 |
Основные метрологические характеристики приборов
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Цели и задачи автоматизации производства
Под автоматизацией понимают применение методов и средств автоматики для управления производственными процессами.
Автоматизация производства - это этап машинного производства, характеризующийся освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам.
Цели автоматизации:
1) ведение технологического процесса под контролем;
2) ведение технологического процесса в заданном режиме;
3) повышение эффективности производства (увеличение производительности, улучшение качества получаемого продукта и сбережение сырья);
4) обеспечение безопасности и безаварийности труда;
5) экологическая защита окружающей среды.
Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированных производств, где роль человека сведется к составлению режимов и программ технологических процессов, к контролю за работой приборов и ЭВМ и их наладке.
РАЗДЕЛ 1
АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
ГЛАВА 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО КИПиА
Классификация КИПиА
Измерительным прибором называется устройство, с помощью которого измеряемая величина сравнивается с единицей измерения.
Измерительные приборы подразделяется:
I. по функциональному признаку:
1) показывающие - значение измеряемой величины определяется по отсчетным приспособлениям (например, шкалам);
2) самопишущие - снабжены устройствами для автоматической записи измеряемых величин на диаграммной бумаге (дисковой, ленточной);
3) сигнализирующие - имеют специальные приспособления для включения световой или звуковой сигнализации при достижении измеряемой величиной заранее заданного значения;
|
|
|
4) регулирующие - имеют специальное устройство, предназначенное для автоматического поддержания измеряемой величины на заданном значении или для изменения ее по заданному закону;
II. по назначению:
1) рабочие - используются для практических измерений;
2) образцовые - служат для поверки и градуировки рабочих приборов;
3) контрольные - служат для проверки рабочих приборов по месту;
III. по виду измеряемой величины:
1) приборы давления;
2) приборы расхода;
3) приборы уровня;
4) приборы температуры;
5) и т.д.;
IV. по наличию передачи показаний:
1) местные;
2) с дистанционной передачей.
Местные приборы могут быть использованы только непосредственно у места измерения - на самом объекте контроля.
Системы дистанционного контроля служат для передачи значений измеренной величины на расстояние и применяются при централизованном контроле производственных процессов. Они состоят из:
1) первичного прибора (датчика);
2) линии связи;
3) вторичного прибора.
Виды шкал
Если шкала начинается с нуля или заканчивается нулем, то она называется односторонней.
Если шкала не имеет нуля, то она называется безнулевой.
Когда отметки расположены по обе стороны от нуля, то такая шкала называется двухсторонней.
Основы метрологии
Метрология - это наука об измерениях.
Одна из задач метрологии - поверка и испытание мер и измерительных приборов для установления точности и надежности их действия.
Измерение - это сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу измерения.
Методы измерения делятся на:
а) прямые (непосредственные) - измерение давления;
б) косвенные - измерение расхода;
в) совокупные (используются редко).
Основные метрологические характеристики приборов
|
|
|
I. Полный предел шкалы - определяется по формуле:
X = Xmax - Хmin (1.1)
где: Xmax - конечное значение шкалы;
Xmin - начальное значение шкалы.
Для односторонней шкалы: X = Xmax (1.2)
Пример:
Прибор имеет предел измерения шкалы от - 500С до + 3000С. Определить полный предел измерения шкалы прибора.
Xmax = 3000C X = Xmax - Xmin = 3000C - (-500C) = 3500C
Xmin = - 500C
X =?
Пример:
Термометр имеет предел измерения от 0 до 6000С. Определить полный предел измерения.
Х = X max = 6000C
II. Цена деления шкалы - это значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы.
Ценой деления называется значение измеряемой величины, вызывающее отклонение указателя прибора на одно деление.
(1.3)
где: С - цена деления;
D X - изменение измеряемой величины;
D n - перемещение указателя, выраженное в делениях шкалы.
Пример:
Термометр имеет предел измерения от 0 до 6000С, количество делений - 200. Определить цену деления шкалы и сколько будет составлять 0С, если ртутный столбик показывает 46 делений?
X min = 00C
X max = 6000C 
Dn = 200 дел
Dn' = 46 дел t = 3 × 46 = 1380С
C=? t=?
III. Чувствительность.
Чувствительность и цена деления - это взаимообратные величины.
, (1.4)
где S - чувствительность.
Чем больше цена деления, тем меньше чувствительность и наоборот.
Чувствительностью прибора называют отношение перемещения его указателя к изменению значения величины, вызывающей это перемещение.
, (1.5)
где S - чувствительность;
Dn - перемещение указателя (угловое или линейное);
DХ - изменение величины, вызывающей это перемещение.
Пример:
Два однотипных термометра имеют шкалы по 100 делений, но с пределами измерения:
1) от 00 до 500С;
2) от 00 до 1000С.
Определить, какой прибор чувствительнее и во сколько раз?
| Dn1 = 100 дел Dn2 = 100 дел DХ1 = 500C DХ2 = 1000C | 
| |
| S1 =? S2 =? S1 / S2 =? |
Первый прибор чувствительнее второго в 2 раза.
IV. Класс точности.
Класс точности - это величина относительной приведенной погрешности.
Класс точности присваивается прибору при его изготовлении и наносится на шкалу прибора.
Класс точности не имеет единицы измерения.
Стандартный ряд классов точности:
0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.
Чем класс точности ниже, тем прибор точнее.
|
|
|
В промышленности применяют в основном приборы классов:
0,5; 1,0; 1,5.
Класс точности 1,5, например, означает, что наибольшая допустимая погрешность при измерении этими приборами не должна превышать 1,5 % от предела измерения.
|
|
|
