Контрольно-измерительный прибор - Своими руками
Своими руками

Контрольно-измерительный прибор

>


Речь идет об удобной коробочке для милливольтметра работающего с токоизмерительным шунтом – в блоке питания небольшого стационарного электролизера для получения гремучего газа. Конструирование контрольно измерительных приборов (КИП) тесно переплетается и с эргономикой – наукой об удобной, для человека-оператора, эксплуатацией. Несколько слов об этой стороне дела.

Даже в простой конструкции реактора электролизера можно отметить целый ряд параметров пригодных для контроля, однако, при вдумчивом осмыслении, большая их часть может быть измерена либо на этапе запуска-отладки аппарата – разово, либо периодически, во время нечастого регулярного техобслуживания. Их изменение во время нормальной работы, при надлежащем исполнении конструктива и электромонтажа, маловероятно. Более того, обилие индикации и приборов, хотя и выглядит празднично, но затрудняет восприятие. Напротив, минимум больших информативных приборов позволяет оценить ситуацию издалека и даже при беглом взгляде.

В этом смысле волевым решением принят единственный стрелочный измеритель-«показометр» потребляемого реактором электрического тока. Измерительная часть амперметра – токовый шунт, установлен в управляемом выпрямителе блока питания (БП), часть индикаторная – милливольтметр, вынесен на недлинной штанге вверх, этаким светофорно-перископным образом. Своеобразная конструкция исходит из размещения реактора с БП в мастерской – вблизи рабочего стола, но за массивной кирпичной дровяной плитой. Это снизит вероятность душа из разлетающейся горячей концентрированной щелочи (электролит) при гипотетическом разрушении реактора от подрыва (обратный удар). Амперметр обращен лицом в сторону «оператора» и вынесен вверх. Достаточно чуть повернуть голову.

Что понадобилось для работы.

Кроме микроамперметра и нескольких резисторов, нетолстый листовой алюминий, набор некрупных слесарных и столярных инструментов, набор для электромонтажа, мультиметр, лабораторный регулируемый БП, клей, ЛКМ, крепеж, мелочи.

К делу.

В милливольтметр постоянного тока превратил микроамперметр с пересаженной магнитоэлектрической системой – добавив последовательно, рассчитанный резистор. Действовал так – имея выпрямитель с силовым трансформатором, подобрал подходящую мощную нагрузку, соединил нетонкими проводами. Последовательно с нагрузкой включил фабричный мультиметр в режиме амперметра (до 10 А). Вторым мультиметром замерил падение напряжения на встроенном измерительном шунте. Применив закон тов. Ома, рассчитал сопротивление шунта.
Зная сопротивление шунта и применив тот же закон Ома, рассчитал значения напряжений на шунте при больших токах в нужном диапазоне.

Зная ток полного отклонения стрелки микроамперметра и максимальное подаваемое от измерительного шунта напряжение, рассчитал добавочное сопротивление. Более-менее точно, удалось его подобрать из двух разных параллельно включенных МЛТ-2 (Фото 23).

Собрав из двух резисторов делитель напряжения и подавая через него регулируемое контролируемое стабилизированное напряжение от лабораторного БП (Фото 2), проградуировал шкалу прибора – записав показания, а после, забелив во вскрытом приборе имеющиеся цифры канцелярской замазкой-корректором, записал новые спиртовым маркером. Выделил соответствующим цветом сектора шкалы (Фото 3).

Контрольно-измерительный прибор
Фото 2. Градуировка микроамперметра.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 3. Новая шкала прибора. Значения надписаны тонким спиртовым фломастером поверх старых, замазанных белой пастой. Цветные сектора сделал широкими художественными фломастерами реквизированными у дочери.
Прозрачная лицевая крышка прибора с арретиром приклеивается, для этого конструкция имеет специальный конусный паз. После проверки работоспособности измерительной головки собрал ее. Заполнил паз китайским силиконовым герметиком для радиомонтажа (Фото 4).

Контрольно-измерительный прибор
Фото 4. Сборка микроамперметра на герметик.
Штангу для измерительной головки сделал из отрезка нетолстой квадратной трубы. Притупил острые края железки, в два слоя покрасил ее сереньким грунтом-эмалью. Разметил и просверлил пару отверстий для крепежа к элементам конструкции БП электролизера. Понадобившиеся длинные винты М3 заменил на самодельные шпильки. Пару таких шпилек сделал из огарка электрода УОНИ (марки ESAB, Россия, г. Санкт-Петербург) – сбил с электрода обмазку, остатки удалил плоскогубцами. Зажав чистый хвостовик в патроне шуруповерта отшлифовал стержень-заготовку несколькими номерами некрупной наждачки, напильником сделал фаску. Подобрал лерку, нарезал резьбу (Фото 5…7).

Контрольно-измерительный прибор
Фото 5. Одна из готовых шпилек М3.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 6. Применение крепежа в конструкции.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 7. Примерно так это будет выглядеть. БП еще на стадии сборки.
Боковые стенки коробки прибора сделал из нетолстой березовой дощечки (Фото 8…10).

Контрольно-измерительный прибор
Фото 8. Нарезка заготовок для боковых стенок коробки.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 9. Боковые стенки коробки подготовленные к сборке. Нетолстые короткие гвоздики позволяют скрепить деревяшки предварительно, до прочного схватывания клея. В верхней детали под гвоздики размечены и просверлены отверстия.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 10. Собранная на гвоздики и клей боковая часть коробки, примерка. Выступившие остатки столярного ПВА немедленно оттереть влажной тряпочкой.
Лицевую и заднюю стенки сделал из нетолстого листового алюминия – остатков старых кровельных листов доставшихся по случаю. Толщиной около 1 мм. (Фото 11…14).

Контрольно-измерительный прибор
Фото 11. Заготовки торцевых стенок разметил и вырезал ножницами по металлу.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 12. Простое и удобное крепление к дереву – мелкие короткие гвоздики. Сверление отверстий для крепежа. Предварительно – однообразная разметка и кернение.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 13. Разметка передней стенки для установки прибора.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 14. Слава ювелирному лобзику! На фото – экземпляр с рамкой увеличенной глубины. Пилочка №0.
Перед сборкой коробки разметил и просверлил в деревянных боковых стенках три отверстия – пару для крепежа к штанге, одно для двух кабелей – напряжение с шунта и питание подсветки шкалы. Сверлил на станке, спиральным сверлом по дереву, на больших оборотах. При этом в плотной древесине получаются аккуратные отверстия без сколов и лохмотьев.

Контрольно-измерительный прибор
Фото 15. Примерка крепежа к штанге. Длинные винты М5 с парой широких (кузовных, усиленных) шайб, чтобы не проминалось дерево. Снаружи корпуса прибора на винтах затянуты гайки – чтобы удобнее крепить собранную закрытую коробку к штанге.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 16. Приколоченная передняя стенка. Нетолстые гвоздики дополнительно укорачивал – откусывал у шляпки оставляя 6…7 мм. Их тупые концы – дополнительная страховка от раскалывания тонкого дерева, его волокна они не раздвигают а вминают. Держал пинцетом, работал маленьким молоточком на стальной плите.
Козырек и подсветка прибора сделаны как для удобства наблюдения, так и как дополнительный индикатор работоспособности низковольтной сервисной части выпрямителя. Весь аппарат расположен в темном месте, более того, его основное применение – поставка гремучего газа для настольной стеклодувной горелки, комфортная работа на которой подразумевает полумрак (удобнее различать зоны пламени и цвета нагрева стекла). Козырек служит и основанием для маломощной светодиодной ленты и ее теплоотводом.

Контрольно-измерительный прибор
Фото 17. Заготовку – развертку козырька гнул прямо на коробке. Видны отверстия для крепления к деревянной части – теми же обрезанными гвоздиками.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 18. Установленный козырек.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 19. Наклеенный отрезок светодиодной ленты. Концы гибкой платы загнуты вверх – иначе, случается, замыкают на металлическом основании.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 20. Работа подсветки прибора – светодиоды вопиюще отвлекают внимание, нужна шторка.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 21. Готовая шторка для светодиодов подсветки. Согнута из того же листового алюминия, полки обрезаны в размер по месту.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 22. Установленная на козырьке шторка. Крепление – тремя коротенькими вытяжными заклепками.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 23. Вид на электромонтаж измерительной части. Кабель экранированный, экран присоединен к минусу «внизу» – в БП. Конец кабеля закреплен лужицей термоклея. Резистор – «добавочный», превращающий микроамперметр в милливольтметр.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 24. Общий вид на электромонтаж.
Готовая коробка в сборе установлена на ноге-штанге БП электролизера, кабели проложены по элементам конструкции и закреплены пластиковыми ремешками. Длина кабелей уточнена по месту, лишнее обрезано. Концы кабелей разделаны и подключены к нужным точкам выпрямителя.

Контрольно-измерительный приборФото 25. Установленный и подключенный индикатор.
Контрольно-измерительный прибор
Фото 26.
Babay Mazay, апрель, 2022 г.

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.