История развития гпс и кип реферат

Обновлено: 05.07.2024

Предпосылками для развития отрасли, выпускающей контрольно-измерительные приборы ( КИП ), были некоторые изобретения известных учёных в области измерительных приборов и деятельность ряда предпринимателей по практической реализации данных изобретений, к которым можно отнести следующие исторические факты:

итальянский физик Александро Вольта1789 в 1800 г. изобрёл т.н. "Вольтов столб" - первый источник постоянного тока и ряд электрических приборов (электрофор, электрометр, электроскоп и др.)
немецкий физик Генрих Рудольф Герц (Херц) 1857 в 1888 г. изобрел т.н. "Вибратор Герца";
английский физик Оливер Джозеф Лодж 1916 в конце прошлого века построил индикатор на основе когеррера;
французский инженер и предприниматель Э. Дюкрете 1895 на рубеже веков был владельцем в Париже одной из крупнейших в то время в мире мастерской по изготовлению научных приборов.

По существу, первый контрольно-измерительный прибор был прелюдно продемонстрирован в 1897 г. в Страссбургском университете Карлом Фердинандом Брауном - на экране ЭЛТ демонстрировались изменяющиеся во времени процессы. Перечень основных фирм-изготовителей измерительных приборов и всевозможных устройств контроля начала XX века: - "АКЦ. ОБЩ. РУСС. ЭЛЕКТР. ЗАВ. СИМЕНСЪ и ГАЛЬСКЕ" (Санкт-Петербург): реостаты; "Мастерская Е. Колбасьева" (Кронштадт): всевозможные вибраторы; "Atelie Carpentier. Ing. Const. Paris" (Париж): конденсаторы и реостаты; "AYRTON & PERRY'S" (Венстминстер): амперметры; "C.WOLFRAMM" (Санкт-Петербург): гальванометры; "E. DUCRETET A PARIS" (Париж): батареи Лейденских банок, потенциометры и реостаты, конденсаторы, прерыватели и разрядники, резонаторы; "Gesellschaft furdrahtlosse Telegrafie m.b.h." (Берлин): жезловые волномеры; "HARTMANN & BRAUN A." (Франкфурт): амперметры и гальванометры; "J. WILH. ALBERT" (Франкфурт): разрядники; "Marconi" (Лондон, Англия): магнитные детекторы Маркони; "SIEMENS & HALSKE" (Германия): гальванометры; "The Cambridge Scientific Instrument Co, Ltd." (Кембридж): гальванометры; "W. PAUL. LONDON" (Лондон): микроамперметры; "WESTON ELECTRICAL INCTRUMENT Co." (Нью-Йорк): вольтметры.

Фото. Катодно-лучевой осциллограф фирмы "General Radio Co.", 1931 г.

После того, как данный генератор ими был продемонстрирован в том же году на конференции Западного побережья, организованной Институтом радиоинженеров (ИРИ), эти два конструктора получили письмо из студии Уолта Диснея, с предложением создать генератор, перекрывающий несколько другой диапазон частот. Диснею это нужно было для его музыкальной экстравагантной мультипликации под названием "Фантазия", при этом предусматривался новый метод записи звука на плёнке с целью получения стереофонического звучания. Метод предусматривал использование трёх звуковых дорожек со сжатием амплитуды, для того чтобы они уместились на плёнке, и четвёртой дорожки для декомпрессии. Имея заказ на восемь генераторов, Хьюлетт и Паккард 1 января 1939 г. основали свою приборостроительную компанию "Хьюлетт-Паккард" и создали генератор - "Модель 200В". Уильям Р. Хьюлетт за свою жизнь получил 13 почётных учёных степеней и много специальных наград (в т.ч. в 1985 г. "Национальную медаль науки" - высшую научную награду США). Огромная роль контрольно-измерительных приборов была и в годы Второй мировой войны. Так например, создание американской фирмой "General Electric Co." специальных флюксметров позволило уберечь многие корабли от магнитных мин и защитить свои гавани от проникновения в них вражеских кораблей. В СССР во второй половине 30-х - начале 40-х годов наиболее широко применялась следующая контрольно-измерительная аппаратура:

1. Генераторы :

генератор высокой частоты типа ГС-3: 0,075 - 20 МГц;
генератор-стандарт сигналов типа ГСС-1 (-2, -3): 0,1 - 20 МГц;
генератор ультравысоких частот ГСУ-4: 18 - 100 МГц;
звуковой генератор типа ГС-5 (для военной техники - ИРПА): 0,05 - 10 кГц (1,5 Вт);
звуковой генератор типа ЗГ-2: до 20 кГц (1,8 Вт).

2. Измерители и индикаторы :

вольтамперметр типа АВО-2: 0,2 - 1000 В, 0,2 мА - 1 А, до 500 кОм; -
вольтмиллиамперметр типа 5МП: 30 - 300 мА, 3 - 30 В;
катодный вольтметр типа ВКС-7: переменные напряжения в диапазоне частот 30 Гц - 100 МГц, пять пределов измерений (1,5, 5, 15, 50, 150 В), входное сопротивление не менее 4 МОм, входная емкость 7 пФ;
карманный омметр типа ОК-1 (МОК-2): до 20 кОм (по постоянному току); -
измеритель выхода приёмников типа ИВ-3: 0,5 - 300 В;
измеритель ёмкости типа ГБЕ-2: 2 - 2000 пФ (на частоте 500 кГц);
измеритель модуляции типа ИМ-6: 10 - 100 % (до 30 МГц);
измеритель нелинейных искажений типа КМ-4: 0,5 - 50 % (0,1 - 6 кГц); - измеритель частоты типа ИЧ-1: 0,01 - 10 кГц (0,5 В);
латунно-магнетитовый стержень-пробник: для проверки настройки контуров и определения знака резонанса;
неоновые лампочки типа: МH-3 (ФH-2) - с напряжением зажигания 45 - 60 В и СH-1 - 220 В:
прибор для измерения ёмкостей, индуктивностей и активных сопротивлений типа УМ-1: до 100 мкФ, до 100 Гн, до 1 МОм (1 кГц); -
термомиллиамперметр типа Т41 (Т51): до 500 мА (в антенне передатчика).

3. Калибраторы, гетеродинные волномеры :

гетеродинный волномер типа ПГВ-1 (ПГВ-2): 1 - 20 МГц (опорные точки с дискретностью через 100 кГц);
гетеродинный волномер типа 2ГВД: 1,3 - 30 МГц;
гетеродинный волномер типа 2ГВК: 71,5 - 1120 кГц;
кварцевый калибратор (опорный гетеродин) типа А-1 [мод. 1941 г.]: 1, 2, 2,5, 3 - 6 МГц (через 1 МГц), 17,5 - 42,5 МГц (через 2,5 МГц);
кварцевый калибратор типа КК-1 (КК-2, КК-3): 0,1-10 МГц (с кратностью 100 кГц), 10 - 20 МГц (с кратностью 1 МГц).

4. Испытатель ламп типа ИЛ-8 (для военной техники - ИПР-3): проверка параметров основных типов приёмных и мелких генераторных ламп путём измерения токов в отдельных цепях.

Фото. Генератор НЧ с резистивной настройкой (мод. 200А), 1938 г.

Как видно из вышеизложенного, становление отрасли по выпуску контрольно-измерительных приборов, в основном, происходило в первой половине XX века. Её же дальнейшее совершенствование и развитие началось после окончания Второй мировой войны - в связи с резким переходом радиотехнической промышленности на мирные "рельсы".

На производительность труда в машиностроении в значительной мере влияет состав выпускаемого металлорежущего оборудования по степени его автоматизации, в связи с чем необходимо определение состава металлорежущего оборудования на планируемый период и перспективу. Многочисленные прогнозы и критический анализ тенденций изменения состава металлорежущего оборудования с начала XX в. позволяют определить изменения, которые с ним произойдут.

Первая половина XX в. характеризуется углублением разделения производства на серийное и массовое, которое предъявляет различные требования к составу металлорежущего оборудования. В единичном и серийном производствах преобладали универсальные станки, большое количество приспособлений, высокая квалификация рабочего. В массовом производстве, наоборот, использовались узкоспециализированные станки и автоматические линии. Низкая производительность труда при использовании универсальных станков и невозможность использования для быстроменяющихся объектов производства оборудования массового производства значительно тормозили развитие всего производства. В середине XX в. наметились два пути решения указанной выше проблемы. С одной стороны -- увеличение партии одновременно обрабатываемых деталей за каждую переналадку за счет нормализации деталей и унификации узлов, их обработки группами, специализации производства; с другой стороны -- создание переналаживаемых оборудования и автоматических линий.

Стремительный рост выпуска станков

Решающим явилось создание ЧПУ и станков типа обрабатывающих центров (ОЦ); последние являются одновременно широкоуниверсальными и полностью автоматизированными станками. С конца 1950-х гг. начался стремительный рост выпуска станков с ЧПУ и типа ОЦ. Началась автоматизация управления станками и всей производственной системой на базе применения ЭВМ. Автоматизация единичного и серийного производств фактически позволит устранить границы, которые существуют между единичным, серийным и массовым производствами.

Широкая универсальность и мобильность, полная автоматизация на базе ЭВМ, блочно-агрегатный метод создания ОЦ и другого оборудования гибких производственных систем (ГПС) дают возможность еще больше повысить производительность труда и применять гибкие системы в массовом производстве.

Анализ развития технологии металлообработки за прошедшее столетие позволяет сделать определенный прогноз состава оборудования к началу третьего тысячелетия.

По данным комитета по использованию ЭВМ в производстве Национального исследовательского совета США, в настоящее время около 15 % производимых в мире станков объединены в ГПС.

Основной скачок в повышении производительности труда произошел на рубеже 1990-х гг., когда ГПС перестали быть экспериментальными; устаревание заводов преодолевается путем внедрения новой организации труда и технологии, соответствующей концепции ГПС. В начале 1980-х гг. в мире, по зарубежным данным, насчитывалось примерно 125 ГПС, в том числе в Японии -- 40, в США -- 26, в странах Западной Европы -- 25.

В ряде западных стран работы по созданию ГПС ведутся по национальным программам, финансируемым правительствами, что связано с желанием ускорить более широкое внедрение этой новой техники в машиностроении.

Предпосыками для развития отрасли, выпускающей контрольно-измерительные приборы, были некоторые изобретения известных ученых в области измерительных приборов и деятельность ряда предпринимателей по практической реализации данных изобретений, к которым можно отнести следующие исторические факты:
- итальянский физик Александро Вольта 1814 в 1800 г изобрел т.н. "Вольтов столб" - первый источник постоянного тока и ряд электрических приборов (электрофор, электрометр, электроскоп и др.);
- немецкий физик Генрих Рудольф Герц (Херц) 1886 в 1888 г изобрел т.н. "Вибратор Герца";
- английский физик Оливер Джозеф Лодж 1904 в конце XIX века построил индикатор на основе когеррера;
- французский инженер и предприниматель Э.Дюкрете 1849 на рубеже XIX-XX веков был владельцем в Париже одной из крупнейшей в то время в мире мастерской по изготовлению научных приборов.

По существу, первый контрольно-измерительный прибор был прелюдно продемонстрирован в 1897 г в Страссбургском университете (тогда он был германским городом) Карлом Фердинандом Брауном [?] - на экране ЭЛТ демонстрировались изменяющиеся во времени процессы.

Перечень основных фирм-изготовителей измерительных приборов и всевозможных устройств контроля начала XX века:
- "АКЦ. ОБЩ. РУСС. ЭЛЕКТР. ЗАВ. СИМЕНСЪ и ГАЛЬСКЕ" (Санкт-Петербург): реостаты;
- "Мастерская Е.Колбасьева" (Кронштадт): всевозможные вибраторы;
- "Atelie Carpentier. Ing. Const. Paris" (Париж): конденсаторы и реостаты;
- "AYRTON & PERRY'S" (Венстминстер): амперметры;
- "C.Wolframm" (Санкт-Петербург): гальванометры;
- "E.DUCRETET A PARIS" (Париж): батареи Лейденских банок, потенциометры и реостаты, конденсаторы, прерыватели и разрядники, резонаторы;
- "Gesellschaft furdrahtlosse Telegrafie m.b.h." (Берлин): жезловые волномеры;
- "HARTMANN & BRAUN A." (Франкфурт): амперметры и гальванометры;
- "J.WILH.ALBERT" (Франкфурт): разрядники;
- "Marconi" (Лондон, Англия): магнитные детекторы Маркони;
- "SIEMENS & HALSKE" (Германия): гальванометры;
- "The Cambridge Scientific Instrument Co, Ltd." (Кембридж): гальванометры;
- "W.PAUL.LONDON" (Лондон): микроамперметры;
- "WESTON ELECTRICAL INCTRUMENT Co." (Нью-Йорк): вольтметры.

Радикальное улучшение качества записи и воспроизведения звука и выпуска соответствующей БРЭА и ее основных компонентов и узлов способствовало, в свою очередь, развитию контрольно-измерительной аппаратуры. Данное обстоятельство послужило возникновению многих компаний и фирм по их производству. К ним, в первую очередь, относятся: "General Radio Co." и одна из крупнейших современных фирм по производству контрольно-измерительной аппаратуры - компания "Hewlett-Packart".

Американцы Уильям Р.Хьюлетт [1913-1990?] и Дэвид Паккард [?-1996] были друзьями еще с дней обучения в колледже при Станфордском университете. В 1938 г они переоборудовали небольшой гараж, находившийся за домом Паккарда в Пало-Альто (шт.Калифорния), в мастерскую и начали конструировать низкочастотный генератор с резистивной настройкой. Этот прибор, эмалевая покраска которого сушилась в кухонной печи в доме Паккарда, был ими назван "Моделью 200А", поскольку, по словам Хьюлетта, "такая цифра звучала солиднее".

Имея заказ на восемь генераторов, Хьюлетт и Паккард 1 января 1939 г основали свою приборостроительную компанию "Хьюлетт-Паккард" и создали генератор - "Модель 200В".
[Примечание: Уильям Р.Хьюлетт за свою жизнь получил 13 почетных ученых степеней и много специальных наград (в т.ч. в 1985 г "Национальную медаль науки" - высшую научную награду США).]

Огромная роль контрольно-измерительных приборов была и в годы Второй мировой войны. Так например, создание американской фирмой "General Electric Co." специальных флюксметров позволило уберечь многие корабли от магнитных мин и защитить свои гавани от проникновения в них вражеских кораблей.

В СССР во второй половине 30-х - начале 40-х годов, уже прошлого века, наиболее широко применялась следующая контрольно-измерительная аппаратура:

2. Измерители и индикаторы:
- вольтамперметр типа АВО-2: 0,2-1000 В, 0,2 мА-1 А, до 500 кОм;
- вольтмиллиамперметр типа 5МП: 30-300 мА, 3 - 30 В;
- катодный вольтметр типа ВКС-7: переменные напряжения в диапазоне частот 30 Гц-100 МГц, пять пределов измерений (1,5, 5, 15, 50, 150 В), входное сопротивление не менее 4 МОм, входная емкость 7 пФ;
- карманный омметр типа ОК-1 (МОК-2): до 20 кОм (по постоянному току);
- измеритель выхода приемников типа ИВ-3: 0,5-300 В;
- измеритель емкости типа ГБЕ-2: 2 - 2000 пФ (на частоте 500 кГц);
- измеритель модуляции типа ИМ-6: 10-100% (до 30 МГц);
- измеритель нелинейных искажений типа КМ-4: 0,5-50% (0,1-6 кГц);
- измеритель частоты типа ИЧ-1: 0,01-10 кГц (0,5 В);
- латунно-магнетитовый стержень-пробник: для проверки настройки контуров и определения знака резонанса;
- неоновые лампочки типа: МH-3 (ФH-2) - с напряжением зажигания 45-60 В и СH-1 - 220 В:
- прибор для измерения емкостей, индуктивностей и активных сопротивлений типа УМ-1: до 100 мкФ, до 100 Гн, до 1 МОм (1 кГц);
- термомиллиамперметр типа Т41 (Т51): до 500 мА (в антенне передатчика).

3. Калибраторы, гетеродинные волномеры:
- гетеродинный волномер типа ПГВ-1 (ПГВ-2): 1-20 МГц (опорные точки с дискретностью через 100 кГц);
- гетеродинный волномер типа 2ГВД: 1,3-30 МГц;
- гетеродинный волномер типа 2ГВК: 71,5-1120 кГц;
- кварцевый калибратор (опорный гетеродин) типа А-1 [мод. 1941 г.]: 1, 2, 2,5, 3-6 МГц (через 1 МГц), 17,5-42,5 МГц (через 2,5 МГц);
- кварцевый калибратор типа КК-1 (КК-2, КК-3): 0,1-10 МГц (с кратностью 100 кГц), 10-20 МГц (с кратностью 1 МГц).

4. Испытатель ламп типа ИЛ-8 (для военной техники - ИПР-3): проверка параметров основных типов при│мных и мелких генераторных ламп пут│м измерения токов в отдельных цепях.

Как видно из вышеизложенного, становление отрасли по выпуску контрольно-измерительных приборов, в основном, происходило в первой половине XX века. Ее же дальнейшее совершенствование и развитие началось после окончания Второй мировой войны - в связи с резким переходом радиотехнической промышленности на мирные "рельсы".

Предпосыками для развития отрасли, выпускающей контрольно-измерительные приборы, были некоторые изобретения известных ученых в области измерительных приборов и деятельность ряда предпринимателей по практической реализации данных изобретений, к которым можно отнести следующие исторические факты:
- итальянский физик Александро Вольта 1747 в 1800 г изобрел т.н. "Вольтов столб" - первый источник постоянного тока и ряд электрических приборов (электрофор, электрометр, электроскоп и др.);
- немецкий физик Генрих Рудольф Герц (Херц) 1888 в 1888 г изобрел т.н. "Вибратор Герца";
- английский физик Оливер Джозеф Лодж 1920 в конце XIX века построил индикатор на основе когеррера;
- французский инженер и предприниматель Э.Дюкрете 1852 на рубеже XIX-XX веков был владельцем в Париже одной из крупнейшей в то время в мире мастерской по изготовлению научных приборов.

Читайте также: