Пирометрические милливольтметры изготовляются с подвижной системой на кернах и на растяжках. ' В настоящее время все пирометрические милливольтмерты выпускаются и соответствии с требованиями ГОСТа. Приборы на кернах выпускаются в двух модификациях: с вертикальной и с горизонтальной осью подвижной системы и двух типов: переносные и щитовые. Приборы на растяжках выпускаются для щитового монтажа с вертикальной осью подвижной системы главным образом как записывающие или как контактные, В лом случае' размеры защитного кожуха позволяют удобно, не увеличивая последнего, встроить магнитную систему на растяжках. Приборы с подвижной системой на растяжках, как уже указывалось, применяются как щитовые милливольтметры. В некоторых моделях пирометрических милливольтметров, выпускаемых отечественной приборостроительной промышленностью, для автоматического корректирования используется биметаллический корректор в виде спиральной пружины, выполненной из биметалла.
По схеме с нормальным элементом выпускаются потенциометры в различном конструктивном выполнении.
Потенциометры данного типа, как правило, предназначаются для контрольных периодических измерений и очень редко применяются для постоянной эксплуатации в промышленных условиях. Поэтому обычно шкалы этих потенциометров нанесены в милливольтах, а конструктивное оформление допускает сравнительно легкую транспортировку. По характеру оформления потенциометрического комплекта и по классу точности потенциометры с ручной наводкой разделяются на переносные и лабораторные. Для потенциометров третьего класса свидетельства с указанием погрешностей не выдаются, и они используются для поверки на рабочих местах. Переносные потенциометры служат главным образом для поверки термопар, милливольтметров и автоматических потенциометров на рабочих местах. Поэтому корпус переносного потенциометра выполнен сравнительно малогабаритным и в него вмонтированы все узлы схемы. Наиболее широкое распространение нашел переносный потенциометр.
Несмотря на высокую точность измерений, потенциометры с ручной наводкой применялись главным образом в лабораторных условиях. Производство измерений такими потенциометрами требует постоянного участия лица, ведущего измерение, причем это отнимает довольно много времени и отрывает обслуживающий персонал от основной работы — ведения технологического процесса. Лишь после того как удалось автоматизировать ручную наводку, потенциометры начали широко внедряться в производственные цехи.
Первоначальная конструкция автоматического потенциометра, применяемая в несколько усовершенствованном виде и в настоящее время, основана на использовании в качестве силового привода электродвигателя, управляющего механическим балансирным механизмом, который и выполняет автоматизацию процесса измерения, а иногда и установки рабочего тока в цепи потенциометра.
Электронные потенциометры, в которых усиление импульса от раз-баланса между э. д. с. термопары и уравновешивающей ее разностью потенциалов производится электронным усилителем, а не электромеханическим усилителем, значительно превосходят электромеханические потенциометры. Электронные потенциометры с ленточной диаграммой безусловно более совершенны, чем с дисковой диаграммой. От потенциометра требуется быстрота прохождения всей шкалы и нормальная точность (класс 0,5 обычно вполне достаточен). Эти потенциометры используются также для замены вышедшего из строя основного потенциометра (записывающего или регулирующего), установленного на том же щите. Кроме того, показывающий прибор может быть использован для поверки приборов п термопар па рабочем месте. Автоматические электронные показывающие потенциометры применяются для измерения тех температурных точек, постоянная запись показаний которых не нужна, а нужно только периодическое определение их параметров. Для этого к показывающему потенциометру через переключатель, вынесенный или встроенный в прибор, подводится ряд термопар.
Здесь будут описаны погрешности, возникающие при работе автоматических потенциометров вследствие или несоблюдения правил эксплуатации, или дефектов измерительной схемы (погрешности переносных и лабораторных потенциометров не рассматриваются). Несоблюдение правил эксплуатации. Основным условием для нормальной эксплуатации потенциометров является постоянство температуры окружающей среды, которая должна быть равна +20° С. (Отклонения температуры окружающей среды за пределы 0—50° С недопустимы). Несоблюдение этого ведет к возможности появления следующих дополнительных погрешностей:
В заводских инструкциях обычно оговаривается нормальная влажность воздуха помещения. Допускаются колебания влажности в пределах 30—80%. Повышенная влажность вызывает коррозию частей прибора, а резкие колебания ее ведут к изменению размеров бумажной ленты или диска. В электромеханических потенциометрах предусмотрен специальный компенсатор влажности, автоматически смещающий перо или печатающий молоток записи на величину, равную перемещению бумажной ленты из-за изменения влажности. Нужно следить за исправностью компенсатора, иначе погрешность, особенно в начале шкалы, может достичь + 1%.
В потенциометрах типа ЭПП-09 техническими условиями предусматривается поставка диаграммной ленты из бумаги высокого качества, с незначительной деформацией при изменении влажности и температуры, поэтому в приборах данного типа компенсатора влажности нет. Однако при резко меняющейся влажности рекомендуется проверять погрешность и в этих приборах. Эта проверка особенно необходима при пользовании диаграммными лентами, поставляемыми не вместе с приборами, а своего изготовления, что иногда делают крупные потребители потенциометров.
При пуске электромеханических потенциометров стрелка прибора и пишущее перо должны быть установлены так, чтобы отсчеты по шкале и по диаграмме были одинаковы. Способ настройки положения стрелки и пера изложен в заводской инструкции и специальной литературе; следует только отметить, что при этом необходима также настройка и компенсатора влажности. Затем необходима проверка правильности установки стрелки нуль-прибора (проверка механического нуля).
При установке переключателя в цепи нуль-прибора в среднее положение нуль-прибор отключен от питания и зашунтирован на сопротивление. При включенном электродвигателе поднимающийся ступенчатый столик должен упираться в стрелку нуль-прибора своей средней ступенькой, отмеченной черной стрелкой. Если этого не происходит, то стрелка устанавливается в требуемое положение механическим корректором. После этой операции производится установка рабочего тока (электрический пуль), переключатель ставится в правое положение, и стрелка опять должна соприкасаться со ступенькой, отмеченной черной стрелкой.
В потенциометрах, снабженных приспособлением, сигнализирующим об обрыве цепи термопары, механический и электрический нули устанавливают по ступеньке ступенчатого столика, отмеченной красной стрелкой. Установка производится вручную передвижением движка токового реостата. После этого отпущенная рукоятка переключателя возвращает в левое рабочее положение подвижной контакт переключателя.
Дефекты измерительной схемы, возникающие вследствие нормального износа, плохого качества исходных материалов или ненормальной эксплуатации, могут также быть источником погрешностей. Наиболее важные из этих дефектов следующие:
Поверка на рабочем месте. Здесь рассматривается метрологическая поверка, связанная с применением образцовой аппаратуры. В качестве образцового прибора применяется переносит потенциометр типа ПН, имеющий непросроченное свидетельство. Для измерения температуры зажимов потенциометра, к которым подедены компенсационные провода, или температуры компенсационной катушки применяется ртутно-стеклянпый термометр.
У лица, производящего поверку, должны быть таблицы градуировок термопар, с которыми работают поверяемые потенциометры. Сроки производства этого вида поверки устанавливаются соответствующим графиком. Поверка, производящаяся в условиях эксплуатации, не всегда может быть выполнена с соблюдением всех метрологических требований. Поэтому результаты ее должны дать ответ, может ли прибор применяться для эксплуатации. Отрицательный ответ должен быть подтвержден поверкой прибора в лаборатории.