Измерительная установка это кратко

Обновлено: 02.07.2024

Измерительной установкой называется совокупность функционально объединенных средств измерений (меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенных в одном месте. Измерительные установки широко применяются для поверки рабочих мер и измерительных приборов, для контроля технологических процессов, для испытаний различных материалов, для разбраковки изделий и т. д.

Измерительная система представляет собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления. Создание измерительных (информационно-измерительных) систем связано с новым этапом развития измерительной техники — построением автоматизированных и испытательных систем для различных областей народного хозяйства на базе радиоизмерительных приборов общего применения.

Обобщенная структурная схема измерительной системы приведена на рис. 1-6. Внешние датчики предназначены для преобразования измеряемых физических величин в электрические сигналы, которые поступают на коммутирующее

устройство по каналам связи. Для низкочастотных сигналов используются трехпроводные незаземленные каналы связи, а для высокочастотных — однопроводные коаксиальные. Каналы связи подключены к коммутирующему устройству, которое принимает аналоговые сигналы от большого числа датчиков и передает их на радиоизмерительиые приборы. Применяются в основном цифровые приборы, на выходах которых появляются электрические коды, соответствующие измерительной информации.

Рис. 1-6. Обобщенная структурная схема измерительной системы

Устройство обработки преобразует полученную информацию в сигналы управления регистрирующими устройствами — перфоратором, цифропечатающей машиной, цифро-алфавитной машинкой. Часто применяются аналоговые самописцы, а для визуального наблюдения — осциллографы.

Управляющее устройство осуществляет программированный режим всех узлов системы. Наиболее удобным управляющим устройством является миниатюрная электронная цифровая вычислительная машина, которая одновременно может быть использована и для обработки измерительной информации.

Средства электро- и радиоизмерений, используемые для построения измерительных систем, характеризуются совместимостью, унификацией элементной базы и конструктивным единообразием.

Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателя и расположенных в одном месте. В качестве примера можно привести измерительные установки для измерений удельного сопротивления электротехнических материалов, для поверки счетчиков электрической энергии и др.

Измерительная система также представляет собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, но предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.

Средства измерений могут находиться в разных местах, а передача измерительной информации осуществляться по специальным каналам связи. Измерительные системы широко используются для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства и энергетики.

Метрологические характеристики средств измерений

Метрологическими характеристиками средств измерений называются такие характеристики их свойств, которые оказывают влияние на результаты и погрешности измерений и предназначены для оценки технического уровня и качества средств измерений, для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной и методических составляющих погрешности измерений . Комплекс метрологических характеристик позволяет оценить метрологические (измерительные) возможности конкретного средства измерений, а также легко сопоставлять между собой различные разновидности этих средств. Рассмотрим основные из них.

1.Измеряемая, преобразуемая или воспроизводимая (для мер) величина. Этот параметр характеризует назначение средства измерений для измерения той или иной физической величины (напряжение, масса, температура, ускорение, ток и т.д.). Эта величина обычно наносится на средство измерений или указывается в технической документации.

2.Предел измерений. Очень важная характеристика любого средства измерения, определяющей в первую очередь пригодность его для тех целей, для которых оно предназначено, т.е. наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины, могущие быть измеренными данным средством измерений.

3.Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.

4.Градуировочная характеристика средства измерений (уравнение преобразования) представляет зависимость между значениями величин на выходе ( Y ) и входе ( X ) средства измерений.

5.Чувствительность измерительного прибора (коэффициент преобразования измерительного преобразователя

6.Порог чувствительности средства измерений определяется как изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение выходной величины, которое может быть обнаружено с помощью данного средства измерений без каких-либо дополнительных устройств

7.Вариация выходного сигнала (показаний) средства измерений есть средняя разность между значениями выходного сигнала (показаниями) средства измерений, соответствующими данной точке диапазона измерения, при двух направлениях медленного многократного измерения входного сигнала в процессе подхода к данной точке диапазона измерения

8.Точность средства измерений есть качество средства измерений, отражающее близость нулю его погрешностей. Чем меньшие погрешности имеет средство измерений, тем оно считается более точным.

10.Динамические характеристики средств измерений возникают при динамическом режиме его работы. Динамический режим работы средства измерений - это такой режим, при котором средство измерений воспринимает изменение входной величины и размеры измеряемой величины изменяются во времени.

11.Условия применения средств измерений. При использовании средств измерений в реальных условиях необходимо учитывать характеристики среды, в которой это средство измерений находится при эксплуатации. Изменение внешних условий приводит к изменению метрологических характеристик, т.е. к увеличению погрешностей измерения.

12.Функция влияний представляет собой зависимость изменений метрологической характеристики средства измерений от изменений влияющих величин в пределах рабочих условий эксплуатации.

13.Надежность средств измерений способность сохранять эксплуатационные параметры в установленных пределах в течение заданного времени.

14.Экономичность средств измерений – простота конструкций в обращении и оправданная экономическая стоимость.

Средствами измерений (СИ) называются технические средства, применяемые для измерения единицы физической величины (ФВ) на практике. Для СИ установлены нормированные погрешности.

Средства измерений классифицируются по следующим критериям:

К основным видам средств измерений относятся следующие:

эталон;
мера;
измерительный преобразователь;
измерительный прибор;
измерительная установка;
измерительная система.

Мера, эталон

Мерой является средство измерений, которое предназначено для воспроизведения заданного размера физической величины. К примеру, гиря является мерой массы, резистор – мерой электрического сопротивления.

Различают одно- и многозначные меры, а кроме того, наборы и магазины мер.

С помощью однозначной меры воспроизводится величина лишь одного размера. Примером такой меры является гиря. Многозначными мерами воспроизводятся несколько размеров ФВ. Примером многозначной меры может служить миллиметровая линейка, с помощью которой можно выразить длину предмета как в миллиметрах, так и в сантиметрах.

Измерительный преобразователь

Под измерительным преобразователем подразумевается СИ, которое преобразует сигнал измерительной информации в форму, удобную для его передачи, последующего преобразования, а затем обработки и хранения, но при этом сигнал в таком виде не предназначен для непосредственного восприятия наблюдателем.

Этот сигнал подается в показывающее устройство, с которого и происходит это непосредственное восприятие. По данной причине преобразователь либо входит в конструкцию измерительного прибора, либо совместно с ним применяется.

Измерительный прибор. Классификация измерительных приборов

Измерительным прибором называется СИ, которое, в отличие от преобразователя, служит для выработки сигнала в форме, которая доступна для непосредственного восприятия наблюдателем.

Существуют различные классификации измерительных приборов, это:

назначение;
конструктивное устройство;
степень автоматизации.

Назначение измерительных приборов

По данному признаку различают измерительные приборы (ИП):

универсальные, применяемые в контрольно-измерительных лабораториях всех типов производств, а кроме того в цехах мелкосерийных и единичных производств;
специальные, применяемые для измерения одного или нескольких параметров деталей определенного типа;
для контроля: приемочного (калибры), активного (при изготовлении деталей) или статистического.

По этому признаку различают приборы:

механические: штангенциркуль, микрометр, щупы, рычажные скобы и т.д.;
оптические: микроскоп, проектор, оптиметр и др.;
пневматические: длинномеры, или ротаметры, и т.д.;
электрические: индуктивные приборы, кругломеры, профилографы и др.

Степень автоматизации

По данному признаку приборы бывают:

ручного действия;
механизированными;
полуавтоматическими;
автоматическими.

Измерительная установка

Измерительная установка – это совокупность СИ (меры, измерительные приборы и преобразователи) и вспомогательных устройств, объединенных функционально. Предназначение составляющих измерительной установки – выработка сигналов в удобной для непосредственного восприятия наблюдателем форме. Сама измерительная установка располагается на одном месте (испытательный стенд).

Измерительная система

Измерительная система представляет собой такую же совокупность, но составляющие ее звенья соединены между собой каналами связи, которые размещены в разных точках контролируемого пространства. Цель измерительной системы – измерить одну или несколько ФВ, которые свойственны данному пространству.

Средство измерений (СрИзм) — это техническое средство (или комплекс средств), используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

СрИзм позволяют не только обнаружить физическую величину, но и измерить ее, т.е. сопоставить неизвестный размер с известным. Если физическая величина известного размера есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения (измерение плоского угла транспортиром, массы – с помощью весов с гирями). Если же физической величины известного размера в наличии нет, то сравнивается реакция (отклик) прибора на воздействие измеряемой величины с проявившейся ранее реакцией на воздействие той же величины, но известного размера (измерений силы тока амперметром).

СрИзм можно классифицировать по двум признакам:

конструктивное исполнение;
метрологическое назначение.

По конструктивному исполнению СрИзм подразделяют на меры, измерительные преобразователи; измерительные приборы, измерительные установки, и системы, измерительные принадлежности.

Это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физических величин заданного размера. К данному виду средств измерений относятся гири, концевые меры длины и т.п. На практике используют однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер.

Однозначные меры воспроизводят величины только одного размера (гиря).

К однозначным мерам можно отнести стандартные образцы (СО). СО состава вещества (материала) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих содержание определенных компонентов в веществе (материале).

СО свойств веществ (материалов) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих физические, химические, биологические и другие свойства.

Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины. Например, миллиметровая линейка дает возможность выразить длину предмета в сантиметрах и в миллиметрах.

Измерительные преобразователи

СрИзм, предназначенные для преобразования измеряемой величины в другую однородную или неоднородную величину с целью представления измеряемой величины в форме, удобной при обработке, хранении, передаче в показывающее устройство. Измерительные преобразователи не имеют устройств отображения измерительной информации, поэтому они входят в измерительные приборы или применяются вместе с ними.

Различают:

Первичные преобразователи — предназначены для непосредственного восприятия измеряемой величины, как правило, неэлектронной и преобразовывая ее в электрическую (например, датчики).
Промежуточные преобразователи – преобразователи, расположенные в измерительной цепи первичного преобразователя и обычно по измеряемой физической величине, однородные с ним.

Пример: овременные измерительные преобразователи нередко оснащаются и цифровыми, и аналоговыми выходными цепями. Примерами таких преобразователей являются Е854ЭЛ, Е856ЭЛ и Е849ЭЛ

Измерительные приборы

Комплектная измерительная установка PN25 тип LC/LCR для газовозов или стационарных систем

Это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем. Различают измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения.

Приборы прямого действия отображают измеряемую величину на показывающем устройстве, имеющем соответствующую градуировку в единицах этой величины. Изменения рода физической величины при этом не происходит. К приборам прямого действия относят, например, амперметры, вольтметры, термометры и т.п.
Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны, например, аналитические весы. Такие приборы широко используются в научных целях.

Измерительные установки и системы

Это совокупность средств измерений, объединённых по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерений. Обычно такие системы автоматизированы и обеспечивают ввод информации в систему, автоматизацию самого процесса измерения, обработку и отображение результатов измерений для восприятия их пользователем.

Измерительные принадлежности

Это вспомогательные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности.

По метрологическому назначению СрИзм делят на два вида – рабочие средства измерений и эталоны.

Рабочие средства измерений

Калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2012ПК

Применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др.

Производственные средства обладают устойчивостью к воздействиям различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации и т.п., что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов.

Полевые средства работают в условиях, постоянно изменяющихся в широких пределах внешних воздействий.

Эталон

Это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи её размера другим средствам измерений. От эталона единица величины передаётся разрядным эталонам, а от них – рабочим средствам измерений. Эталоны классифицируют на:

Первичный эталон – это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.
Вторичные эталоны могут утверждаться либо Госстандартом РФ, либо государственными научными метрологическими центрами, что связано с особенностями их использования.
Рабочие эталоны воспринимают размер единицы от вторичных эталонов и в свою очередь служат для передачи размера менее точному рабочему эталону (или эталону более низкого разряда и рабочим средствам измерений.

Читайте также: