Шкальные отсчетные устройства

Шкала – это совокупность отметок (штрихов), расположенных по прямой, дуге или окружности и соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Указатель выполняется в виде стрелки, индекса или светового пятна, которые занимают определенное положение относительно отметки шкалы и показывают деление шкалы, соответствующее значению измеряемой величины.

Форма, размеры, конструкция шкал и указателей определяются назначением прибора или инструмента, точностью измерений и условиями эксплуатации. Согласно ГОСТу шкалы классифицируются по следующим признакам:

1) по форме циферблата:

– плоские;

– цилиндрические;

– и конические;

2) по конструкции циферблата:

– подвижные – перемещается шкала или ее изображение, указатель остается неподвижным;

– неподвижные – в процессе измерения указатель перемещается относительно неподвижной шкалы;

– комбинированные – шкала и указатель перемещаются относительно друг друга;

3) по начертанию:

– прямолинейные, когда отметки шкалы распределены вдоль прямой линии;

– дуговые, когда отметки расположены по дуге окружности до 180° включительно;

– круговые, когда отметки расположены по дуге окружности свыше 180°;

– винтовые, когда отметки распределены по винтовой линии;

4) по длине делений:

– равномерные шкалы с постоянными интервалом и ценой делений;

– неравномерные с переменным интервалом и ценой деления. Они имеют криволинейную характеристику и непостоянную чувствительность;

– комбинированные;

5) по освещенности:

– несветящиеся шкалы;

– подсвеченные от искусственного источника;

– светящиеся – цифры и отметки покрыты светящейся массой;

6) по расположению нулевой отметки:

– односторонние;

– двусторонние;

– безнулевые;

7) по количеству строк:

– однострочные;

– многострочные шкалы;

8) по способу изготовления циферблата:

– стандартные, изготовляемые заранее для всех приборов данного типа по предварительной градуировке;

– индивидуальные, изготовляемые специально для каждого экземпляра прибора

– градуируемые после сборки и регулировки.

Рис. 6.1 Основные конструктивные формы указателей

В измерительных приборах с непосредственным отсчетом по шкале чаще всего применяются указатели в виде стрелок и индексы в виде штрихов. Наибольшее распространение получили стрелки стержневого, копьевидного и ножевидного типов (рис. 6.1 а - в). Стержневую и копьевидную стрелки используют для грубых отсчетов. С целью повышения точности отсчета применяют ножевидную и нитевую формы концов указателей.

Рис. 6.2 Сечение указателей

Форма сечения указателя (рис. 6.2) должна быть такой, чтобы момент сопротивления площади поперечного сечения был наибольшим при наименьшей массе и моменте инерции самого указателя относительно оси его вращения. Противоположный конец указателя должен уравновешивать его указывающую часть. Уравновешивание производят с помощью грузиков. Для быстрого успокоения колебаний к нерабочему концу крепят успокоитель.

Рис. 6.3 Применение светового луча в шкальных приборах

В приборах с малым вращающим моментом в качестве указателей используют световой луч, перемещающийся по шкале и несущий изображение штриха, перекрестия, стрелки (рис. 6.3). Применение светового луча позволяет повысить чувствительность прибора без увеличения инерционности подвижной части, и устранить ошибку от параллакса.