2. Измерение технологических параметров

2.01.(Мария Кузнецова) Основные методы измерения: их особенности, достоинства, недостатки, примеры.

2.02. Компенсационный метод измерения (на примере электрических измерений).

Компенсационный метод измерения — метод измерения, основанный на уравновешивании действия измеряемой величины действием однородной образцовой величиной, например, измерения масс при помощи гирь на равноплечих весах.

Сравнение осуществляется с помощью компенсационных или мостовых схем. Компенсационные цепи применяются для сравнения активных величин, т. е. несущих в себе некоторый запас энергии. При сравнении воспроизводимая мера используется для компенсации измеряемой величины во всем диапазоне изменений, а также для показания значений. Поэтому для осуществления этого метода необходима изменяющаяся мера высокого качества.

Особенности сравнения лучше всего показать, разобрав схему потенциометра.

Измеряемое напряжение (Ux) компенсируется (уравнивается) падением напряжения, создаваемым на известном сопротивлении (Rab) рабочим током (Ib) )от стабилизированного источника питания (ИПС). Нуль-гальванометр (НГ) включается в цепь сравниваемых напряжений. Когда напряжения скомпенсированы, ток в гальванометре-в цепи измеряемого напряжения, отсутствует. На результаты измерений компенсационным методом не влияет ни сопротивление соединительных проводов, ни гальванометра. В соответствии с компенсационным методом измерений измеряемая величина х компенсируется величиной, воспроизводимой мерой. Разность этих величин поддерживается малой независимо от размера измеряемой величины. Точность измерения определяется точностью меры и порогом чувствительности средства сравнения (нуль-прибора, НП).. В уравновешенном состоянии НП не нагружен, благодаря чему исключается обратное воздействие на процесс.

2.03. Структурная схема измерительной системы (устройства). Функции приборов автоматического контроля.

Самым многочисленным видом средств измерений являются измерительные устройства, применяемые самостоятельно или в составе измерительных систем.

В зависимости от формы представления сигнала измерительной информации измерительные устройства подразделяют на -измерительные приборы и измерительные преобразователи.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительная информация обычно представляется в виде перемещения указателя по шкале или в виде цифр, появляющихся на табло.

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающийся непосредственному восприятию наблюдателем.

Измерительная информация представляется преобразователями обычно в виде сигналов или переменного тока или напряжения.

Измерительный преобразователь или входит в состав какого-либо измерительного прибора или применяется совместно с каким-либо средством измерения.

по характеру преобразования различают:

• аналоговые

• цифро-аналоговые

• аналого-цифровые преобразователи.

Выделяют также передающие и масштабные преобразователи

передающим называют элемент измерительного устройства, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации (например: токовый преобразователь)

масштабным называют измерительный преобразователь, предназначенный для изменения величины в заданное число раз (измерительный трансформатор тока).

первичный измерительный преобразователь - измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина (термопара, трубка Бурдона, биметаллическая пластина, терморезистор)

Активный измерительный преобразователь - непосредственно преобразует одну форму энергии в другую, не нуждаясь во внешнем источнике энергии. (термопар, преобразующий тепловую энергию в электрическую).

пассивный измерительный преобразователь - не может непосредственно преобразовывать энергию, но он управляет энергией, поступающей от внешнего источника.

средства измерений прямого действия - средства измерений, в которых измеряемая величина подвергается ряду последовательных преобразований в одном направлении, т. е. без возвращения к исходной измеряемой величине.

2.04. (Поля Алексеева)Структурные схемы цифрового измерительного устройства и измерительного канала информационно-измерительной системы.

2.05. (Юлия Кирпаль)Статические свойства измерительных приборов.

Ответа в учебнике пока не нашла.

2.06. (Юлия Розанова)Статические и динамические свойства средств измерения и других элементов САР, их влияние на качество регулирования.

2.07.(Светлана Грачёва) Переходные характеристики средств измерения.

2.08. (Ирина Демина)Погрешности измерений.

2.09. (Максим Белоусько)Измерение электрического сопротивления как носителя информации о состоянии химикотехнологического процесса.

2.10.(Мария Филатова) Измерение электрического напряжения как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.

2.11. (Влад Суханов)Линии связи.

2.12. (Максим Белоусько)Измерительные преобразователи. Структура и надёжность измерительных преобразователей.

Тепловой контакт чувств. элемента с обьектом измерения влечен за собой искажение температурного поля в месте измерения. Влияет так же передача теплоты вдоль конструктивных элементов теплоприёмника за счёт теплопроводности.

Уменьшить погрешности:

1)уменьшение лучистого теплообмена с окр. поверхностями с помощью тепловых экранов. Пример: термопреобразователь помещают в трубку(она вставлена в стенку аппарата где измеряют Т) . трубку как экран от теплового излучения.

2)уменьшение передачи теплоты вдоль констр.элементов за счёт теплопроводности путём уменьшения диаметра и длинны выступающей наружу части термопреобразователя.

3)увеличение коэф-та теплоотдачи от измеряемой среды к термопреобразователю. Термоприёмники всех видов следует располагать против направления потоков в его центре, где скорости максимальны. Коэф-т возрастает в следствие разрушения пограничного слоя.

2.13. (Элеонора Перелыгина)Химические газовые сенсоры.

2.14. (Вика Губанова) Промежуточные измерительные преобразователи.

Промежуточным измерительным преобразователем (или сокращенно промежуточным преобразователем) называют элемент, занимающий в измерительной цепи место после первичного измерительного преобразователя.

Основное назначение промежуточного преобразователя — преобразование выходного сигнала первичного измерительного преобразователя в форму, удобную для последующего преобразования в сигнал измерительной информации для дистанционной передачи. Наряду с преобразованием измерительной информации часто возникает необходимость усиления сигнала, например, его мощности, преобразования выходного сопротивления и пр.

Примером промежуточного измерительного преобразователя может служить мембранный блок дифманометра-расходомера. В измерительной цепи измерения расхода он занимает место непосредственно после сужающего устройства и преобразует перепад давления, образующийся на сужающем устройстве, в соответствующее перемещение мембраны мембранного блока и связанной с ним системы (например, механической) измерительного прибора.