Группа проектов Кипинфо
Реклама

Реклама

Стрелочные приборы - вчера, сегодня, завтра

К списку статей

В 40-х годах XVIII века основоположник русской науки Михаил Васильевич Ломоносов и его коллега академик Г.В. Рихман совместно проводили работу по изучению атмосферного электричества. Приступая к систематическим исследованиям по электричеству, Г.В. Рихман сразу же обратил внимание на необходимость измерений, и в самом начале экспериментальных исследований по электричеству ему удалось сконструировать первый в мире электроизмерительный прибор - «указатель електрической силы». Впервые этот прибор был представлен Г.В. Рихманом общему собранию Петербургской Академии наук 29 марта 1745 г.

ЗИП-МагнитоникаВ эту эпоху никаких электроизмерительных приборов ещё не было и исследования физиков по электричеству являлись только качественными. Выдающийся экспериментатор Г.В. Рихман обогатил науку весьма важным изобретением. «Указатель електрической силы» представлял собой вертикально установленную металлическую линейку, к вершине которой была прикреплена льняная нить по длине немного короче, чем металлическая линейка. У основания линейки был установлен деревянный квадрант, у которого радиус был больше, чем длина нити.

Если линейку соединить с наэлектризованным телом, то вследствие одноимённой электризации линейки и нити последняя будет отталкиваться от линейки, и по величине ее отклонения, которое измеряется по шкале на деревянном квадранте, можно судить об «електрической силе», являющейся во времена Ломоносова характеристикой электрических явлений.

Этот прибор, предназначенный Рихманом для изучения атмосферного электричества, явился первым электроизмерительным прибором - родоначальником электрометров, измеряющих разность потенциалов, хотя понятие потенциала было установлено значительно позднее.

Изучая грозы, Ломоносов предложил весьма оригинальный прибор для определения максимальной «електрической силы». Этот прибор содержал очень важную часть - пружину, для создания противодействующего момента.

Конец XVIII и начало XIX столетия ознаменовались крупными событиями в истории изучения электричества. Опыты Гальвани и исследования Вольта привели к открытию электрического тока. Вслед за этим многими исследователями были открыты химическое, световое и тепловое действие тока, влияние контура, обтекаемого током, на магнитную стрелку, а также взаимодействие проводников с токами и постоянных магнитов. Разработка вопросов теории электрического тока привела к необходимости создания измерительного прибора для определения силы тока, что и было сделано Омом. Для относительного определения силы тока Ом воспользовался действием проводника с током на магнитную стрелку. При помощи такого прибора Ом экспериментально установил известный закон, носящий его имя. Наконец, в 1831 году Фарадей открыл явление электромагнитной индукции.

ЗИП-МагнитоникаВторая половина XIX века была периодом роста новой отрасли знаний - электротехники. Создание генераторов электрической энергии и применение их для различных практических целей побудили крупнейших электротехников второй половины XIX века заняться изобретением и разработкой различных электроизмерительных приборов, без которых стало немыслимо дальнейшее развитие теоретической и практической электротехники.

Особенно велики заслуги в развитии электроизмерительной техники второй половины XIX и начала XX века выдающегося русского электротехника Михаила Осиповича Доливо-Добровольского, которому принадлежит много работ и изобретений, относящихся к разным областям электротехники.

Вклад М.О. Доливо-Добровольского в развитие электроизмерительной техники уникален. Он разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, изобрёл и изготовил индукционный измерительный механизм с вращающимся магнитным полем и подвижной частью в виде диска и применил его в ваттметре и фазометре, а также предложил и сконструировал ферродинамические ваттметры. Однако ввиду низкого уровня электротехнической промышленности того времени в России патенты М.О. Доливо-Добровольского первоначально были использованы за рубежом, в частности по ним выпускала приборы немецкая фирма АЭГ.

Развитие приборостроения в России началось в начале XX века.

В 1929 г. начал выпускать электроизмерительные приборы новый завод «Электроприбор» (ныне завод «Вибратор») г.Ленинград.

В 1938 г. начал работу завод «ЗИП» (в последствии ОАО «Краснодарский ЗИП»).

В 1941 г. начал работу завод «Электроточприбор» г. Омск.

В 1958 г. начал работу завод «Электроприбор», г. Чебоксары

В период политических и экономических преобразований 1985 - 2000 г.г. в России приборостроение претерпело качественные изменения. Ряд приборостроительных предприятий бывшего СССР было реорганизовано, некоторые из них прекратили своё существование, а некоторые из предприятий, наоборот, существенно нарастили выпуск электроизмерительных приборов и расширили их номенклатуру (завод «Электроприбор» г.Чебоксары).

По оценке специалистов, общий парк стрелочных приборов к 2000 году составлял около 200 млн. штук. В основном это щитовые приборы, большинство из которых применяются в щитах диспетчерского управления (ЩДУ).

И сегодня потребность в стрелочных приборах остаётся большой, несмотря на появление современных цифровых приборов, габариты которых сопоставимы со стрелочными приборами, у которых такие характеристики, как точность, функциональность, возможность работы в системах автоматизации - безусловно, превосходят стрелочные приборы.

Однако и сегодня потребность в стрелочных приборах превышает потребность в цифровых приборах. Объясняется это не только их низкой стоимостью, но и основным преимуществом - аналоговое представление измеряемой информации удобно для оператора. По положению стрелок на шкалах опытный оператор быстро оценивает состояние объекта управления. Для оператора ЩДУ, у которого на щите расположены десятки или сотни щитовых стрелочных электроизмерительных приборов, замена их на цифровые приборы может привести к ошибкам в оценке состояния объекта и в конечном итоге к авариям.

На сегодняшний день развитие традиционного «стрелочного» приборостроения, которое базировалось на разработках, выполненных в конце XIX и начале XX веков, достигло своего технологического совершенства. Но качественный разрыв между возможностями щитовых стрелочных приборов и потребностями современной промышленности не позволяет эффективно совместить автоматизированные системы управления и щитовые стрелочные приборы.

Решить эту проблему взяло на себя приборостроительное предприятие «ЗИП-Магнитоника». На предприятии был разработан прибор, по сути являющийся аналого-цифровым измерительным прибором, у которого функцию индикатора выполняет стрелка, перемещаемая на шкале прибора миниатюрным шаговым двигателем.

Первые щитовые стрелочные приборы нового поколения серии ЗМ300 предназначены для замены традиционных стрелочных приборов постоянного и переменного тока. ЗМ300 может использоваться в АСУ ТП, в пультах диспетчерского управления для оснащения ЩДУ - в энергетике, на транспорте, машиностроении и других отраслях.

Прибор имеет возможность дистанционного задания уставок - для работы в локальных системах автоматизации с возможностью трёхзонного регулирования. На шкале прибора имеется трёхцветный светодиодный индикатор - для отображения зон регулирования и световой, а также звуковой сигнализации аварийного превышения измеряемого сигнала.

Новые типы приборов превосходят традиционные:

  • по точности;
  • вибро - и ударной прочности, т.к. не имеют растяжек или кернов;
  • интерфейс - RS-485;
  • протокол обмена - ModBus RTU;
  • звуковая и цветовая сигнализация состояния измеряемой величины;
  • программное изменение функций;
  • равномерная шкала для постоянного и переменного напряжения и тока;
  • возможность заказа приборов со специальными шкалами (растянутыми в необходимой зоне измерения и т.д.);
  • возможность поставки приборов на общей панели, в том числе и поставка в составе ЩДУ (щиты диспетчерского управления);
  • Питание: ÷ 230 В, 50 Гц; = 5В; = 12В или = 24В;
  • Потребляемая мощность: не более 2 Вт;
  • Габаритные размеры, мм: 120 x 120 x 32;
  • Масса не более: 0,35 кг.

При серийном выпуске приборов нового типа, их цена будет сопоставима с ценой традиционных стрелочных приборов.

В настоящее время ведутся разработки моделей приборов ЗМ300 со встроенным радиомодемом. Управление прибором и съём информации с него можно будет осуществлять дистанционно.

Технические характеристики приборов ЗМ300

Измеряемые параметры Конечные значения диапазонов измерения прямого включения/ через преобразователь Частота измеряемых сигналов, Гц. Погрешность измерения, % Погрешность показаний, %
Напряжение постоянного (переменного) тока 1мВ ÷ 1000 В/ до 15кВ
(1мВ ÷ 750 В/ до 600кВ)
40 ÷ 1000 0,2(0,5) 1,5
Сила постоянного (переменного) тока 10 мкА ÷ 5 А / до 30 кА
(100 мкА ÷ 5 А /до 40 кА)
40 ÷ 1000 0,2(0,5) 1,5
Мощность активная 10 мВт ÷ 3750 Вт/ до 20 ГВт 50 – 60 Гц 0,5 1,5
Мощность реактивная 10 мВА ÷ 3750 ВА/ 50 ГВар 50 – 60 Гц 0,5 1,5
Частота 1÷10В
10 ÷ 100В
100÷ 750В
45 ÷ 55 Гц
48 ÷ 51 Гц
20 ÷ 10000 Гц.
0,01 0,1-0,2
Фаза 0,5 – 1 – 0,5 50 – 60 Гц 0,5 1
  • Питание: ÷ 230 В, 50 Гц; = 5В; = 12В; = 24В.
  • Потребляемая мощность: не более 2 Вт
  • Габаритные размеры, мм: 120 x 120 x 32
  • Масса не более: 0,35 кг.

Планируемый серийный выпуск 2кв. 2009 г.

Оценить статью

Средняя оценка: 3.8


1

2

3

4

5

Реклама


Реклама


Реклама

Реклама


Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика
© 2006-2013 Kipinfo.ru
При использовании информации ссылка на сайт “Kipinfo” обязательна.
Контактная информация Размещение рекламы
16+