Измерительно-регистрирующие приборы

Сигналы датчиков чаще всего не могут быть измерены непосредственно. В этих случаях сигналы подаются на усилительно-преобразующие устройства.

Точность экспериментальных данных в значительной степени зависит от правильности выбора измерительной и регистрирующей аппаратуры. К измерительным устройствам, используемым в сварочной технике, относят приборы непосредственной оценки (амперметры, вольтметры, омметры, частотомеры, фазометры, ваттметры и др.), приборы сравнения (потенциометры, мосты и т. д.). Для расширения пределов измерения используют измерительные трансформаторы тока и напряжения. По способу преобразования электромагнитной энергии, подводимой к прибору, в механическую энергию перемещения подвижной части электромеханические приборы разделяются на магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и др.

Наибольший интерес при исследованиях представляют измерительно-регистрирующие устройства, различающиеся как способом регистрации измеряемых величин, так и структурой измерительных схем. При выборе регистрирующей аппаратуры необходимо учитывать тип измеряемых параметров объекта (статические или динамические), требуемую точность, время протекания процесса и скорость изменения регистрируемых величин, число регистрируемых величин, способ изображения результатов и длительность хранения информации.

Регистрирующая аппаратура используется для регистрации медленно протекающих процессов, процессов среднего диапазона частот и быстро протекающих процессов.

Для регистрации медленно протекающих процессов (например, охлаждения сварного шва) чаще всего используют автоматические электронные потенциометры и мосты (самописцы). Регистрация производится на градуированную бумажную диаграмму. Широко применяют координатные самопишущие приборы типа КСП (одноканальные или многоканальные). Одной из координат в таких приборах является время, масштаб которого определяется скоростью протяжки бумажной ленты. Наиболее удобны двухкоординатные приборы типа ПДС (потенциометр двухкоординатный самопишущий), которые вычерчивают графическую зависимость двух сигналов в прямоугольной системе координат. Верхний диапазон частот таких потенциометров составляет около 0,2 Гц.

Наиболее распространенными регистрирующими приборами, работающими в среднем диапазоне частот (до 200 Гц), являются магнитоэлектрические (светолучевые) осциллографы, имеющие большое число каналов и широкий диапазон масштабов развертки во времени. Результат получают в виде графика, который можно хранить длительное время. Измерительным механизмом такого осциллографа является магнитоэлектрический петлевой вибратор, имеющий постоянный магнит, в поле которого находится петля с зеркальцем. Петля вибратора при прохождении по ней измеряемого тока отклоняется и вызывает поворот зеркала, на которое направлен луч света. Модулированный таким образом луч света направляется на движущуюся светочувствительную пленку или фотобумагу.

Удобны для наблюдения как медленно, так и быстро протекающих процессов электронные осциллографы. Осциллографы работают в режиме развертки по времени или изображения процесса в фазовой области. Многолучевые осциллографы дают возможность наблюдать одновременно несколько процессов и позволяют оценивать процесс только визуально. Для регистрации же быстро протекающих процессов широко применяют электромагнитную регистрацию путем неравномерного намагничивания носителя информации – ферромагнитных материалов.

Современные измерительно-регистрирующие приборы высшего класса представляют собой сложные устройства с автоматической записью показаний, обеспечивают высокую производительность труда, заданную степень точности при минимальном количестве измерений, высокую воспроизводимость и надежность.