Опис приладів для вимірювання сили - фізика
3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРУ СИЛИ
Малюнок 1 - Гравіметр
Згідно загальноприйнятим визначенням, Гравіметр (від лат. Gravis - важкий і. Метр), прилад для відносного вимірювання прискорення сили тяжіння. Більшість гравіметрія є точні пружинні або крутильні ваги. За допомогою таких гравіметрів вимірюють різниці прискоренні сили тяжіння по зміні деформації пружини або кута закручування пружної нитки, що компенсують силу тяжіння невеликого грузика. Вимірювання проводяться послідовно на вихідному пункті, для якого прискорення сили тяжіння відомо, і на досліджуваному пункті. Основні труднощі в створенні гравіметра полягає в необхідності забезпечити точне вимірювання малих пружних деформації в польових умовах. Застосовуються оптичні, фотоелектричні, ємкісні, індукційні і інші способи їх реєстрації. Застосовуються гравіметри засновані на вимірах зміни частоти коливань струни, до нижнього кінця якої підвішується маса, або зміни швидкості прецесії гироскопических приладів внаслідок різних значенні сили тяжіння на гравиметрических пунктах.
Малюнок 2 - Динамометр
Згідно загальноприйнятим визначенням, Динамометр (від динамо. І. Метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силового ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюється зусилля перетворюється в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковому пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важелі), гідравлічні і електричні. Іноді в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри поділяють на зразкові і робочі (загального призначення і спеціальні). Зразкові динамометри. призначені для перевірки і градуювання робочих динамометрів і контролю зусиль машин при випробуванні механічних властивостей різних матеріалів і виробів. За ступенем точності розрізняють зразкові динамометри 1-го, 2-го і 3-го розрядів. Динамометри 1-го розряду призначаються для перевірки зразкових динамометрів 2-го розряду, які, в свою чергу, застосовуються для перевірки і градуювання динамометрів 3-го розряду і повірки динамометрів загального призначення. Динамометри 3-го розряду служать для перевірки і градуювання випробувальних машин і приладів, виготовляються з пружними елементами у вигляді замкнутих скоб, що працюють в основному на вигин, і замкнутих скоб або стрижнів, які відчувають деформацію стиску або розтягу.
3.3 Прилад для вимірювання сили стиснення
Малюнок 3 - Амперметр
Амперметр - прилад для вимірювання сили струму в амперах. Шкалу амперметрів градуируют в мікроамперах, міліамперах, амперах або кілоампер відповідно до межами вимірювання приладу. В електричне коло амперметр включається послідовно з тією ділянкою електричного кола, силу струму в якому вимірюють; для збільшення межі вимірювань - з шунтом або через трансформатор. (Прикладом амперметра з трансформатором є "струмові кліщі")
Найбільш поширені амперметри, в яких рухається частина приладу зі стрілкою повертається на кут, пропорційний величині вимірюваного струму.
Амперметри бувають магнітоелектричними, електромагнітними, електродинамічними, тепловими, індукційними, детекторними, термоелектричними і фотоелектричними.
Магнітоелектричними амперметрами вимірюють силу постійного струму; індукційними і детекторними - силу змінного струму; амперметри інших систем вимірюють силу будь-якого струму. Найточнішими і чутливими є магнітоелектричні і електродинамічні амперметри.
Принцип дії магнітоелектричного приладу заснований на створенні крутного моменту, завдяки взаємодії між полем постійного магніту і струмом, який проходить через обмотку рамки. З рамкою з'єднана стрілка, яка переміщається по шкалі. Кут повороту стрілки пропорційний силі струму.
Електродинамічні амперметри складаються з нерухомої і рухомої котушок, з'єднаних паралельно або послідовно. Взаємодії між струмами, які проходять через котушки, викликає відхилення рухливої котушки і з'єднаної з нею стрілки. В електричному контурі амперметр з'єднується послідовно з навантаженням, а при високій напрузі або великих токах - через трансформатор.
Історія наук, які потребують вимірах, показує, що точність методів вимірювань і вимірювальних приладів і побудови відповідних вимірювань і вимірювальних приладів постійно зростають. Результатом цього зростання є нове формулювання законів природи.
Вимірювання та вимірювальні прилади - закони явищ природи, як вираження кількісних відносин між факторами явищ, виводяться на підставі вимірів цих факторів. Прилади пристосовані до таких вимірів, називаються вимірювальними. Будь-яке вимірювання, якою б не було складності, зводиться до вимірів і вимірювальних приладів просторовості, часу, руху і тиску, для чого можуть бути обрані одиниці заходів умовні, але постійні або ж так звані абсолютні.
Як би старанно не робилися вимірювання і вимірювальні прилади при повторенні їх, в обставинах досвіду, мабуть однакових, завжди помічаються нетотожні результати. Зроблені спостереження вимагають математичної обробки, іноді вельми складною; тільки після цього можна користуватися знайденими величинами для тих або інших висновків.
Мета вивчення вимірювальних приладів полягає в тому, щоб майбутній інженер отримав необхідний мінімум теоретичних знань про методи вимірювань, будову та принцип роботи сучасних приладів і електронних пристроїв, що використовуються в сучасній електротехніці.
Список використаних джерел
1. Авдєєв Б.Я. та ін. Основи метрології та електричні вимірювання. Л. 1987. - 321с.
2. Атамалян Є.Г. і ін. Прилади і методи вимірювання електричних величин. М. 1982 - 245с.
3. ГОСТ 15094-86 Засоби вимірювання електронні. Найменування і позначення.
5. Малиновський В.Н. і ін. Електричні вимірювання. М. 1985 - 323с.
Третій закон Ньютона