Электроизмерительными приборами называются устройства, которые предназначены для измерения различных электрических величин.
В практике электровзрывания применяются следующие электроизмерительные приборы:
- приборы, предназначенные для измерения электрического сопротивления, — омметры или линейные взрывные мостики;
- приборы для измерения напряжения тока — вольтметры;
- приборы для измерения тока — амперметры и миллиамперметры;
- комбинированные приборы, измеряющие электрическое сопротивление, напряжение и ток.
1. Приборы для измерения электрического сопротивления. Линейные взрывные мосты служат для точного измерения сопротивления взрывной сети, подбора электродетонаторов по сопротивлению и проверки исправности проводов.
Принципиальная электрическая схема линейного взрывного моста приведена на рис. 60.
Рис. 60. Принципиальная схема линейного взрывного моста
отсюда нетрудно найти величину измеряемого сопротивления
До 1951 г. выпускался линейный взрывной мост ЛМВ-47. С 1951 г. выпускается новая модель ЛМ-48 (Р-343). Ниже приводится описание обеих моделей.
Линейный взрывной мост ЛМВ-47 (рис. 61) состоит из панели, реохорда, нульгальванометра, сухого элемента и кожуха с крышкой.
Панель 11 служит для монтажа и крепления всей электрической схемы моста и приспособлений для управления им.
На наружной стороне панели имеются:
- три зажима для присоединения измеряемых сопротивлений: зажим 8 с буквой 3, зажим 4 с буквой Л и зажим 5 со звездочкой;
- две нажимные пружинные кнопки 7 с буквой 3 и 6 с буквой Л для включения нульгальванометра и сухого элемента в цепь мостика;
- круглая подвижная шкала 9 реохорда с нанесенной на ней наружной (нижней) шкалой для измерения сопротивления от 0,2 до 50 Ом и внутренней (верхней) от 20 до 5 000 Ом,
- тормоз 16 стрелки нульгальванометра и рычаг 1 тормоза для закрепления стрелки 15 во время переноски прибора;
5) стрелка 15 нульгальванометра и шкала 14 стрелки нульгальванометра 15;
6) регулировочная головка (корректор) 2 для установки до начала измерения стрелки нульгальванометра 15 (на нуль);
7) указатель 12 против шкалы реохорда.
На внутренней стороне панели размещены (см. рис. 60 и 61) нульгальванометр 17 и реохорд 19 и постоянные сопротивления. Реохорд 19 представляет собой проволочное сопротивление, намотанное на круглый фибровый стержень. При вращении шкалы 9 по проволоке реохорда скользят контактные щетки; при этом уменьшается или увеличивается переменное сопротивление. Нульгальванометр 17 состоит из неподвижной части (постоянный магнит с находящимся между его полюсами сердечником из мягкого железа) и подвижной части (токоведущая рамка). С токоведущей рамкой скреплена стрелка нульгальванометра. Если по токоведущей рамке будет проходить электрический ток, то она отклонится, а вместе с ней отклонится и стрелка.
Сухой элемент 18 напряжением 1,4 в является источником питания прибора; он помещается в камере на дне кожуха.
Кожух 10 представляет собой металлический штампованный корпус с крышкой 3 и двумя откидными винтами для ее крепления. Крышка закрывается герметически при помощи резиновой прокладки.
Рис. 62. Проверка исправности линейного взрывного моста при помощи миллиамперметра
Вес моста около 5 кг, размер 200 х 160 х 170 мм. Мост переносится при помощи ремня, прикрепленного к кожуху. До начала работ необходимо проверить исправность моста, т. е. не истощился ли элемент, нет ли повреждений внутренних соединений и нет ли заеданий стрелки нульгальванометра. Для этого необходимо накоротко замкнуть зажимы 8 с буквой 3 и 5 со звездочкой и нажать на кнопку с буквой 3. Если прибор исправен, стрелка 15 нульгальванометра должна полностью отклониться в сторону «много» при любом положении круглой подвижной шкалы реохорда 9. При малом отклонении или отсутствии отклонения стрелки 15 элемент следует заменить. Кроме того, нужно убедиться, нет ли внутри прибора коротких замыканий отдельных проводников между собой или на корпус, при которых измерительный ток мог бы превзойти безопасную величину и вызвать взрыв электродетонатора при проверке взрывной сети. Эта проверка делается при помощи миллиамперметра (рис. 62) не реже 4 раз в год и после каждой смены элемента. Сила тока должна быть не более 50 ма. При пользовании мостом необходимо поставить его в горизонтальное положение и открыть крышку 3 омметра.
Последовательность определения величины измеряемого сопротивления приведена в табл. 19.
После окончания измерений нужно отключить измеряемое сопротивление от зажимов, затормозить стрелку 15 нульгальванометра, повернув тормоз 16 на четверть оборота вправо, повернуть рычаг тормоза 1, закрыть крышку 3 и закрепить ее откидными винтами 13.
Таблица 19
Определение величины измеряемого сопротивления
Для того чтобы правильно производить отсчет сопротивления по шкале реохорда, нужно уметь определять цену деления на различных участках шкалы.
Цена деления показывает, скольким омам соответствует промежуток между двумя соседними делениями.
Например, требуется определить цену деления на участке между цифрами 0,2 и 0,3 Ом. Этот участок на шкале разделен на пять частей, поэтому цена деления равна
Шкала реохорда 9 в развернутом виде с указанием значения цены деления на различных ее участках показана на рис. 63.
Примеры отсчета сопротивления на различных участках верхней и нижней частей шкалы реохорда приведены на рис. 64.
Линейный взрывной мост ЛМ-48 (Р-343) (рис. 65) является видоизмененным образцом линейного моста ЛМВ-47 и состоит в основном из тех же частей.
Принцип действия моста ЛМ-48 такой же, как и моста ЛМВ-47. Линейный мост ЛМ-48 имеет вес 1,5 кг и размеры 165 х 140 х 75 мм., что делает его более удобным в обращении.
Рис. 63. Шкала реохорда линейного моста взрывника (в развернутом виде)
Рис. 64. Примеры отсчета сопротивления на различных участках шкалы реохорда ЛМВ
Линейный мост ЛМ-48 помещается в металлическом кожухе 1, на крышке 4 которого укреплен ремень для переноски моста в руке или на поясном ремне. Крышка 4 устроена на петлях и запирается двумя замками 10.
Измерительная часть смонтирована на панели 9, прикрепленной к кожуху пятью винтами.
Рис. 65. Линейный взрывной мост ЛМ-48 (Р-343):
1 — кожух; 2 — рукоятка переключателя пределов измерения; 3 — корректор нульгальванометра; 4 — крышка; 5 — указатель; 6 — кнопка; 7 — круглая подвижная шкала реохорда; 8 — зажимы; 9 — панель; 10 — замки; 11 — винт крышки камеры элемента; 12 — крышка камеры элемента; 13 — окно и стрелка нульгальванометра
На лицевой стороне панели 9 расположены: рукоятка переключателя пределов измерений 2, корректор 3 нульгальванометра, окно и стрелка нульгальванометра 13, указатель 5 для отсчета
показаний, круглая подвижная шкала реохорда 7 с нанесенной на ней наружной (нижней) шкалой для измерения сопротивлений от 0,2 до 50 Ом и внутренней (верхней) шкалой для измерения сопротивлений от 20 до 5 000 Ом, кнопка 6 для включения источника тока, два зажима 8 для подключения измеряемого сопротивления, крышка камеры элемента 12 с винтом 11, удерживающим ее в закрытом положении.
На внутренней стороне панели расположены: камера элемента, нульгальванометр, проволочный реохорд, по которому скользит контактная щетка, жестко связанная с подвижной шкалой 7, переключатель пределов измерений, контактные устройства и постоянные сопротивления.
Перед измерением необходимо подготовить линейный мост к работе и проверить правильность установки элемента. Для этого
следует установить прибор в горизонтальное положение, отстегнуть ремень, открыть замки 10, открыть крышку 4, установить стрелку 13 на среднюю отметку при помощи корректора 3 и нажать на кнопку 6. Если элемент установлен правильно, стрелка нульгальванометра 13 отклонится вправо. Если же стрелка отклонится влево, нужно поставить правильно элемент. Элемент должен укладываться донышком к замкам, колпачком к рукоятке 2. Перед работой необходимо проверить подвижность стрелки нульгальванометра 13, а также не застревает ли кнопка 6 при ее нажатии и т. д.
Определение величины измеряемого сопротивления производится следующим образом (табл. 20).
Таблица 20
Определение величины измеряемого сопротивления
После окончания измерений необходимо отключить измеряемое сопротивление от зажимов и закрыть крышку моста при помощи замков 10. Градуировка шкалы реохорда 7 моста ЛМ-48 и моста ЛМВ-47 одинакова. Примеры отсчета сопротивлений, представленные на рис. 64, могут быть также использованы при изучении шкалы моста ЛМ-48.
- Измерение тока и напряжения. Для того чтобы правильно произвести измерение тока и напряжения, необходимо:
- проверить соответствие типа применяемого прибора роду тока (постоянный или переменный ток);
- проверить соответствие шкалы прибора, т. е. пределов измерений, измеряемой величине тока;
3) правильно включить прибор в цепь измеряемого тока.
На шкале измерительных приборов всегда имеется несколько условных знаков, указывающих, какую величину тока можно измерить при помощи данного прибора, для какого рода тока он предназначен (постоянного или переменного), систему прибора, его рабочее положение (вертикальное или горизонтальное), напряжение, которое выдерживает изоляция прибора.
В табл. 21 и 22 представлены названия, обозначения и условные знаки измерительных приборов.
Таблица 21
Названия и обозначения измерительных приборов
Условные знаки
Например, если на шкале прибора имеются знаки:
Измерение тока. Чтобы измерить ток в цепи, надо пропустить через измерительный прибор весь ток, поэтому амперметр или миллиамперметр включают в цепь последовательно (рис. 66).
Сопротивление амперметра должно быть очень небольшим, так как в противном случае включение его в цепь повлекло бы за собой уменьшение тока.
Параллельное включение амперметра или миллиамперметра недопустимо, так как оно приводит к порче прибора. Такое включение равносильно короткому
замыканию.
Измерение напряжения. Для измерения напряжения между двумя точками электрической цепи к этим точкам параллельно присоединяют вольтметр (см. рис. 66).
Для того чтобы вольтметр не повлиял на распределение тока и падение напряжений в отдельных участках измеряемой цепи, его сопротивление должно быть значительно больше, чем сопротивление этой цепи. В случае измерений в цепи постоянного тока необходимо положительный (+) зажим вольтметра присоединить к положительному зажиму источника тока, а отрицательный (—) зажим вольтметра присоединить к отрицательному зажиму источника тока.
Рис. 67. Тестер типа ТТ-1:
1 — гнезда для измерения постоянного тока; 2 — стрелка; 3 — циферблат; 4 — гнезда для измерения напряжения постоянного тока; 5 — гнезда для измерения напряжения переменного тока; 6 — переключатель рода измерений; 7 — гнезда для измерения сопротивлений; 8 — ручка регулятора (нуль омметра); 9 — гнездо «общ.»;
10 — панель прибора
3. Комбинированный электроизмерительный прибор омметр-миллиамперметр-вольтметр (тестер типа ТТ-1). Тестер типа ТТ-1 (рис. 67) является наиболее удобным современным электроизмерительным прибором, позволяющим производить измерения:
1) постоянного тока в пределах от 0,2 до 500 ма;
- напряжения постоянного тока в пределах от 10 до 1 000 В;
- напряжения переменного тока в пределах от 10 до 1 000 в;
- сопротивлений в пределах от 1 до 2 000 Ом.
Тестер имеет простую конструкцию и малые размеры, что облегчает работу взрывников. Тестер размещен в карболитовом корпусе. На панели прибора размещены:
- три шкалы циферблата 3 с обозначениями (рис. 68) для постоянного тока =, для переменного тока ∞ и для сопротивления Ω, соответствующие трем положениям переключателя рода измерений 6: =∞ и Ω;
- четыре гнезда 4 со знаком = для измерения напряжения постоянного тока с пределами измерений 10; 50; 200; 1 000 в;
- четыре гнезда 5 со знакомое для измерения напряжения переменного тока с пределами измерений 10; 50; 200; 1 000 в;
- шесть гнезд 1 для измерения постоянного тока с пределами измерений 0,2; 1; 5; 20; 100; 500 мА,
- одно гнездо 7 для измерения сопротивлений с последовательно подключенным к нему сопротивлением, равным 20 Ом (остальные три гнезда должны быть закрыты);
- переключатель рода измерений 6;
- ручка регулятора нуля омметра 8;
- гнездо 9 с надписью «общ.».
Рис. 68. Циферблат тестера ТТ-1
Источником питания омметра является одна батарейка типа ФБС напряжением 1,5 в. '
Для подключения тестера к измеряемой цепи к нему придаются два цветных проводника (красный и синий), имеющие штеккерные наконечники с отличительными шайбами.
Тестер вместе с проводниками размещается в деревянном футляре.
Рабочим положением тестера считается горизонтальное.
Для безопасного применения тестера типа ТТ-1 как омметра для измерения сопротивления электровзрывных сетей в него внесено конструктивное дополнение, заключающееся в подключении к гнезду Х1 (см. рис. 67) омметра дополнительного сопротивления, равного 20 Ом. Это обеспечивает подачу к электродетонаторам при измерении тока не более 40 ма.
Кроме введения дополнительного сопротивления, из тестера удаляют три батарейки типа ФБС, питающие цепь омметра со знаком х 1 000.
При измерениях сопротивлений необходимо:
- установить переключатель рода измерений 6 в правое положение, обозначенное знаком S;
- вставить короткий штекер одного проводника в гнездо тестера 9 с надписью «общ.»;
- вставить короткий штекер второго проводника в гнездо 7 тестера со знаком Ω и множителем х 1;
- перед началом измерения сопротивлений установить нуль омметра (рис. 69). Для этого необходимо замкнуть накоротко длинные концы штеккеров и вращением ручки регулятора 8 с надписью «нуль омметра» установить стрелку прибора на верхней шкале циферблата 3 с надписью Ω на цифру 20;
- разомкнуть длинные концы штекеров и подключить их к концам проверяемого сопротивления;
- произвести отсчет значения величины измеряемого сопротивления по верхней шкале прибора. Из полученного отсчета вычесть 20 Ом. Найденное таким образом количество омов и будет характеризовать фактическое сопротивление измеряемой сети.
Таблица 23
Измерение напряжения тока
Примечания. 1. При измерении тока и напряжения постоянного тока необходимо подключить плюс прибора к плюсу приемника или источника тока. 2. При измерении тока тестер включают в цепь последовательно.
Например, отсчет по шкале прибора составил 36 Ом. Это значит, что фактическое сопротивление сети составляет 36 — 20= 16 Ом. Включение взрывной сети к омметру должно продолжаться не более 4 сек. Производить подбор электродетонаторов по сопротивлению при помощи тестера не рекомендуется. Измерение напряжения постоянного и переменного тока и тока при помощи тестера производится в следующем порядке (табл. 23).
Рис. 69. Установка нуля омметра
Вопросы для повторения
- Какие электроизмерительные приборы применяются в практике электровзрывания?
- Расскажите принцип действия линейного взрывного моста.
- Как устроен линейный взрывной мост типа ЛМВ-47?
- Как производится измерение сопротивления при помощи линейного взрывного моста ЛМВ-47?
- Как устроен линейный взрывной мост ЛМ-48?
- Как производится измерение сопротивления при помощи линейного взрывного моста ЛМ-48?
- Как проверяется исправность линейного взрывного моста?
- Какими приборами измеряются напряжение и ток? Как эти приборы включаются в измеряемую цепь?
- Как измеряется сопротивление электровзрывной сети, напряжение и ток при помощи комбинированного электроизмерительного прибора тестера тина ТТ-1 при электровзрывании?