Лабораторная работа: гироскоп [часть 4] (Физика)

Строботохометр СТ-МЭИ

    Основное назначение строботахометра – бесконтактное измерение скоростей вращения валов двигателей и других механизмов.
    Устройство строботахометра схематически показано на рис.6.7.

    Конденсатор C подключен к источнику постоянного напряжения через сопротивление R. Параллельно конденсатору включена импульсная газоразрядная лампа Л. Напряжение источника недостаточно для ионизации газа в лампе, так что лампа не проводит тока до тех пор, пока на ее поджигающий электрод не будет подано напряжение от генератора поджигающих импульсов Г. Но когда газ в лампе уже ионизован, лампа продолжает проводить ток и после прекращения поджигающего импульса, одновременно возбужденные атомы газа (ксенона) излучают свет. По мере разряда конденсатора C напряжение на лампе постепенно снижается (сопротивление R настолько велико, что практически весь ток через лампу течет за счет разряда конденсатора). Через весьма короткий промежуток времени после начала разряда напряжение падает до та-кой величины, что уже не может поддерживать ионизацию газа, и лампа гаснет. Затем, пока лампа не горит, конденсатор вновь заряжается до напряжения источника. Следующий поджигающий импульс вновь вызывает вспышку лампы и т.д. Частота вспышек определяется частотой следования поджигающих им-пульсов. Она регулируется ручкой “ДИАПАЗОНЫ” (переключатель на три положения) и ручкой плавной настройки (эта ручка двойная, допускающая как более грубое, так и более плавное вращение). Отсчет частоты производится по шкале, градуированной в об/мин.
    Cтроботахометр представляет собой весьма ценный прибор. Для того чтобы не вывести его из строя, нужно строго соблюдать указанные ниже правила включения.
При включении тахометра в сеть нужно иметь в виду, что в его схему входит тиратрон (газоразрядный триод), для которого опасно как слишком высокое, так и слишком низкое напряжение. Поэтому перед включением необходимо проверить, в какое из гнезд на задней стороне прибора ввинчен предохранитель. Он должен быть ввинчен в гнездо, соответствующее напряжению сети 220 В (если нет – самим не переключать, обратиться к дежурному инженеру!). Перед включением в сеть убедитесь, что переключатель, расположенный с левой стороны передней панели, стоит в положении “ВЫКЛ”. При включении прибора нужно сначала перевести этот переключатель в положение “СЕТЬ”, при этом загораются сигнальная лампа и лампы освещения шкалы. Затем прибор должен прогреваться не менее 3-х минут, и только после этого можно повернуть переключатель в следующее положение “ЛАМПА” (в противном случае тиратрон выйдет из строя). Держать лампу включенной без надобности не следует, при коротких перерывах в работе нужно переводить выключатель в положение “СЕТЬ”, а при длительных – совсем выключать прибор.
    Включив тахометр, следует проверить калибровку генератора импульсов. Для этой цели тахометр снабжен вибратором, колеблющимся с удвоенной частотой сети (100 гц). Осветив вибратор лампой тахометра, нужно установить стрелку в положение “1000 об/мин”, если калибруется шкала первого диапазона, “3000 об/мин” для второго диапазона и “12000 об/мин” для третьего диапазона. При этом, вибратор должен казаться неподвижным (при 12000 об/мин должны быть видны 2 неподвижных изображения). Если этого не наблюдается, то следует подстроить генератор (только в присутствии инженера!), вращая отверткой винты, расположенные в отверстиях на передней панели прибора.
    Погрешность градуировки шкалы тахометра не превышает 1% от измеряемой величины.
    Для измерения скорости вращения мотора на ось гироскопа насажен ме-таллический диск, на котором наклеена узенькая белая полоска. Освещая вра-щающийся диск светом импульсного источника строботахометра, мы будем видеть изображение полоски. При совпадении частоты импульсного источника и скорости вращения диска мы увидим одно неподвижное изображение полоски. Если частота импульсного источника окажется больше в два, три раза, вообще окажется кратной частоте вращения мотора, мы увидим на диске два, три, и т. д. изображений полоски. Но одно изображение мы будем видеть также, если частота вращения мотора будет больше частоты строботахометра в целое число раз. Тогда одна вспышка источника будет приходиться на два, три и т. д. оборота мотора. Поэтому, чтобы однозначно судить о быстроте вращения мотора по показаниям строботахометра, рекомендуется начать наблюдения за изображением полоски на диске с больших частот строботахометра, когда видны несколько изображений. Уменьшая частоту строботахометра, мы, наконец, увидим одно неподвижное изображение. Это и будет соответствовать равенству частот строботахометра и диска. Измерение частоты (omega) следует производить дважды, до и после наблюдения периода прецессии, причем в последнем случае нужно пронаблюдать скорость вращения у прецессирующего гироскопа не останавливая его, подрегулировав частоту вспышек строботахометра.

Опубликовано: 23 февраля

Добавить свой комментарий

(обязательно):