Установка калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів

Реферат: Установка калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів містить переносний комплект повірочного обладнання, цифровий вольтметр з основною похибкою не більш 0,06 %, з'єднувальні дроти і кабелі. Додатково введено блок масштабних перетворювачів струму і напруги, блоки регулювання струму, блок регулювання напруги, блок шунтів, з виходом для підключення додаткового шунта R (номіналом (1,0; 1,5; 3,0; 7,5) А), та чотири пристрої комутації П і , і  1...4 . UA 86037 U (12) UA 86037 U UA 86037 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована корисна модель належить до галузі метрології та може бути використана для калібрування високоточних амперметрів та вольтметрів в місцях їх експлуатації силами виїзних метрологічних підрозділів. Відома установка калібрування амперметрів та вольтметрів [1], яка містить по каналу змінного струму: установку типу УППУ-1М (У3551), установку для повірки вольтметрів В1-9, цифровий вольтметр (ЦВ) з допустимою основною похибкою не більш 0,06 %; по каналу постійного струму: вимірювальну установку У355 (У358), калібратори постійного струму, калібратори напруги, вольтметри з допустимою основною похибкою не більш 0,05 %. Недоліками відомої установки є те, що вона експлуатується тільки в стаціонарних умовах і має великі ваго-габаритні характеристики. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, вибраним як прототип, є "Вимірювальна установка" [2], яка містить переносний комплект повірочного обладнання (ПКПО), ЦВ з основною похибкою не більш 0,06 % та з'єднувальні дроти і кабелі. Недоліком установки-прототипу є те, що вона не забезпечує повірку високоточних, класом точності 0,5 та вище, амперметрів і вольтметрів в місцях їх експлуатації. В основу корисної моделі поставлена задача створити установку калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів, який дозволить здійснювати калібрування високоточних приладів класом точності 0,5 та вище виїзними метрологічними групами в місцях їх експлуатації. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в установку-прототип, яка містить ПКПО, ЦВ з основною похибкою не більш 0,06 %, з'єднувальні дроти та кабелі, додатково введені блок масштабних перетворювачів струму і напруги (БМПСН), блок регулювання струму (БРС), блок регулювання напруги (БРН), блок шунтів (БШ) з виходом для підключення додаткового шунта R та чотири пристрої комутації П і , і  1...4 . Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у зниженні ваго-габаритних характеристик (до 70 %), підвищенні точності визначення похибки амперметрів і вольтметрів, калібруванні високоточних, класом точності 0,5 та вище, амперметрів і вольтметрів в місцях їх експлуатації. На кресленні приведена структурна схема запропонованої установки калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів. Запропонована установка калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів містить переносний комплект повірочного обладнання 1, цифровий вольтметр з основною похибкою не більш 0,06 % 2, з'єднувальні дроти і кабелі, блок масштабних перетворювачів струму і напруги 3, блок регулювання струму 4, блок регулювання напруги 5, блок шунтів 6, з виходом для підключення додаткового шунта R (номіналом (1,0; 1,5; 3,0; 7,5) А), та чотири пристрої комутації П і , і  1...4 . Робота запропонованої установки калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів полягає у наступному. Для калібрування вольтметру або амперметру використовується джерело напруги (ДН) або джерело струму (ДС) відповідно з комплекту ПКПО. При калібруванні вольтметру ПКПО вмикається в мережу електроживлення 220 В. До виходу "вихід U" БМПСН підключається вольтметр, який калібрується. Перемикач П 1 ДН, зі складу ПКПО, установлюється в положення "U ~" або "U -" в залежності від калібрування вольтметра змінного струму або постійного струму відповідно. ДН видає зразкове значення напруги величиною 1,0 В для змінного та постійного струму, яке подається до БРН. Перемикач П 3 встановлюється в положення "U" для вимірювання напруги. Напруга з БРН подається на вхід БМПСН, який містить набір регулюючих потенціометрів. Потенціометри до початку роботи виставлені в середнє положення. З блока БМПСН напруга через вихід "вихід на ЦВ" подається на цифровий вольтметр. За допомогою БРН на індикаторі цифрового вольтметра встановлюється значення 1,000 В. Компенсуються втрати напруги з ДН ПКПО, які викликані підключенням вольтметра UП , що калібрується, за рахунок зміни опору вимірювального ланцюга. Компенсується методична похибка вимірювання напруги вольтметром. За допомогою БРН змінюється напруга ДН таким чином, щоб покази вольтметра UП , що калібрується, відповідали відміткам калібрування. Для кожної відмітки калібрування знімається показ блока індикації ЦВ значення напруги, яке приймається за зразкове. При калібруванні амперметра ПКПО вмикається в мережу електроживлення 220 В і до виходу "вихід І" БМПСН підключається амперметр. Перемикач П 2 ДС, зі складу ПКПО, встановлюється в положення "І ~" ("І -") в залежності від калібрування амперметра змінного 1 UA 86037 U струму (постійного струму). ДС видає зразкове значення струму 0,1 А для змінного та постійного струму, яке подається до БРС. Перемикач П 3 встановлюється в положення калібрування К. Перемикач П 3 жорстко зв'язаний з перемикачем П 4 (кресл. - пунктирна лінія), при цьому положення перемикача П 3 5 10 15 20 25 30 35 40 відповідає замкненому положенню перемикача П 4 . Інші положення перемикача П 3 (положення "U" або "І") розмикають перемикач П 4 . При замиканні перемикача П 4 струм з БРС через БШ надходить для вимірювання величини напруги цифровим вольтметром, значення якої відповідає струму ДС. За допомогою БРС і додаткового шунта R (вибирається в залежності від діапазону вимірювання амперметра, що калібрується) на цифровому вольтметрі встановлюється значення 0,100 В, після цього потенціометри БРС фіксуються і не змінюються впродовж проведення калібрування даного амперметра. Компенсуються втрати струму в вимірювальному ланцюзі, які викликані підключенням амперметра для калібрування. Компенсується методична похибка вимірювання струму амперметром. Перемикач П 3 встановлюється в положення для калібрування амперметрів ("І"). За допомогою зразкових змінних резисторів БМПСН змінюється опір вимірювального ланцюга таким чином, щоб покази амперметра ІП , що калібрується, відповідали відміткам калібрування, при цьому ЦВ показує значення напруги 0,100 В. Для кожної відмітки калібрування амперметра знімається значення опору вимірювального ланцюга по встановленим резисторам БМПСН і розраховується зразкове значення сили струму. Приведена похибка вольтметра (амперметра), що калібрується, визначається за формулою: А М П  М  U1 А  АК   100   П  U1   100 , (1) А  М  К  де М - встановлене значення опору блока БМПСН; U1 - дійсне значення напруги (або струму), яке подається на відмітки калібрування; АП , А К - показання вольтметрів (амперметрів), які калібруються, а саме число ділень відмітки калібрування та число ділень кінцевої відмітки приладу відповідно. Повірка запропонованої установки (за елементами) полягає у наступному. Повірці підлягають: джерела струму та напруги, цифровий вольтметр, блоки масштабних перетворювачів струму та напруги, регулювання і комутації та шунтів. Цифровий вольтметр повіряється за скороченою програмою тільки щодо визначення основної похибки на межі 1 В вимірювання постійної напруги і змінної напруги з визначенням поправок на відмітках (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0) В. Джерела струму та напруги повіряються за технічним описом та інструкцією з експлуатації на переносний комплект повірочного обладнання ДШВК.401.161.001ТО. Блок масштабних перетворювачів струму та напруги, регулювання і комутації та додаткові шунти блоку шунтів повіряються за інструкцією МИ 1695-87 за скороченою програмою. Джерела інформації: 1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации / Универсальная полуавтоматическая поверочная установка УППУ-1М с пределом допускаемой основной погрешности 0,04-0,3 %. - Краснодар, Точприбор, 1979. - 206 с. 2. Технічний опис та інструкція з експлуатації на переносний комплект повірочного обладнання / ДШВК.401.161.001ТО. - К.:, Меридіан, 2009. - 158 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Установка калібрування високоточних амперметрів і вольтметрів, яка містить переносний комплект повірочного обладнання, цифровий вольтметр з основною похибкою не більше 0,06 %, з'єднувальні дроти і кабелі, яка відрізняється тим, що додатково введено блок масштабних перетворювачів струму і напруги, блоки регулювання струму, блок регулювання напруги, блок шунтів, з виходом для підключення додаткового шунта R (номіналом (1,0; 1,5; 3,0; 7,5) А), та чотири пристрої комутації П і , і  1...4 . 2 UA 86037 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3