乱弹机械式指示仪表的构造

轻风掠影

一、仪表的基本构造
1.指示机构：由指针、力矩簧、阻尼机构、刻度盘等组成
①仪表的指针一般用很轻薄的材料制成，以减少驱动所需的动力。当然为了更好的准确指示，与指针在一体的平衡配重机构是不可缺的，这样还可以尽量减少指针轴尖的磨损及防止指针的跳跃。指针并不是机械仪表唯一的指示机构，一些精密仪表则用反射镜来反射光源发出的光点来代替传统的指针，这样做可以大大减少驱动机构的所需的动力和提高指针机构的平衡状态。由于光线可以反射的比较远，我们可以用增加离轴心距离的方法来实现度盘刻度的扩大，使得指示值更加精确易读，不过这类光点式仪表价格不菲。
②指针力矩簧一般是用正、反方向绕制的2只盘簧组成，回位盘簧为了指针复位，而另一只反绕的盘簧则是为了抵消复位簧的力矩，使指针所需的驱动力尽量小，以提高指示的灵敏度。
③阻尼机构是起到使指针减少跳跃、达到平稳指示的，根据仪表不同的类型有磁力线切割式、阻尼板式、活塞式等。磁力线切割式在精密仪表上用的最多也最简单---就是利用绕线圈的轻薄的铝制框架在转动时对磁力线的切割产生的阻尼力来实现。阻尼板式多用于工业类精密等级稍低的仪表中，就是利用一块连在指针上的板，利用运动时对空气的推动作用达到阻尼的目的，部分阻尼板式仪表还会有个阻尼室，利用相对密封的空间来增大对阻尼板的阻尼力。活塞式则一般用在作用力较大的仪表上，如压力表等。
④刻度盘不多说，在刻度盘上往往还会安装一条反射镜，它的作用就是增加读取精度：指针和镜子上的影子重合时，读数最精确。对于光点式仪表，它的读盘是倾斜的，当然目的就是使代替指针的反射镜反射的光点能够照到表盘上。
⑤其他结构：
归零调节结构就是调节复位盘簧的起始固定点，使之既克服反向盘簧的扭矩，又能使指针归零。
限位撅当然是限制指针过度偏转的，只不过算是摆设罢了，真要是指针过度偏转的话，往往会将指针碰弯！
平衡锤位于指针尾部用来使指针的重心平衡到轴承的中心，一般就是用铜丝绕到平衡臂上。轴承上下均有可调节、锁定的螺丝，使指针既灵活转动又不在转动中俯仰，由于是人造宝石轴承，所以切忌添加任何润滑油脂。
2.驱动机构：由线圈或者机械结构等组成，只所以说”等”，这是因为有些仪表的驱动机构是既没有线圈、也没有机械结构的，下面会简单地说一下
①电磁式---就是利用线圈通电后产生磁场的原理，使一块位于线圈里的纯铁在磁力线的驱动下产生偏转并带动指针，这类仪表多用在工业仪表中，如电压表、电流表类要求精确度不是很高的仪表中。
②动圈式---这类仪表由于精确度较高，故广泛地用在测量仪表中，象我们所用的万用表的表头。这类表由于不可能将动圈绕制的圈数很多而又需要较高的灵敏度，所以均配备了磁力较强的外磁体以形成局部强磁场，故抗外部磁场干扰的能力较强。由于动圈式仪表的线圈为了达到高灵敏度绕制圈数很多，所以线径很细、过载能力弱，一般均需外加限流保护电路来保护仪表的安全。
③机械式---这类很杂，但是不管是用阀片、气囊或活塞(压力表类)、齿条(百分表、位置指示表类)，为了使指针能够旋转指示，里面多是还有一组齿轮机构来将往复运动转换成旋转运动。转速表则是利用随机械旋转的一块磁铁和指针驱动机构被磁铁吸引的程度以及对复位簧的克服作用力，实现转速显示的。
二、简单而实用的杂类仪表
1.气象监测站用的湿度表可能数第一，它就是一根经过脱脂处理过的头发，将一头固定、一头接指针，利用头发对湿度敏感性的伸缩来拉动指针围绕轴心转动来显示，指针的平衡就是用其本身的重量达到的。
2.我们用在家庭里的盘式温度计和冰箱里的园盘温度计也算是最简单的指针式仪表类，它的驱动机构就是一盘双金属片，利用双金属片对温度变化的伸缩程度来指示温度的变化。
3.锻炼身体的计步表的原理和自动上弦的手表相同，都是利用人在活动时的重力使偏心轮旋转来带动指针，只不过计步表还有个每步自锁机构和复位钮用于复位重来。
4.另外，汽车上的充放电指示电流表也可纳入最简单的仪表类---它的驱动机构就是一条铜条上粘了块长条磁铁，利用磁铁的磁力与指针上的一块磁铁使指针保持在0位(中间)，当铜条上有电流通过时就改变了上面粘的磁铁条的磁力强度，使指针产生偏转。至于向右还是向左偏转，那要看电流流动的方向(对应于充电或是放电)。
5.照相用的照度表的表头就是一般的电压表，只不过测量光照量及推动表头的就是一块光电池罢了，不多说。
6.高度表就是利用大气压对密封膜盒的压力来带动指针指示的，潜水表也是同样的原理。
三、复合式指针式仪表
这类表的结构稍复杂点(如功率表类)，可以简单地理解为它是将两块表封装在一个表壳内但也不是简单地组合起来就算完，而是利用两组磁力线圈之间的相互影响(也可以理解为比较)来完成对流过的电压或电流进行显示，用简单的、直观的方法来省却我们的计算过程，这有点类似于双臂电桥的平衡原理。
四、其他题外的话
1.部分西欧国家的指针式仪表如为非标准的英制刻度而与我们常用的计量标准不一致，但这类仪表极大多数都是双面度盘的---一面是英制、一面是公制，只要将度盘翻过来即可完成计量制式转换。
2.管道或螺纹固定安装的仪表现在我国仍然有很大一部分是沿用的英制，在维修时应当注意一下防止出错。
3.如有机会的话，拆看破损的各类仪表不但乐趣不小，而且可以增长维修知识，尽量不要错过收集特殊仪表的机会。
4.接触过的数字仪表类，凡是英制显示的而在外部无制式转换控制的，无一例外其内部都有进行英/公制转换的焊盘或跳线，只要仔细分析及操作就行。