專利名稱：指針式定值測量儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用指針指示并需進(jìn)行單定值或多定值限量控制類測量儀器。
指針式定值測量儀器現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于物理量的測量指示和調(diào)節(jié)控制，這類儀器的基本工作原理是將被測物理量的值通過測量元件轉(zhuǎn)換為驅(qū)動力矩，指示指針在驅(qū)動力矩作用下產(chǎn)生的位移就可顯示出所測物理量的值，當(dāng)被測物理量的值超過定值指針?biāo)O(shè)定值時，指示指針上的鋁旗進(jìn)入定值指針上設(shè)置的一對平行印刷板電感線圈中，由于鋁旗的高頻渦流效應(yīng)，使電感量減小，選頻網(wǎng)絡(luò)呈高值純阻性阻抗，破壞了振蕩條件，使高頻振蕩器停振或振蕩極弱，高頻振蕩器輸出端高、低電位輸出信號的變化帶動控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，從而實(shí)現(xiàn)對物理量的測量指示和調(diào)節(jié)控制。例如四川儀表十五廠生產(chǎn)的動圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀、江蘇泰縣電器儀表廠生產(chǎn)的ZJZ型電力負(fù)荷定量器等均屬此類儀器。由于這類儀器至今沿用六十年代設(shè)計(jì)的復(fù)雜高頻電感開關(guān)電路，因此存在以下問題(1)高頻振蕩器具有停振時負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的最小阻抗大于起振時負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的最大阻抗這一特性，因此存在控制不靈敏區(qū)，在儀器表盤上顯示出指示指針控制回差大，控制不靈敏區(qū)大約占刻度盤2毫米，使誤差增大；(2)為了減小控制不靈敏區(qū)，又要能滿足起振和停振要求，高頻振蕩器只能調(diào)整在剛能起振以上一點(diǎn)，由于振蕩頻率高，極易受氣候、元件參數(shù)變化、甚至連線位置的變化影響而停振，對于雙定值或多定值類測量儀器其調(diào)整更為困難，故障更多；(3)電路復(fù)雜、元器件數(shù)量多易出故障，維修困難；(4)原有鋁旗面積較大，為了保持指示指針平衡，需增加配重，雙定值指示指針上需裝兩面鋁旗，這樣不僅增加了指示指針重量、降低了測量儀器的靈敏度和增大誤差，而且由于兩塊振蕩線圈板的間距不能太大，但其面積與鋁旗一樣大，因此鋁旗是在一又長又窄的縫中通過，所以?？ㄔ趦蓧K振蕩線圈板中。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供改進(jìn)的指針式定值測量儀器，它采用紅外光電開關(guān)，能徹底解決上述高頻振蕩類電感開關(guān)所存在的問題。
本實(shí)用新型的任務(wù)是通過以下設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型所述指針式定值測量儀器有一指針式表頭，指針式表頭的測量輸入端與測量元件輸出端連接，由指示指針的位移顯示所測物理量的值，其特點(diǎn)是在指示指針上設(shè)置有擋光旗，在定值點(diǎn)或定值指針上設(shè)置有紅外光電頭，紅外光電頭由紅外線發(fā)射管和光電接收管構(gòu)成，兩管之間有一空隙使指示指針上的擋光旗能順利通過，產(chǎn)生定值檢測信號，定值檢測信號輸出端A與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
本實(shí)用新型更好的技術(shù)方案是在定值點(diǎn)或定值指針上并列安置有兩塊紅外光電頭，第一塊紅外光電頭產(chǎn)生記憶信號，第二塊紅外光電頭產(chǎn)生定值檢測信號，其輸出端分別與觸發(fā)器類數(shù)字電路的復(fù)位端、置位端連接，構(gòu)成定值檢測記憶電路，定值檢測記憶電路的信號輸出端B與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，其輸出信號能夠區(qū)別擋光旗分別通過兩塊紅外光電頭時的順序。
如果需要進(jìn)行雙定值限量測控，則應(yīng)在第二定值點(diǎn)或第二定值指針上安置第二定值檢測紅外光電頭，其第二定值檢測信號輸出端C與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
本實(shí)用新型另一完善的技術(shù)方案是定值檢測記憶電路的數(shù)字電路是選用雙主－－從D型觸發(fā)器，第一塊紅外光電頭的信號輸出端經(jīng)二極管D1與觸發(fā)器的復(fù)位端連接，第二塊紅外光電頭的信號輸出端與觸發(fā)器的置位端連接，觸發(fā)器輸出端的電壓信號就能區(qū)別擋光旗分別通過兩塊紅外光電頭的順序，觸發(fā)器的定值檢測記憶輸出端B與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
采用本實(shí)用新型所述指針式定值測量儀器具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)大大減小控制不靈敏區(qū)，控制不靈敏區(qū)只有0.2毫米；(2)減小擋光旗面積，減輕了指示指針重量，只需一面擋光旗就可完成多定值測控，因此可提高儀器靈敏度和減少誤差，由于采用光電藕合，紅外線發(fā)射管與光電接收管之間距離可增大，擋光旗極易通過，而不會被卡??；(3)抗干擾性能好，紅外光電頭平時處于深度飽和狀態(tài)，不會產(chǎn)生誤動作，工作穩(wěn)定可靠；(4)紅外光電開關(guān)電路簡單，元器件數(shù)量少，采用數(shù)字電路IC，可定性分析故障原因，維修方便。
下面參照附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1指針式定值測量儀器原理圖圖2紅外光電頭電路圖圖3雙定值電力負(fù)荷定量器結(jié)構(gòu)原理圖圖4雙定值電力負(fù)荷定量器檢測記憶電路圖圖5雙定值電力負(fù)荷定量器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路圖圖1～2是本實(shí)用新型所述指針式定值測量儀器的最普通實(shí)施方案，它有一指針式表頭1，指針式表頭的測量輸入端2與測量元件輸出端連接，指示指針3在表盤4上指示的數(shù)值就是所測物理量的值，在指示指針3上設(shè)置有擋光旗5，擋光旗5可以選用鋁箔或其它擋光材料制成，在定值點(diǎn)或定值指針6上設(shè)置有紅外光電頭7，為了便于隨時根據(jù)需要進(jìn)行定值，最好采用定值指針，紅外光電頭7由紅外線發(fā)射管8和光電接收管9構(gòu)成，兩管之間有一空隙10使指示指針上的擋光旗5能順利通過而不會被卡住，當(dāng)擋光旗5遮擋住紅外線發(fā)射管8的窗口時，光電接收管9未受光照而截止，由此產(chǎn)生的定值檢測信號使定值檢測信號輸出端A的輸出電壓信號改變，并使與其連接的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要利用現(xiàn)有成熟的電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此上述技術(shù)方案的要點(diǎn)是由紅外光電頭7與檔光旗5共同產(chǎn)生指示指針到達(dá)定值點(diǎn)的開關(guān)電壓信號。
圖2～4是本實(shí)用新型所述指針式定值測量儀器用來制做雙定值電力負(fù)荷定量器的實(shí)施例，它的指針式表頭1是選用變換式三相功率表，指示指針3用來指示實(shí)際功端 Q端復(fù)位為高電平，BG5導(dǎo)通，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的繼電器J4復(fù)位，電路停止報警，這是峰1區(qū)的簡單工作原理。第二定值指針12上安置有第二定值檢測紅外光電頭20，其信號輸出端C與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，在峰2受控時段內(nèi)，開關(guān)K2使繼電器J2通電，J2的常開觸點(diǎn)J2－4閉合，第二定值檢測紅外光電頭通電，當(dāng)擋光旗5擋住紅外線發(fā)射管D4時，光電接收管BG3未受光照而截止，通過二極管D4，使BG5截止，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，擋針21起限位作用，當(dāng)用電功率超過峰2預(yù)定值時，擋針21使指示指針3上的擋光旗5停留在紅外光電頭20的空隙中。
權(quán)利要求1.指針式定值測量儀器，有一指針式表頭(1)，其特征是在指示指針(3)上設(shè)置有擋光旗(5)，在定值點(diǎn)或定值指針(6)上設(shè)置有紅外光電頭(7)，紅外光電頭(7)由紅外線發(fā)射管(8)和光電接收管(9)構(gòu)成，兩管之間有一空隙(10)，定值檢測信號輸出端A與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指針式定值測量儀器，其特征是在定值點(diǎn)或定值指針(6)上并列安置有兩塊紅外光電頭，第一塊紅外光電頭(13)產(chǎn)生記憶信號，第二塊紅外光電頭(14)產(chǎn)生定值檢測信號，其輸出端分別與觸發(fā)器類數(shù)字電路的復(fù)位端(16)、置位端(17)連接，構(gòu)成定值檢測記憶電路，其定值檢測記憶信號輸出端B與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述指針式定值測量儀器，其特征是在第二定值點(diǎn)或第二定值指針(12)上安置有第二定值檢測紅外光電頭(20)，其第二定值檢測信號輸出端C與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述指針式定值測量儀器，其特征是定值檢測記憶電路的數(shù)字電路是選用雙主－－從D型觸發(fā)器(15)第一塊紅外光電頭(13)的信號輸出端經(jīng)二極管D1與觸發(fā)器(15)的復(fù)位端(16)連接，第二塊紅外光電頭(14)的信號輸出端與觸發(fā)器(15)的置位端(17)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了改進(jìn)的指針式定值測量儀器，它有一指針式表頭，在指示指針上設(shè)置有擋光旗，在定值指針上設(shè)置有紅外光電頭，紅外光電頭由紅外線發(fā)射管和光電接收管構(gòu)成，兩管之間有一空隙使擋光旗能順利通過，紅外光電頭提供的開關(guān)信號使控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。它的控制不靈敏區(qū)極小，可減小擋光旗面積和指示指針重量，提高靈敏度，抗干擾性能好。
文檔編號G01D13/22GK2098007SQ9121475
公開日1992年3月4日 申請日期1991年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月18日
發(fā)明者李久林, 吳寧利 申請人:內(nèi)江供電局