Лекция № 4 Ремонт приборов для измерений температуры

Ремонт манометрических термометров типа ТПГ-СК, ТС-100.

Наиболее распространенными в кинематических распространенными элементах неисправностями приборов данной группы являются: частичная или полная разгерметизация термосистемы термобаллон-капилляр; неисправности в кинематических элементах показывающего устройства; отказы сигнальных устройств и контактных групп; неисправности и отказы механизмов привода диаграммного устройства (электродвигателя или часового механизма).

Для проверки герметичности термосистемы термобаллон помещают в термостат, изменяют температуру его нагрева и методом сравнения показаний образцового и ремонтируемого манометрического термометра определяют герметичность термосистемы. Если основная погрешность манометрического термометра лежит в пределе его класса точности, то термосистема герметична.

Нарушения и отказы в кинематических звеньях возникают при увеличении трения, загрязнения и коррозии элементов измерительного механизма, а так же при плохих соединениях кинематических звеньев.

При неисправностях необходимо осмотреть элементы, проверить трение в соединениях измерительного механизма с пером и пружиной. При обнаружении повышенного трения и загрязнения механизма его разбирают, чистят и промывают в бензине.

Если при проверке манометрического термометра после его ремонта обнаруживается несоответствие показаний с действительной температурой, то необходимо произвести корректировку «нулевого» положения стрелки прибора при установке термобаллона в среду тающего льда, т. е. при 0°С

Отказы сигнальных устройств происходят, как правило, при неправильной эксплуатации прибора, в условиях повышенной вибрации, превышениимаксимально допустимого тока через контактные устройства. При этом возникает повышенное искрение контактных групп, '«залипание» контактов, а также их обгорание.

Периодически контакты сигнальных устройств необходимо очищать волосяной щеточкой, смоченной в бензине или техническом спирте.

Категорически запрещается зачищать контакты надфилями и мелкозернистой шкуркой во избежание нарушения поверхности контактов и снятия серебра. Обгоревшие контакты подлежат замене. После чистки контактных групп проверяют и регулируют зазоры контактов и четкость их срабатывания.

К неисправностям механизма привода диаграммного устройства следует отнести: превышение погрешности хода диаграммы свыше допустимых норм (для синхронного двигателя± 15 мин, для часового механизма ±5 мин за 24 ч непрерывной работы); периодические отказы механизмов привода.

О с н о в н ы м и н е и с п р а в н о с т я м и т е р м о п а р и термометров сопротивлений являются: обрыв чувствительных элементов, замыкание элементов на корпус, межвитковое замыкание термометра сопротивления, понижение сопротивления изоляции, повреждение защитной гильзы.

Сопротивление изоляции обмотки термометра сопротивления и термопары замеряют мегомметром типа MI IOIM на 500 В. Целостность обмотки и значение сопротивления термометра определяются лабораторным мостом типа МВУ-49, образцовым мостом МО. Причиной уменьшения величины сопротивления по сравнению с градуировочными данными может явиться витковое замыкание датчика или утечка тока через блок зажима.

При обрывах обмотки термометров сопротивления их заменяют новыми чувствительными элементами той же градуировки, а при их отсутствии выполняют ремонт термометров.

Ремонт медных термометров сопротивления. Ремонт заключается в изготовлении (намотке) чувствительного элемента. Для этого на предварительно подготовленный и бакелизированный каркас равномерным шагом наматывают медный провод марки ПЭШО или ПЭС диаметром О, 1 мм; каждый слой обмотки покрывают бакелитовым или глифталевым лаком. После просушки элемент с целью получения стабильной характеристики термопар сопротивления подвергается старению, которое ведется при температуре 150 0С в течение 6 ч. После охлаждения производится проверка, подгонка и сравнение характеристики термометра с градуировочными данными. Перед сборкой термометра выводы

зажимов припаивают к концам чувствительного элемента припоем типа ПОС-60.

Ремонт платиновых термометров сопротивления. При ремонте чувствительный элемент разбирают, отделяя его от слюдяных на кладок, стяжной v ленты и каркаса. Об рыв устраняют сваркой платиновой проволоки в электрической дуге или в растворе поваренной соли переменным током напряжением 20-24 В.

При витковом замыкании элемента либо заменяют поврежденную слюдяную пластину с насечками, либо короткозамкнутые витки раздвигают и укладывают в соответствующие пазы (насечки) в слюдяной пластине. Проверка, подгонка и сравнение сопротивления термометра с градуиров очными кривыми производятся с помощью мостов сопротивления типа МВУ-49 или МО.

Сопротивление изоляции отремонтированных и собранных в чехол термометров замеряют мегомметром, при этом напряжение прикладывается на корпус и закороченные выводы термометра. Величина сопротивления изоляции в зависимости от исполнения термометров сопротивление лежит в пределах 1-10 Мом.

Ремонт термопар при обрывах и нестабильности работы заключается в разборке о осмотре состояния рабочего конца и термоэлектродов. При обнаружение дефектов (трещин, обрывов) термопары ремонтируют. Места обрывов сваривают. Сварка рабочего конца термопары производится после скрутки концов электродов в электрической дуге между графитовыми электродами малого диметра (5-8 мм) до образования расплавленного шарообразного окончания на конце электродов.

Обрывы электродов термопар типов ХА, ХК можно устранить дуговой сваркой. Для этого на вторичную обмотку понижающего трансформатора (напряжением 20-30 В) через графитовый электрод подсоединяют оборванные части термоэлектрода – с прикосновением графита к частям термоэлектрода возникает дуга и части свариваются. При сварке термометров типа ХА, ХК в качестве флюса используется бура, которая после сварки удаляется резким охлаждением в воде.

При ремонте термопары из благородных металлов ее подвергают отжигу, чистке и проверке на однородность электродов. Отжиг производится нагревом электрическим током до температуры 1300 С в течении 1 ч, при этом бурой ведут чистку электродов от оксидов.

Ремонт вторичных приборов - логометров и милливольтметров - заключается в определении и устранении неисправностей, возникших при их эксплуатации,

транспортировке и т. д.

Основными неисправностями таких приборов являются обрывы обмотки рамки и спиральных волосков измерительного механизма, износ подпятников и кернов, увеличение трения стрелки и выход элементов электронной схемы регулирующих приборов.

Подвижную часть прибора осматривают с помощью бинокулярной лупы. При этом обращают внимание на состояние подпятников и кернов. Подпятник не должен иметь следов трещин и неровностей.

При наличии дефектов агатовый картер заменяют новым. Изношенные керны со следами нарушений поверхности, конусности и радиуса закругления также подлежат замене. Протирка кернов и агатовых подпятников допускается только папирусной бумагой.

Противодействующие спиральные пружины, имеющие повреждения, заменяют новыми с теми же механическими характеристиками. При обрывах обмотки рамку заменяют или изготовляют новую с намоткой по шаблону. Тип провода, сечение и число витков определяются по техническим данным прибора.

В лоrометрах при ремонте измерительного механизма производят регулировку полного угла отклонения измерительной стрелки на угол (72±2)0• Регулировку выполняют подгонкой сопротивлений, обеспечивающих минимальный и максимальный углы поворота стрелки.

По таблице определяют значение сопротивления-термометра градуировки 50М при t=-50 °С (т. е. начальной точке шкалы прибора); Rt.c=39,24 Ом. К найденному значению прибавляем сопротивление соединительной линии Rl=5 Ом, получаем Rм=Rt.c+Rl=39,24+ 5= 44,2.4 Ом.

Значение Rm устанавливаем на первом магазине типа Р-33. Второй и третий магазины включают вместо катушек R2,R4 и имеют их номиналы. При включении напряжения на лоrометр Лр-64-02 определяется положение стрелки, соответствующее начальной точке шкалы, т. е.' -50 °С.

При полном отклонении стрелки от нулевой точки шкалы подгонка производится изменением сопротивления второго магазина (т.е. катушки-R 2).

С учетом сопротивления линии (Rl=5 Ом) Rm=Rt.c+Rf= =71.4+ 5=75,4 Ом, т. е. на первом магазине необходимо установить значение сопротивления, равное Rм== 76,4 Ом. Если при включении прибора стрелка не отклоняется на конечное значение шкалы, необходимо изменением сопротивления третьего магазина добиться полного отклонения стрелы прибора.

После окончательной подгонки полного угла отклонения измерительной стрелки логометра, а вместо магазинов устанавливают постоянные сопротивления R2, R3 с номиналами, равными значениям сопротивлений магазинов.

При неправильной полярности подключения датчика стрелка милливольтметра отклоняется влево.

Нестабильность показаний милливольтметра возможна при не надежных контактах в местах присоединения проводов внешней линии, а также неисправности самого прибора.

Завышенные или заниженные показания милливольтметра возможны при неправильной установке стрелки прибора на нулевую отметку, неправильной подгонке сопротивления линии, а также неисправности самого прибора.

Отказ регулирующих устройств милливольтметра типа Ш-4500 или логометра Ш6900 возможен при обрывах в цепи питания прибора, в цепи регулирования прибора, при выходе из строя выходного реле Р 1, транзисторов П П 1-П П 4, трансформатора и в

Поверка производится на всех числовых отметках шкалы. Основная в формуле y==-(U I-U2/Uн)* 100%, где (U 1 - напряжение, соответствующее данной числовой отметке (определяется по градировочным таблицам) Э (образцового прибора), мВ, Uн- номинальное значение напряжения, соответствующее диапазону измерения прибора, мВ.

Основная погрешность поверяемого милливольтметра не должна превышать паспортных значений.

Неисправности в электрической и электронных частях приборов определяют по заводским принципиальным электрическим схемам и монтажно-эксплуатационным инструкциям. Полупроводниковые элементы проверяют на неисправность комбинированными приборами Ц4341, Ф434 или Л2-1. Номиналы резисторов и состояние конденсаторов определяют омметром. При полном пробое конденсатора его сопротивление практически равно нулю, при частичном пробое - лежит в пределах нескольких КОм.

Неисправные резисторы часто имеют видимые следы нарушения теплового режима - обугливание, разрушение и отставание проводящего слоя. В электронных мостах и потенциометрах основные неисправности возникают в кинематических узлах, измерительной схеме и усилителе. Характерными неисправностями в автоматических потенциометрах и мостах являются:

- замедленное движение стрелки прибора из-за неисправностей транзисторов, заниженного коэффициента усиления усилителя, загрязнение реохорда, плохого экранирования входных цепей датчика (термопары или термометра сопротивления);

- самопроизвольный реверс электродвигателя привода измерительной стрелки и подвижного контакта реохорда из-за отсутствия напряжения на управляющей обмотке двигателя;

- несоответствие показаний прибора значениям измеряемой величины из-за неисправности датчика или несоответствия его градуировки.

Неисправные шестеренки механизма привода диаграммы подлежат замене на новые.

После ремонта кинематических узлов приборов осуществляют проверку плавности хода механизма и заливку в редуктор двигателя 10 см³ масла типа МВП или МС-24.

проверить и установить положение подвижного контакта реохорда, соответствующее положению измерительной стрелки, таккак несоответствие положений служит причиной неправильных показаний.

Непосредственно реохорд представляет собой две спирали из калиброванной проволоки, намотанной на изолированные медные шпильки и закрепленные на круглом пластмассовом цилиндре. Одна спираль Rp рабочая, другая - закорочена для съема тока.

Полное (приведенное) сопротивление реохорда отечественных автоматических электронных приборов составляет 90, 120 или 300 Ом.

Движок реохорда (бочонок) перемещается относительно реохорда реверсивным двигателем Р Д и в процессе эксплуатации теряет свою бочкообразную форму, окисляется, нарушает контакт в измерительной схеме. Вследствие этого возникает частичная потеря чувствительности прибора и сбои в его работе.

Изношенный «бочонок» заменяют, а поверхность реохорда промьmают спиртом или бензином волосяной щеточкой. После сушки реохорда в его нижнюю крышку заливают сухое трансформаторное масло для предотвращения окисляемости рабочей поверхности реохорда.

Правильность установки подвижного контакта реохорда проверяется с помощью схемы. На вход прибора 1 вместо термопары подключается переносной потенциометр типа ПП-63. Потенциометром ПП-63 устанавливается напряжение, равное значению э.д.с. термопары соответствующей градуировки. Если напряжение между точками А и В равно э.д.с. потенциометра ПП-63, то стрелка его гальванометра находится в нулевом положении. Если стрелка гальванометра не устанавливается на нулевое положение, то требуется переместить подвижный контакт реохорда относительно самого реохорда. Перемещать контакт следует вручную до тех пор, пока стрелка гальванометра не установится в нулевое положение.

Исправность измерительных схем электронных мостов типов КСМ, МСР и других проверяют следующим методом. К точкам а и Ь измерительной схемы моста подключают источник постоянного тока с напряжением 4--6 В, к точкам с и d через переключатель подсоединяют гальванометр постоянного тока. Вместо датчика (термометра сопротивления) через добавочные сопротивления, равные 2,5 Ом, подключают магазин сопротивления типа МО.

Пайку мест обрывов выполняют припоем ПОС-40 или ПОС-60. Катушки, имеющие внутренний обрыв, заменяют на новые или ремонтируют. После ремонта (намотки) катушки проверяют и подгоняют сопротивления с помощью мостов МО или МВУ-40 с точностью ±0,03 Ом.

Ремонт электронных усилителей автоматических мостов и потенциометров. Ремонт производится методом измерения сопротивлений и напряжений в отдельных точках, схемы (по отношению к корпусу усилителя). При этом полученные результаты сравнивают с данными карт напряжений и сопротивлений ремонтируемого типа усилителя.

Причинами неисправностей усилителей могут быть обрывы или витковое замыкания силового или входного трансформаторов, неисправности транзисторов, полупроводниковых элементов, конденсаторов и резисторов.

В связи с внедрением в промышленность новых типов приборов повысилась унификация основных узлов, которые при неисправности заменяются на новые.