电磁式仪表的结构和工作原理
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电磁式热量表工作原理安全操作及保养规程1. 介绍电磁式热量表是利用电磁感应原理测量热量的一种仪表。
它可以准确测量流过管道的热量,并显示出来。
本文将介绍电磁式热量表的工作原理、安全操作方法及保养规程。
2. 工作原理电磁式热量表通过测量电磁感应产生的电压来计算流过管道的热量。
其工作原理如下:1.热量流过管道时,导热介质中的温度会发生变化。
2.传感器安装在管道上,可以感知到温度的变化。
3.温度变化会使传感器中的热敏电阻发生变化。
4.热敏电阻的变化会导致电磁线圈中的电流变化。
5.电流变化产生的磁场会在另一个线圈中感应出电压。
6.通过测量这个感应电压,可以计算出流过管道的热量。
3. 安全操作为了确保电磁式热量表的正常运行和操作的安全性,我们应当遵循以下几点:3.1 安装1.安装前,确保电磁式热量表的工作环境符合要求,避免有强磁场和高温的干扰。
2.仔细检查热量表的各个部件是否完好无损。
3.确保热量表与管道连接的密封性良好,避免漏水漏气。
3.2 使用1.在正确安装的基础上进行使用,不得私自拆卸和改动热量表。
2.注意热量表的使用范围和最大工作温度,避免超出范围使用。
3.定期检查热量表的显示和测量精度,如发现异常应及时修理或更换。
4.避免在高磁场和高温环境下使用热量表,以免影响测量精度。
5.禁止私自调整热量表参数,如需调整应由专业人员操作。
3.3 维护1.定期清洁热量表的外表面,保持表面干净,避免灰尘和污垢的堆积。
2.定期检查热量表的密封性和连接处是否有漏水漏气的情况。
3.如发现热量表出现故障或异常,应及时通知维修人员进行检修或更换。
4. 保养规程为了延长电磁式热量表的使用寿命和保持其正常工作状态,我们应当按照以下规程进行保养:1.每隔一段时间,仔细检查热量表的工作状态和外观,如发现异常应及时处理。
2.定期清洗热量表的外表面,使用软布和清洁剂轻轻擦拭,避免用硬物刮擦表面。
3.注意防止热量表接触化学物质和腐蚀性物质,以免损坏热量表。
磁电式电流表的工作原理磁电式电流表是利用载流矩形线圈在磁场中受力偶矩转动的原理制成的。
当被测电流通过电流表线圈时,线圈在辐射状磁场中受到力偶矩的作用,带动指针一起偏转。
但这个力偶矩不随转角变化。
如果通入线圈中的电流为I,线圈的面积为S,其匝数为N,磁场的磁感应强度为B,则力偶矩为M=NBIS在这个磁力偶矩M的作用下,线圈绕轴转动。
与此同时,一盘游丝被扭紧,另一盘游丝被放松,对线圈施加一个反向弹性力偶矩。
当线圈相对平衡位置转过α角时,弹性力偶矩为Mα=Kα式中的K为游丝的扭转弹性系数。
线圈转过α角后静止时,则有M=MαNBLS=Kα由上式可以得到α=(NBS/K)I令S1=NBS/K,则α=S1I通常把S1称作电流表的“电流灵敏度”,它表示电流表线圈中通过单位电流时,线圈偏转角的大小。
电流灵敏度的大小,由电表本身的构造所决定,从公式α=S1I可以看出,线圈转角α的大小,与线圈中的电流I成正比。
因此,磁电式电流表就可以根据指针偏转角的大小,来确定被测量的电流的大小。
磁电式电流表满偏电流一般在10μA左右,教学用的大型演示电流表满偏电流在1mA 左右。
因此,没做改装的磁电式电流表通常用来检测微小电流用,常把它称作“检流计”,在刻度盘上用字母“G”表示。
检流计的“0”点通常是在刻度盘的中央,电表的指针可左右摆动。
将微安表改装成多用电表的实践和体会——研究性学习课题报告为了全面培养学生综合运用所学知识的能力,收集和处理信息的能力,本学期我校在各年级开展了研究性学习活动。
我们一行10人在老师的指导下选择了“电流表的改装”和“电荷的测定”两个课题。
现第一课题经过理论准备、实验设计、实验操作、误差分析、实验改进、总结提高等阶段,已初步结束,特写研究性学习报告如下:一、磁电式仪表的工作原理1.磁电式仪表的构造图:在蹄形磁铁一块,作用:产生强磁场;圆形软铁二块,作用:将永久磁铁的磁场转变为“均匀辐射磁场”;转动轴,铝框、线圈、指针、螺旋弹簧两个。
磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表?磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量,如与各种变换器配合,在交流及高频测量中也得到较广泛的应用,因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的?磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极,固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上,用来减小磁阻,并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场,其磁感应强度处处相等,方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴,半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时,在磁场的作用下便产生转动力矩,使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大,产生的转动力矩也越大,因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导人和导出电流,如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量,通常采用无框架动圈,并在动线圈中加短路线圈,以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种,如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁,磁场较强,可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的?磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理,即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表?电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
它具有结构简单、过载能力强、造价低廉以及可交直流两用等一系列优点,因此电磁式仪表在电力工程,尤其是固定安装的测量中得到了广泛的应用。
磁电式电磁式电动式仪表的定义原理Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】磁电式、电磁式、电动式仪表的定义、原理1 什么是磁电式仪表磁电式仪表广泛地应用于直流电压和电流的测量,如与各种变换器配合,在交流及高频测量中也得到较广泛的应用,因此在电气测量指示仪表中占有极为重要的地位。
2 磁电式仪表是由哪几部分构成的磁电式仪表是由固定的磁路系统和可动部分组成的。
仪表的磁路系统是在永久磁铁1的两极,固定着极掌2。
两极掌之间是圆柱形铁心3。
圆柱形铁心固定在仪表的支架上,用来减小磁阻,并在极掌和铁心之间的气隙中形成沿圆柱形表面均匀辐射的磁场,其磁感应强度处处相等,方向与圆柱形表面垂直。
处在这个磁场中的可动线圈4是用很细的漆包线绕制在铝框架上的。
框架的两端分别固定着半轴,半轴上的另一端通过轴尖支承于轴承中。
指针6安装在前半轴上。
当可动线圈4通入电流时,在磁场的作用下便产生转动力矩,使指针随着线圈一起转动。
线圈中通过的电流越大,产生的转动力矩也越大,因此指针转动的角度也大。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导人和导出电流,如图4-1(b)所示。
因此装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
高灵敏度仪表为减轻可动部分的重量,通常采用无框架动圈,并在动线圈中加短路线圈,以产生阻尼作用。
磁电式仪表按磁路形式又分为内磁式、外磁式和内外磁式三种,如图4-2所示。
内磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的内部。
外磁式的结构是永久磁铁在可动线圈的外部。
内外磁式的结构是在可动线圈的内外都有永久磁铁,磁场较强,可使仪表的结构尺寸更为紧凑。
3 磁电式仪表是如何工作的磁电式仪表是根据载流导体在磁场中受力的原理,即电动机原理而制成的。
磁电式仪表测量机构产生力矩的原理如图4-3所示。
4.什么是电磁式仪表电磁式仪表是测量交流电流与电压最常见的一种仪表。
1.1、磁电系电工仪表(1)磁电系仪表的主要结构磁电系电工仪表的测量机构是由固定的磁路系统和可动部分组成的,其结构如图(辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(a))所示。
仪表的磁路系统包括永久磁铁1,固定在磁铁两极的极掌2以及处于两个极掌之间的圆柱形铁芯3。
圆柱形铁芯固定在仪表支架上,用来减小磁阻,并使极掌和铁芯间的空气隙中产生均匀的辐射形磁场。
处在这个磁场中的可动线圈4绕转轴偏转时,两个有效边上的磁场也总是大小相等,并且方向是与线圈边相互垂直的。
可动线圈绕在铝框上。
转轴分成前后两部分,每个半轴的一端固定在动圈铝框上,另一端则通过轴尖支撑于轴承中。
在前半轴还装有指针,当可动部分偏转时,用来指示被测电量的大小。
反作用力矩可以由游丝、张丝或悬丝产生。
当采用游丝时,还同时用它来导入和导出电流。
因此,装设了两个游丝,它们的螺旋方向相反,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-2(b))所示。
仪表的阻尼力矩则由铝框产生。
磁电系测量机构按其磁路形式的不同,又分为外磁式、内磁式和内外磁式三种,如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P300图11-3所示。
外磁式结构,永久磁铁在可动线圈的外部。
内磁式结构,永久磁铁则在可动线圈的内部。
为使气隙磁场均匀,在内磁式仪表的磁铁外面,要加装一个闭合的导磁环,以减小漏磁。
内磁式结构紧凑,受外磁场的影响小,所以近年来得到广泛的使用。
内外磁式结构则在可动线圈内外都用永久磁铁,因此磁场更强,仪表的结构尺寸可以做得更加紧凑。
(2)磁电系仪表的工作原理磁电系测量机构产生转动力矩的原理如图辽宁科学技术出版社出版的《进网作业电工培训教材》P301图11-4所示。
当可动线圈通电时,流过线圈的电流和永久磁铁的磁场相互作用的结果是产生电磁力,从而形成转动力矩,使可动部分发生偏转。
根据安培力定律和左手定则,可以定出电磁力的大小和方向。
磁电系仪表的原理结构和特点磁电系仪表是一种利用电磁感应原理进行测量的仪器。
它由磁电系传感器和信号处理电路组成。
磁电系传感器将要测量的物理量(如电流、电压、速度等)转化为电磁感应产生的电信号,然后通过信号处理电路进行放大和处理,最终得到与被测物理量相关的输出信号。
磁电系仪表的结构主要包括磁电系传感器、信号处理电路和显示装置。
磁电系传感器是磁电系仪表的关键部件,它根据不同的测量要求采用不同的传感元件。
常见的磁电系传感器有霍尔元件、电流互感器、感应电压互感器等。
这些传感元件能够将被测物理量转化为电信号,其转换原理是利用磁场的作用使传感元件内部产生感应电动势,进而输出电信号。
磁电系传感器具有灵敏度高、动态响应快、测量范围广等特点。
信号处理电路是对从磁电系传感器获取的微弱电信号进行放大、滤波、线性化等处理的部分。
信号处理电路的主要作用是将传感器输出的微弱信号放大到合适的电平,并对信号进行滤波处理,以消除噪声干扰和杂散信号的影响。
此外,信号处理电路还可以对信号进行线性化处理,以提高仪表的测量精度和稳定性。
显示装置是将经过信号处理的电信号转化为可见的物理量值,并以数字或模拟形式显示出来的部分。
显示装置可以采用液晶显示屏、LED数码管、指针式表盘等。
通过显示装置,用户可以直观地了解被测物理量的数值。
磁电系仪表的特点主要体现在以下几个方面:1. 高精度:磁电系仪表采用了高灵敏度的磁电系传感器和精确的信号处理电路,可以实现对被测物理量的高精度测量。
2. 宽测量范围:磁电系仪表的磁电系传感器具有宽广的测量范围,可以满足不同应用场景下的测量需求。
3. 快速响应:磁电系传感器具有快速的动态响应特性,可以实时测量被测物理量的变化,并迅速反馈到显示装置上。
4. 抗干扰能力强:磁电系仪表的信号处理电路可以对噪声干扰和杂散信号进行滤波处理,有效提高仪表的抗干扰能力。
5. 体积小巧:磁电系仪表采用集成化设计,体积小巧,便于安装和携带。
电磁式仪表的结构和工作原理
电磁系仪表是一种交直流两用的测量仪表,其测量机构主要由通过电流的固定线圈和处于固定线圈内的可动软磁铁芯组成,可分为吸引型、排斥型和排斥-吸引型三种基本类型。
下面介绍吸引型的测量机构工作原理。
吸引型测量机构如图1 所示。
它是扁平型的固定线圈和可动的软磁铁芯所组成。
扁线圈中的中间有一条窄缝。
在可动部分的转轴上,还固定有指针、游丝、平衡锤和阻尼片。
当被测量的电流通过固定线圈时,在线圈的窄缝中就产生磁场。
在磁场的电磁力作用下,软磁铁芯被吸入线圈的窄缝,带动可动部分偏转,当偏转到的转动力矩与游丝的反作用力矩平衡时,指针就稳定下来。
当被测量电流的方向改变时,则磁场方向及铁芯被磁化的极性也同时改变,所以相互之间的吸引作用仍保持不变,也就是转动力矩的方向不变,由此可知转动力矩的方向与电流方向的变化无关,因此电磁系仪表能用于交流电路的测量。
在交流电路中,固定线圈的磁场使可动体发生偏转的电磁能量为
2
12
W Li =
式中i 为通过线圈的电流,L 为线圈的电感。
此时电磁能量是用来产生转矩的,测量机构的瞬时转动力矩为
212t dW dL
M i dt
d α=
=
可动部分的平均转矩为
∫
∫
=
=
T
T
t p dt i T
d dL dt M T
M 0
20
1211
α
式中,
20
21I dt i T
T
=∫
(I 是交流电流的有效值)。
因此电磁系仪表的转动力矩为
2212p f dL
M I
K I d α
=
= 式中f K 表示频率为f 时仪表的系数。
若电磁系仪表用于直流电路时,则转矩为
20I K M =
1—线圈 2—固定线圈 3—可动铁芯
4—磁屏蔽 5磁感应阻尼片 图1 电磁系线圈测量机构
式中,0K 为直流条件下仪表的系数。
反作用力矩由游丝产生,反作用力矩为
M D αα=⋅
当转动力矩平衡时,p M M α=,即
221212dL D I d dL I D d αα
αα⋅=
=
由于当/dL d α为常数时,偏转角与通过线圈的电流的平方成正比,所以电磁系仪表的刻度特性是非线性,前密后疏。
电磁系电流表的测量方法是根据它的工作原理,把固定线圈直接串联于被测电路中就可测量电流。
多量程的电流表的固定线圈是分成数段绕制的,借助仪表的接线柱可
以改变线圈中各段线圈的连接方法得到几个量程,如图2所示,此表是两个量程的电流表,因此固定线圈分两段绕制,把两段线圈串联接法转换成并联接法,可得到比例为1:2的两个量程,即大量程是小量程的两倍。
电磁系电压表的测量机构是由固定线圈和附加电阻而成,如图3所示
被测电压为U ,附加电阻R ,通过固定线圈电流为I ,可动部分的偏转角为
α
ααd dL
R U W
d dL I W 2
221
21⎟
⎠⎞⎜⎝⎛=
= 由此可见,为了减小电压工作时的损耗,应使附加电阻的阻值大一些。
图2 多量限电流表的线路
图3 电磁系电压表原理线路。