Файл: Методические указания по подготовке к экзамену на повышение квалификации Электромеханик по средствам автоматики и приборам технологического оборудования.docx

Этой особенностью оказывается ощутимое воздействие на уровень точности всех выполняемых замеров, а образуемая сумма пары неизвестных величин тока может сделать метрологическую задачу весьма проблемной. Именно по этой причине замеры сопротивления сетевой изоляции в условиях напряжения — мероприятие абсолютно бесперспективное.

Действие остаточного напряжения

Формирование генератором параметров напряжения, которое поступает в замеряемую электросеть, способствует появлению разницы потенциалов между заземляющим контуром и проводами, что сопровождается ёмкостным образованием с наличием определённого заряда.

Непосредственно после отсоединения измерительного проводника происходит быстрый разрыв электроцепи, что способствует частичному сохранению потенциала за счёт создания ёмкостного заряда внутри шины или проводной системы. При случайном или преднамеренном касании данного участка есть риск получения электрической травмы при прохождении разряда тока через тело. Предотвращение травматизма обеспечивается использованием мобильной системы заземления с рукоятью, обеспеченной качественной изоляцией.

Прежде чем подключиться для выполнения замеров изоляции, важно убедиться в полном отсутствии остаточного заряда или напряжения внутри проверяемой схемы. С этой целью используются специализированные индикаторные устройства или вольтметры, обладающие соответствующими номинальными значениями. Для быстрой и абсолютно безопасной эксплуатации потребуется выполнить подсоединение одного конца заземляющего проводника к контуру заземления. Другому концу на проводнике обеспечивается контакт со штангой изоляции, что позволяет получить заземление для устранения остаточного заряда.

Как пользоваться прибором

При вращении рукояти ручного прибора или в результате нажатия кнопки электронных устройств на клеммные выходы подаются высокие показатели напряжение, которые посредством проводов поступают на измеряемую электроцепь или к электрическому оборудованию. При замерах на шкале или экране отображаются значения сопротивления.

Таблица: параметры мегаомметра при замерах

Элемент	Минимальное изоляционное сопротивление	Напряжение измерителя	Особенности
Электрические изделия и устройства с уровнем напряжения в пределах 50 В	Соответствуют паспортным данным, но не меньше 0,5 МОм	100 В	При замерах полупроводники качественно зашунтированы
Электрические изделия и устройства с уровнем напряжения в пределах 50–100В		250В
Электрические изделия и устройства с уровнем напряжения в пределах 100–380В		500–1000В
Электрические изделия и устройства с уровнем напряжения в пределах 380–1000В		1000–2500В
Устройства распределительного типа, электрощиты и токовые проводы	Не меньше 1 МОм	1000–2500В	Замеряется каждая секция в распределительном устройстве
Электрическая проводка, включая осветительные сети	Не меньше 0,5 МОм	1000В	Внутри опасных помещений замеры выполняются ежегодно, в других — каждые три года
Электрические плиты стационарного типа	Не меньше 1 МОм	1000В	Замеры выполняются на нагретых и отключённых плитах ежегодно

---

Правила безопасности при работе с прибором

Современными мегаомметрами генерируется уровень напряжения в пределах 2500 В, поэтому выполнять работу таким прибором могут исключительно работники, прошедшие полный курс специальной подготовки и ознакомленные с правилами техники безопасности. В работе могут использоваться только полностью исправные и поверенные измерительные приборы. Замеры на раскороченных проводах показывают величину изоляционного сопротивления.

На измерителях показателей сопротивления более старого образца такая величина равна «бесконечности».

При эксплуатации электронного прибора, оснащённого современным цифровым дисплеем, показатели замеров всегда фиксированные.

• 
  Во время выполнения замеров изоляционного сопротивления категорически запрещены любые прикосновения к выходным клеммам измерительного прибора и контакт с оголёнными частями соединительных проводов в виде концов щупа. Нельзя касаться неизолированных металлических частей замеряемой электрической цепи в оборудовании, находящемся под высокими показателями напряжения.
  
• 
  Измерение изоляционного сопротивления производить категорически запрещается без проверки отсутствия напряжения, если запланированы мероприятия с жилами электрического кабеля или с любыми токоведущими частями электрических установок. Проверка на наличие или отсутствие в проводах и установках напряжения выполняется при помощи индикатора, специального тестера или указателя напряжения.
  
• 
  Запрещены мероприятия по замерам при наличии остаточного заряда на электрическом оборудовании. Для снятия остаточного заряда должны использоваться штанга изолирующего типа или заземление с кратковременным подсоединением к токоведущим участкам устройства. Остаточный заряд устраняется после проведения всех замеров.
  

Использование прошедшего проверку и стандартные испытания мегаомметра возможно только после того, как будет подтверждена его работоспособность. Убедиться в корректной работе такого измерительного прибора необходимо непосредственно перед проведением замеров изоляционного сопротивления. С этой целью осуществляется подключение соединительных проводов к клеммам на выход, после чего производится проводное закорачивание, что позволяет приступить к измерениям. Следует помнить, что в условиях закороченных проводов показатели сопротивления должны быть нулевыми, а закороченные соединительные провода позволяют убедиться в их целостности.

---

1.10 Термометры сопротивления: принцип действия, градуировка, схемы подключения.
Термометры сопротивления – это устройства для определения температуры в диапазоне от -263 до +1000 градусов Цельсия. Они состоят из датчика, усилителя сигнала, регистрирующего и вспомогательных устройств, а также их соединителей. Эти устройства обладают неоспоримыми достоинствами:

• 
  широкий диапазон измерения температуры (у дорогих моделей);
  
• 
  высокая точность;
  
• 
  стабильность работы;
  
• 
  стойкость в вибрации;
  
• 
  компактные размеры;
  
• 
  возможность работать в агрессивных средах;
  
• 
  некоторые модели имеют небольшую стоимость.
  

Но вместе с тем им присущи и некоторые недостатки:

• 
  высокая стоимость точных устройств;
  
• 
  необходимость соблюдать четкие требования при подключении;
  
• 
  наличие источника питания;
  
• 
  невозможность ремонта самостоятельно.
  

Для грамотного применения таких термометров нужно использовать их преимущества и учитывать недостатки, а также знать устройство и принцип действия.

Принцип действия

Работа термометров основана на том, что некоторые металлы и полупроводники меняют свое электрическое сопротивление при изменении температуры окружающей среды. При этом у металлов при увеличении температуры сопротивление возрастает, их называют позисторами. У полупроводников оно падает, поэтому их название – термисторы. Измерение проводимости чувствительного элемента и является принципом действия. При этом различные материалы обладают разным температурным коэффициентом. Это значит, что одни реагируют на изменения больше, другие меньше. Этот параметр влияет на точность прибора. Всего существует несколько классов точности измерителей:

АА, допуск точности – 0,1 градуса;

A – 0,15;

B – 0,3;

C – 0,6.

Отличия от термопары

Несмотря на схожесть термометров сопротивления и термопар, у них разные принципы действия. В термопарах используются 2 проволоки из разных металлов, соединенные между собой. При изменении температуры в месте контакта образуется разность потенциалов и возникает термо-ЭДС (электродвижущая сила). Далее она фиксируется вольтметром и переводится в значение температуры. Таким образом, для использования термопары не нужен источник питания, и она проще в применении.

Область применения

---

Термометры сопротивления можно использовать практически повсеместно. Основные области применения:

в промышленности – для определения нагрева печей;

в трубопроводах – для веществ, состояние которых зависит от температуры;

в медицине;

в бытовых и других помещениях;

в жилищно-коммунальном хозяйстве;

везде, где нужно знать температуру.

Виды и их характеристика

Основное различие между термометрами – устройство датчика. Они сделаны из разных материалов, отличаются толщиной чувствительного элемента и имеют различную стоимость.

Металлические

Они бывают платиновые, никелевые и медные. Рассмотрим подробнее элементы их этих металлов.

Платина. Самый дорогой материал, из нее изготавливаются самые точные лабораторные и эталонные приборы. Достоинства – очень высокая точность и широкий диапазон измерений, стабильность работы, практически линейная зависимость электропроводности от температуры (номинальная статическая характеристика, НСХ). Недостаток – высокая стоимость, хотя сейчас развитие технологий уменьшает количество платины, а значит, и цену. Все плюсы при этом сохраняются. Приборы с датчиком из платины обозначаются как ТСП (Термометр Сопротивления с платиновым датчиком).

Никель. Наиболее сильно реагирует на изменение температуры, что упрощает регистрацию сигнала. По сравнению с платиной, диапазон измерений уже – от -60 до +180 градусов. Прибор абсолютно недееспособен при 350 градусах и выше. Несмотря на преимущества, в большинстве случаев никель можно заменить на медь.

Медь. Диапазон температур – от -50 до +150. Достоинства – простота использования, низкая цена и почти линейная зависимость «температура-сопротивление». Но область применения таких датчиков ограничена диапазоном. Их обозначение – ТСМ (М – медь).

Также существуют различные конструкции чувствительного элемента.

Проволочный. Чувствительный элемент – проволока, намотанная на каркас из металла, керамики, кварца, слюды или пластмассы. Во избежание потерь на индукцию намотка бифилярная (это когда провод складывается вдвое и только затем наматывается). Между витками есть мелкодисперсный наполнитель из Al2O3, который нужен для дополнительной изоляции витков и амортизации при колебаниях. Катушка заключена в металлический корпус и загерметизирована.

Пленочный. В этом типе датчика активный металл напыляется тонким слоем на основание из керамики или пластмассы. Далее на него наносится стеклянное, эпоксидное или пластиковое покрытие. Оно защищает элемент от внешних воздействий. Преимущества такого исполнения – небольшие габариты, умеренная стоимость, низкая инертность и высокое внутреннее сопротивление. Последнее нужно для того, чтобы сопротивлением соединительных проводов можно было пренебречь. А еще они лучше переносят вибрацию. Недостаток – стабильность измерений меньше, чем в проволочных. Но такие термопреобразователи постоянно совершенствуются, и вскоре этот недостаток полностью исчезнет.

---

Металлические датчики можно покупать отдельно от прибора. Они взаимозаменяемые (в идентичных устройствах), и у разных датчиков одной модели одинаковая номинальная статическая характеристика. Это значительно облегчает использование таких устройств.

Полупроводниковые

Обычно они изготавливаются из германия и кремния. В качестве легирующей добавки выступает сурьма. Также есть кобальто-марганцевые (КМТ) и медно-марганцевые (ММТ) приборы, работающие в пределах от -90 до +180 градусов. Благодаря большому внутреннему сопротивлению датчика проводимостью соединителей можно пренебречь. Чувствительный элемент расположен в защитном корпусе.

Преимущества – высокое быстродействие, возможность работы в сверхнизких температурах – от -270 градусов по Цельсию. Точность и стабильность измерений большие. Недостатки – нелинейная характеристика НСХ и невоспроизводимость градуировочной характеристики.

Это значит, что датчики индивидуально настраиваются под конкретный измеритель, заменить их в дальнейшем нельзя.

Благодаря нелинейной зависимости «температура-сопротивление» такие устройства скачкообразно меняют проводимость при определенной температуре. Это называется релейным эффектом и позволяет использовать данные приборы в системах сигнализации. Датчики по-разному крепятся на поверхность. Варианты креплений делятся на:

ввинчивающиеся;

поверхностные;

вставные;

с присоединительными проводами;

с байонетными соединениями (это осевое перемещение и поворот, как в боксах для дисков).

Расшифровка обозначений термометров сопротивления не составит труда. Обычно латиницей или кириллицей указывается его тип, далее цифрами – сопротивление в Ом при температуре 0 градусов Цельсия. Например, Pt100 – термометр платиновый, сопротивление термопреобразователя – 100 Ом при 0 градусов. Также есть несколько общепринятых сокращений:

ТПТ – технический платиновый термометр;

ТСПН – термометр, предназначенный для регистрации низких температур;

ЭТС – эталонные термометры сопротивления, которые используются для калибровки других датчиков.

Градуировка

Она выполняется тремя способами.

На шкалу наносятся значения температуры, которые соответствуют величине сопротивления датчика. Это более наглядный способ. Нелинейность зависимости можно компенсировать с помощью неравномерной разметки шкалы. Недостаток – погрешность равна цене деления шкалы.

---