液面高度测试器

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为了监测油的液面的高度,我们用简单的电桥电路制作了这台液面高度测试器。

电桥电路见图1,当W\(_{1}\)变化时,通过调整W2使电桥重新达到平衡。电桥平衡与否是由接在电桥电路中的微安检流计来检验,当电桥平衡时,表针指示为“0”

图1
图1 🔍原图 (539×405)

我们把W\(_{1}\)、W2分别安在图2、图3所示的装置中。图1中,电位器W\(_{1}\)的动臂轴固定在滑轮的中心,当浮子随着液面变化升高或降低时,通过滑轮上的拉线就带动滑轮旋转,滑轮又带动电位器动臂轴转动,W1阻值变化,电桥电路失去平衡。为了测出液面的高度变化,应旋动图3中的W\(_{2}\)的旋柄,直到检流计上的表针指示为0,这时电路又重新达到了平衡。通过W2旋钮刻度盘上的读数,就可以知道液面的高度。

图2
图2 🔍原图 (580×489)

图中, W\(_{1}\)、W2、W\(_{3}\)用1~3K的电位器,要求W1、W\(_{2}\)用同一型号的旋转角度大、精确度较高的线绕电位器,我们用的是XW-030型的电位器。R1~R\(_{4}\)用1/4瓦的100~300欧的电阻。滑轮最好用塑料材料制作,直径的大小根据可测的液面变化范围而定。它的测量范围不超过一米,否则因滑轮大影响精度。滑轮的直径可以按公式φ=360°h/dπ计算,式中φ为滑轮直径,h是所测的液面的变化范围。d为电位器旋转角度,π=3.14。拉线宜选用没有伸缩性的材料。浮子的形状见图2。电源电压为3伏。

安装时,W\(_{1}\)、滑轮、浮子、配重锤等安置在待测的装油器皿中,浮子要有1/3部分露出液面,配重锤的重量要经过实验来决定,以动作灵敏为好。配重锤在实验和监测时最好不露出液面。

把W\(_{2}\)、表头等安置在监测室里,旋钮上的刻度盘刻度要准确。刻度盘的直径与滑轮直径一样大小。它们的中心孔不能打偏,否则会带来较大的测量误差。因为从放置油的地方到监测室可能有一段距离,若用长导线,可能就有一定的电阻,所以若是把这个电阻算在R1、R\(_{2}\)的阻值上,应在取定R1、R\(_{2}\)(加导线电阻)后再取R3、R\(_{4}\)阻值,以保证R1/R\(_{2}\)=R3/R\(_{4}\)。

调试时,先把W\(_{1}\)阻值旋到最小,然后调W2使表针指示为0,这点定为刻度盘的起始点(起始高度),然后逐渐调整W\(_{1}\),在W2上定下各刻度。

测量时,把W\(_{3}\)阻值调到最大,然后边调W2,边减小W\(_{3}\)阻值,使表针变化明显且指到0,读出刻度盘上的读数即可。

若要监测几个测试点,可共用一套图3装置,在监测室里安一转换开关,把W\(_{2}\)分别转接到各测试电路上。(周志文)