Контрольно измерительные приборы виды и назначение

Полезно и интересно

В этом разделе можно узнать:
Классификация контрольно-измерительных приборов.Виды погрешностей средств измерений.

Чем отличается ГОСТ от ТУ?

А также, другую полезную и интересную информация о КИПиА, системах и оборудовании для контроля и регулирования технологических процессов.

Классификация контрольно-измерительных приборов

Измерительный прибор — это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Классификация оборудования КИПиА:

По назначению.

По назначению измерительные приборы, используемые в промышленности для контроля технологических процессов, делятся на показывающие, допускающие только отсчитывание показаний, и регистрирующие, в которых предусмотрена регистрация показаний. В свою очередь, регистрирующие приборы делят на самопишущие (показания записываются в форме диаграммы) и печатающие (показания печатаются в цифровой форме).

По наличию передачи показаний.
По наличию передачи показаний приборы могут быть с дистанционной передачей и без таковой.

Приборы с дистанционной передачей используют в измерительных системах, включающих в себя следующих основные части:
Первичный прибор – это преобразователь (датчик), который воспринимает посредством чувствительного элемента изменения измеряемой величины, преобразует её в выходной сигнал и передает последний на расстояние.

Вторичный прибор – это прибор, который воспринимает посредством измерительного устройства выходные сигналы, передаваемые преобразователем (первичным прибором), и преобразует их в воспринимаемую наблюдателем (оператором) индикацию (перемещение указателя (стрелки) относительно шкалы, изменение отображаемого значения на ЖК или СД-индикаторе).

Вторичные приборы могут быть не только показывающими, но и регистрирующими, сигнализирующими и регулирующими.
Линии связи – это линии (электрические, пневматические, гидравлические, оптические и пр.) по которым передаются результаты измерений от преобразователя к вторичному прибору.

По виду показаний.
По виду показаний измерительные приборы делятся на аналоговые (непрерывные), в которых показания являются непрерывной функцией изменения измеряемой величины, и цифровые (дискретные), в которых автоматически вырабатываются дискретные (прерывистые) сигналы измерительной информации, а показания представлены в цифровой форме.

По измеряемым физико-химическим параметрам.
По измеряемым физико-химическим параметрам приборы выпускают для измерения температуры, давления (в т.ч. разряжения), расхода и количества, уровня, концентрации растворов, влажности и плотности газов, электрических величин и определения состава (анализа) газов и жидкостей и т.п..
(Смотреть пример классификации КИПиА по физическим параметрам)

По величине погрешности измерений.Любое измерение всегда сопровождается погрешностями, в той или иной степени искажающими результат измерения.

Погрешностью называют разность между показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины. Погрешность приборов не должна выходить за пределы, установленные стандартами, нормами и техническими условиями для данного метода измерения.

Для каждого типа средств измерений устанавливаются пределы допускаемых погрешностей, определяющие классы точности средств измерений.

В зависимости от класса точности различают индикаторы (имеющие не нормированный класс точности) и измерительные приборы (технические, точных измерений, образцовые (эталоны)).

Виды погрешностей средств измерений

Погрешности средств измерений — это отклонения метрологических свойств (или параметров) средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений, получаемых при помощи этих средств.

Составляющие этих погрешностей называются инструментальными погрешностями.

Абсолютные и относительные.
Погрешности средств измерений выражают в форме абсолютных, относительных или приведённых погрешностей (т. е. соответственно в единицах измеряемой величины, в долях или процентах от неё либо в процентах от верхнего предела измерений, диапазона измерений или длины шкалы).

Основные и дополнительные.
Погрешности средств измерений, имеющие место при нормальных условиях применения средств измерений, называют основными; погрешности, вызванные отклонением значений влияющих величин (температуры, частоты электрического тока и т.п.) от принятых за нормальные — дополнительными.

Статистические и динамические.
При измерениях постоянных величин, когда используются установившиеся показания средств измерений, на результаты влияют только статические погрешности. При измерениях изменяющихся величин к статическим добавляются динамические погрешности и общая погрешность возрастает.

Систематические и случайные.По своему характеру погрешности средств измерений бывают систематические, т. е. сохраняющиеся постоянными или закономерно изменяющиеся, и случайные, т. е. изменяющиеся случайным образом.

(Например, неправильно нанесённые отметки на шкале прибора или неточная подгонка мер вызывают систематические погрешности; а трение подвижных частей прибора — случайные). Систематические погрешности можно исключать введением поправок или умножением показаний на поправочные множители.

Чем отличается ГОСТ от ТУ?

ГОСТ — Государственный Отраслевой СтандарТ, нормативный документ, утвержденный законодательством РФ. ТУ — технические условия, разработанные изготовителем в соответствии со своими требованиями и производственными процессами. ТУ утверждаются изготовителем и согласовываются с Органом по сертификации.

Если есть ГОСТ на продукт и компания-производитель выпускает этот продукт, то он должен соответствовать этому государственному стандарту.

Иногда общегосударственного ГОСТа на какой-либо продукт пока ещё нет, создается ТУ конкретно одной компанией-производителем или она присоединяется к уже существующему, но не общегосударственному, а более мелкому, кем-то созданному в данной отрасли.

ТУ формирует сам производитель, то есть в отличие от ГОСТа могут быть добавлены в изделие другие комплектующие (составляющие), которые не влияют на свойства изделия (вернее не должны влиять), но могут придавать ему (изделию) другие качества!

Copyright © 2008 ТеплоКИП. КИПиА — Полезно и интересно.

Источник: http://teplokip.narod.ru/index/0-1305

Контрольно-измерительные приборы: виды и характеристики, классификация и эксплуатация

Развитие человеческой цивилизации, желание и потребность человека преобразовывать окружающую среду заставляют его постоянно что-то сравнивать, измерять, взвешивать или отсчитывать. Для облегчения и выполнения регулярно возникающих однотипных задач начали разрабатывать контрольно-измерительные приборы, или КИП. Сначала эти приборы были простые, сделанные из подручных средств, но со временем они превратились в сложные конструкционные и электронные механизмы.

По мере изучения природных явлений человечество запустило различные технологические процессы, которые нуждаются в контроле и измерении. Для этого нужны специальные устройства, которые могут осуществлять постоянный контроль и управление при проведении различных технологических процессов.

Людям удалось научится управлять окружающей средой и искусственно созданными технологиями. Автоматизация промышленности вынудила разработать измерительные устройства, и цивилизация перешла на новый виток своего развития.

Измеритель — это устройство, основное предназначение которого сравнить измеряемую величину с общепринятой единицей измерения. Эти приборы измеряют физические величины, различные процессы, технические параметры. Встречаются механические и электрические. Принцип работы последних основывается на том, что фактически любой физический параметр можно преобразовать в электрический сигнал, который несложно обработать и проанализировать.

На основе полученных данных можно сделать выводы про состояние окружающей среды, о происходящих физических явлениях, параметрах и величинах, свойственных измеряемой области.

Невнимательное отношение к показаниям измерений, слабая подготовка специалистов ведёт к ошибкам на производстве, получению некачественной продукции и угрожает безопасности людей.

Классификация и виды КИП

Классификация измерителей не сложная, но очень обширная. Множество категорий подразделяется на несколько видов, которые тоже разветвляются на более мелкие типы. Основная масса данных приборов отличается по виду измеряемого параметра, по точности и предназначению.

В первую очередь КИП можно разбить на три глобальных категории:

• Аналоговые приборы, которые способны непрерывно показывать изменение измеряемого параметра. Типичными представителем является бытовой ртутный термометр, который есть в каждом доме и манометр — устройство для показания величины давления. Манометр используется и в промышленности, и в быту.
• Цифровые приборы. Они преобразуют полученные или измеренные данные в цифровой сигнал. Одним из таких устройств является электронный измеритель давления. На его цифровом экране показываются значения давления и пульса человека.
• Простейшие механические измерители. Они знакомы каждому с детства. Это обычная линейка, транспортир, циркуль, бытовые механические весы. Мастера часто используют штангенциркуль.

Каждую категорию можно раздробить по другим признакам:

• По виду измеряемой величины.
• По способу отсчёта.
• По предлагаемому классу точности измерения.
• По основному предназначению.

Измеряемые величины

Каждый прибор разработан под свои чётко определённые задачи и рассчитан на диапазон конкретных условий эксплуатации. По виду измеряемой величины измерительные приборы бывают:

• Измеряющие температуру. Это всевозможные термометры и термопары.
• Показатели давления или вакуума (разряжения).
• Проверяющие уровень жидкости или сыпучих веществ.
• Контролирующие количество и расход различных элементов. Это могут быть как и жидкости, так и пары, газы или твёрдые предметы.
• Проводящие качественные замеры. Например, плотности, состава смеси или влажности.

Принципы действия у измерительных приборов практически одинаковы. Измеряемый элемент воздействует на первичный преобразователь, после чего сигнал переходит на измерительный элемент, который преобразует воздействие в движение отсчетного узла и показания переносятся на шкалу прибора.

Наглядно простейшее измерение демонстрируется работой манометра. Давление измеряемой среды воздействует на медную изогнутую трубку через специальный штуцер. Трубка пытается распрямиться на некоторую величину. Это действие передаётся на ось с указательной стрелкой. Сама ось подпружинена и стремиться вернуться к нулевой отметке, но под действием разгибающейся трубки, отклоняется и показывает текущее давление.

Способы отсчёта

Данные устройства обязательно имеют блок индикации результата. По способу отсчёта приборы делятся несколько типов:

• Устройства с ручной наводкой.
• Показывающие приборы.
• Самописцы.
• Суммирующие сигналы.
• Сигнализирующие приборы.

Компарирущими или устройствами с ручной наводкой называются приборы, которые при измерении величин требуют помощи человека. Это могут быть гиревые весы или оптический пирометр.

Показывающие приборы имеют указатель в виде стрелки, которая перемещается по шкале значений. Иногда указатель может быть неподвижным, а циферблат перемещается или вращается вокруг стрелки. Такие приборы по конструкции бывают переносные или стационарные. Стационарные устройства, обычно, ведут непрерывное измерение динамических величин. Когда нужно производить замеры время от времени или эпизодически контролировать стационарные измерители, то используют переносные ИП.

Самопишущие устройства самостоятельно записывают результаты непрерывных измерений на носитель. Носителем может выступать диск, флеш-карта или «бесконечное» бумажное полотно. Запись представляет собой диаграмму, показывающую изменение в исследуемом объекте за определённое время. Такая запись может предотвратить аварию на производстве, указав на сбой в работе определённого узла.

Счётчики или суммирующие устройства отражают показатели счётного механизма и выводят на экран сумму измеряемой величины. Подобные интеграторы подсчитывают расход воды, газа, энергии.

Сигнализирующие приборы издают различные сигналы: световые или звуковые, как только измеряемая величина принимает заранее заданное значение. Они также извещают при возникновении определённого события. К таким приборам относят различные устройства сигнализации: охранные, пожарные и т. п.

Разделение по назначению

По назначению измерительные элементы бывают эксплуатационными (или техническими), лабораторными, образцовыми, контрольными и эталонными.

Эксплуатационные приборы широко применяют в промышленности, на производстве. Это рабочие экземпляры, контролирующие весь производственный цикл. Обычно просты в управлении, надёжны с интуитивно понятной шкалой и крупными цифровыми обозначениями.

Основной задачей эталонных и образцовых устройств является хранение и воспроизведение эталонных данных, по которым сверяют показатели других измерительных устройств. Если эталонные приборы только хранят данные, то задача образцовых передать максимально точно данные с эталонных устройств к другим измерительным приборам.

Точность измерений

Каждый прибор обладает своей точностью замера величин или диапазоном погрешности. Ошибиться может любое устройство, даже эталонное. Точность может быть определена числом от нуля до единицы. Чем больше число точности устройства, тем хуже его показания.

Чувствительность измерительного устройства — это важный показатель, влияющий на правильную интерпретацию полученных данных. Чувствительность равна отношению значения перемещения указателя прибора (стрелки или пера) к величине изменения измеряемых данных, которые спровоцировали это перемещение.

Чувствительность, чаще всего, отражается в цене деления прибора. Например, если термометр имеет шкалу в 100 делений и рассчитан на максимальную измеряемую температуру в 50 градусов по Цельсию, то средняя чувствительность равна отношению 100 к 50. То есть, чувствительность прибора (цена одного деления) соответствует двум градусам по Цельсию.

Погрешности при работе

В любой работе возможны промахи и ошибки. Измерительные приборы не составляют исключение из правил. Когда проводятся разные измерения, то возникают различные погрешности. Это связано и с некоторыми условностями, принятыми при измерениях, и несовершенством методик исследований, и ошибками при использовании измерителя.

Обычно различают следующие виды погрешностей:

• Абсолютная. Это величина равная разнице между показаниями эталонного прибора и используемого при одинаковых условиях замеров.
• Относительная или косвенная. Величина отношения абсолютной погрешности к текущему измеренному значению.
• Относительная приведённая. Отношение абсолютного значения и разницы между максимальным и минимальным пределами шкалы измерительного устройства.

Погрешности бывают также случайными, систематическими и промахами. Случайные ошибки не связаны ни с какой закономерностью, а зависят от случайных помех и разных внешних условий. Систематические соответствуют некоторым правилам и в их проявлении можно выявить закономерность. Часто зависят от технического состояния самого измерительного прибора. Промахи сильно выбиваются из закономерного и предполагаемого ряда вычислений. Они легко отслеживаются и вычёркиваются при анализе достаточного количества данных.

Обслуживание измерительных устройств

От качества работы КИП иногда зависит очень многое, поэтому эти устройства должны обладать такими характеристиками, как надёжностью, долговечностью, безотказностью и быть доступными в ремонте.

Для избежания ошибок при измерениях КИП нуждаются в своевременных профилактических работах и регулярных проверках на достоверность показателей. Мастер обязательно должен следить за состоянием и условиями хранения измерительных устройств, протирать сухой тряпкой циферблаты, шкалы и гнёзда сигнальных датчиков.

Перед началом работы надо убедиться в герметичности соединений и желательно сделать контрольное измерение. Неисправные приборы необходимо вовремя заменять новыми или своевременно ремонтировать.

На крупных предприятиях существуют целые бригады и отделы инженеров и слесарей КИП, которые следят за состоянием и исправностью приборов и автоматики.

При правильном уходе и хранении контрольно-измерительных устройств любой быт, ремонт, отдых становится легче и приятнее.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/znachenie-i-vidy-kontrolno-izmeritelnyh-priborov.html

Классификация измерительных приборов и список технических устройств

Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций. Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы. При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Обычно приборы могут быть следующего вида:

• Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
• Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
• Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
• Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.

Классификация устройств

В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.

Приборы могут делиться по таким критериям:

1. Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
2. По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
3. Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.

Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро- , милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

• непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
• линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
• закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Все приборы могут подразделяться по способу преобразования, выдачи информации и виду выходной информации, предназначения и другим критериям. Имея хорошую классификацию, можно отыскать конкретный инструмент для определенных задач и операций.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://proagregat.com/kipia/klassifikatsiya-izmeritelnyh-priborov-i-spisok-tehnicheskih-ustroystv/