Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду измеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению, расположению.
По роду измеряемой величины различают приборы для измерения температуры, давления, количества и расхода, уровня, состава, состояния вещества.
По способу получения информации приборы подразделяются на показывающие, регистрирующие, сигнализирующие, компари-рующие, регулирующие.
Показывающие приборы дают возможность наблюдателю получать значение измеряемой величины в момент измерения на отсчетном устройстве (шкале с цифровым указателем, пере с диаграммой). Значительное распространение получили шкаловые отсчетные устройства, основными элементами которых являются шкала и указатель. На шкалу наносятся вдоль прямой линии или по дуге окружности отметки с цифрами, соответствующими значениям измеряемой величины. Отметка наименьшего значения величины является началом шкалы, наибольшего — концом шкалы. Разность между началом и концом называется диапазоном шкалы. Расстояние между двумя отметками называется делением шкалы, а значение одного деления — ценой. Шкалы, у которых длина и цена деления не изменяются на всем диапазоне, называются равномерными, а шкалы с различными длиной и ценой делений — неравномерными.
Шкалы делятся на одно- и двусторонние. В первых нулевая отметка совпадает с началом или концом шкалы, во вторых отметки расположены по обе стороны от нуля.
Наряду со шкаловыми отсчетными устройствами применяются цифровые отсчетные устройства, позволяющие получать результат измерений в виде числового значения измеряемой величины. Они значительно снижают количество грубых ошибок при считывании и ускоряют отсчет показаний приборов.
Показывающие приборы составляют наиболее многочисленную группу приборов, получивших широкое распространение в технологических измерениях параметров процессов пищевых производств.
Регистрирующие приборы служат для автоматической записи результатов измерения на специальной бумажной ленте или диске (диаграммах). Запись на диаграмме производится пером в виде непрерывной линии или периодически печатающим механизмом и показывает изменение контролируемой величины во времени. По записи показаний можно провести последующий анализ результатов измерений за некоторый промежуток времени. Они позволяют контролировать работу персонала, управляющего технологическими процессами, помогают производить настройку регуляторов.
Регистрирующие приборы имеют особо важное значение для таких измерений, где необходимо знать изменение контролируемого параметра в течение всего процесса, например температуру теплоносителя при дистилляции.
Сигнализирующие приборы имеют специальные устройства для включения звуковой или световой сигнализации, когда измеряемая величина достигает значения, вызывающего нарушение заданных технологических параметров.
Суммирующие приборы показывают суммарное значение величины за весь промежуток времени. В этих приборах счетчики встраиваются в один корпус с показывающим или самопишущим прибором и имеют с ним одну общую измерительную систему.
Компарирующие приборы служат для сравнения измеряемой величины с соответствующими мерами. Примером могут служить рычажные весы с гирями.
Регулирующие приборы снабжены устройствами для автоматического регулирования по значениям измеряемой величины.
По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные.
Рабочие приборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены для практических целей измерения, при этом определенная их точность гарантируется заводом-изготовителем. Поправки в их показания обычно не вносятся. Лабораторные отличаются большей точностью, так как в них учитываются ошибки измерения. Они более совершенны по конструкции. Лабораторные приборы используются для поверки технических приборов и контроля продукции.
Образцовые приборы служат для поверки рабочих приборов.
Эталонные приборы предназначены для воспроизведения единицы измерения с наивысшей достижимой точностью.
По расположению различают приборы местные и дистанционные.
Местные приборы устанавливаются непосредственно на объекте или вблизи него (например, стеклянные термометры, ареометры).
Дистанционные приборы служат для передачи измеряемого параметра на расстояние. Они состоят из первичного и вторичного приборов.
Дата добавления: 2015-08-12 ; просмотров: 1505 . Нарушение авторских прав
Измерительным прибором называется устройство, которое служит для сравнения измеряемой величины с единицей измерения. Измерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам: 1) роду измеряемой величины; 2) способу отсчета; 3) классу точности и 4) назначению.
По роду измеряемой величины контрольно-измерительные приборы разделяют на следующие основные группы:
а) для измерения температуры,
б) для измерения давления и разрежения (вакуума),
в) для измерения количества и расхода жидкостей, паров и газов,
г) для измерения уровней жидкостей и сыпучих тел,
д) для качественных измерений (плотности, влажности, состава газов и др.).
По способу отсчетаразличают приборы:
а) с ручной наводкой,
Кприборам с ручной наводкой (называемым также компарирующими) относятся такие, у которых при измерении сравнение измеряемой величины с образцами или мерами осуществляется при непосредственном участии человека (например, гиревые весы, оптический пирометр с исчезающей нитью).
Показывающие приборы в момент измерения указывают значение измеряемой величины, эти значения определяются визуально по шкалам — отсчетным приспособлениям прибора при помощи указателя (стрелки), передвигающегося вдоль шкалы (или при помощи вращающегося циферблата и неподвижного указателя). По конструкции показывающие приборы разделяются на стационарные (щитовые) и переносные.
Стационарныеприборыслужат для непрерывного контроля измеряемой величины.Переносныеприборы используются либо тогда, когда измерения производятся периодически или эпизодически со значительными промежутками времени между измерениями, либо для поверки стационарных приборов.
Самопишущие приборы автоматически записывают результаты измерения на движущейся бумажной ленте или диске. Эта запись обычно представляет собой линию, которая показывает, как изменялось значение измеряемой величины за истекшее время. По этой записи (диаграмме) можно вести учет расхода сырья или выпуска продукции, судить о том, правильно ли велся технологический процесс, установить причину аварии оборудования.
Суммирующие приборы (счетчики, интеграторы) показывают суммарное значение измеряемой величины, которое определяется обычно по счетному механизму. Счетчики позволяют учитывать количество израсходованной энергии, пара, воды, газа и др.
Сигнализирующие приборы при достижении измеряемой величиной заданных значений подают световой или звуковой сигнал.
По назначению изготовляют следующие приборы: технические (или эксплуатационные), контрольные, лабораторные, образцовые и эталонные.
Технические общепромышленные измерительные приборыявляются рабочими приборами, применяемыми на производстве. Они просты по конструкции, надежны в работе, снабжены четкими шкалами с крупной оцифровкой, изготовляются на классы точности от 0,5 до 4,0.
Контрольные и лабораторные приборы применяются для поверки технических приборов, а также при наладочных и научно-исследовательских работах. Обычно контрольными приборами поверяют технические приборы на месте их установки, а лабораторными приборами – в помещении лаборатории. Контрольные и лабораторные приборы изготовляются более высоких классов точности, чем технические приборы, а именно, 0,5 и 1.
1.1Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду измеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению, расположению.
По роду измеряемой величины различают приборы для измерения температуры, давления, количества и расхода, уровня, состава, состояния вещества.
По способу получения информации приборы подразделяются на показывающие, регистрирующие, сигнализирующие, компари-рующие, регулирующие.
Показывающие приборы дают возможность наблюдателю получать значение измеряемой величины в момент измерения на отсчетном устройстве (шкале с цифровым указателем, пере с диаграммой). Значительное распространение получили шкаловые отсчетные устройства, основными элементами которых являются шкала и указатель. На шкалу наносятся вдоль прямой линии или по дуге окружности отметки с цифрами, соответствующими значениям измеряемой величины. Отметка наименьшего значения величины является началом шкалы, наибольшего — концом шкалы. Разность между началом и концом называется диапазоном шкалы. Расстояние между двумя отметками называется делением шкалы, а значение одного деления — ценой. Шкалы, у которых длина и цена деления не изменяются на всем диапазоне, называются равномерными, а шкалы с различными длиной и ценой делений — неравномерными.
Шкалы делятся на одно- и двусторонние. В первых нулевая отметка совпадает с началом или концом шкалы, во вторых отметки расположены по обе стороны от нуля.
Наряду со шкаловыми отсчетными устройствами применяются цифровые отсчетные устройства, позволяющие получать результат измерений в виде числового значения измеряемой величины. Они значительно снижают количество грубых ошибок при считывании и ускоряют отсчет показаний приборов.
Показывающие приборы составляют наиболее многочисленную группу приборов, получивших широкое распространение в технологических измерениях параметров процессов пищевых производств.
Регистрирующие приборы служат для автоматической записи результатов измерения на специальной бумажной ленте или диске (диаграммах). Запись на диаграмме производится пером в виде непрерывной линии или периодически печатающим механизмом и показывает изменение контролируемой величины во времени. По записи показаний можно провести последующий анализ результатов измерений за некоторый промежуток времени. Они позволяют контролировать работу персонала, управляющего технологическими процессами, помогают производить настройку регуляторов.2.2
Регистрирующие приборы имеют особо важное значение для таких измерений, где необходимо знать изменение контролируемого параметра в течение всего процесса, например температуру теплоносителя при дистилляции.
Сигнализирующие приборы имеют специальные устройства для включения звуковой или световой сигнализации, когда измеряемая величина достигает значения, вызывающего нарушение заданных технологических параметров.
Суммирующие приборы показывают суммарное значение величины за весь промежуток времени. В этих приборах счетчики встраиваются в один корпус с показывающим или самопишущим прибором и имеют с ним одну общую измерительную систему.
Компарирующие приборы служат для сравнения измеряемой величины с соответствующими мерами. Примером могут служить рычажные весы с гирями.
Регулирующие приборы снабжены устройствами для автоматического регулирования по значениям измеряемой величины.
По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные.
Рабочие приборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены для практических целей измерения, при этом определенная их точность гарантируется заводом-изготовителем. Поправки в их показания обычно не вносятся. Лабораторные отличаются большей точностью, так как в них учитываются ошибки измерения. Они более совершенны по конструкции. Лабораторные приборы используются для поверки технических приборов и контроля продукции.
Образцовые приборы служат для поверки рабочих приборов.
Эталонные приборы предназначены для воспроизведения единицы измерения с наивысшей достижимой точностью.
По расположению различают приборы местные и дистанционные.
Местные приборы устанавливаются непосредственно на объекте или вблизи него (например, стеклянные термометры, ареометры).
Дистанционные приборы служат для передачи измеряемого параметра на расстояние. Они состоят из первичного и вторичного приборов.
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; Нарушение авторского права страницы
Существующие контрольно-измерительные приборы, применяемые в системах ТГиВ, можно классифицировать по следующим признакам:
1) по характеру измеряемой величины – измерители давления, расхода, температуры и др.;
2) по конструкции – показывающие, регистрирующие, с передачей показаний на расстояние (дистанционные), суммирующие и сигнализирующие;
3) по назначению – технические (рабочие), устанавливаемые непосредственно на рабочих местах у агрегатов; контрольные, служащие для проверки технических приборов; образцовые и эталонные, используемые для проверки контрольных приборов и градуировки при изготовлении;
4) по принципу действия – механические, электрические, электронные, оптические, радиоактивные, гидравлические и др.;
5) по условиям работы – стационарные и переносные.
Измерительные приборы могут быть одновременно показывающими, регистрирующими и суммирующими; либо показывающими, регистрирующими и регулирующими.
Основными элементами КИП являются: первичный прибор, вторичный прибор и соединительные линии.
Первичным прибором является чувствительный элемент измерительной установки (датчик); он располагается обычно в месте измерения и находится в контакте с измеряемой средой (объектом).
Вторичный прибор является исполнительным элементом измерительной установки. Он показывает значения измеряемой величины, преобразуя воздействие, полученное от первичного прибора, в перемещение отсчетного устройства. Вторичные приборы устанавливают вдали от места измерения, как правило, на щитах управления агрегатами.
Соединительные линии передают сигналы от первичного прибора к вторичному прибору. Они представляют собой провода или трубки.
В качестве отсчетных устройств в показывающих приборах применяют шкалы и указатели (стрелки); в регистрирующих – перо и диаграммную бумагу; в суммирующих (интеграторах) – счетные механизмы.
Регулирующие приборы снабжаются регулировочными приставками.
1.3. Характеристики измерительных приборов
Общими характеристиками измерительных приборов являются: статические характеристики, вариации показаний, чувствительность к измеряемой величине, диапазон измерений, собственное потребление приборами мощности, время установления показаний прибора и его надежность.
Для большинства типов приборов в качестве основной характеристики устанавливается класс точности, который является обобщенной характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей. Чаще всего класс точности принимается численно равным основной допустимой приведенной или относительной погрешности, выраженной в процентах. Эти значения допустимых погрешностей наносятся на циферблаты, шкалы, щитки и корпуса средств измерений.
Погрешности средства измерения могут быть абсолютными 
(в единицах измеряемой величины
), относительными
(%) или приведенными
(%).
, (1.1)
где 
– значение измеряемой величины;
– истинное значение измеряемой величины.
Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой.
Относительная погрешность 
выражается в процентах от значения измеряемой величины
% (1.2)
Приведенная погрешность 
выражается в процентах от нормирующего значения
, чаще всего от диапазона измерения, определяемого рабочей частью шкалы средства измерения
%. (1.3)
Допустимая погрешность – это наибольшая погрешность показания прибора.
Основная погрешность – это допустимая погрешность при нормальных условиях работы, установленных для прибора.
Дополнительная погрешность – это погрешность, вызванная воздействием внешней среды на прибор при отклонении условий, на которые рассчитан прибор.
Для большинства КИП допустимую погрешность выражают в виде приведенной погрешности в процентах диапазона шкалы.
С
огласно ГОСТ 8.401-80 [2] обозначения классов точности выражается цифрами: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс точности прибора означает, что основная приведенная погрешность прибора в рабочем диапазоне шкалы, выраженная в процентах, не превышает значения, соответствующего классу точности прибора.
Вариация – это наибольшая разность показаний при измерении одной и той же величины при неизменных внешних условиях. Вариацию выражают в процентах максимального значения шкалы прибора
%, (1.4)
где 
– максимальная разность показаний прибора;
– верхнее и нижнее предельные значения шкалы прибора.
Причиной возникновения вариации может служить, например, трение в опорах подвижной части прибора.
Важной характеристикой приборов является их чувствительность, которую выражают в делениях шкалы и вычисляют по формуле
(1.5)
где 
– величина перемещения пера или стрелки прибора;
– изменение измеряемой величины, вызвавшей это перемещение.