Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Тросовые датчики перемещения – датчики, производящие измерение линейного перемещения объектов путем применения измерительного троса, изготовленного из гибкой нержавеющей стали. Трос наматывается на барабан при помощи пружинного мотора; барабан аксиальным способом объединяется с многоступенчатым потенциометром, инкрементальным кодирующим прибором или абсолютным кодирующим прибором. При использовании линейное перемещение троса переходит во вращательное движение барабана, благодаря потенциометру осуществляется, изменяется в сопротивление, являющееся по отношению к перемещению пропорциональным. Характеристики тросовых датчиков перемещения: диапазон измерения составляет 50 000 мм, разрешающая способность определяется как квазибесконечная, монтаж достаточно прост и гибок, отличается хорошими показателями надежности и сроком службы, обеспечиваются аналоговыми и цифровыми входами. Эти датчики применяются для измерения хода вилки автопогрузчика, в системе синхронизации хода, для измерения колебаний в результате ходовых проверок, при отделении спутника от ракетоносителя.

Пикнометр

Пикнометр – прибор, используемый для гидростатического взвешивания. Конструкция пикнометра может представлять собой U-образной капиллярный вид. Также существует пикнометр Оствальда, который состоит из колбы для жидкости, проволочной петли для подвешивания прибора к чашкам весов и метки. Плотность этого вида плотномера находят по принципу взаимоотношения массы жидкости к ее объему. Объем измеряется при помощи шкалы либо метками на сосуде, масса определяется путем взвешивания аналитическими весами. Измерение плотности твердых тел или порошков происходит при погружении их в сосуды, получившие название «волюмометры», которые могут быть с притертой пробкой и с градуированным горлом. Волюмометры наполняются жидкостью, не обладающей свойством растворения вещества, в нее погруженного. Для нахождения плотности газов применяются пикнометры специальной формы, например шаровидной.

Пипетки

Пипетки являются стеклянными трубками всевозможного диаметра. Пипетки могут быть как прямые, так и с расширением посередине, которое может быть трех видов: цилиндрическое, шаровое, грушевидное.

Виды пипеток:

  1) пипетка с расширением и меткой, получившая название пипетки Мора;

  2) пипетка, градуированная на полный слив и оснащенная каноническим концом;

  3) пипетка, градуированная на полный слив, с плоским концом;

  4) пипетка, градуированная на частичный слив с каноническим или плоским концом;

  5) пипетки выдувные.

Градуированную пипетку создал немецкий химик и фармацевт Карл Фридрих Мор (1806—1879). Такие пипетки используются для частичного слива установленного количества жидкости. За единицу объема принят см3 или мл.

Градуированные пипетки подразделяются на два класса точности:

  1) класс А присваивается пипеткам высокого уровня, предельная ошибка в разы меньше минимальной цены деления шкалы;

  2) класс Б имеют пипетки низкого уровня, при этом предельная ошибка в измерении объема должна быть меньше минимальной цены деления шкалы, например 0,01 мл для пипеток объемом в 1 мл и 0,2 мл соответственно для пипеток в 5 мл.

Тип пипеток определяет и место выливания жидкости из пипетки, это может осуществляться от нулевой линии вверху до любой линии градуировки. В других случаях выливание производится от любой линии градуировки до носика. Верхняя часть пипетки в обязательном порядке создает прямой угол с осью пипетки, дефекты на ней исключаются, так как они способны создать помехи при точной установке мениска при помощи пальца. Нижняя часть пипетки представляет собой выливной носик в виде гладкого конуса. Для установления мениска жидкости необходимо создать совпадение плоскости верхнего края или центра линии градуировки с нижней точкой самого мениска. Для устранения или хотя бы сведения их к минимуму применяют один метод установки мениска для исследования начального и конечного значения. Установка опускающегося мениска производится определенным образом: берется чистая пипетка, которая держится в вертикальном положении, ее наполняют жидкостью, которая должна быть примерно на несколько миллиметров выше линии градуировки, и вот на этой линии устанавливается мениск. Для удаления капли, которая может остаться на носике пипетки, используется стеклянный сосуд, в результате прикосновения к которому концом пипетки и удаляется капля. Из пипетки жидкость сливается в стеклянный сосуд, фиксируемый в слегка наклоненном состоянии, при этом кончик носика должен касаться внутренней поверхности этого сосуда. Пипетка и сосуд не сдвигаются во время процедуры сливания. Время выливания для пипеток объемом в 10 мл определяется в 10 с, для пипеток в 5 мл не должно быть более 1 с. В случае, когда пипетка не снабжена указанием времени ожидания стекания, не требуется дожидаться полного стекания жидкости, которая может оставаться на стенках. Для полноты выливания до носика время ожидания составляет 3 с. В случае, когда указано время ожидания, например 15 с, выливание останавливается при положении мениска выше линии градуировки на несколько миллиметров. Мениск окончательно фиксируют через 15 с на линии градуировки. Если выливание производится полностью до носика, то выдерживается 15 с до изъятия пипетки из приемного сосуда. Для пипеток с выдуванием нужно обязательно выдуть последнюю каплю из носика.

Высокоточная пипетка применяется для серийного раскапывания различных объемов – 12,5 мкл, 25 мкл, 50 мкл. Точность раскапывания для пипеток такого типа составляет для 12,5 мкл – ±2,0%, для 5 мкл – ±1,5%, для 50 мкл – ±1,5%. Такие пипетки отличаются удобством в работе, ориентированы на использование как правшами, так и левшами. Оснащаются одноразовыми наконечниками и сбрасывателями наконечников.

Используются для произведения точного отмеривания установленного объема жидкости, а также для переноса жидкости из одного сосуда в другой. Обозначаются пипетки определенной последовательностью чисел, между которыми ставятся дефисы. Числа несут в себе определенную информацию: тип пипетки – исполнение – класс точности – объем (например, 1—2 – 5 – 10). Пипетки в обязательном порядке проходят калибровку на выливание, точность должна соответствовать определенному образцу стандарта. Также на пипетках могут указываться температуры, при которых производилась калибровка пипетки, обозначение на выливание указанной емкости и время ожидания, если оно задано, пределы погрешностей измерения объема.

Пиранометр

Название прибора произошло от греческих слов pyr – «огонь» и ano – «наверху», и слова «метр». Представляет собой устройство, предназначенное для измерения суммарной и рассеянной солнечной радиации, которая поступает на горизонтальную поверхность. Создал пиранометр геофизик Андерс Кнут Ангстрем, который занимался исследованиями изменения солнечной постоянной и солнечной активности, руководил Шведским бюро погоды, также был директором Шведского метеорологического и гидрологического института.

В конструкцию пиранометра включен экран, который затеняет устройство от прямых солнечных лучей, позволяя произвести измерения исключительно рассеянной радиации.

Термоэлектрическая батарея представляет собой последовательное соединение манганиновых и константановых полосок, при этом четные спаи обрабатываются сажей, нечетные спаи покрываются белой магнезией. Между спаями образуется разность температур, и происходит возбуждение термоэлектрического тока, находящегося в пропорциональной зависимости от падающей радиации. Замеры термоэлектрического тока производятся с помощью гальванометра. Для термобатареи предусмотрен стеклянный колпак, препятствующий попаданию в термобатарею инфракрасной радиации атмосферы, а также ветра и осадков. Абсолютные величины радиации, исследуемые пиранометром, сверяются с абсолютными величинами, полученными при помощи пиргелиометра.

Пиранометры используются для измерения интенсивности излучения волн. Приборы оснащаются одним стеклянным куполом; термостолбиком, который изготовлен из вороненой стали; и корпусом, созданным из анодированного алюминия. Некоторые модели могут оснащаться двойным стеклянным куполом, вращательно-симметричным корпусом из оксида алюминия с встроенным термостолбиком, белым защитным экраном и креплениями для точного установления горизонтального положения. Диапазон рабочих температур от -40 до +80 °C.

Черно-белый пиранометр применяется для измерительных работ по исследованию интенсивности излучения при длине волны 300—3000 нм. Разработан прибор на основе нахождения разницы температур между белыми и черными поверхностями. Прибор обеспечивается специальным куполом, который блокирует воздействие температуры окружающей среды на показания пиранометра. Также предусмотрено оснащение системой креплений, позволяющих произвести точное горизонтирование.