составлять структурные схемы дистанционного и телеизмерительного контроля.
Государственная система приборов: структура и функции. Методы измерений. Погрешность измерений. Классификация измерительных приборов: по принципу действия, по входным и выходным сигналам, по контролируемому параметру. Схема местного, дистанционного и телеизмерительного контроля.
Методические указания
Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) представляет собой совокупность изделий, предназначенных для получения , обработки и использования информации, обеспечивающих информационное, энергетическое и конструктивное сопряжение изделий в автоматизированных системах, а также экономически целесообразную точность, надежность, и долговечность.
ГСП объединяет ряды максимально унифицированных блоков и устройств, имеющих стандартные параметры входных и выходных сигналов, нормализованные габариты, присоединительные размеры и параметры питания.
Измерение называется процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения.
Существуют различные методы измерений:
прямые ( метод непосредственной оценки, нулевой, дифференциальный, сравнения);
косвенные ( совокупные, совместные)
Независимо от тщательности измерения и совершенства измерительной аппаратуры абсолютно точно определить истинное значение измеряемой величины невозможно, т.е возникает какая – то погрешность. Погрешности разделяют на систематические, случайные и промахи.
Вопросы для самопроверки
1. Какие измерения называются прямыми?
2. Какая погрешность называется абсолютной?
3. Как подразделяются приборы давления по принципу действия?
4. Основные функции ГСП.
Тема 2.3 Измерение давления и уровня жидкости
Студент должен:
знать:
- классификацию приборов измерения давления;
- классификацию приборов измерения уровня;
- область применения приборов для измерения давления и уровня;
- принцип действия приборов давления и уровня;
уметь:
правильно выбирать тип прибора в зависимости от контролируемого параметра контролируемой среды.
Манометры и вакуумметры. Преобразователи давления с электрическим и пневматическим выходным сигналом. Преобразователи разности давлений с электрическим и пневматическим выходным сигналом.
Измерение уровня жидкости и сыпучих материалов: гидростатические, пъезометрические, электрические, ультразвуковые, массдозаторы, сигнализаторы уровня.
Методические указания
Давление – сила действующая на единицу площади. Различают абсолютное, избыточное и барометрическое давление. Эти давления связаны между собой следующим соотношением:
Ра=Рб + Ри
По принципу действия приборы давления подразделяют на: жидкостные, деформационные, грузопоршневые, электрические
По виду измеряемой величин: манометры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, вакуумметры, мановауукмметры, дифференциальные, барометры.
Для измерения уровня жидкостей применяют следующие приборы:
визуальные уровнемеры – уровень определяется на принципе сообщающихся сосудов;
поплавковые уровнемеры – принцип действия основан на выталкивающей силе Архимида;
гидростатические уровнемеры – принцип действия основан на измерении давления столба жидкости в контролируемом объекте;
пьезометрические уровнемеры – принцип действия основан принципе гидравлического затвора;
электрические уровнемеры – принцип действия основан на преобразовании уровня жидкости в электрический сигнал;
радиозотопные уровнемеры – принцип действия основан на «просвечивании» контролируемого объекта потоком радиации;
акустические уровнемеры – используется принцип отражения звуковых волн от границы раздела жидкость – газ.
Для измерения уровня сыпучих материалов применяются следующие приборы: лотовый уровнемер, маятниковый указатель уровня, весовой измеритель уровня.
Вопросы для самопроверки
Какой параметр называется уровнем?
Какие приборы для измерения уровня знаете?
На какой максимальный предел рассчитаны жидкостные уровнемеры?
На чем основан принцип действия грузопоршневого манометра?
Какие приборы называются вакуумметрами?
Тема 2.4 Измерение расхода жидкостей и газов
Студент должен:
знать:
основные методы измерения расхода;
единицы измерения расхода;
принцип действия расходомеров;
уметь:
- выбрать правильно тип прибора для измерения расхода и количества вещества.
Методы измерения количества и расхода. Принцип действия и область применения : расходомеров постоянного перепада давления, расходомеров переменного перепада давления, электромагнитных, ультразвуковых.
Счетчики. Особенности измерения расхода загрязненных жидкостей и осадка сточных вод.
Методические указания
Под расходом вещества понимают количества вещества протекающего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени. Приборы для измерения расхода жидкости и газа можно разделить на две группы – счетчики ( определяется количество жидкости или газа, протекающего по трубопроводу за определенный промежуток времени) и расходомеры.( определяется количество вещества за единицу времени).
В зависимости от принятого метода измерения приборы для измерения расхода подразделяются на:
- расходомеры переменного перепада давления – принцип действия основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, установленным в трубопроводе от расхода;
- расходомеры постоянного перепада давления – принцип действия основан на зависимости от расхода вещества вертикального перемещения тела, изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что перепад давлений по обе стороны поплавка остается постоянным;
- электромагнитные расходомеры – принцип действия основан на зависимости от расхода результата взаимодействия движущейся жидкости с магнитным полем.
Для измерения количества жидкости применяют преимущественно объемные и скоростные счетчики, для измерения объема газа - объемные счетчики.
Вопросы для самопроверки
1. Какие приборы называются расходомерами?
2. Какие методы измерения расхода знаете?
3. На чем основан принцип действия счетчиков?
4. Какие сужающие устройства устанавливаются в трубопроводе?
5. Для измерения расхода каких жидкостей применяют электромагнитные расходомеры?
Тема 2.5 Измерение температуры
Студент должен:
знать:
- принцип действия приборов для измерения температуры;
- предел измерения приборов;
- область применения приборов;
уметь:
- правильно выбирать прибор для местного и дистанционного контроля.
Методы измерения температуры тел. Классификация приборов для измерения температуры. Принцип действия ,предел измерения и область применения: термометров расширения, манометрических термометров, термоэлектрических преобразователей, термометров сопротивления, пирометров.
Методические указания
Температура – величина, характеризующая тепловое состояние тела или системы. Практически все физические свойства различных веществ зависят от температуры ( линейные размеры твердых тел, плотность, твердость, вязкость, модуль упругости и т.д.). Измерить температуру непосредственно, т.е. так, как это делается при измерении ряда других величин, путем сравнения их с мерами или образцами не представляется возможным, так нет образца этой величины. Поэтому определение температуры вещества производится путем наблюдения за изменением некоторых свойств другого вещества ( называемого термометрическим веществом), которое приводится в соприкосновение с телом, температура которого изменяется, и вступает с ним через некоторое время в тепловое равновесие. Выбор единицы измерения температуры связан с установлением шкалы температур.
В зависимости от принципа действия приборы для измерения температуры подразделяются на следующие группы:
- термометры расширения - принцип действия основан на изменении объема или линейных размеров при изменении температуры;
- манометрические термометры - принцип действия основан на изменении давления рабочего вещества при постоянном объеме с изменением температуры;
- термоэлектрические преобразователи – принцип действия основан на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры;
- термометры сопротивления - принцип действия основан на использовании зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры;
- пирометры излучения – квазимонохроматические (принцип действия основан на использовании зависимости температуры от спектральной энергетической яркости, описываемой для абсолютно черного тела), пирометры спектрального отношения ( принцип действия основан на зависимости от температуры тела отношений энергетических яркостей в двух или нескольких спектральных интервалах) и пирометры полного излучения ( принцип действия основан на использовании зависимости температуры от интегральной энергетической яркости излучения.
Вопросы для самопроверки
1. Какие градуировки термоэлектрических преобразователей знаете?
2. Какие вторичные приборы применяют при измерении температуры?
3. Какие образцовые приборы применяют для поверки термометров расширения?
4. Чему равен диапазон измерения у пирометров излучения?
5. Какое термометрическое вещество используется в газовых манометрических термометрах?