книги из ГПНТБ / Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве

нулевое положение, после чего шток закрепляется. При измерении деталь устанавливается на место эталона. Отклонение стрелки по шкале показывает несоответствие размеров эталону. При измере­ нии максимального диаметра эмалированного провода единичные наплывы эмали не должны учитываться. Точность измерений до ±0,002 мм. Бобины с проводом, не соответствующие требованиям стандарта, бракуются. Измерение диаметра провода посредством микрометра или рычажного калибра не всегда обеспечивает требуе­ мую точность. Затруднения вызывает также удаление с провода эмалевой изоляции, сопровождающееся иногда смятием и соскаб-

Рис. 15-4. Измерение диаметра провода с помощью рычажного калибра

ливанием металла. Поэтому можно определять диаметр провода, измеряя его омическое сопротивление. Из формулы (15-2) следует, что

(15-4)

где R — омическое сопротивление проволоки, ом; I — длина отрезка проволоки, ж; dx — диаметр жилы проволоки, мм; р — удельное электрическое сопротивление проволоки, максимальное значение

чем исключается погрешность, вносимая переходными сопротивле­ ниями контактов.

Для фиксации измеряемого участка в установке применяются контактные ножи, расстояние между которыми поддерживается по металлическому эталону с рисками, нанесенными на дели­ тельной машине. Точность определения сопротивления составляет

0, 1% .

210

Для учета влияния термо—э. д. с. в формулу (15-4) вводится поправочный коэффициент kt. Если измерения производились при температуре 18° С, то

kt = -jr- = 0,992,

Погрешность измерения должна быть в 2—3 раза меньше допускае­ мого отклонения диаметра микропроволоки. Выбор измеритель­

В качестве окуляра к микроскопу МИМ применяется окуляр­ ный микрометр MOB (1 —15) х . При измерении применяется по­ кровное стекло, на котором помещается отрезок микропровода

длиною 10—100 мм. Образец помещают на предметный столик микроскопа и заливают плоско-параллельным слоем иммерсионной жидкости. Для измерения производится настройка на резкое изо­ бражение контурных линий контролируемого образца. Двойной штрих сетки окулярного микроскопа устанавливается параллельно оси образца. Измерение диаметра жилы производится в центре поля зрения. Отсчет неполного деления микрометра должен про­ изводиться на барабане микрометрического винта с точностью до одного деления. Искомый диаметр жилы микропровода dx в микро­ нах определяется по формуле

с1ж= ап,

где а — цена одного деления барабана микрометрического винта, мкм/демние; п — количество делений. За результат измерений диаметра образца принимается среднее арифметическое значение из произведенных измерений. Полученный результат измерения округляется.

Диаметр жилы косвенным методом определяется с помощью зависимости между омическим сопротивлением и диаметром жилы микропровода (рис. 15-5) графически или расчетным путем по фор­ муле (15-4), зная величину удельного сопротивления р материала.

Наружный диаметр определяют непрерывным бесконтактным измерением с помощью фотоэлектронного микрометра ФЭА1-5. Этот прибор позволяет измерять наружный диаметр микропровода в диа­ пазоне от 0,005 до 0,5 мм и одновременно фиксировать измеренную величину на самопишущем приборе.

Контроль числа точечных повреждений эмалевой изоляции про­ изводят на станке СПЭ, снабженном контактным устройством из влажного фетра, опущенного в ванночку с подсоленной водой, механизмом для протягивания эмалированного провода через контактное устройство и электрического счетчика импульсов для регистрации точечных повреждений. Через контактное устройство пропускают 15эи эмалированного провода со скоростью 20—30м/мин. Напряжение между проводом и контактом составляет 60 ± 3 в постоянного тока. Ток не более'1 ма. К проводу присоединяют положительный полюс источника тока, к влажному контакту — отрицательный. Скорость регистрации не менее 10 точечных повреж­ дений в 1 сек, сопротивление изоляции цепи 200-103 — 300-103 ом.

Допускается определение числа точечных повреждений эмалиро- - ванногоррровода с помощью ртутной ванны. Проверке подлежат провода диаметром от 0,02 до 0,35 мм.

Точечными повреждениями называются места в эмалевом покры­ тии с пониженной электрической прочностью изоляции. При изго­ товлении провода возможны следующие виды брака изоляции: сырая эмаль, места, не покрытые эмалью, т. е. просветы, тре­ щины, корявая эмаль с пузырями. Даже при хорошем зрении такие повреждения обнаружить не удается.

212

Повреждения изоляции в процессе наматывания могут иметь место в результате соприкосновения с выступающими частями, шероховатостями деталей, заусенцев, заостренных частей каркасов, на высечках пакетов магнитопроводов или на деталях намоточного станка. Кроме того, вследствие очень малых радиусов закруглений на каркасе провод может подвергаться большим удельным нагруз­ кам.

Исследованиями установлено, что в процессе растяжения про­ вода до предела пропорциональности, повреждений изоляции не происходит. Изоляция эмалированных проводов достаточно эластичная и растягивается вместе с металлом без повреждений. Повреждения возможны за пределом текучести, ближе к точке разрыва проволоки на диаграмме растяжения (см. рис. 3-2). Вели­ чина силы натяжения медной проволоки при наматывании ли­ митируется только ее механиче­ скими свойствами.

Контроль точечных повреж­ дений литых микропроводов в стеклянной изоляции произво­ дят, пропуская через ванну с водой 100 м микропровода со скоростью 10—15 м!мин анало­ гично описанному выше методу.

Количество точечных повреж­

Рис. 15-6. Схема испытания электри­ дений определяется по числу ческого напряжения эмалированных

отклонений микроамперметра. микропроводов диаметром 0,02—

в которой растворяется 10—20 капель 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. Между жилой микропровода и водой создается напряжение 60 ± 1 5 в постоянного тока. Отрицательный полюс источника питания присоединяется к жиле микропровода, положи­ тельный — к электроду, опущенному в воду. Нарушение изоля­ ционного слоя характеризуется окрашиванием раствора. Место разрушения стеклянной изоляции проверяется под микроскопом при 15-кратном увеличении.

Для определения электрической прочности микропроводов в эма­ левой и литой стеклянной изоляции применяется универсальная пробойная установка УПУ-1М или установка «Пробой-2» со спе­ циальной приставкой( рис. 15-6). Микропровод2 с бобины 1 в про­ цессе намотки на бобину 5 обвивает в виде двух восьмерок металли­ ческие полированные валики 3,свободно вращающиеся на своих осях. Расстояние между центрами валиков составляет 55 мм, их диаметр 30 мм. С помощью груза 4 при навивании создается натяжение около 1 кгс на квадратный миллиметр сечения провода. Конец провода в месте зажима зачищается и между жилой провода и металлическими

213

валиками прикладывается напряжение переменного тока частотой 50 гц. С помощью трансформатора 6 напряжение плавно повышают от нуля до пробоя в течение не более 30 сек. Велйчина пробивного напря­ жения, при котором происходит пробой и изоляция микропровода теряет свои электроизоляционные свойства, должна соответство­ вать требованиям ГОСТ и ТУ на данную марку и размер микро­ провода.

Механическая прочность эмалевой изоляции проверяется путем ее истирания стальной иглой диаметром 0,6 мМ на скребковом приборе. Игла движется под нагрузкой горизонтально и под пря­ мым углом к проводу по отрезку испытуемой проволоки. В момент истирания изоляции между иглой и проволокой образуется элек­ трический контакт. Число двойных ходов иглы до замыкания электрической цепи при разрушении изоляционного слоя характе­ ризует механическую прочность изоляционного покрыитя. Эластич­ ность эмалевой изоляции испытывается плавным растяжением микропровода до удлинения на 10% или разрыва. При испытаниях на эмалевой пленке годного провода не должно появляться трещин и других дефектов.

15-6. Приборы для контроля натяжения микропровода

Для контроля натяжения микропровода применяются приборы, измеряющие величину статического натяжения при настройке намоточного станка, а также измеряющие максимальное, среднее и мгновенное значения натяжения в процессе наматывания элемен­ тов.

По способу измерения приборы делятся на измеряющие натя­ жение посредством изгиба провода на роликах и на измеряющие натяжение непосредственным приложением усилия к проводу. По принципу действия приборы делятся на механические и электри­ ческие.

Статическое натяжение микропровода измеряют пружинными динамометрами, с винтовыми, пластинчатыми и спиральными пру­ жинами, а также электрическими (рис. 15-7 и 15-8). У динамометра с винтовой пружиной (рис. 15-7, а) внутри трубчатого корпуса 5 в направляющих отверстиях гайки 2 и втулки 3 перемещается шток 4. На имеющий резьбу наружный конец штока навинчен крючок 1, к которому при измерении натяжения прикреплен конец провода. К другому концу штока 4 прикрепляется работающая на растя­ жение пружина 7 и стрелка 6, показывающая натяжение по шкале, нанесенной на корпус прибора 5. Шкала прибора равно­ мерная. Для пружинных динамометров требуется тщательное изготовление деталей и точная их сборка. Особенно недопустимым является затирание штока и прилегание пружины к стенкам кор­ пуса, а также ее изгибы. Точность динамометра в основном опреде­ ляется качеством пружины, рассчитываемой со значительным запасом работы в пределах упругости.

214

При настройке натяжных устройств намоточных станков натя­ жение провода измеряют пружинным динамометром по схеме, пока­ занной на рис. 15-7, б. Максимальное статическое натяжение скла­ дывается из силы торможения отдающей бобины 6, натяжным устрой­ ством 7 и сил трения в осях направляющих роликов 2. Измерение

а)

Рис. 15-7. Контроль натяжения микропровода: а — динамометр с винтовой пружиной; б — схема измерения динамометром со спираль­ ной пружиной; в — динамометр с пластинчатой пружиной

производят на участке микропровода между наматываемой оправкой или каркасом и раскладником. Конец микропровода прикрепляют к крючку 5 динамометра, устанавливаемого соосно с направлением провода. Перемещением корпуса динамометра растягивают пру­ жину 4 до того момента, когда усилие Р растяжения пружины 4 не вызовет начала вращения отдающей бобины 6. Это усилие, равное статическому значению натяжения провода, и фиксируют по указанию стрелки 3 на шкале 1. Ввиду наличия трущихся частей, динамометры со спиральными пружинами применяются для изме­ рения сравнительно больших натяжений от 0,2 н и выше.

2 1 5 .

Динамометры с пластинчатой пружиной (рис. 15-7, в) не имеют трущихся элементов, поэтому они применяются для измерения малых величин — сотых долей ньютона. К корпусу 6 приклепана накладка 4 и пластина 3, имеющая шкалу. К накладке 4 двумя винтами привинчена колодочка 5, на которой закреплена пластин­ чатая пружина 2. Положение пружины 2 относительно шкалы пластины 3 регулируется перемещением колодки вдоль корпуса прибора, для чего в планке 4 предусмотрены прорези под крепеж­ ные винты. Для закрепления провода на конце пружины 2 имеется пластинка 1. В некоторых конструкциях динамометров пластинка 1 отсутствует и провод наматывается на утоненный конец пластин­ чатой пружины 2. Основную ошибку измерения Лф вызывает откло­ нение оси прибора от направления натяжения провода F, так как

Рис. 15-8. Электрические преобразователи для измерения натяжения микро­ провода: а — потенциометрический; б — тензолитный

ориентировка положения прибора производится «на глаз». Поэтому при измерении основное внимание следует обращать на точное выдерживание угла ф = 90°. Пружины изготавливаются из высо­ коуглеродистой инструментальной стали 60С2А, 65Г и бронзы Бр.ОФ ^ 6,5—0,15 и Бр.Б2.

Электрические динамометры позволяют получить большую точ­ ность измерения по сравнению с механическими. Конструктивно ■они сложнее последних, так как состоят из двух приборов — преоб­ разователя усилий и указателя. Наибольшее распространение полу­ чили чувствительные потенциометрические и тензолитные преобразо­ ватели перемещений, схема которых приведена на рис. 15-8. Они передают без промежуточного усиления сигнал на измерительный прибор (миллиамперметр или микроамперметр). Чувствительным эле­ ментом потенциометрического преобразователя (рис. 15-8, о) является потенциометр /7, подвижной контакт которого перемещается по­ средством множительного механизма М, приводимого в действие от пластинчатой пружины Б, изгибаемой силой F натяжения про­ вода. На вход измерительного прибора И подается сигнал от несба­ лансированного моста, питаемого от батарейки. Элементы электри­

5 1 6

положение относительно проволоки. На рис. 15-9, в показано пра­ вильное положение роликов при измерении натяжения провода на участке 00, при котором ролики устанавливаются посредине между точками 00, а ручка прибора — строго перпендикулярно прямой 00. Угловая ошибка положения ручки вызовет такую же ошибку при отсчете значения натяжения по шкале прибора 9. Отсчет по шкале усилия F натяжения провода производится при положении равно­ весия момента М пружины и момента, воздействующего на ротор

Рис. 15-9. Динамометр с вращающимся ротором

от огибающего ролик провода. Между моментом пружины и углом поворота ротора имеется линейная зависимость, однако шкала прибора не будет равномерной ввиду нелинейной зависимости между углом а и усилием натяжения F.

Динамометр с вращающимся ротором может использоваться как в качестве переносного, так и в качестве стационарного при­ бора. В последнем случае к нему вместо ручки 6 прикрепляют кронштейн для крепления к станине намоточного станка.

15-7. Контроль электрических параметров

Омическое сопротивление обмоток с точностью 5—10% конт­ ролируется омметром. При колебании омического сопротивления в пределах 1—3% и 0,5—1% применяются мосты ММВ, МВП-47,

218

УМВ, МТ-45 и МТВ. При изготовлении намоточных изделий, требующих производить процентную разбраковку с точностью ±0,5% , чтобы каждое изделие не отличалось друг от друга на вели­ чину, большую чем 0,5% от номинала, применяется специальная установка ПРС-3, построенная по методу неуравновешенного моста постоянного тока. Намотка катушек с точностью 0,01—0,1% тре­ бует подгонки с применением процентных мостов, основанных на сравнении измеряемого и эталонного сопротивления.

Контроль короткозамкнутых витков производится приборами КЗ-2М и КЗ-З, а также методом измерения тока холостого хода (в кольцевых обмотках). Приборы типа КЗ обнаруживают один ко­ роткозамкнутый виток в обмотке с диаметром провода 0,05 мм. Мощность прибора 10 вт. Для контроля катушку надевают на сер­ дечник трансформатора с разъемным магнитопроводом. Изменение магнитного потока в сердечнике трансформатора указывает на наличие короткозамкнутых витков и обнаруживается с помощью специальных катушек и соответствующими измерительными прибо­ рами. Применяют также приборы, основанные на использовании генераторов звуковой частоты, построенные на изменении индуктив­ ности контурной катушки, что является причиной нарушения режима работы генератора. Это приводит к изменению сеточного тока лампы генератора, контролируемого микроамперметром. По отклонению стрелки микроамперметра можно судить о наличии короткозамкнутых витков.

Измерение индуктивности катушек со стальными сердечникгми с точностью до 10% производится на мостах ИИН-3 и УМ-2. Для

по мостовой схеме и основанный на сравнении проверяемой катушки с образцовой. Контроль сопротивления изоляции ка­ тушек выполняют с помощью мегомметров MOM-1, МОМ-2 и др.

Для контроля индуктивности рассеяния применяют приборы, обеспечивающие следующую точность: . КИР-1 — погрешность + 10%, но не менее 0,2 мкгн в диапазоне 1—650 мкгн, диапазон рабочих частот 40 кгц — 1,5 Мгц и КИ-2, КИ-1М — погрешность

±10% , диапазон 5 мкгн — 5 мгн.

Для контроля отклонения величины сопротивления от задан­

до ± 0 ,5 % .

Для измерения числа витков в катушках в лабораторных и про­ изводственных условиях применяют приборы ИЧВ-1,5, ИЧВ-3 и ИВ-1. Измерение осуществляют сравнением магнитного напря­ жения полей образцовой и испытуемой катушки в пределах от 1 до 2100 витков. Точность не более ±0,5% . Предельные размеры испытуемых катушек: диаметр окна 150 мм, длина 140 мм, высота

12 ,и.и.