Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ЕКОЛОГІЧНИЙ МОНІТОРИНГ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ

Засіб вимірювань (СІ) - технічний засіб (або їх комплекс), призначене для вимірювань, має нормовані метрологічні характеристики, що відтворює і (або) зберігає одиницю фізичної величини, розмір якої приймають незмінним (в межах встановленої похибки) протягом відомого інтервалу часу. Суть СІ полягає, по-перше, в «умінні» зберігати або відтворювати одиницю фізичної величини; по-друге, в незмінності розміру збереженої одиниці. Ці найважливіші фактори і обумовлюють можливість виконання вимірювання (порівняння з одиницею), тобто «Роблять» технічний засіб засобом вимірювання. Якщо розмір одиниці в процесі вимірювань змінюється більш, ніж встановлено нормами, то таким СІ можна отримати результат з необхідною точністю. Це означає, що вимірювати можна лише тоді, коли технічний засіб, призначений для цієї мети, може зберігати одиницю, досить незмінну за розміром і часу.

Засоби вимірювання повинні відповідати таким вимогам: технічним, техніки безпеки, правил приймання та методів випробувань.

У загальному випадку СІ має таку структурну схему (рис. 3.1).

Первинний вимірювальний перетворювач - ІП, на який безпосередньо впливає вимірювана фізична величина, тобто перший перетворювач в вимірювальної ланцюга вимірювального приладу, установки, системи. В одному СІ може бути кілька первинних перетворювачів.

Структурна схема СІ

Мал. 3.1. Структурна схема СІ:

X - вхідний сигнал (вимірювана величина); Y - вихідний сигнал

Первинні вимірювальні перетворювачі класифікують за родом вимірюваної величини (температури, тиску, рівня і т.д.), по вихідний величиною (генераторні, параметричні) і ін.

Датчик є конструктивно відокремленим ПІП, від якого надходять вимірювальні сигнали. Датчик може бути винесено на значну відстань від СІ, що приймає його сигнали. У переважній більшості випадків датчик призначений для перетворення неелектричної фізичної величини в електричний струм, напруга і т.д.

Вимірювальний перетворювач - технічний засіб з нормованими метрологічними характеристиками, що служить для перетворення вимірюваної величини в іншу величину або вимірювальний сигнал, З'добний для обробки, зберігання, подальших перетворень, індикації або передачі. ІП або входить до складу будь-якого вимірювального приладу, або застосовується разом з будь-яким СІ. За характером перетворення розрізняють аналогові, цифроаналогові (ЦАП) і аналого-цифрові (АЦП) перетворювачі. За місцем в вимірювальної ланцюга розрізняють первинні і проміжні перетворювачі. Виділяють також масштабні і передають перетворювачі.

До ІП, наприклад, відносять підсилювачі, перетворювачі опору, інтегратори і диференційні пристрої, компаратори, перетворювач струм-папряженіе, фільтри і т.д.

Вторинний прилад (ВП), що показує пристрій СІ - сукупність елементів СІ, які забезпечують візуальне сприйняття значень вимірюваної величини або пов'язаних з нею величин.

У табл. 3.1 наведені деякі нормовані, Г.Є. задані в НТД, сигнали.

Таблиця 3.1

Основні види уніфікованих вихідних сигналів

електричні сигнали

Пневматичний сигнал, кПа

Постійний струм, мА

Постійна напруга, В

Змінна напруга, В

частота,

Гц

0-3

0-10

0-2

0-8

20-100

0-20

0-20

2-4

4-20

0-50

4-8

0-1000

0-100

0-5000

0-10 000

Шкала - частина пристрою, що показує СІ, що представляє собою упорядкований ряд відміток разом зі пов'язаної з ними нумерацією.

Вимірювальна ланцюг - сукупність елементів СІ, що утворюють безперервний шлях проходження вимірювального сигналу однієї фізичної величини від входу до виходу.

Використовувані в різних областях науки і техніки СІ надзвичайно різноманітні. Однак для цього безлічі можна виділити деякі загальні ознаки, властиві всім СІ незалежно від сфери застосування.

За ролі, виконуваної в системі забезпечення єдності вимірювань, СІ ділять на наступні:

  • • метрологічні, призначені для метрологічних цілей - відтворення одиниці і (або) її зберігання або передачі розміру одиниці робочим СІ;
  • • робочі, призначені для вимірювань, не пов'язаних з передачею розміру одиниці іншим засобам вимірювань.

Переважна більшість використовуваних на практиці СІ належить до другої групи.

За умовами застосування розрізняють СІ лабораторні, виробничі та польові.

За рівнем автоматизації все СІ ділять на три основні групи: неавтоматичні, автоматизовані та автоматичні, що виробляють без безпосередньої участі людини вимірювання і всі операції, пов'язані з обробкою результатів вимірювань, їх реєстрацією, передачею даних або виробленням керуючого сигналу.

За рівнем стандартизації СІ ділять на наступні:

  • • стандартизовані, виготовлені згідно з вимогами відповідних державних або галузевих стандартів. Зазвичай стандартизоване СІ піддають випробуванням і вносять до Держреєстру;
  • • нестандартизованого - СІ, стандартизація вимог до яких визнана недоцільною. Зазвичай це унікальні СІ, що застосовуються для вирішення вимірювальних завдань в спеціальних напрямках науки і техніки, в стандартизації вимог до них немає необхідності.

По відношенню до вимірюваної фізичної величиною СІ поділяють на такі:

  • • основні - це СІ тієї фізичної величини, значення якої необхідно отримати відповідно до вимірювальної завданням;
  • • допоміжні - це СІ тієї фізичної величини, вплив якої на основне СІ або об'єкт вимірювання необхідно врахувати для отримання результатів вимірювання необхідної точності (наприклад, термометр для вимірювання температури газу в процесі вимірювання його об'ємної витрати).

За структурною схемою СІ ділять на аналогові і цифрові.

Аналоговий вимірювальний прилад - СІ, показання якого є безперервною функцією вимірювання вимірюваної величини.

Цифровий вимірювальний прилад - СІ, автоматично виробляє дискретні сигнали вимірювальної інформації, показання якого представлені в цифровій формі.

За реалізації процедури вимірювання СІ бувають елементарними і комплексними.

За способом індикації СІ ділять на що показують і реєструють, серед яких розрізняють самописні і друкують.

СІ поділяють на заходи, пристрої порівняння (компаратори), вимірювальні прилади, вимірювальні установки, машини і системи.

Вимірювальна система (ІС) - це сукупність функціонально об'єднаних заходів, вимірювальних приладів, вимірювальних перетворювачів, ЕОМ та інших технічних засобів, розміщених в різних точках контрольованого об'єкта з метою вимірювань однієї або декількох фізичних величин, властивих цьому об'єкту, і вироблення вимірювальних сигналів в різних цілях .

 
<<   ЗМІСТ   >>