Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ




Введение

Качество управления технологическим процессом определяется структурой и свойствами системы автоматического управления (САУ), а также погрешностью измерений технологических параметров, быстродействием и надежностью работы исполнительных устройств. Для измерений параметров технологического процесса используются измерительные системы (ИС) как элементы системы управления и самостоятельно для текущего контроля. В работе рассмотрены используемые в схемах автоматизации химико-технологических процессов технические средства измерения.

Устройство в автоматической системе управления, воздействующее на технологический процесс в соответствии с полученным от управляющего устройства командным сигналом, называется исполнительным устройством (ИУ).В зависимости от конкретных условий работы структура и конструкция ИУ существенно различаются. Представлены классификации ИУ, их структура и область применения. Выбор технических средств измерения рассмотрен с использованием терминов метрологии.

 

 

 

 

 

 1. ТЕРМИНЫ МЕТРОЛОГИИ

Измеряемая физическая величина— физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи.

Шкала физической величины— упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.

Например, международная температурная шкала, состоящая из ряда реперных точек, значения которых приняты по соглашению между странами Метрической конвенции и установлены на основании точных измерений, является исходной основой для измерений температуры.

Измерение физической величины— совокупность операций по применению технического средства, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

Измерительный преобразователь— техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.

Датчик— конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы. Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, принимающего его сигналы.

Измерительная цепь —совокупность элементов средств измерений, образующих непрерывный путь прохождения измерительного сигнала одной физической величины от входа до выхода.

Чувствительный элемент средства измерений— часть измерительного преобразователя в измерительной цепи, воспринимающая входной измерительный сигнал. В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные (ИИС), измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др.

Зона нечувствительности средства измеренийдиапазон значений измеряемой величины, в пределах которого ее изменения не вызывают выходного сигнала средства измерений.

Метод измеренийприем или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей.

Классификация методов измерения технологических параметров разнообразна, поэтому выделим лишь некоторые.

При контактном методе измеренийчувствительный элемент средства измерений приводится в контакт с объектом измерений.

Для бесконтактного метода измеренийхарактерно отсутствие контакта чувствительного элемента средства измерений с объектом измерений.

Нормальные условия измеренийусловия измерения, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости.

Нормальные условия измерений устанавливаются в нормативных

документах на средства измерений конкретного типа или по их

поверке (калибровке).

Точность результата измерений— одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения. Считают, чем меньше погрешность измерения, тем больше его точность.

Сходимость результатов измерений— близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

Воспроизводимость результатов измерений— близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).

Погрешность результата измерения— отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Абсолютная погрешность измеренияпогрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

Если истинное значение измеряемой величины неизвестно, вместо него используют действительное значение измеряемой величины :

Абсолютная погрешность СИ выражается в единицах измеряемой физической величины и имеет знак.

Абсолютная погрешность средства измеренийразность между показаниями средства измерений А и истинным значением измеряемой физической величины :

Приведенная погрешность средства измерений— относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона:

Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

Класс точности средств измеренийобобщенная характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ.

Правила обозначения классов точности устанавливаются стандартами. Одним из распространенных вариантов является обозначение класса точности числом, совпадающим со значением допускаемой основной приведенной погрешности:

где КТ — число, обозначающее класс точности; — допускаемая основная абсолютная погрешность.

Класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ одного типа.

В зависимости от условий измерения погрешности подразделяются на основные и дополнительные.

Основная погрешность средства измерений— погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений— погрешность средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения.

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Измерительный преобразователь или входит в состав какого-либо измерительного прибора или применяется отдельно в составе измерительной цепи.

По расположению в измерительной цепи различают первичные,  промежуточныеинормирующиепреобразователи.

Первичный измерительный преобразователь (ПИП) — измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т. е. это первый преобразователь в измерительной цепи. Например, термопара, рН-электрод, трубка Бурдона, биметаллическая пластинка, поплавок ротаметра, терморезистор.

Активный измерительный преобразователь(генераторный преобразователь) непосредственно преобразует одну форму энергии в другую, не нуждаясь во внешнем источнике энергии. Например, термопара преобразующая тепловую энергию в электрическую.

Пассивный измерительный преобразователь(параметрический преобразователь) не может непосредственно преобразовывать энергию, но он управляет энергией, поступающей от внешнего источника. Например, терморезистор непосредственно не преобразовывает тепловую энергию в электрическую, но изменение его сопротивления влияет на протекающий в цепи электрический ток, создаваемый внешним источником.

 Входныесигналы измерительных преобразователей разнообразны, число физических величин, применимых в качестве выходных сигналов, ограничено.

Под интеллектуальным датчикомследует понимать датчик со встроенным микроконтроллером (своего рода — «интеллектом»). Интеллектуальный датчик имеет связь с системой управления, может посылать ей не только измерительную информацию, но и результаты самодиагностики и информацию о сбоях.  Для этого в датчике  предусмотрено средство, поддерживающее протокол обмена данными согласно какому-либо сетевому стандарту.










Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 170.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...