МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ "ЛЬВIВСЬКА ПОЛIТЕХНIКА"
РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ МАНОМЕТРІВ
ТА МАНОМЕТРИЧНИХ ДАВАЧІВ ТИСКУ
Методичні вказівки
до курсового проектування
з курсу
"Проектування приладів вимірювання механічних величин"
для студентів спеціальності 7.05100302 і 8.05100302
"Прилади і системи точної механіки"
Затверджено
на засіданні кафедри
приладів точної механіки
Протокол № 10 від 27.06.2013 р.
Львівська політехніка 2013
Розрахунок і конструювання манометрів та манометричних давачів тиску. Методичні вказівки до курсового проектування з курсу "Проектування приладів вимірювання механічних величин" для студентів спеціальності 7.05100302 і 8.05100302 "Прилади і системи точної механіки" /Укладачі: М. Тихан, Р. Дейнека – НУ «ЛП», 2013.- 28 с.
Укладачі: М. Тихан, канд.техн.наук, доцент,
Р. Дейнека, канд.техн.наук, доцент,
Відповідальний за випуск О.В. Івахів, докт.техн.наук, професор.
Рецензенти: Мокрицький В.О. канд. техн. наук, доц.
Ключковський С.М. канд. техн. наук, доц.
Манометри і давачі тиску з трубчастою одновитковою пружиною належать до числа найбільш поширених пружинних манометрів і давачів тиску. Дія їх базується на використанні залежності між пружною деформацією чутливого елементу (одновиткової трубчастої пружини) і внутрішнім тиском.
До приладів з трубчастою одновитковою пружиною відносяться манометри, мановакуумметри і вакуумметри технічного загального і спеціального (газові) призначення, контрольні, зразкові, манометри високих тисків, електроконтактні манометри з електро- або пневмодавачем, реле і давачі тиску, у яких переміщення кінця пружини передається якорю індуктивного або трансформаторного давача. В якості чутливого елементу найбільш широке застосування мають одновиткові пружини еліптичного і плоскоовального перерізів.
РОЗРАХУНОК МАНОМЕТРИЧНОЇ ПРУЖИНИ, НАВАНТАЖЕНОЇ ТИСКОМ
Манометричні трубчасті пружини найчастіше виконують у вигляді одновиткових пружин (пружин Бурдона), вісь яких представляє собою дугу кола з центральним кутом 200...270(. Ці пружини виготовляють з матеріалів, які після механічної і термічної обробок мають високу пружність і міцність. Матеріали, які використовуються для виготовлення пружних чутливих елементів, повинні мати достатню міцність і витривалість. Їх механічні характеристики повинні бути стабільними в часі і мало залежати від зміни температури. Фізико-механічні властивості матеріалів, які використовуються для виготовлення манометричних пружин, приведені в таблиці 1.
Основною характеристикою пружини є чутливість , яка рівна відношенню переміщення кінця трубки (або кута розкручування) до прикладеного тиску [1, ст.13]. В межах пружних деформацій чутливість постійна.
Другою важливою характеристикою пружини є її жорсткість, тобто сила (або момент), прикладена до вільного кінця пружини, віднесена до переміщення (або до кута розкручування).
На рис.1 зображені форми поперечних перерізів трубчастих пружин, які найчастіше зустрічаються. Звичайний поперечний переріз буває плоскоовальним (рис.1,а), еліптичним (рис.1,б) або -подібним (рис.1,г). Пружина еліптичного перерізу більш складна у виготовленні, але при однакових габаритах має більшу чутливість. Пружини -подібного перерізу мають меншу чутливість, але більш технологічні. В приладах, де пружний елемент повинен мати мінімальний початковий об’єм (наприклад в манометричних термометрах), використовують трубки “гантелеподібної форми” перерізу (рис.1,д).
Таблиця 1
Матеріали, які застосовують для пружних елементів манометрів і давачів тиску
Матеріал
Марка,
ДСТ
Границі, МПа
Модуль
пружності
Коефіцієнт,
міцності
текучості
пружності
Температурний модуль пружності
Лінійного розширен-ня
Латунь
Л-68
ДСТ 15527-70
330
740
100
520
40
500
11,0
11,5
4,8
20
Напівтомпак
Л-80
ДСТ 15527-70
310
680
120
520
80
420
10,6
11,2
18,8
Томпак
Л-90
ДСТ 15527-70
260
520
130
400
70
370
9,15
10,5
18,4
Нейзільбер
МНЦІ5-20
ДСТ 492-73
450
800
140
600
100
12,6
14,0
16,6
Бронза олов’яно-цинкова
БрОЦ4-3
ДСТ
5017-74
350
550
8,5
10,0
18
Бронза кремнієво-марганцева
БрКМц3-1
ДСТ
18175-78
400
750
160
420
120
360
10,5
11,5
18
Бронза олов’яно-фосфорна
БрОФ6,5-0,4
ДСТ
5017-74
450
800
250
650
11,2
4,8
17,1
Бронза берилієва
БрБ-2
ДСТ 18175-78
600
950
350
900
62
770
11,7
13,1
3,1
16,6
Хромованадіє-ва сталь
Ст50ХФА
ДСТ 14959-79
1300
1100
21,2
11,8
Вольфрамо-кремниста сталь
Ст65С2ВА
ДСТ
14959-79
1900
1700
19,0
Хромиста сталь
Ст30ХІ3
ДСТ 5632-72
1800
1350
Хромиста сталь
Ст40ХІ3
ДСТ 5632-72
1680
1400
22,3
Хромо-нікель-титанова сталь
Ст12ХІ8Н9Т
ДСТ 5632-72
450
580
160
220
19,0
Залізо-нікель-титановий сплав
36НХТЮ
ДСТ 10994-74
700
1300
350
100
650
750
19,0
20,0
2-3
13,0
Залізо-нікель-титановий сплав
42НХТЮ
ДСТ 10994-74
700
1250
800
1000
600
700
18-19
0,2-3
9,5
Залізо-нікель-титановий сплав
36НХТЮ
ДСТ
10994-74
950
1480
650
1150
850
950
21
2-3
12-13
Пружини з перерізом в формі “вісімки” (рис.1,ж) найбільш міцні, їх використовують для вимірювання підвищених тисків (до сотень мегапаскаль). Для вимірювання високих тисків (до тисяч мегапаскаль) використовують грубостінні пружини плоскоовального перерізу (рис.1,е). Для вимірювання тисків порядку десятків і сотень мегапаскаль використовують трубчасті пружини А.Г.Нагаткіна (рис.1,в,з). Внутрішній отвір пружини Нагаткіна має круглу форму і розташований ексцентрично відносно зовнішнього контура поперечного перерізу. Трубки бувають тонкостінні, коли 0,6(0,7 і грубостінні, коли 0,6(0,7, де - товщина стінки трубки, - мала піввісь перерізу. Можливі розміри поперечних перерізів трубчастих пружин зведені в табл. 2.
Рис.1. Поперечні перерізи трубчастих пружин.
Таблиця 2
Розміри перерізів трубчастих пружин
Форма перерізу
Перерізи трубчастих пружин, мм
Овальна
11,4
3,1
1
11,6
2,8
1
11,7
2,8
1
11,8
2,4
1
16,0
6 0,2
1
20,0
5 0,2
1
Плоскоовальна
8,0
4,1
2,05
8,1
3,8
1,9
8,2
3,4
1,7
8,3
3,6
1,8
8,4
3,1
1,55
8,6
3,0
1,5
10,6
3,5
1,75
10,7
3,3
1,65
10,8
3,1
1,55
15,0
10 0,2
5,0
40,0
12 0,2
6,0
Товщину стінки вибирають з ряду:
0,15 0,015; 0,20 0,02; 0,25 0,03; 0,30 0,03; 0,35 0,03; 0,38 0,03; 0,40 0,03; 0,45 0,03; 0,50 0,03; 0,55 0,03; 0,55 0,03; 0,60 0,04; 0,65 0,04; 0,70 0,04; 0,75 0,04; 0,80 0,04; 0,85 0,05; 0,90 0,05; 0,95 0,05; 1,00 0,05; 1,10 0,05; 1,20 0,05; 1,30 0,05; 1,40 0,05; 1,50 0,05; 1,60 0,05; 1,70 0,05; 1,80 0,05.
Товщину стінки трубки визначають за допомогою номограм, показаних на рис.2, рис.3, рис.4, рис.5. Графіки розроблені тільки для трубок плоскоовальної форми з відносним радіусом центральної осі, рівним відповідно 2,4,6 і 8.
Для визначення товщини стінки трубки необхідно вибрати матеріал і запас міцності трубки , звичайно приймається 1,8...2,5. Надалі при відомих , і максимальному вимірювальному тиску розраховуємо відношення
; . (1)
Для визначення за номограмами товщини стінки трубки необхідно задатися відношенням , а потім, задаючись різними значеннями , за номограмою знаходимо ряд відношень осей перерізу. Для цих варіантів за кривими визначаємо безрозмірні напруження, а потім . Всі дані зводимо в таблицю наступної форми.
Порівнюючи з , відкидаємо варіанти з > і вибираємо один з них, в якому < .
В результаті розв’язку, який детально викладено в [1], отримуємо формулу для кута повороту кінця пружини під дією тиску.
, (2)
де - радіус кривизни центральної осі пружини, - головний параметр пружини;
. (3)
Параметри , і показані на рис.1,а.
Для пружин еліптичного і плоскоовального перерізів числові значення коефіцієнтів і в залежності від відношення піввісей перерізу подані в таблиці 3.
а) R/d=2 б) R/d=4
в) R/d=6 г) R/d=8
Рис.2. Номограми для розрахунку пружин плоскоовального перерізу:
Таблиця 3
Значення коефіцієнтів до формул для розрахунку
манометричних трубчастих пружин
Форма
перерізу
1
1,5
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Плоско-
0,637
0,59
0,54
0,48
0,44
0,41
0,39
0,372
0,360
0,350
0,343
0,267
овальна
0,096
0,110
0,115
0,121
0,121
0,121
0,121
0,120
0,119
0,119
0,118
0,114
0,149
0,151
0,144
0,131
0,122
0,115
0,110
0,107
0,105
0,103
0,101
0,083
0,083
0,085
0,082
0,074
0,069
0,065
0,062
0,060
0,059
0,057
0,056
0,044
0,811
0,713
0,652
0,591
0,552
0,524
0,504
0,488
0,476
0,467
0,459
0,296
Еліптич-
0,750
0,636
0,566
0,493
0,452
0,430
0,416
0,406
0,400
0,395
0,390
0,368
на
0,083
0,062
0,053
0,045
0,044
0,043
0,042
0,042
0,042
0,042
0,042
0,042
0,197
0,149
0,142
0,121
0,111
0,106
0,102
0,100
0,098
0,097
0,095
0,089
0,098
0,078
0,066
0,057
0,052
0,048
0,047
0,046
0,046
0,045
0,045
0,041
0,833
0,662
0,584
0,499
0,459
0,439
0,429
0,423
0,416
0,410
0,404
0,381
Переміщення кінця пружини в напрямку радіуса (рис.3)
. (4)
Переміщення кінця пружини в напрямку дотичної
. (5)
Повне переміщення знаходимо як геометричну суму
. (6)
Коефіцієнт Г визначаємо за формулою
. (7)
Крива зміни коефіцієнта Г в залежності від величини центрального кута пружини показана на рис.4.
Рис.3. Переміщення кінця трубчастої пружини
Рис.4. Криві коефіцієнта Г і кутів і
Замінюючи в формулі (6) відносний кут повороту виразом (2), отримуємо переміщення кінця пружини в залежності від тиску:
.(8)
Кут між напрямком повного переміщення і дотичної до осі пружини
.(9)
Крива зміни кута в залежності від величини центрального кута пружини приведена на рис.4.
Якщо кінець трубки Бурдона закріплений пружно (наприклад він з’єднаний з плоскою або гвинтовою пружиною), тягова сила, з якою ця трубка буде діяти на пружину, залежить від жорсткості і розміщення пружини і може бути визначена за умовою рівності переміщення трубки Бурдона і пружини. Для манометрів з безнульовою шкалою початковий натяг гвинтової циліндричної пружини повинен бути вибраний так, щоб при тиску трубка Бурдона залишилася нерухомою, тобто щоб тягова сила , що розвивається трубкою Бурдона, була меншою від сили початкового натягу гвинтової пружини. Тоді кінець трубки Бурдона буде притиснений до нерухомого упору з силою -.
При тягова сила рівна силі попереднього натягу циліндричної пружини, при цьому кінець трубки Бурдона ще нерухомий, але сила контакту між трубкою і упором рівна нулю:
-= 0.
Виходячи з цієї умови знаходимо силу попереднього натягу циліндричної гвинтової пружини
. (10)
При тиску тягова сила стає більшою від сили натягу пружини, трубки Бурдона відривається від упору і здійснює хід.
Так як гвинтова циліндрична пружина в даному випадку обмежує переміщення кінця трубки Бурдона в напрямку дотичної до центральної осі трубки, для визначення тягової сили слід скористатися виразом
. (11)
Тягова сила на кінці пружини в радіальному напрямку
. (12)
Числові значення коефіцієнтів і можна визначити за кривими, показаними на рис.5.
Переміщення кінця пружини за напрямком дотичної при збільшенні тиску до
, (13)
де - чутливість за тиском трубки Бурдона в напрямку дотичної;
,
- жорсткість гвинтової пружини.
Рис.5. Криві коефіцієнтів , ,
і
Найбільше зусилля, що розтягує гвинтову пружину (рис.6).
;
де - деформація пружини при розтягу її силою ; - переміщення пружини при зміні сили тяги від до .
Рис.6. Характеристика пружини з попереднім натягом
Фіктивна деформація , яка відповідає міжвитковому тиску ОА, може буде в декілька разів більшою, ніж робоча деформація пружини . Для пружини, що розраховується, з міжвитковим тиском слід прийняти =. В цьому випадку пружина
починає розтягуватися при дії на неї сили . Розрахунок на міцність і жорсткість пружини з попереднім натягом такий же, як і розрахунок пружини з зазором.
Для вимірювання тиску понад 1(10Па застосовуються манометри з одновитковою товстою пружиною А.Г.Нагаткіна, яка виготовляється із хромованадієвої сталі марки 50 ХФА. Зусилля, яке діє по каналу трубки вздовж нейтральної осі, здійснює момент відносно осі перерізу, згинаючий трубчасту пружину в сторону більш товстої стінки. Трубка може бути розрахована для тисків до 25(10Па. Переміщення вільного кінця таких пружин знаходять за формулами
; (15)
; (16)
; (17)
, (18)
де ; ; ; ; - визначаються за рис. 3 і 7; - сила, направлена вздовж осі каналу; ; - згинальний момент відносно осі , ==; - площа перерізу пружини.
Рис.7. Поперечний переріз трубок Нагаткіна.
Для пружини з лискою (рис.7,а)
; (19)
. (20)
. (21)
Для пружини з ексцентричним отвором (рис.7,б).
; (22)
; (23)
. (24)
Деяке перевищення отриманих за розрахунком переміщень пояснюється наявністю в трубці радіальних напружень, які не враховуються.
При розрахунку доцільно приймати:
1. Зовнішній діаметр перерізу пружини =10...18 мм (необхідно враховувати, що чим менший надлишковий тиск, тим меншим повинен бути діаметр пружини ).
2. Діаметр канала трубки =0,25...0,5 (при визначенні положення каналу пружини слід пам’ятати, що мінімальна товщина стінки пружини повинна бути не менша 1,5...2 мм).
3. Радіус кривизни трубки =0,35...0,4 , де - діаметр корпусу (для манометрів високого тиску =250 мм).
4. Ексцентриситет 0,5;
5. Переміщення =2,5...5 мм.
Після попереднього визначення переміщення кінця трубки необхідно перевірити її на міцність. Найбільше нормальне напруження на поверхні каналу в найтоншій частині перерізу трубки визначається за формулою
,
де =0,5; =0,5; =0,25;
;
=1,25...1,3 - коефіцієнт запасу.
2. РОЗРАХУНОК ПЕРЕДАВАЛЬНО-ПОМНОЖУВАЛЬНОГО МЕХАНІЗМУ
Шлях, який проходить кінець трубки, прямо пропорційний зміні, тиску, тому для забезпечення рівномірності шкали приладу необхідно, щоб передавально-помножувальний механізм мав постійне передавальне відношення і тільки перетворював поступальне переміщення кінця трубки в обертовий рух стрілки.
Повне передавальне відношення може бути знайденим, як відношення кінця стрілки до переміщення кінця трубки
, (25)
де - переміщення кінця стрілки, мм; дану величину можна знайти, якщо задатися кутом повороту стрілки (в манометрах приймають = (270(10(); тоді =; - довжина стрілки; - переміщення кінця трубки, мм, визначено за формулами (8) і (13).
Загальне передавальне відношення передавально-помножувального механізму
, (26)
де - передавальне відношення між стрілкою і сектором
,
, - радіус відповідно сектора і триба; - передавальне відношення дезаксіального кривошипно-шатунного механізму.
; (27)
де - довжина відповідно кривошипа і шатуна; - величина дезаксиалу; - кут повороту кривошипу.
Таким чином,
Необхідно, щоб величина була постійна. Це можливо, якщо обидва співмножники будуть постійними. Однак видно, що перший співмножник - величина постійна, а другий - змінна, що є функцією кута . Другий співмножник постійний і рівний одиниці при =90(. Тому для того, щоб шкала приладу була практично рівномірною, необхідно, щоб при =90( кінець трубки знаходився в середньому положенні, тобто повзун кривошипно-шатунного механізму мав переміщення, рівне .
Знаючи величину розраховану за (25), і прирівнюючи другий співмножник в формулі, яка визначає , одиниці, можна отримати довжину кривошипа
, . (28)
Задаючись числом зубців триба (14) і модулем зубчастої передачі (=0,2...0,8 мм), визначають орієнтовно радіуси триба
і зубчастого сектора
.
Визначення довжини стрілки див. в розд.5.
Для регулювання загального передавального відношення передавально-множинного механізму в хвостовику сектора передбачений паз, який дозволяє міняти довжину кривошипа. З метою визначення положення передавального механізму здійснюється наступна побудова (рис.8). З точки - осі обертання триба - проводяться в мірилі 2:1 чотири концентричні дуги кола радіусами: 1) ;.2) ; 3) ; 4) (середній радіус трубчастої пружини). Під кутом до дотичної в точці В, що визначається за формулою (9), проводиться лінія переміщення кінця трубки. Із точки до даної лінії проводять перпендикуляр, точки О і А характеризують положення кривошипно-шатунного механізму. З’єднавши точки А і В отримаємо величину - довжину шатуна. Проводячи через точку О лінію, яка паралельна до лінії переміщення кінця трубки, отримаємо величину дезаксіала .
Рис.8. Схема визначення положення передавального механізма.
Точки О, А і В характеризують середнє положення кривошипно-шатунного механізма. Відклавши від точки В в обидві сторони відрізки, рівні
, і накресливши кривошипно-шатунний механізм в крайніх положеннях (див. пунктирні лінії), отримують кути і , в межах яких обертається кривошип.
3. РОЗРАХУНОК ВОЛОСКА
Спіральна пружина - волосок призначена для знищення люфтів в передавально-помножувальному механізмі і для здійснення силового замикання. Для останнього необхідно, щоб волосок подолав сили або моменти тертя, тобто мінімальний момент, який розвивається волоском, повинен бути більшим приведеного до осі волоска момента тертя всього механізму
, (29)
де - сумарний момент тертя, приведений до осі волоска; даний момент рівний сумі приведених моментів тертя в осях механізму (осях деталей, що обертаються і шарнірних з’єднань)
, (30)
- момент тертя у -ої осі; - передавальне відношення від -ої до осі волоска,
або
;
- момент тертя від ваги і осі триба
, (31)
- коефіцієнт тертя для матеріалів цапфи і опори, при розрахунках приймати =0,15; - вага трибу з віссю, його визначають, знаючи геометричні розміри і питому вагу матеріалів деталей; - радіус цапфи приймають конструктивно; - момент тертя від ваги системи сектор - кривошип, його визначають аналогогічно ; - передавальне відношення від осі сектора до осі триба
;
і - моменти тертя в шарнірах А і В (див.рис.8), цими величинами можна знехтувати; - коефіцієнт запасу; введення даного коефіцієнта пояснюється тим, що сили тертя не постійні і можуть змінювати свою величину, звичайно приймають =2-4;
- ккд механізму
; (32)
- ккд зубчастої передачі триб-сектор;
і - число зубців відповідно триба і сектора;
- ккд двохплечевого важіля, який може бути знайдений за залежністю:
, (33)
- коефіцієнт тертя в шарнірі А (див.рис.8); - радіус цапфи в шарнірі А приймають конструктивно;
,
- коефіцієнт тертя в шарнірі О; - радуіс цапфи в шарнірі О, приймають конструктивно; - довжина кривошипу; - довжина шатуна; - ккд шарніра В (див.рис.8);
,
- коефіцієнт тертя в шарнірі В; - радіус цапфи в шарнірі В, приймають конструктивно.
Значення кутів і приймають для одного положення механізму. Визначивши мінімальний момент, що розвивається волоском, знаходимо жорсткість волоска
, (34)
де - повний кут закрутки волоска,; - робочий кут закрутки волоска, рівний куту повороту стрілки приладу.
З другої сторони жорсткість волоска
, (35)
де E - модуль пружності матеріалу волоска; - момент інерції перерізу волоска
- ширина волоска, її вибирають конструктивно в межах 0,3...3 мм; - товщина волоска.
Волоски виготовляються з сталі марки У8А і У10А, модуль пружності Е = 2(105 Мпа, допустима напруга на згин = 98(147 МПа; з бронзи марки БрБ2, Е= (11,7(13,5)(10МПа, = 78,5(98 МПа, із бронзи марки Бр.ОФ 6,5(0,15, Е= 11,2(10МПа, = 78,5(98 МПа.
Товщину волоска можна отримати з рівняння міцності
(36)
звідки
, (37)
де - допустима напруга згину матеріалу волоска.
Довжина волоска
. (38)
Число витків волоска
, (39)
якщо отриманий дробовий результат, його заокруглюють до цілого числа в більшу сторону. Потім розраховується відстань між витками. При цьому слід задатися зовнішнім діаметром волоска =12...15мм і внутрішнім =3...5мм.
4. РОЗРАХУНОК ПОХИБКИ ПРИЛАДУ
4.1. Похибка приладу від змінної величини передавального відношення передавально-помножувального механізму
Так як передавальне відношення кривошипно-шатунного механізму - величина змінна, а при визначенні передавальне відношення дезаксиального кривошипно-шатунного механізму було прийняте рівним одиниці, то при розрахунку приладу була допущена похибка, її визначають за залежністю
, (40)
де , - загальне передавальне відношення передавально-помножувального механізму, визначають відповідно для середнього положення механізму при .
Допустима приведена похибка залежить від класу точності приладу, який повинен бути вказаним в технічній умові на прилад.
4.2. Похибка приладу від тертя
Похибка манометра в відсотках від тертя
, (41)
де - сила тертя, приведена до кінця трубки,
,
- сумарний момент тертя, приведений до осі волоска, розрахований за формулою (30); - радіус стрілки (вибирається згідно габаритів приладу за таблицею 4); - тягове зусилля трубки
; (42)
- тягове зусилля трубки в радіальному напрямку
.
- тягове зусилля трубки в напрямку дотичної до осі
.
Для пружнозакріпленого кінця трубки Бурдона, визначається тільки сила .
5. РОЗРАХУНОК ВІДЛІКОВОГО ПРИСТРОЮ
При розрахунку шкал необхідно:
1. Побудувати графік , де - кут повороту стрілки відлікового пристрою; - вимірювальне переміщення пружного чутливого елемента.
2. Побудувати графік і за ним визначити граничний теоретичний коефіцієнт нерівномірності шкал.
,
де і - граничні значення передавального відношення механізму.
Розрахунки величин, необхідні для побудови графіка, вигідно виконувати в табличній формі за допомогою програмуючого мікрокалькулятора.
3. Розрахувати довжину шкали
,
де - повний кут повороту стрілки, град.
Таблиця 4
Розміри стрілок, мм
Діаметр корпусу приладу
80
30
0,5
0,1(0,3
100
38
1,5
0,1(0,3
150
60
1,0
0,1(0,3
200
80
1,5
0,1(0,3
250
100
1,5
0,1(0,3
300
125
2,0
0,1(0,3
Повний кут повороту стрілки звичайно вибирається меншим 360(, щоб нульова поділка не співпадала з кінцевою. В цьому випадку між нульовою і кінцевою. В цьому випадку між нульовою і кінцевою поділками виникає “білий” кут .
4. Визначити ціну поділки шкали
,
де - границя допустимої абсолютної основної похибки, вираженої в одиницях вимірювання величини на вході (виході) або умовно в поділках шкали
,
де - клас точності приладу; - значення вимірювальної величини на вході (виході) або нормуюче значення, виражене в тих самих одиницях, що і .
В стандартах затверджений наступний ряд точності приладів: 0,005;0,02; 0,10; 0,20; 0,50; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0.
5. Розрахувати число поділок шкали
.
6. Повне число поділок, тобто число поділок, що приходиться на всю довжину дуги кола,
.
7. Діаметр шкали
,
де - довжина поділки шкали, вибирається не менше 2 мм або 2 см (вказівки до розділу 6).
8. Нанести на шкалу основні , середні В і малі С відмітки і проставити числа відліку. Вказати розміри цих відміток.
9. Визначити допустимі відхилення між двома сусідніми відмітками і між любими двома відмітками і межах всієї шкали.
10. Вказати шрифт чисел відліку і місце їх нанесення на шкалу.
6. ПОДІЛКИ І ВІДМІТКИ ШКАЛ
1. Відмітки, цифри, умовні позначення та інші елементи, що описують шкалу, повинні мати:
- чорну матову поверхню при світлому кольорі лицевої поверхні циферблату;
- білу матову поверхню при темному кольорі лицевої поверхні циферблату.
Допускається в залежності від функціонального призначення приладу або від внутрішніх умов діяльності оператора виділити окремі елементи, які описують шкалу яскравим кольором (зеленим, жовтим, червоним і т.п.).
При цьому, як правило, жовтим кольором виділяють вихід вимірювального параметру від норми, а червоним - його аварійне значення.
Тип СК (стержнева конічна)
Тип СП (стержнева профільна)
2. Матеріали, покриття, фарби і емалі, який застосовуються для виготовлення циферблатів і шкал, повинні відповідати вимогам, які ставляться до приладів конкретних видів (типів) в залежності від умов експлуатації. Якість покриття циферблатів за І і ІІ класами визначено ДСТ 9.032-74.
3. Число шкал на циферблаті повинно бути не більше п’яти, а число різних кольорів - не більше чотирьох.
4. Побудова шкали повинна базуватися на