Пульсують струми і напруги в електричних ланцюгах. Слідом за їх змінами колишуться стрілки вимірювальних приладів. Схилившись до дзеркальної шкалою, поглядаючи на поруч лежачі годинник, дослідник 1 – паперова стрічка; 2- зубчатка, що приводиться в £ ЧИННИМ від годинникового механізму (сам механізм на малюнку не показаний). Вона перемотує паперову стрічку з ролика 3 на ролик 4] 5 – вісь рухомої частини приладу, вона повертається разом з важелем 6, який через шарнірне з’єднання 8 рухає стрілку 7. Один кінець стрілки з’єднаний з роликом 0, кото- pt ї ходить по напрямних площин 10, На іншому кінці стрілки перо 11. а також покажчик 13, який ходить над шкалою 12.

Фіг, 3-25. Записуюча частина реєструючого приладу.

списує в призначений час одне показання за іншим.

Ось ток зріс, впав. Але, право, як це нудно – точка за точкою відзначати свідчення. Людина занадто цінний, щоб його довго займати такою роботою. Тільки при короткочасних одиничних вимірах запис показань приладу веде людина. Якщо ж такий запис треба вести тривалий час, то цю роботу перекладають на машину, на мертвий бездушний механізм.

Самописні вимірювальні прилади – реєструючі прилади-самописці, як їх скорочено називають, ведуть запис свідчень краще людини. Автоматичний прилад не пропустить відліку, не схибить, він може фіксувати зміни, що відбуваються в долях секунди, і вести такий запис дні і місяці поспіль.

Але пишучі прилади (фіг. 3-25 і 3-26) значно складніше і дорожче простих приладів, що показують. А поодинокі вимірювання доводиться виробляти значно частіше, ніж систематичну запис. Прості показують прилади випускаються сотнями тисяч, а самопишущие в значно меншій кількості.

Фіг. 3-26. Реєструючий вольтметр зі знятим кожухом.

Запис повільно змінних процесів – таких, в яких показання від показання може відстояти на кілька секунд або навіть хвилин, ведеться на звичайному папері.

Годинниковий механізм або маленький електричний двигун перемотує з рулону на рулон довгу паперову стрічку або повертає диск з круглим паперовим листком. До стрілкою вимірювального приладу прироблено перо. Воно наносить на рухому папір чорнильну лінію. Іноді саме це перо є і чорнильницею.

Воно має вигляд крихітного чайничка, носик якого креслить по паперу. В інших конструкціях самописних приладів пером служить тонка трубочка, зігнута у вигляді букви П. Одна ніжка цього П занурена в баночку повільно сохнучих чорнила (з гліцерином), інша – креслить по паперу. Трубочка діє як сифон.

Щоб водити пером по папері, потрібна потужність, у багато разів більша, ніж для відхилення легкої стрілки. Конструкція рухомої частини самопишущего приладу виходить більш масивною, грубою і громіздкою, ніж у простого показує приладу. Такий самопишущий прилад споживає з вимірюваного ланцюга у багато разів більшу потужність, ніж простий показує прилад. Часто таку потужність і нізвідки взяти, вимірювальна ланцюг занадто малопотужні. Іноді ставлять спеціальні підсилювачі між вимірюваної ланцюгом і пишуть приладом.

Знайдено багато способів, щоб зменшити потужність, потрібну для запису свідчень.

Найменша робота потрібно від вимірювальної системи при записі променем світла. На рухомому органі вимірювального приладу зміцнюється люстерко. Воно відкидає промінь на світлочутливу пластинку, рухому з певною швидкістю, або на фотоплівку, яка перемотано з рулону на рулон. Таким шляхом можна записувати дуже слабкі струми і напруги без попереднього посилення.

Але запис променем світла має і незручності. Світлочутлива пластинка або плівка повинні знаходитися в темній камері. Щоб прочитати запис, її треба попередньо проявити, зафіксувати, висушити. Це може бути добре в лабораторії, але мало зручно для виробництва, для оперативного контролю і спостереження.

Іноді в самописці застосовується стежить система. Стрілку з пером водить взад і вперед маленький електродвигун. Але перо не стосується паперу. Спеціальний лічильник визначає, в який момент положення стрілки з пером в точності відповідає вимірюваній величині. У цей момент на стрілку опускається дужка, притискає перо до паперу, і на паперовій стрічці з’являється крапка.

Такі самописці з падаючою дужкою застосовуються часто для одночасного запису цілої дюжини свідчень. У промислових печах необхідно заміряти температуру в різних точках. У кожній такій точці збожеволіє термопара. Кінці від усіх термопар схоДятсй До самописцу. Перемикач поочереди перез’єднання вимірювальний орган то до однієї, то до іншої термопарі. Перо весь час гойдається взад і вперед і в кожний момент збігу його положення з показаннями термопари дужка падає і ставить крапку. Спочатку крапку в одній кривій, потім в наступній, і так всі криві поспіль. Іноді ще додають такий механізм, щоб колір точок для різних кривих виходив різний, такий запис легше читати.

Існує система запису електричною іскрою. До кінця стрілки приладу прилаштовується маленьке вістря. Воно рухається над папером на близькій відстані, майже торкаючись її. Тому втрати на тертя малі. Час від часу до вістря прикладаються імпульси високої напруги. Електрична іскра проколює папір. На ній залишається крихітна дірочка. Так дірочка-за дірочкою відзначаються показання приладу.

На центральних електростанціях самописні прилади безперервно записують всі зміни навантаження.

Ранок, початок робочого дня, пущені на повний хід верстати. Самописець фіксує навантаження.

Настає обідню перерву. Стрілка самописця йде вниз. Навантаження падає. Ось знову включаються окремі споживачі. Вечір. Мільйони рук тягнуться до вимикачів, Штепсель. Спалахують лампочки, шипить їжа на сковорідках, гріються чайники. Години максимуму, години пік.

Можна нанести графік зміни денного навантаження енергосистем на щільний картон і вирізати його (фіг. 3-27). Так можна вирізати графіки день за днем ​​протягом року і, якщо їх всі разом скласти в ящик, го вийде гірський ландшафт з високими піками – максимумами навантаження, з ущелинами в години мінімуму. Над усім графіком підноситься максимум максіморум: найбільша з усіх навантажень, навантаження в грудневі вечора. Маленькі долинки, плато відповідають годинах незмінною навантаження. Вивчення цієї гірської країни дозволяє робити важливі висновки про необхідні резервах потужності, про тарифи на електроенергію, про заходи, які необхідні, щоб зрівняти графік навантаження. Стрічка самопишущего приладу багато що говорить і про роботу кожного окремого підприємства. Можна не заходити в цехи, а поглянути на заводський підстанції на запис по-

Фіг. 3-27. Добові графіки зміни навантаження великого металургійного заводу.

Крива зміни навантаження за кожну добу наноситься на щільний картон ї вирізається. Такі картонні шаблони виготовляються день за днем. Поставлені один за іншим такі графіки за рік нагадують гірський ландшафт. Зліва графіки активної потужності, справа – графіки реактивної мошнссті.

показань амперметра або ваттметра і відразу побачити, ритмічно чи, з рівномірним навантаженням працюють цехи або бувають перерви, коли верстати простоюють.

По стрічці видно, чи відразу з початком зміни йдуть на повний хід всі верстати. У цьому випадку крива навантаження круто піднімається вгору. Якщо ж крива навантаження йде вгору мляво, повільно, значить і цех розгойдується ліниво.

Запис коливань

Чим швидше змінюються струми, напруги, потужності, тим більш легку рухливу систему повинен мати записуючий прилад, щоб без запізнення і спотворення повторювати ці коливання.

У деяких системах швидкодіючої телеграфного зв’язку застосовують ондулографи (онда по-латині – хвиля). Тоненька срібна трубочка-сифон прироблена до дуже легкому залізному якоря. Якір ондулографа знаходиться між полюсами сильного електромагніта і коливається відповідно до змін струму в ньому.

Такий волнопісец наносить на паперову стрічку звивисту рису, в якій може бути до 50 зигзагів в секунду. Кожен зигзаг розміром в 2-3 мм, але ніяких деталей на зиґзаґу вже не розрізнити.

Значно точніше відтворює зміни сили струму різець, який записує музику або людську мову на платівку. Кілька тисяч коливань в секунду здійснює рухома система звукозаписувального апарату. Але розмах коливань цього різця дуже мал- долі міліметра. Кривизну борозенок в звуковій доріжці патефонної пластинки можна розглянути в подробицях лише зі збільшувальним склом. У всіх механічних записуючих системах чим вище частота коливань, тим менше розмах коливається частини при одній і тій же діючій силі.

Щоб отримати великих розмірів криву при малій витраті потужності на запис, є один простий спосіб: вести запис світловим променем. Це роблять у приладах, званих осцилографами – записувача коливань.

Вібратори

Фіг. 3-28. Вібратор для запису електричних коливань.

За бронзовим стрічечках В пропускається досліджуваний струм. Відхиляючись в поле сильного постійного магніту, стрічки повертають дзеркальце А.

Між полюсами сильного магніта натягується найтонша бронзова дріт або стрічка. Вона має вигляд петлі з двох паралельних гілок. Цю петлю називають вібратором (шлейфом)

(Фіг. 3-28), а тому й такий осцилограф носить назву шлейфового. Але нічого спільного зі шлейфами старовинних придворних суконь в цьому осциллографе не знайти.

Гілки осцилографічного вібратора розташовані з зазором в десяті частки міліметра одна від одної.

Посередині вібратора – якраз між полюсами магніту – приклеєне дзеркальце розміром менше 1 мм2. На дзеркальце кидають промінь світла від сильної лампи або електричної дуги. Відображення падає на обертовий барабан (фіг. 3-29).

Коли через вібратор пускають змінний або пульсуючий струм, дзеркальце коливається між полюсами магніту і крихітний світловий зайчик ковзає по барабану. На барабані закріплюють світлочутливий папір і промінь світла малює на ній чорну криву. Але треба виконати дуже багато умов, щоб ця крива насправді точно відповідала кривої зміни струму в досліджуваної ланцюга.

Бронзові, туго натягнуті стрічки подібні струнах. Штовхнеш їх одним імпульсом – і вони довго ще будуть здійснювати поступово слабшає коливання. Треба позбавити їх цих коливальних властивостей.

І магніт, і стрічки заливають прозорим, але досить вузькому парафіновим маслом. Масло протидіє руху стрічки, гасить її коливання.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M