仪表人怎么能不会自制一把趁手的工具!

 
导读

在仪表维修中,如果有一些小巧轻便的工具、仪器使用,会是很方便的,本文重点为大家讲解常用的几种工具,帮助大家学习,如果看懂了,就动手试试吧!

 

压力表起针器的制作及使用
工具一

 

修理和调校弹簧管压力表吗,要把指针完整无损的从中心轴上取下来,需要使用起针器,即可平稳地取下指针,又不会损坏压力表的中心轴。压力表起针器可购买成品,由于其结构简单,完全可以自己制作,通过制作还可以提高仪表工的动手能力。

 

1、制作方法

 

准备一个M20或M22的普通螺母。按下图所示,把图中螺母上的虚线部分去除,有条件时可用机床加工,当然也可以采用手工锯割、锉削加工的方法。

 

 

然后再按照下图所示尺寸,在A端钻孔并攻丝,在拉脚(B)锉削加工一个半圆。由于选用螺母厚度不一定相同,因此,图中标注的2个尺寸h/2分别是指螺母厚度的1/2,即A端面钻孔并攻丝的圆心点,及拉脚(B)锉削加工一个半圆的圆心点,均应选择在螺母厚度的1/2处。

 

再找一颗M6的螺钉,在没有螺纹的一端,焊接上横杆或圆手柄,由于其尺寸灵活性很大,图中没有标注具体的尺寸,可根据自己的喜好来加工制作就行了。在有螺纹的另一端固定安装上顶针,一个起针器就做好了,制作好的起针器形状如图所示:

 

顶针直径只要有Φ0.7mm、Φ1mm、Φ1.2mm三种,就可以满足大多普通、精密压力的使用了,其中应用最多的是Φ1mm的,其他规格可根据企业实际情况加工制作,而顶针与M6螺杆的固定方式有三种形式,顶针的加工如下图中的E端局部放大图所示。其制作方法如下:

 

上图中(a)是采用钻孔攻丝的方法,攻2.6mm的螺纹,钻孔直径为2.15mm,孔可以钻深点以方便攻丝操作,然后旋上螺钉,旋紧后对螺钉外漏部分进行锉削加工,锉削成图中所示的圆锥状,这样顶针就加工好了。

 

上图中(b)是采用焊接的方法,即根据顶针直径钻一个小孔,再找一小截钢丝做顶针,插入已钻好的孔中,用铜焊或者锡焊进行焊接,焊接后对顶针稍作锉削加工即可。

 

上图中(c)是采用缩孔的方法,即根据顶针直径钻一个小孔,但孔的直径要比插入做顶针的钢丝稍大一点,把钢丝要插入孔中的一端用锤进行敲打使其变扁一点,然后把钢丝插入钻好的孔中至底部,用圆冲头对孔边进行缩孔,使插入的钢丝既能活动又掉不出来即可,对顶针端头稍作锉削加工即完成。

 

(2)使用方法

 

起针时要双手操作,左手拿着起针器,先将拉脚套在指针轴套后面,然后把起针器的顶端与机芯中心轴对正,然后用右手顺时针方向旋转顶针杆上的横杆或圆手柄,即可将指针取下来。

 

 

电阻信号发生器制作及使用
工具二

 


在现场维修电阻式温度以表时,常会用到电阻箱。有时只要一个能变化的电阻信号来判断以表的故障,而对电阻值精度没有过高的要求,遇到高空作业携带电阻箱也不方便。这时如有个小巧轻便的电阻信号发生器就方便了。如制作一个很简单的电阻信号发生器,就可以满足现场维修的需要,尤其对中小企业特别适用。

 

(1)制作方法

 

电路如图所示。图中R1,R2采用漆包锰铜电阻丝绕制,电阻值用直流电阻电桥测量,应采用双线绕制,即把测量好电阻值的漆包锰铜丝双拆,从双拆处开始绕到骨架上,绕制完成先焊接好一端,进行电阻值的准确测量及调整后,把另一端焊好即成。RP1,RP2  电位器最好选择WXD型精密线绕多圈电位器,这种电位器的电阻丝是绕在外层绝缘的粗金属线上,金属线绕城螺旋形,再配上专门的转动机构。它的转轴需要旋动好几圈,滑动触点在电阻丝上仅改变很小的一段距离。因此,其调节精度较高,不论采用什么型号的电位器,其电阻特性一定要选择线性的,即X型的。

 

所有元件固定安装在一个小盒子内,各元件引脚直接焊接即可。用三个JXZ-2型的接线柱做外接端子;再制作三根1m左右的引线,其中有两根引线用同一种颜色的,其他一根用另一种颜色的,以便热电阻的三线制方式连接。线的两头焊上鳄鱼夹,使用很方便。

 

(2)使用方法

 

S1是一个KN型的双极双位钮子开关。当S1开关在“0”位置时,它把两只电位器都短接了,这时从Pt100端与COM端输出的电阻值为100Ω,对应温度为0℃。从Cu50端与COM端输出的电阻值为50Ω,对应温度为0℃。可用来检查仪表的0℃是否正常。

 

当将开关S1板至“全量程”位置时,它把R1,R2电阻短接了,这时从这时从Pt100端与COM端输出的可调电阻值为10~430Ω,可满足Pt100热电阻测温范围从-200℃~850℃时对应的电阻值;而从Cu50端与COM端输出的可调电阻值为5~82Ω,可满足Cu50热电阻测温范围为-50℃~150℃时对应的电阻值。

 

使用时可用数字万用表来读数,则对调整的电阻数值就较准确和方便了。对于其他分度号的热电阻,如Pt10等可以变通使用,如在“全量程”位置时,通过调节RP2电位器也可从Cu50与COM端输出可调电阻值来达到Pt10常用测温范围的要求,对于有需要使用电阻信号的其他场合也可使用该电阻信号发生器,但需要注意电压及功率耗散问题。

 

毫伏信号发生器制作及使用
工具三

 

现场维修热电偶式温度一百哦时,常会用到直流电位差计,但很多时候只是用毫伏信号来判断仪表故障。对毫伏电压信号没有太高要求时,可自制一个小巧轻便的毫伏信号发生器使用。

 

(1)制作方法

 

其电路如图所示,图中RP1~RP3电位器可选择WXD型精密线绕多圈电位器,以方便调整毫伏电压信号的输出值。也可以用其他形式的电位器,但不论用什么形式的电位器,电阻特性要选择线性即X型的。图中的所有电阻值的选择也是可以改变的,只要最大输出能达到75mV就可以满足8中常用热电偶的热电势需求了。所有元件固定安装在一个小盒子内,各元件引脚直接焊接即可。焊接时注意三个电位器的调整方向要一致,即逆时针旋转到0时,没有信号输出,顺时针旋转传输信号应逐渐增大。用JXZ型的接线柱做输出信号端子,选择螺纹大的,因为在现场接线柱连接的可能是补偿导线。电源用一节5号电池或者AA镍氢充电池,RP4电位器可用来改变工作电流,以方便兼顾电池型号及改变最大输出毫伏信号值。可根据现场的应用实际略作调整,RP4不用经常调整,不用固定在面板上,可固定在不显眼的位置,再做一块可活动的后盖板,以方便更换电池。

 

(2)使用方法

 

该信号发生器有两种用途,一种用来代替热电偶,不需要输出信号的具体数值,只要输出信号能增大或减少变化就行,主要用来在现场检查热电偶端至控制室的温度信号传输是否正常、显示仪表有没有指示或能否按信号的增、减而变化。另一用途就是在实验室检查或校准温度显示仪表时作毫伏信号使用,使用前先把电位器都逆时针旋转到0,在输出接线柱接上要检查或校准的仪表,在被检查或校准仪表的输入端子处并联接入数字电压表或直流电位差计。打开电源开关S,先调整粗调或中调电位器,再调整细调电位器,以得到需要的毫伏信号值,输出信号以数字电压表或直流电位差计的示值为准。

 

电流信号源的制作及使用
工具四

 

4~20mA DC电流信号源都有成品可供选择,但其价格不菲,在现场维修中只是想用电流信号来检查仪表,及判断故障所在时,用高档信号源是有点大材小用,尤其是一些中小企业,由于仪表数量有限,如能自己动手做一个简易的电流信号源,既满足了需要还锻炼了动手能力,何乐而不为。

 

(1)制作方案

用三端稳压器来制作电流信号源,其电路简单、价格低、取材容易,且固定式或者可调式三端稳定器都可以用来制作电流信号源。

LM317是一种三端可调电压稳压器,LM317的外形及引脚如图左所示,如果在调节端和输出端之间接一个可调电阻,就可组成可调式的精密稳流器。LM317产品资料推荐的温流电路如图右所示,LM317属三端浮动稳压器,工作时,LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压Vref ,而调节端的电流 IAdj 被设计和控制在100uA以下,并使其恒定不变。则该电路的输出电流为:

厂商推荐该电路最小稳定电流为10mA。但LM317的最小稳定工作电流一般为1.5mA。LM317的生产厂不同、型号不同,其最小稳定工作电流也会略有差别。当LM317的输出电流大于最小稳定工作电流时,LM317就能正常工作。通过实际应用LM317是满足4~20mA使用的。

 

(2)制作方法

用LM317制作的稳流源如图所示,LM317的输入Vin端接电源的正极,输出VOUT端接电阻后为稳流输出,调节端则直接接至稳流输出端 IOUT,负载RL则接在输出端IOUT 与电源负极间。由于LM317的标称参考电压Vref 为1.25V,且这个电压时保持不变的,这个电压就在VOUT端与调节端ADj两端,也就是电阻R1与RP1的两端,如果电阻值是固定的,电压也是固定的,则流过负载R的电流就可以做到恒定不变。即电流IOUT 为:

 

IOUT=1.25V / (R1+RP1

 

利用上式就可确定R1与RP1 的电阻值,当输出电流为4mA时:

 

R=1.25v / 0.004A =312.5Ω

当输出电流为20mA时:

R=1.25v / 0.02A =62.5Ω

 

当电阻R1与RP1的变化范围为312.5~62.5Ω时,其输出电流为4~20mA,以上的计算是理想状态,由于电子元件参数的离散性,在选择电阻值时要考虑到一定的可调整性,因此,选择一个51Ω的固定电阻再串联一个360Ω的电位器,就可实现4~20mA电流可调了。51Ω的电阻用锰铜电阻线绕制,360Ω的电位器则选择X型的多圈线绕式电位器。经过实际调试,本稳流器的工作电源在9~20mA范围内都可正常工作。为了现场携带的方便也曾尝试过把供电电源减小至7.5V,但发现调不到20mA,从LM317的资料上可知,其输出电压是变化的,并有一定的电压差要求,况且在输出20mA时,其输出端电压也必须是大于或等于5V的。

 

从上式可以得知:由于电阻减小时输出电流是增加的,而电阻增大时输出电流时减小的。但人们习惯的调整方向是:顺时针旋转电位器时输出增大,而逆时针旋转电位器时输出减小,因此在焊接电位器的引脚时要注意这一关系,以满足操作习惯。

 

信号源的供电采取自备及外接形式,可使用一节6F22型9V的叠层电池,如果现场有电源时,则采用外接电源方式,但要把电源开关S断开,为了防止误操作,在叠层电池电路中串了一只1N4001的二极管V作保护。

 

(3)使用方法

该电流源可用来代替变送器的输出电流,可用来在现场检查变送器至控制室的电流信号传输是否正常、显示仪表有没有指示或能否按电流信号的增、减而变化;但不一定需要电流输出信号的具体数值,主要输出信号能增大或减少变化就行了。而在实验室检查显示仪表时可作电流信号源使用;使用前先接好相关的连线,把电位器逆时针旋转到4mA,在输出接线柱上接入要检查的显示仪表,并在被检查仪表的输入端串联接入标准电流表,或通过250Ω电阻并联接入数字电压表;接通工作电源后调整电位器RP1,以得到需要的电流信号值,而输出电流值应以标准电流表或数字电压表的指示为准。

 

我的成品——制作人:韩彬

 

 

导读

在仪表维修中,如果有一些小巧轻便的工具、仪器使用,会是很方便的,本文重点为大家讲解常用的几种工具,帮助大家学习,如果看懂了,就动手试试吧!

 

压力表起针器的制作及使用
工具一

 

修理和调校弹簧管压力表吗,要把指针完整无损的从中心轴上取下来,需要使用起针器,即可平稳地取下指针,又不会损坏压力表的中心轴。压力表起针器可购买成品,由于其结构简单,完全可以自己制作,通过制作还可以提高仪表工的动手能力。

 

1、制作方法

 

准备一个M20或M22的普通螺母。按下图所示,把图中螺母上的虚线部分去除,有条件时可用机床加工,当然也可以采用手工锯割、锉削加工的方法。

 

 

然后再按照下图所示尺寸,在A端钻孔并攻丝,在拉脚(B)锉削加工一个半圆。由于选用螺母厚度不一定相同,因此,图中标注的2个尺寸h/2分别是指螺母厚度的1/2,即A端面钻孔并攻丝的圆心点,及拉脚(B)锉削加工一个半圆的圆心点,均应选择在螺母厚度的1/2处。

 

再找一颗M6的螺钉,在没有螺纹的一端,焊接上横杆或圆手柄,由于其尺寸灵活性很大,图中没有标注具体的尺寸,可根据自己的喜好来加工制作就行了。在有螺纹的另一端固定安装上顶针,一个起针器就做好了,制作好的起针器形状如图所示:

 

顶针直径只要有Φ0.7mm、Φ1mm、Φ1.2mm三种,就可以满足大多普通、精密压力的使用了,其中应用最多的是Φ1mm的,其他规格可根据企业实际情况加工制作,而顶针与M6螺杆的固定方式有三种形式,顶针的加工如下图中的E端局部放大图所示。其制作方法如下:

 

上图中(a)是采用钻孔攻丝的方法,攻2.6mm的螺纹,钻孔直径为2.15mm,孔可以钻深点以方便攻丝操作,然后旋上螺钉,旋紧后对螺钉外漏部分进行锉削加工,锉削成图中所示的圆锥状,这样顶针就加工好了。

 

上图中(b)是采用焊接的方法,即根据顶针直径钻一个小孔,再找一小截钢丝做顶针,插入已钻好的孔中,用铜焊或者锡焊进行焊接,焊接后对顶针稍作锉削加工即可。

 

上图中(c)是采用缩孔的方法,即根据顶针直径钻一个小孔,但孔的直径要比插入做顶针的钢丝稍大一点,把钢丝要插入孔中的一端用锤进行敲打使其变扁一点,然后把钢丝插入钻好的孔中至底部,用圆冲头对孔边进行缩孔,使插入的钢丝既能活动又掉不出来即可,对顶针端头稍作锉削加工即完成。

 

(2)使用方法

 

起针时要双手操作,左手拿着起针器,先将拉脚套在指针轴套后面,然后把起针器的顶端与机芯中心轴对正,然后用右手顺时针方向旋转顶针杆上的横杆或圆手柄,即可将指针取下来。

 

 

电阻信号发生器制作及使用
工具二

 


在现场维修电阻式温度以表时,常会用到电阻箱。有时只要一个能变化的电阻信号来判断以表的故障,而对电阻值精度没有过高的要求,遇到高空作业携带电阻箱也不方便。这时如有个小巧轻便的电阻信号发生器就方便了。如制作一个很简单的电阻信号发生器,就可以满足现场维修的需要,尤其对中小企业特别适用。

 

(1)制作方法

 

电路如图所示。图中R1,R2采用漆包锰铜电阻丝绕制,电阻值用直流电阻电桥测量,应采用双线绕制,即把测量好电阻值的漆包锰铜丝双拆,从双拆处开始绕到骨架上,绕制完成先焊接好一端,进行电阻值的准确测量及调整后,把另一端焊好即成。RP1,RP2  电位器最好选择WXD型精密线绕多圈电位器,这种电位器的电阻丝是绕在外层绝缘的粗金属线上,金属线绕城螺旋形,再配上专门的转动机构。它的转轴需要旋动好几圈,滑动触点在电阻丝上仅改变很小的一段距离。因此,其调节精度较高,不论采用什么型号的电位器,其电阻特性一定要选择线性的,即X型的。

 

所有元件固定安装在一个小盒子内,各元件引脚直接焊接即可。用三个JXZ-2型的接线柱做外接端子;再制作三根1m左右的引线,其中有两根引线用同一种颜色的,其他一根用另一种颜色的,以便热电阻的三线制方式连接。线的两头焊上鳄鱼夹,使用很方便。

 

(2)使用方法

 

S1是一个KN型的双极双位钮子开关。当S1开关在“0”位置时,它把两只电位器都短接了,这时从Pt100端与COM端输出的电阻值为100Ω,对应温度为0℃。从Cu50端与COM端输出的电阻值为50Ω,对应温度为0℃。可用来检查仪表的0℃是否正常。

 

当将开关S1板至“全量程”位置时,它把R1,R2电阻短接了,这时从这时从Pt100端与COM端输出的可调电阻值为10~430Ω,可满足Pt100热电阻测温范围从-200℃~850℃时对应的电阻值;而从Cu50端与COM端输出的可调电阻值为5~82Ω,可满足Cu50热电阻测温范围为-50℃~150℃时对应的电阻值。

 

使用时可用数字万用表来读数,则对调整的电阻数值就较准确和方便了。对于其他分度号的热电阻,如Pt10等可以变通使用,如在“全量程”位置时,通过调节RP2电位器也可从Cu50与COM端输出可调电阻值来达到Pt10常用测温范围的要求,对于有需要使用电阻信号的其他场合也可使用该电阻信号发生器,但需要注意电压及功率耗散问题。

 

毫伏信号发生器制作及使用
工具三

 

现场维修热电偶式温度一百哦时,常会用到直流电位差计,但很多时候只是用毫伏信号来判断仪表故障。对毫伏电压信号没有太高要求时,可自制一个小巧轻便的毫伏信号发生器使用。

 

(1)制作方法

 

其电路如图所示,图中RP1~RP3电位器可选择WXD型精密线绕多圈电位器,以方便调整毫伏电压信号的输出值。也可以用其他形式的电位器,但不论用什么形式的电位器,电阻特性要选择线性即X型的。图中的所有电阻值的选择也是可以改变的,只要最大输出能达到75mV就可以满足8中常用热电偶的热电势需求了。所有元件固定安装在一个小盒子内,各元件引脚直接焊接即可。焊接时注意三个电位器的调整方向要一致,即逆时针旋转到0时,没有信号输出,顺时针旋转传输信号应逐渐增大。用JXZ型的接线柱做输出信号端子,选择螺纹大的,因为在现场接线柱连接的可能是补偿导线。电源用一节5号电池或者AA镍氢充电池,RP4电位器可用来改变工作电流,以方便兼顾电池型号及改变最大输出毫伏信号值。可根据现场的应用实际略作调整,RP4不用经常调整,不用固定在面板上,可固定在不显眼的位置,再做一块可活动的后盖板,以方便更换电池。

 

(2)使用方法

 

该信号发生器有两种用途,一种用来代替热电偶,不需要输出信号的具体数值,只要输出信号能增大或减少变化就行,主要用来在现场检查热电偶端至控制室的温度信号传输是否正常、显示仪表有没有指示或能否按信号的增、减而变化。另一用途就是在实验室检查或校准温度显示仪表时作毫伏信号使用,使用前先把电位器都逆时针旋转到0,在输出接线柱接上要检查或校准的仪表,在被检查或校准仪表的输入端子处并联接入数字电压表或直流电位差计。打开电源开关S,先调整粗调或中调电位器,再调整细调电位器,以得到需要的毫伏信号值,输出信号以数字电压表或直流电位差计的示值为准。

 

电流信号源的制作及使用
工具四

 

4~20mA DC电流信号源都有成品可供选择,但其价格不菲,在现场维修中只是想用电流信号来检查仪表,及判断故障所在时,用高档信号源是有点大材小用,尤其是一些中小企业,由于仪表数量有限,如能自己动手做一个简易的电流信号源,既满足了需要还锻炼了动手能力,何乐而不为。

 

(1)制作方案

用三端稳压器来制作电流信号源,其电路简单、价格低、取材容易,且固定式或者可调式三端稳定器都可以用来制作电流信号源。

LM317是一种三端可调电压稳压器,LM317的外形及引脚如图左所示,如果在调节端和输出端之间接一个可调电阻,就可组成可调式的精密稳流器。LM317产品资料推荐的温流电路如图右所示,LM317属三端浮动稳压器,工作时,LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压Vref ,而调节端的电流 IAdj 被设计和控制在100uA以下,并使其恒定不变。则该电路的输出电流为:

 

厂商推荐该电路最小稳定电流为10mA。但LM317的最小稳定工作电流一般为1.5mA。LM317的生产厂不同、型号不同,其最小稳定工作电流也会略有差别。当LM317的输出电流大于最小稳定工作电流时,LM317就能正常工作。通过实际应用LM317是满足4~20mA使用的。

 

(2)制作方法

用LM317制作的稳流源如图所示,LM317的输入Vin端接电源的正极,输出VOUT端接电阻后为稳流输出,调节端则直接接至稳流输出端 IOUT,负载RL则接在输出端IOUT 与电源负极间。由于LM317的标称参考电压Vref 为1.25V,且这个电压时保持不变的,这个电压就在VOUT端与调节端ADj两端,也就是电阻R1与RP1的两端,如果电阻值是固定的,电压也是固定的,则流过负载R的电流就可以做到恒定不变。即电流IOUT 为:

 

IOUT=1.25V / (R1+RP1

 

利用上式就可确定R1与RP1 的电阻值,当输出电流为4mA时:

 

R=1.25v / 0.004A =312.5Ω

当输出电流为20mA时:

R=1.25v / 0.02A =62.5Ω

 

当电阻R1与RP1的变化范围为312.5~62.5Ω时,其输出电流为4~20mA,以上的计算是理想状态,由于电子元件参数的离散性,在选择电阻值时要考虑到一定的可调整性,因此,选择一个51Ω的固定电阻再串联一个360Ω的电位器,就可实现4~20mA电流可调了。51Ω的电阻用锰铜电阻线绕制,360Ω的电位器则选择X型的多圈线绕式电位器。经过实际调试,本稳流器的工作电源在9~20mA范围内都可正常工作。为了现场携带的方便也曾尝试过把供电电源减小至7.5V,但发现调不到20mA,从LM317的资料上可知,其输出电压是变化的,并有一定的电压差要求,况且在输出20mA时,其输出端电压也必须是大于或等于5V的。

 

从上式可以得知:由于电阻减小时输出电流是增加的,而电阻增大时输出电流时减小的。但人们习惯的调整方向是:顺时针旋转电位器时输出增大,而逆时针旋转电位器时输出减小,因此在焊接电位器的引脚时要注意这一关系,以满足操作习惯。

 

信号源的供电采取自备及外接形式,可使用一节6F22型9V的叠层电池,如果现场有电源时,则采用外接电源方式,但要把电源开关S断开,为了防止误操作,在叠层电池电路中串了一只1N4001的二极管V作保护。

 

(3)使用方法

该电流源可用来代替变送器的输出电流,可用来在现场检查变送器至控制室的电流信号传输是否正常、显示仪表有没有指示或能否按电流信号的增、减而变化;但不一定需要电流输出信号的具体数值,主要输出信号能增大或减少变化就行了。而在实验室检查显示仪表时可作电流信号源使用;使用前先接好相关的连线,把电位器逆时针旋转到4mA,在输出接线柱上接入要检查的显示仪表,并在被检查仪表的输入端串联接入标准电流表,或通过250Ω电阻并联接入数字电压表;接通工作电源后调整电位器RP1,以得到需要的电流信号值,而输出电流值应以标准电流表或数字电压表的指示为准。

 

我的成品——制作人:韩彬

 

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