Классификация измерений

По видам измерений

Согласно РМГ 29-99 «Метрология. Основные термины и определения» выделяют следующие виды измерений:

· Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.

· Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.

· Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноимённых величин для определения зависимости между ними.

· Совокупные измерения — проводимые одновременно измерения нескольких одноимённых величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.

· Равноточные измерения — ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

· Неравноточные измерения — ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

· Однократное измерение — измерение, выполненное один раз.

· Многократное измерение — измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, то есть состоящее из ряда однократных измерений

· Статическое измерение — измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

Динамическое измерение — измерение изменяющейся по размеру физической величины.

· Абсолютное измерение — измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.

· Относительное измерение — измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

Также стоит отметить, что в различных источниках дополнительно выделяют такие виды измерений: метрологические и технические, необходимые и избыточные и др.

По методам измерений

· Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

· Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

· Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

· Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

· Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

·
Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

Рис. 1.1. Классификация измерений

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

Средства измерений

Классификация средств измерений представлении на рисунке 1.2.

Рис. 1.2. Классификация средств измерений

 

В зависимости от назначения, устройства и других характерных признаков применяемые в теплоэнергетике приборы для теплотехнических измерений разделяются на ряд групп.

Основная классификация предусматри­вает деление приборов по роду измеряемых величин. Условно приняты следующие наименования наиболее распространенных приборов, предназначенных для измерения:

· температуры — термометры и пирометры

· давления — манометры, вакуумметры, мановакуумметры, тягомеры, напоромеры и барометры;

· расхода и количества — расходомеры, счетчики и весы;

· уровня жидкости и сыпучих тел — уровнемеры и указатели уровня;

· состава дымовых газов — газоанализаторы;

· качества воды и пара — кондуктометры и кислородомеры.

Дополнительная классификация подразделяет указанные приборы на следующие группы:

· по назначению — промышленные (технические), лабораторные, образцовые и эталонные;

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

по характеру показаний - показывающие, регистри­рующие (самопишущие и печатающие) и интегрирую­щие;

· по форме представления показаний — аналоговые и цифровые;

· по принципу действия — механические, электрические, жидкостные, химические, радиоизотопные и др.;

· по характеру использования — оперативные, учетные и расчетные;

· по местоположению — местные и с дистанционной передачей показаний;

· по условиям работы — стационарные (щитовые) и переносные;

· по габаритам — полногабаритные, малогабаритные и миниатюрные.

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т. д.

В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.

Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления, дифманометры.

Для дистанционной передачи показаний выпускают манометры с промежуточными преобразователями с токовым и пневматическим выходом (МП-Э, МП-П), а также с дифференциально-трансформаторными преобразователями (МЭД).

При сжигании топлива, температура газа, воздуха, продуктов горения, факела, ограждающих поверхностей агрегатов, экранов, нагреваемых веществ (воды, пара, металла и т.д.) является одним из основных параметров, определяющих эффективность использования тепла.

Приборы для измерения температуры классифицируют следующим образом:

А. Термометры для измерения температуры контактным методом:

1) термометры расширения, использующие принцип теплового расширения жидкости (жидкостные) или твердого тела (дилатометрические);

2) термометры сопротивления, использующие изменение электрического Сопротивления веществ от температуры

3) термопреобразователи, использующие зависимость между термоэлектродвижущей силой (термоэдс), развиваемой термопарой (спаем) из 2 различных проводников, и разностью температур спая и свободных концов термопреобразователя;

4) манометрические термометры, использующие зависимость между температурой и давлением газа или паров жидкости, а также между температурой и объемом жидкости в замкнутой термосистеме.

Б. Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом:

1) яркостные пирометры, измеряющие яркость нагретого тела на данной длине волны;

2) радиационные пирометры, измеряющие температуру по тепловому действию лучеиспускания накаленного тела во всем спектре длин волн.

 

Для измерения уровня жидкостей применяются специальные средства измерений — уровнемеры.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

Многообразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на различных физических методах, объясняется разнообразием свойств измеряемых жидкостей. Наибольшее распространение в промышленном использовании получили следующие виды уровнемеров: буйковые, пьезометрические, гидростатические, поплавковые, и ёмкостные.

Буйковый уровнемер — уровнемер, принцип действия которого основан на изме-рении перемещения буйка или силы гидростатического давления, действующей на буёк.

С) и не обладающих свойствами адгезии (прилипания) к буйкам. Буёк в отличие от поплавка не плавает на поверхности жидкости, а погружён в

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

жидкость и перемещается в зависимости от её уровня. Буйковые уровнемеры наиболее часто применяются для измерения уровня однородных, в том числе агрессивных, жидкостей, находящихся при высоких рабочих давлениях (до 32 МПа), широком диапазоне температур (от –200 до +600 ⁰С)

Главной особенностью буйковых уровнемеров является возможность измерения уровня границы раздела двух жидкостей.

Недостатком буйковых уровнемеров являются зависимость их точности от плотности и температуры измеряемой среды, ограниченность использования для больших (свыше 16 м) диапазонов измерения уровней жидкостей и жидкостей обладающих адгезией к буйку.

Пьезометрический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на преобразовании гидростатического давления жидкости в давление воздуха, подаваемого от постороннего источника и барботирующего через слой жидкости.

У этого уровнемера чувствительный элемент не находится в непосредственном контакте с измеряемой средой, а воспринимает гидростатическое давление через воздух, что является его достоинством. Для пьезометрических уровнемеров также характерна погрешность измерения из-за изменения плотности измеряемой среды.

Гидростатический уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении манометром или напоромером гидростатического давления жидкости, зависящего от высоты её уровня. Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязнённых жидкостей, находящихся под атмосферным давлением. Для измерения уровней агрессивных сред используют специальные разделительные устройства.

Недостатком гидростатических уровнемеров является погрешность измерения при изменении плотности жидкости.

Поплавковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на из-мерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости (поплавок как бы отслеживает уровень жидкости).

Поплавковые уровнемеры не пригодны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой. При измерении уровня криогенных жидкостей из-за кипения верхнего слоя возникает вибрация поплавка, что приводит к искажениям результатов измерения. Наиболее часто поплавковые уровнемеры используют для

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 15.02.07 09 00 00 ПЗ

измерения уровней в больших открытых резервуарах, а также в закрытых резервуарах с низким давлением. Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упростить конструкцию, повысить надёжность, измерять уровень в резервуарах под давлением.

Ёмкостной уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на раз-личии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха. В связи с этим по мере погружения электродов датчика уровнемера в жидкость изменяется ёмкость между ними пропорционально уровню жидкости в резервуаре. Менее распространены акустические, магнито-стрикционные, радиоизотопные, вибрационные уровнемеры.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: