Файл: Балыгин, И. Е. Электрические свойства твердых диэлектриков-1.pdf

дач — движущаяся стрелка при неподвижной шкале; лучшая форма шкалы — круглая.

Стрелочные индикаторы без рукояток обычно исполь­ зуются, когда решаются следующие задачи:

а) количественное чтение. Оператора интересуют точ­ ные числовые значения измеряемого параметра. Однако лучшим прибором является счетчик с цифровым отсче­ том, так как цифровые данные оператор воспринимает быстрее и с меньшим числом ошибок;

б) качественное чтение. Для оператора важны не аб­ солютные показания, а сведения об изменении того или иного параметра исследуемого объекта или тенденции развития процесса (возрастает или уменьшается дан­ ная величина и т. п.). Использование индикатора с дви­ жущейся стрелкой и неподвижной шкалой обеспечивает наилучшую точность и скорость считывания; лучшая фор­ ма шкалы — круглая;

в) проверочное (контрольное) чтение. Оператору важ­ ны не количественные данные, а лишь контрольные по­ казания, т. е. ему необходимо знать, работает аппарату­ ра в установленных пределах или нет. Для этого реко­ мендуется неподвижно закрепленная шкала с движущей­ ся стрелкой; лучшая форма шкалы — круглая;

г) сравнение показаний. Эта операция требует ис­ ключительной точности, поэтому для нее также целесо­ образно применять счетчики.

При выборе стрелочного индикатора необходимо знать, в каком временном режиме он будет использовать­ ся. При коротких экспозициях (менее 0,5 сек.) точнее считываются показания прибора с подвижной шкалой и неподвижной стрелкой: условия считывания в этом слу­ чае приближаются к условиям считывания показаний со счетчика. Однако с увеличением экспозиции предпочте­ ние отдается приборам с подвижной стрелкой и непод­ вижной шкалой.

Скорость и точность считывания показаний во мно­ гом зависят от формы шкалы. Лучшие результаты дает круглая, за ней следует полукруглая 1 и прямолинейная горизонтальная шкалы; худшие — вертикальная шкала.

1 Круглой называется дуговая шкала с углом дуги около 360°, полукруглой — дуговая шкала с углом-дуги около 180°.

При считывании показаний с одной и той же шкалы результаты получаются различные в зависимости от то­ го, с какого участка шкалы ведется считывание. Круглые шкалы дают лучшие результаты при считывании пока­ заний с центрального верхнего сектора, а горизонталь­ ные — с центральной части шкалы (здесь они превосхо­ дят круглые); по мере же приближения к концам этих шкал скорость и точность считывания значительно па­ дают.

При выборе формы шкалы необходимо учитывать и предполагаемую ее длину. Если на панели управления необходимо установить прибор с длинной шкалой, то для повышения скорости и точности считывания показаний рекомендуется:

снабжать шкалу несколькими указателями: одним — для точного считывания и одним или несколькими для считывания, при котором не требуется точности;

на основной шкале размещать подшкалу, с которой ведут более точное считывание;

объединять шкалу со счетчиком. Такие комбинирован­ ные индикаторы целесообразно применять тогда, когда выполнение задачи предусматривает и качественное, и ко­ личественное считывание информации.

Форму шкалы нужно выбирать с учетом характера информации, для которой она предназначена. Так, для приборов, с помощью которых контролируются парамет­ ры глубины, высоты, температуры, лучшими являются вертикальные шкалы; при этом на глубинометрах пока­ затель нуля должен размещаться у верхнего края шка­ лы, а на высотометрах — у нижнего.

Точность считывания показаний со шкалы зависит от ее размера, расстояния, с которого ведется считывание, интервала между отметками.

Шкалы приборов градуируют штриховыми отметками определенных размеров. Эти отметки подразделяются на главные, средние и малые. Точность считывания возрас­ тает с увеличением интервала между отметками, но лишь до определенного предела. Оптимальная длина основного интервала между главными отметками— 12,5—18 мм (дистанция наблюдения — 750 мм). Дальнейшее увели­ чение ухудшает считывание показаний прибора.

Увеличение числа мелких отметок приводит к сниже­ нию скорости и точности считывания. Оптимальная вели­

116

чина самого малого интервала равна примерно 1,5 тшили 6—8' (дистанция наблюдения-— 750 мм). При увеличе­ нии интервала от 3,5 до 6,5' точность и время безошибоч­ ного считывания возрастают весьма интенсивно. Однако дальнейшее увеличение интервала (до 10,5') не дает су­ щественных улучшений.

Если стрелка прибора останавливается между отмет­ ками шкалы при считывании показаний, то возникает не­ обходимость зрительной интерполяции. Наилучшие ре­ зультаты интерполяции наблюдаются тогда, когда опе­ ратор должен мысленно делить отмеченный интервал не более чем на 4—5 частей.

Зависимость между диаметром шкалы и точностью считывания показаний не является линейной. Оптималь­ ные размеры диаметра круглой шкалы (при расстоянии 750—900 мм от глаз оператора) составляют 40—60 мм. Однако существенной разницы в точности считывания шкал диаметром от 35 до 70 мм нет. При уменьшении диаметра до 17—18 мм и менее скорость и точность счи­ тывания значительно снижаются. То же наблюдается и при увеличении диаметра до 120—150 мм.

Эффективность чтения определяется не абсолютной величиной диаметра шкалы, а ее отношением к дистан­ ции наблюдения, т. е. угловыми размерами шкалы. Опти­ мальные угловые размеры диаметра шкалы находятся в пределах 2,5—5°.

Наилучшими являются шкалы с ценой деления 1, 5, 10 и соответствующей оцифровкой. Длина оцифрованных отметок должна равняться 0,5—1 длины интервала меж­ ду отметками, длина неоцифрованных отметок •— 0,5 дли­ ны основных отметок. Толщина основных отметок долж­ на составлять 5—10% расстояния между отметками, нео­ цифрованных — 2/3 толщины основной отметки.

Цифры на шкалу следует наносить прямыми линиями и только у основных (главных) отметок (рис. 23). Они должны быть простыми, без каких-либо украшений. Точ­ ность считывания цифр зависит от соотношения высоты, ширины и толщины обводки. На последнюю влияют ос­ вещение и контрастность: оптимальное отношение тол­ щины обводки к высоте цифр при диффузном освещении белых цифр на черном фоне (обратный контраст) состав­ ляет 1 : 10, а при таком же освещении черных цифр на белом фоне (прямой контраст) — 1:6. Отношение ши-

117

______________ (D

Рис. 23. Размещение цифр па шкалах различных форм:

1) горизонтальная; 2) полукруглая; 3) счетчик «открытое окно»; 4) круг­ лая; 5) расстояние цифр от концов главных штрихов

рины к высоте должно составлять 2 : 3. Расстояние меж­ ду цифрами должно равняться половине ширины цифры

(рис. 24).

Важное значение при считывании показаний со шкал имеет расположение стрелок и указателей:

стрелка должна доходить до наименьшей отметки шкалы, но не перекрывать ее (минимальное расстояние между концом стрелки и отметкой составляет не менее 0,4—0,8 мм, максимальное — не более 1,6 мм) и нахо­ диться как можно ближе к плоскости циферблата, чтобы свести к минимуму параллакс;

конструкция стрелки должна быть простой, толщина острия — не более ширины самой малой отметки шкалы; рекомендуется, чтобы часть стрелки от центра враще­ ния до самого кончика была того же цвета, что и отмет-

118

1234567890

Ѳ1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Рис. 24. Рекомендуемые начертания и размеры цифр:

1) начертания цифр; 2) отношение высоты цифры к ее ширине; 3) соотноше­ ния высоты и толщины цифр (черная цифра на белом фоне и белая цифра на черном фоне); 4) начертания цифр для нанесения на шкалы; 5) соотноше­ ние высоты цифр и расстояния до объекта чтения

ки шкалы, а остальная часть — того же цвета, что и плоскость циферблата;

стрелки для прямолинейных шкал должны быть от­ четливо видны; их изготавливают довольно широкими у основания, но к концу, обращенному к шкале, они сужа­ ются, переходя в ясно видимую точку;

стрелки не должны закрывать цифр; желательно так­ же, чтобы цифры были размещены с наружной стороны шкалы.

Если стрелки компактно расположенных шкал в нор­ мальном положении ориентированы в одном направле­ нии, то любое отклонение стрелки от нормального поло­ жения немедленно замечается и времени на проверку

119

показаний требуется значительно меньше, чем в том слу­ чае, когда стрелки ориентированы в разных направле­ ниях.

Эффективность работы оператора значительно повы­ шается с введением дополнительных сигнализаторов. На­ пример, при выделении на шкале цветной полоской зоны «Нормально» оператору при контрольном чтении доста­ точно лишь воспринять и оценить взаимное положение стрелки указателя и отметки-сигнализатора. Отметкасигнализатор для привлечения внимания оператора долж­ на отличаться от других отметок шкалы не только цве­ том, но и формой. В ряде случаев дополнительные сигна­ лизаторы следует делать подвижными. Это позволяет при изменении зоны «Нормально» соответственно изме­ нять и положение отметки. Целесообразно также выде­ лять цветом различные участки шкалы, но при условии, что прибор цветным светом не освещен.

Шкалы, размещенные по краям очень больших пане­ лей, снабжаются сигнальными лампочками; желательно, чтобы яркость лампочки при обнаружении отклонений от нормы менялась.

Таким образом, при конструировании стрелочных ин­ дикаторов необходимо учитывать следующие требо­ вания:

стрелочные индикаторы на панели надо устанавли­ вать в плоскости, перпендикулярной линии взора;

цифры должны быть простыми и нанесены на шкалы вертикально; значение числовых показателей на круглых шкалах должно возрастать по часовой стрелке;

градуировка шкал не должна быть более мелкой, чем этого требует точность самого прибора;

наилучшими являются шкалы с ценой деления 1, 5, 10; для шкал, установленных на одной панели, необходи­ мо выбирать одинаковую систему делений и одинаковые

цифры; при конструировании стрелок параллакс следует свес­

ти к минимуму; конец острия стрелки не может быть ши­ ре самого малого деления, чтобы не заслонять цифр и отметок;

при одновременном контрольном считывании по не­ скольким приборам стрелки устанавливаются так, что­ бы при нормальных условиях работы они имели одина­ ковое направление;

120

для облегчения контрольного считывания рабочие и перегрузочные диапазоны выделяются цветом;

необходимо, чтобы фон шкалы был матовым и на стенках приборов не наблюдалось бликов;

поверхность шкалы не должна быть темнее панели, в то время как каркас шкалы может быть темнее;

между цветом фона шкалы и цветом делений и над­ писей нужно сохранять максимальную контрастность.

Освещение шкалы должно быть равномерным, а сте­ пень освещенности должна регулироваться.

Другие индикаторы. Кроме стрелочных индикаторов применяются счетчики прямого отсчета, печатающие уст­ ройства, графопостроители.

Счетчики прямого отсчета используются для получе­ ния количественных данных, когда требуется быстрая и точная индикация. Счетчики следует ставить как можно ближе к поверхности панели, чтобы свести к минимуму параллакс и тени, обеспечить максимальный угол ви­ дения.

Если наблюдатель должен считывать цифры последо­ вательно, они должны следовать друг за другом не чаще двух за 1 сек. Чтобы увеличить показания счетчика или произвести сброс, рекомендуется вращение ручки вос­ становления или сброса счетчика производить по часовой стрелке. Счетчики, используемые для индикации после­ довательности работы оборудования, должны сбрасы­ ваться автоматически по завершении работы. Необходи­ мо предусмотреть средства и для ручного сброса.

Счетчики по возможности должны иметь собственное свечение, а поверхность барабанов счетчика и окружаю­ щие их поверхности — такую отделку, которая сводит к минимуму отсвечивание. Целесообразен высокий цвето­ вой контраст цифр и фона (черные цифры по белому фону или наоборот).

Печатающие устройства применяются тогда, когда требуется запись количественных данных. Печатная ин­ формация должна быть пригодной для непосредственно­ го использования при минимальной потребности в деко­ дировании, перемещении или интерполяции.

Печатающие устройства нужно конструировать так, чтобы обеспечивалось простое и быстрое введение и сня­ тие печатных материалов. Должна быть предусмотрена надежная индикация расходуемого материала (напри­

121