Mērinstrumentu vārdnīca. Instrumenti vides kvalitātes mērīšanai Kādu instrumentu var izmantot rotācijas veikšanai?

§61. Darbība magnētiskais lauks uz strāvu nesošu vadītāju. Elektromotors
Jautājumi
1. Kā parādīt, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā?
1. Ja jūs iekarat vadītāju uz plānām elastīgām stieplēm pastāvīgā magnēta magnētiskajā laukā, tad, ieslēdzot elektrisko strāvu tīklā ar vadītāju, tā novirzīsies, demonstrējot vadītāja magnētisko lauku mijiedarbību un magnēts.
2. Izmantojot 117. attēlu, paskaidrojiet, kas nosaka magnētiskajā laukā strāvu nesoša vadītāja kustības virzienu.
2. Vadītāja kustības virziens, kas nes strāvu magnētiskajā laukā, ir atkarīgs no strāvas virziena un no magnētu polu atrašanās vietas.
3. Ar kādu ierīci var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā? Kāda ierīce kadrā tiek izmantota, lai mainītu strāvas virzienu ik pēc pusapgrieziena?
3. Jūs varat pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā, izmantojot ierīci, kas parādīta attēlā. 115, kurā rāmis ar izolētu tinumu ir savienots ar tīklu caur vadošiem pusgredzeniem un sukām, kas ļauj mainīt strāvas virzienu tinumā caur pusapgriezienu. Rezultātā rāmis visu laiku griežas vienā virzienā.
4. Raksturojiet tehniskā elektromotora uzbūvi.
4. Tehniskajā elektromotorā ietilpst armatūra - tas ir dzelzs cilindrs ar spraugām gar sānu virsmu, kurā tiek ievietoti tinumu pagriezieni. Pati armatūra griežas magnētiskajā laukā, ko rada spēcīgs elektromagnēts. Motora vārpsta, kas iet gar dzelzs cilindra centrālo asi, ir savienota ar ierīci, kuru motors darbina, lai grieztos.
5. Kur tie tiek izmantoti? elektromotori? Kādas ir to priekšrocības salīdzinājumā ar termiskajām?
5. Līdzstrāvas motori ir atraduši īpaši plašs pielietojums transportā (tramvaji, trolejbusi, elektrolokomotīves), rūpniecībā (eļļas atsūknēšanai no akas) sadzīvē (elektriskajos skuvekļos). Elektromotori ir mazāka izmēra salīdzinājumā ar termiskajiem, kā arī daudz augstāka efektivitāte, turklāt tie neizdala gāzes, dūmus un tvaikus, t.i., ir videi draudzīgāki.
6. Kas un kad izgudroja pirmo elektromotoru, kas piemērots praktisks pielietojums?
6. Pirmo praktiskai lietošanai piemēroto elektromotoru izgudroja krievu zinātnieks Boriss Semenovičs Jakobijs 1834. gadā. 11. uzdevums

1. Attēlā. 117 parādīta elektriskās mērierīces shēma. Tajā rāmis ar tinumu atvienotā stāvoklī tiek turēts ar atsperēm horizontālā stāvoklī, bet bultiņa, kas ir stingri savienota ar rāmi, norāda uz skalas nulles vērtību. Viss rāmis ar serdi ir novietots starp pastāvīgā magnēta poliem. Kad ierīce ir pievienota tīklam, strāva rāmī mijiedarbojas ar magnēta lauku, rāmis ar tinumu griežas un rādītājs griežas gar skalu, un dažādas puses, atkarībā no strāvas virziena, un leņķis ir atkarīgs no strāvas stipruma.

2. Zīm. 118 parāda automātisku ierīci zvana ieslēgšanai, ja temperatūra pārsniedz pieļaujamo līmeni. Tas sastāv no diviem tīkliem. Pirmais satur īpašu dzīvsudraba termometrs, kas kalpo šīs ķēdes aizvēršanai, kad dzīvsudrabs termometrā paceļas virs iestatītās vērtības, strāvas avots, elektromagnēts, kura armatūra noslēdz otru ķēdi, kurā papildus armatūrai ir arī zvans un strāvas avots. Šādu automātu var izmantot siltumnīcās un inkubatoros, kur ir ļoti svarīgi nodrošināt vajadzīgās temperatūras uzturēšanu.

Mērītājs saules starojums(lukss metrs)

Lai palīdzētu tehniskajiem un zinātniskajiem darbiniekiem, ir izstrādāti daudzi mērinstrumenti, kas nodrošina darba precizitāti, ērtības un efektivitāti. Tajā pašā laikā vairumam cilvēku šo ierīču nosaukumi un vēl jo vairāk to darbības princips bieži vien ir sveši. Šajā rakstā mēs esam īsā forma Atklāsim izplatītāko mērinstrumentu mērķi. Viena no mērinstrumentu piegādātājiem tīmekļa vietne ar mums kopīgoja informāciju un attēlus par instrumentiem.

Spektra analizators ir mērierīce, kas kalpo elektrisko (elektromagnētisko) vibrāciju enerģijas relatīvā sadalījuma novērošanai un mērīšanai frekvenču joslā.

Anemometrs– ierīce, kas paredzēta gaisa plūsmas ātruma un apjoma mērīšanai telpā. Teritoriju sanitārajai un higiēniskai analīzei tiek izmantots anemometrs.

Balometrs– mērierīce priekš tiešā mērīšana tilpuma gaisa plūsma uz lielām pieplūdes un izplūdes ventilācijas režģiem.

Voltmetrs- Šī ir ierīce, kas mēra spriegumu.

Gāzes analizators- mērierīce gāzu maisījumu kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšanai. Ir gāzes analizatori manuāla darbība vai automātiski. Gāzes analizatoru piemēri: freona noplūdes detektors, ogļūdeņraža degvielas noplūdes detektors, kvēpu skaita analizators, dūmgāzu analizators, skābekļa mērītājs, ūdeņraža mērītājs.

Higrometrs ir mērierīce, ko izmanto gaisa mitruma mērīšanai un kontrolei.

Tālmērs- ierīce, kas mēra attālumu. Diapazona meklētājs arī ļauj aprēķināt objekta laukumu un tilpumu.

Dozimetrs– ierīce, kas paredzēta radioaktīvā starojuma noteikšanai un mērīšanai.

RLC mērītājs– radio mērinstruments, ko izmanto, lai noteiktu uzņemšanu elektriskā ķēde un pretestības parametri. RLC nosaukumā ir saīsinājums no to elementu ķēdes nosaukumiem, kuru parametrus var izmērīt ar šo ierīci: R - pretestība, C - kapacitāte, L - induktivitāte.

Jaudas mērītājs– ierīce, ko izmanto ģeneratoru, pastiprinātāju, radioraidītāju un citu augstfrekvences, mikroviļņu un optiskā diapazonā strādājošu ierīču elektromagnētisko svārstību jaudas mērīšanai. Skaitītāju veidi: absorbētās jaudas mērītāji un pārraidītās jaudas mērītāji.

Harmonisko kropļojumu mērītājs– ierīce, kas paredzēta signālu nelineāro kropļojumu (harmonisko kropļojumu) koeficienta mērīšanai radioierīcēs.

Kalibrators– īpašs standarta mērs, ko izmanto mērinstrumentu verificēšanai, kalibrēšanai vai kalibrēšanai.

Ommers vai pretestības mērītājs ir ierīce, ko izmanto pretestības mērīšanai elektriskā strāva omos. Ommetru veidi atkarībā no jutības: megohmetri, gigaohmetri, teraohmetri, miliommetri, mikroohmetri.

Strāvas skavas- instruments, kas paredzēts vadītājā plūstošās strāvas daudzuma mērīšanai. Strāvas skavas ļauj veikt mērījumus, nepārraujot elektrisko ķēdi un neizjaucot tās darbību.

Biezuma mērītājs ir ierīce, ar kuru jūs varat ar augstu precizitāti un neapdraudot pārklājuma integritāti, izmērīt tā biezumu uz metāla virsmas (piemēram, krāsas vai lakas slāņa, rūsas slāņa, gruntskrāsas vai jebkura cita nesaistīta). metālisks pārklājums, kas uzklāts uz metāla virsmas).

Luksmetrs ir ierīce apgaismojuma pakāpes mērīšanai redzamajā spektra apgabalā. Gaismas mērītāji ir digitāli, ļoti jutīgi instrumenti, piemēram, luksmetrs, spilgtuma mērītājs, impulsa mērītājs, UV radiometrs.

Spiediena mērītājs– ierīce, kas mēra šķidrumu un gāzu spiedienu. Manometru veidi: vispārīgi tehniski, korozijizturīgi, spiediena mērītāji, elektriskais kontakts.

Multimetrs ir pārnēsājams voltmetrs, kas vienlaikus veic vairākas funkcijas. Multimetrs ir paredzēts līdzstrāvas un maiņstrāvas sprieguma, strāvas, pretestības, frekvences, temperatūras mērīšanai, kā arī ļauj veikt nepārtrauktības pārbaudi un diožu testēšanu.

Osciloskops ir mērierīce, kas ļauj novērot un reģistrēt, izmērīt elektriskā signāla amplitūdu un laika parametrus. Osciloskopu veidi: analogie un digitālie, portatīvie un galddatori

Pirometrs ir ierīce objekta temperatūras bezkontakta mērīšanai. Pirometra darbības princips ir balstīts uz mērītā objekta termiskā starojuma jaudas mērīšanu infrasarkanā starojuma diapazonā un redzamā gaisma. Temperatūras mērīšanas precizitāte attālumā ir atkarīga no optiskās izšķirtspējas.

Tahometrs ir ierīce, kas ļauj izmērīt rotācijas mehānismu griešanās ātrumu un apgriezienu skaitu. Tahometru veidi: kontakta un bezkontakta.

Siltuma attēlotājs ir ierīce, kas paredzēta uzkarsētu objektu novērošanai ar to termiskā starojuma palīdzību. Termokamera ļauj konvertēt infrasarkanais starojums elektriskos signālos, kas pēc tam pēc pastiprināšanas un automātiskās apstrādes tiek pārvērsti redzamā objektu attēlā.

Termohigrometrs ir mērierīce, kas vienlaikus veic temperatūras un mitruma mērīšanas funkcijas.

Līnijas defektu detektors ir universāla mērierīce, kas ļauj noteikt kabeļu līniju un metāla cauruļvadu atrašanās vietu un virzienu uz zemes, kā arī noteikt to bojājumu vietu un raksturu.

pH metrs ir mērierīce, kas paredzēta ūdeņraža indeksa (pH indikatora) mērīšanai.

Frekvences mērītājs– mērierīce periodiska procesa frekvences vai signāla spektra harmonisko komponentu frekvenču noteikšanai.

Skaņas līmeņa mērītājs– ierīce skaņas vibrāciju mērīšanai.

Tabula: Mērvienības un dažu fizisko lielumu apzīmējumi.

Pamanījāt kļūdu? Atlasiet to un nospiediet Ctrl+Enter

Ierīces, kuru galvenais mērķis ir izmērīt starojuma dozas jaudas (alfa, beta un gamma, ņemot vērā rentgena starojumu) un tādējādi pārbaudīt aizdomīgu objektu radioaktivitāti.
Dozimetriskos instrumentus izmanto, lai noteiktu radiācijas līmeni zonā, apģērba piesārņojuma pakāpi, āda cilvēkiem, pārtikai, ūdenim, lopbarībai, transportam un citiem dažādiem priekšmetiem un priekšmetiem, kā arī cilvēku radioaktīvās apstarošanas dozu mērīšanai, tiem atrodoties ar radioaktīvām vielām piesārņotiem objektiem un zonām.

Tos izmanto gaisa ķīmiskajai analīzei, kas sniedz informāciju par piesārņojošo vielu kvalitatīvo un kvantitatīvo sastāvu un ļauj prognozēt piesārņojuma pakāpi. Galvenie iekšējie piesārņotāji ir interjera priekšmeti, mēbeles, grīdas un griestu segumi, būvniecība un apdares materiāli. Gaisa ķīmiskā analīze atklāj tādus indikatorus kā putekļi, sēra dioksīds, slāpekļa dioksīds, oglekļa monoksīds, fenols, amonjaks, hlorūdeņradis, formaldehīds, benzols, toluols utt.

Ierīces ūdeņraža indeksa mērīšanai (pH indikators). Pētīt ūdeņraža jonu aktivitāti šķīdumos, ūdenī, pārtikas produktos un izejvielās, objektos vidi un ražošanas sistēmas, tostarp agresīvā vidē.

Pasniedz, lai novērtētu kvalitāti dzeramais ūdens. Parādiet ūdenī suspendēto neorganisko piemaisījumu daudzumu, galvenokārt dažādu metālu sāļus. Ikdienā tos izmanto krāna ūdens kvalitātes noteikšanai, ūdens pudelēs, kā arī ūdens attīrīšanas filtru efektivitātes uzraudzībai.

Pārnēsājami instrumenti, kas paredzēti precīzu skaņas līmeņu mērīšanai. Troksni sauc par vides piesārņotāju. Tas ir tikpat kaitīgs kā tabakas dūmi, izplūdes gāzes vai radiācijas aktivitāte. Troksnim var būt tikai četru veidu avoti. Tāpēc to parasti iedala: mehāniskajā, hidromehāniskajā, aerodinamiskajā un elektromagnētiskajā. Mūsdienu ierīces spēj noteikt trokšņa līmeni jebkuros mehānismos: zemes, ūdens un pat elektropārvades līnijās. Ierīce ļaus objektīvi izmērīt skaņas skaļuma līmeni.

Pārnēsājami instrumenti, kas paredzēti precīza dažādu gaismas avotu radītā apgaismojuma līmeņa mērīšanai. Luksusmetru darbības joma ir plaša, kas izskaidrojams, pirmkārt, ar to augsto spektrālo jutību, kas tuvojas cilvēka acs jutībai. Jāatceras, ka daži apgaismojuma avoti, halogēna, dienasgaismas un pat LED spuldzes pēc kāda laika darbības zaudē ievērojamu gaismas plūsmas daudzumu, un kopējais apgaismojums telpā var pasliktināties. Tas ne tikai samazinās cilvēka redzes asumu, bet arī ietekmēs viņa nogurumu. Apgaismojums ir pastāvīgi jāuzrauga.

Ierīces, kas paredzētas ātrai nitrātu daudzuma noteikšanai dārzeņos, augļos, gaļā un citos pārtikas produktos. Ne tik sen šādu pētījumu veikšanai bija nepieciešama vesela laboratorija, bet tagad to var izdarīt, izmantojot vienu kompaktu ierīci.
Pārnēsājamie nitrātu skaitītāji ir guvuši plašu popularitāti to kompaktuma, zemo izmaksu un ērtas darbības dēļ. Nitrāti ir daudzos mēslošanas līdzekļos, kurus aktīvi izmanto lauksaimniecība lai palielinātu kultūraugu ražu. Šī iemesla dēļ nitrāti bieži sastopami ievērojamā koncentrācijā dārzeņos un augļos. Nokļūstot cilvēka organismā ar pārtiku, nitrāti lielos daudzumos, var izraisīt saindēšanos ar nitrātiem, dažādus traucējumus un hroniskas slimības.
Nitrātu indikators palīdzēs laikus atpazīt bīstamus produktus un aizsargā pret saindēšanos ar nitrātiem.

Drukāt

Mēs zinām, ka vadītāji, kas nes strāvas, mijiedarbojas viens ar otru ar zināmu spēku (§ 37). Tas izskaidrojams ar to, ka katru strāvu nesošo vadītāju ietekmē otra vadītāja strāvas magnētiskais lauks.

Vispār magnētiskais lauks ar zināmu spēku iedarbojas uz jebkuru strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā.

117. attēlā a parādīts vadītājs AB, kas piekārts uz elastīgiem vadiem, kas ir savienoti ar strāvas avotu. Vadītājs AB atrodas starp lokveida magnēta poliem, t.i., atrodas magnētiskajā laukā. Kad elektriskā ķēde ir aizvērta, vadītājs sāk kustēties (117. att., b).

Rīsi. 117. Magnētiskā lauka ietekme uz strāvu nesošo vadītāju

Vadītāja kustības virziens ir atkarīgs no strāvas virziena tajā un no magnēta polu atrašanās vietas. Šajā gadījumā strāva tiek virzīta no A uz B, un vadītājs novirzās pa kreisi. Kad strāvas virziens ir mainīts, vadītājs pārvietosies pa labi. Tādā pašā veidā vadītājs mainīs kustības virzienu, mainoties magnēta polu atrašanās vietai.

Strāvu nesoša vadītāja rotācijai magnētiskajā laukā ir praktiska nozīme.

118. attēlā parādīta ierīce, ar kuru var demonstrēt šādu kustību. Šajā ierīcē uz vertikālās ass ir uzstādīts viegls taisnstūra ABCD rāmis. Uz rāmja ir uzlikts tinums, kas sastāv no vairākiem desmitiem stieples apgriezienu, kas pārklāts ar izolāciju. Tinuma galus savieno ar metāla pusgredzeniem 2: viens tinuma gals ir savienots ar vienu pusgredzenu, otrs ar otru.

Rīsi. 118. Rāmja griešanās ar strāvu magnētiskajā laukā

Katrs pusgredzens ir piespiests pret metāla plāksni - birste 1. Birstes kalpo strāvas padevei no avota uz rāmi. Viena suka vienmēr ir savienota ar avota pozitīvo polu, bet otra - ar negatīvo polu.

Mēs zinām, ka strāva ķēdē tiek virzīta no avota pozitīvā pola uz negatīvo, tāpēc rāmja daļās AB un DC tai ir pretējā virzienā, tāpēc šīs vadītāja daļas pārvietosies pretējos virzienos un rāmis griezīsies. Kad rāmis tiek pagriezts, tā galos piestiprinātie pusgredzeni griezīsies līdzi un katrs spiedīsies pret otru otu, līdz ar to strāva rāmī mainīs virzienu uz pretējo. Tas ir nepieciešams, lai rāmis turpinātu griezties tajā pašā virzienā.

Ierīcē tiek izmantota spoles rotācija ar strāvu magnētiskajā laukā elektromotors.

Tehniskajos elektromotoros tinumu veido liels skaits stieples pagriezieni. Šie pagriezieni ir ievietoti rievās (spraugās), kas izveidotas gar dzelzs cilindra sānu virsmu. Šis cilindrs ir nepieciešams, lai uzlabotu magnētisko lauku. 119. attēlā parādīta šādas ierīces diagramma, to sauc dzinēja enkurs. Diagrammā (tas ir parādīts perpendikulārā griezumā) stieples pagriezieni ir parādīti apļos.

Rīsi. 119. Dzinēja armatūras diagramma

Magnētisko lauku, kurā griežas šāda motora armatūra, rada spēcīgs elektromagnēts. Elektromagnētam tiek piegādāta strāva no tā paša strāvas avota kā armatūras tinums. Motora vārpsta, kas iet gar dzelzs cilindra centrālo asi, ir savienota ar ierīci, kuru motors darbina, lai grieztos.

Līdzstrāvas motori ir atraduši īpaši plašu pielietojumu transportā (elektriskās lokomotīves, tramvaji, trolejbusi).

Ir speciāli nedzirksteļojoši elektromotori, kurus izmanto sūkņos eļļas izsūknēšanai no akām.

Rūpniecībā tiek izmantoti maiņstrāvas motori (kurus mācīsies vidusskolā).

Elektromotoriem ir vairākas priekšrocības. Ar tādu pašu jaudu tie ir mazāki par siltuma dzinēji. Darbības laikā tie neizdala gāzes, dūmus vai tvaikus, kas nozīmē, ka tie nepiesārņo gaisu. Viņiem nav nepieciešama degvielas un ūdens padeve. Elektromotorus var uzstādīt ērtā vietā: uz mašīnas, zem tramvaja grīdas, uz elektriskās lokomotīves ratiņiem. Ir iespējams izgatavot jebkuras jaudas elektromotoru: no dažiem vatiem (elektriskajos skuvejos) līdz simtiem un tūkstošiem kilovatu (ekskavatoros, velmētavās, kuģos).

Koeficients noderīga darbība jaudīgie elektromotori sasniedz 98%. Nevienam citam dzinējam nav tik augsta efektivitāte.

Jakobijs Boriss Semjonovičs (1801-1874)
Krievu fiziķis. Viņš kļuva slavens ar galvanizācijas atklājumu. Viņš uzbūvēja pirmo elektromotoru un telegrāfa iekārtu, kas drukāja burtus.

Vienu no pasaulē pirmajiem elektromotoriem, kas piemēroti praktiskai lietošanai, 1834. gadā izgudroja krievu zinātnieks Boriss Semjonovičs Jakobijs.

Jautājumi

1. Kā parādīt, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā?
2. Izmantojot 117. attēlu, paskaidrojiet, kas nosaka magnētiskajā laukā strāvu nesoša vadītāja kustības virzienu.
3. Ar kādu ierīci var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā? Kāda ierīce kadrā tiek izmantota, lai mainītu strāvas virzienu ik pēc pusapgrieziena?
4. Aprakstiet tehniskā elektromotora uzbūvi.
5. Kur tiek izmantoti elektromotori? Kādas ir to priekšrocības salīdzinājumā ar termiskajām?
6. Kurš un kad izgudroja pirmo elektromotoru, kas piemērots praktiskai lietošanai?

Vingrinājums