся при разрядке конденсатора С1. Вторичная обмотка трансформатора Т2 соединена с электродами воздушного разрядника FU1, а также с испытательным щупом и металлической основой контролируемого изделия. Ес­ли изоляция в порядке, то между электродами разрядника возникает искра. Если изоляция нарушена, электрический пробой возникает в зоне дефекта, а не в разряднике.

Источником автономного питания служит генератор от мегаомметра, кото­рый подвергают небольшой переделке. Удаляют кольца коллектора, укорачи­вают ось до опоры подшипников, а на статор наматывают дополнительную об­мотку, содержащую 150 витков провода ПЭВ-2 0,2.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе Ш30Х27. Обмотка I со­держит 1320 витков провода ПЭВ-2 0,2, обмотка II — 2400 витков провода ПЭВ-2 0,15, III — 90 витков провода ПЭВ-2 0,3, IV — 33 витка провода ПЭВ-2 0,35.

5. Измерительные приборы для налаживания и регулирования электрооборудования

На рис. 20 изображена принципиальная схема пробника монтажника-кабельщика. Автор конструкции А. Епифанов.

Прибор предназначен для определения проводников (для «прозвонки») многопроводных кабелей различного назначения. Автор на выставке демонстри­ровал вариант прибора, предназначенного для работы со 100-проводным кабе­лем. На рис. 20 представлена схема упрощенного прибора, рассчитанного на 25-проводный кабель. При желании прибор легко может быть преобразован для работы с более емким кабелем. Прибор состоит из активного и пассивного бло­ков. Активный блок состоит из диодной матрицы (диоды VD1 — VD120), вы­ходных ключей на транзисторах (VT5 — VT14) и индикаторных лампах (HL1 — HL10), импульсного генератора, выполненного по схеме мультивибратора на транзисторной микросборке К198НТ7Б (VT1 — VT4). Пассивный блок выполнен на диодах VD121 — DD145.

Устройство работает следующим образом. Выводы ближнего конца контро­лируемого кабеля соединяют в произвольном порядке с зажимами 1 — 25 кон­тактного поля (5X5) активного блока. Металлическую оболочку (или экран) кабеля при этом оставляют неподключенной. Выводы дальнего конца кабеля также в произвольном порядке подключают к зажимам 1 — 25 пассивного блока. Металлическую оболочку кабеля или контрольный проводник подключают к за­жиму 0 пассивного блока. Затем щупом активного блока касаются оболочки ка­беля. При этом на контактном поле загораются две лампочки, одна из кото­рых (из группы HL1 — HL5) указывает номер ряда, а другая (из группы HL6 — HL10) — номер проводника в этом ряду. Найденному таким образом провод­нику присваивают номер 1, на вывод навешивают маркировочную бирку и отклю­чают его от контактного поля. Затем щупом генератора касаются найденного проводника 1 и по загоревшимся лампам находят провод 2, маркируют его и отключают от контактного поля. Эти операции повторяют до тех пор, пока не разметят все концы кабеля. Один оператор легко справляется с этой работой.

Трансформаторы Т1 — Т10 намотаны на кольцевых магнитопроводах типо­размера К28Х16Х9 из феррита 2000НМ. Обмотка I содержит 980, а обмотка II — 860 витков провода ПЭВ-2 0,1. В приборе использованы сигнальные лампы СМН6,3-2О. При правильной сборке из исправных деталей прибор не тре­бует налаживания.

Прибор кабельщика-монтажника позволяет значительно ускорить процесс сборки различных систем автоматики, а также кабельных и телефонных сетей.

На рис. 21 изображена принципиальная схема логического пробника для налаживания¹ цифровой аппаратуры и средств автоматики. Автор прибора Л. Шадкин. Дробник предназначен для работы с микросхемами пятивольтовой серии (К155, К133, К134 и др.).

Прибор выполнен по схеме моста на резисторах R2, R3, R7, R8, в диаго­наль которого включены транзисторные ключи на транзисторах VT1 — VT3. Пер­вый и третий нагружены светодиодами VD2, VD3.

Питается пробник от проверяемого устройства. Прибор работает следующим образом. Когда на входе действует сигнал, соответствующий напряжению высо­кого логического уровня (2,4 В), открывается транзистор VT1 и зажигается светодиод VD3. Если же на входе действует сигнал, соответствующий напря­жению низкого уровня (0,4 В), открывается транзистор VT3 и загорается све­тодиод VD2.

Прибор прост в изготовлении и пользовании. Он позволяет упростить про­цесс налаживания и ремонта цифровой аппаратуры различного назначения.

На рис. 22 изображена принципиальная схема прибора для определения на­чала и конца обмоток электрических машин переменного тока (трансформато­ров, электродвигателей и генераторов). Автор прибора Н. Дробница. Прибор состоит из миллиамперметра РА1 с диодами VD1 — VD3 и узла коммутации об­моток на тумблерах SA1 — SA3. Миллиамперметр РА1 с током полного отклоне­ния стрелки 1 мА.

Принцип действия прибора основан на том, что при согласном соединении обмоток однофазного устройства, например трансформатора, миллиамперметр покажет минимальный ток через обмотки. При последовательном встречном со­единении обмоток ток через них максимален. Это связано с тем, что при согла­сном последовательном включении обмоток их индуктивные сопротивления скла­дываются, а при встречном — напротив, взаимно вычитаются, что ведет к умень­шению общего индуктивного сопротивления и увеличению тока в цепи.