Средства измерений. Их классификация и краткая характеристика ГУМРФ. Кафедра электротехники и автоматики Средства измерений. Их классификация и краткая характеристика
 Скачать 69.09 Kb.
|
 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О. МАКАРОВА»  КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И АВТОМАТИКИ «Средства измерений. Их классификация и краткая характеристика»
Санкт-Петербург 2022г. Содержание реферата. Средство измерений Классификация средств измерений 2.1 Классификация средств измерений по техническому назначению.2.2 Классификация средств измерений по измерительным физико- химическим параметрам Цель работы. Рассмотреть средства измерений. Описать их характеристику, а так же изучить их классификацию. 1. Средство измерений Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений. Формальное решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. 2. Классификация средств измерений 2.1 Классификация средств измерений по техническому назначению.Мера физической величины Мера физической величины —средство измерений в виде какого-либо тела, вещества или устройства, предназначенное для воспроизведения и хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Виды мер:Однозначная мера — мера, воспроизводящая физическую величину одного размера (например, гиря 1кг) Многозначная мера — мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров (например, штриховая мера длины) Набор мер— комплект мер разного размера одной и той же физической величины (например, набор концевых мер длины) Магазин мер— набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство (например, магазин электрических сопротивлений) Стандартный образец — мера в виде вещества, при помощи которой размер физической величины воспроизводится как свойство или как состав вещества, из которого изготовлен стандартный образец Классификация измерительных приборовПо способу индикациипоказывающийизмерительный прибор — измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний значений измеряемой величины например спидометр регистрирующийизмерительный прибор — измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Например гиетограф - прибор для измерения и регистрации изменения интенсивности дождя во времени. Регистрация значений может осуществляться в аналоговой или цифровой формах. Различают самопишущие и печатающие регистрирующие приборы По методу измеренийизмерительный приборпрямого действия — измерительный прибор, например, манометр, амперметр в котором осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины и значение ее находится без сравнения с известной одноименной величиной измерительный приборсравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно По форме представления показанийаналоговыйизмерительный прибор — измерительный прибор, показания которого или выходной сигнал являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины (вольтметр, амперметр) цифровойизмерительный прибор — измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме По другим признакамсуммирующийизмерительный прибор — измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам, например: ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов интегрирующийизмерительный прибор — измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяются путем ее интегрирования по другой величине (счетчики: электрические, газовые) Для измерительных приборов характерен следующий ряд параметров: Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, на который рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения). Порог чувствительности — некоторое минимальное или пороговое значение измеряемой величины, которое прибор может различить. Чувствительность— связывает значение измеряемого параметра с соответствующим ему изменением показаний прибора. Точность— способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя (предел допустимой погрешности или неопределённость измерения). Стабильность— способность прибора поддерживать заданную точность измерения в течение определенного времени после калибровки. Измерительный преобразователь Измерительный преобразователь — техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи; Классификация: По характеру преобразования: Аналоговый измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, преобразующий одну аналоговую величину (аналоговый измерительный сигнал) в другую аналоговую величину (измерительный сигнал); Аналого-цифровой измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код; Цифро-аналоговый измерительный преобразователь— измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования числового кода в аналоговую величину. По месту в измерительной цепи: Первичный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина. Первичный измерительный преобразователь является первым преобразователем в измерительной цепи измерительного прибора; Датчик— конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь; Детектор — датчик в области измерений ионизирующих излучений; Промежуточный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, занимающий место в измерительной цепи после первичного преобразователя. По другим признакам: Передающий измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации; Масштабный измерительный преобразователь — измерительный преобразователь, предназначенный для изменения размера величины или измерительного сигнала в заданное число раз. По принципу действия ИП делятся на генераторные и параметрические. Измерительная установка Измерительная установка (измерительная машина) — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте. Измерительная система Измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях. Измерительно-вычислительный Измерительно-вычислительный комплекс — функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи. 2.2 Классификация средств измерений по измерительным физико- химическим параметрам Приборы измерения температуры В повседневной практике температуру обычно измеряют с помощью специальных приборов — контактных термометров. При этом термометр приводят в тепловой контакт с исследуемым телом, и, после установления термодинамического равновесия тела и термометра, — выравнивания их температур, по изменениям некоторого измеримого физического параметра термометра судят о температуре тела. Тепловой контакт между термометром и телом должен быть достаточным, чтобы выравнивание температур происходило быстрее, также, ускорение выравнивания температур достигается снижением теплоёмкости термометра по сравнению с исследуемым телом, обычно, уменьшением размеров термометра. Снижение теплоёмкости термометра также меньше искажает результаты измерения, так как меньшая часть теплоты исследуемого тела отбирается или передаётся термометру. Идеальный термометр имеет нулевую теплоёмкость[10]. Средства измерения температуры часто проградуированы по относительным шкалам — Цельсия или Фаренгейта. На практике для измерения температуры также используют жидкостные и механические термометры, термопару, термометр сопротивления, газовый термометр, пирометр. Самым точным практическим термометром является платиновый термометр сопротивления. Разработаны новейшие методы измерения температуры, основанные на измерении параметров лазерного излучения. Приборы измерения давления Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т. д. В системе СИ за единицу давления принят паскаль(Па). Приборы для измерения давления: а) Манометр — прибор, измеряющий давление жидкости или газа б) Вакуумме́тр — вакуумный манометр, прибор для измерения давления разрежённых газов. в) Мановакуумметр—приборы, измеряющий как и вакуумметрическое, так и манометрическое давление. На приборе имеется шкала как и с положительными, так и отрицательными значениями. г) Напоромер - для измерения малых избыточных давлений (верхний предел измерения не более 0,04 МПа); д) Тягомер - для измерения малых разряжений (верхний предел измерения до 0,004 МПа); е) Тягонапоромер - для измерения разряжений и малых избыточных давлений; ж) Дифференциальный манометр - для измерения разности давлений; з) Барометр - для измерения барометрического давления атмосферного воздуха . Приборы для измерения расхода и количества вещества Расходоме́р — прибор, измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство со счетчиком и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют расходомером со счетчиком. Приборы концентрации раствора Ареометр — прибор для измерения плотности жидкостей, принцип работы которого основан на Законе Архимеда. Считается, что ареометр изобрела Гипатия. Обычно представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой при калибровке заполняется дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объему, на который он погружается в жидкость. Соответственно, различают ареометры постоянного объёма и ареометры постоянной массы. Для измерения плотности жидкости ареометром постоянной массы сухой и чистый ареометр помещают в сосуд с этой жидкостью так, чтобы он свободно плавал в нем. Значения плотности считывают по шкале ареометра, по нижнему краю мениска. Для измерения ареометром постоянного объёма изменяют его массу, достигая его погружения до определённой метки. Плотность определяется по массе груза (например, гирек) и объёму вытесненной жидкости. Для практического применения ареометр градуируют в концентрации растворенного вещества, например: Спиртомер — в процентах алкоголя для измерения крепости напитка; Лактометр — в процентах жира для определения качества молока; Солемер — для измерения солености раствора; Сахаромер — при определении концентрации растворенного сахара; Так как плотность жидкостей сильно зависит от температуры, измерения концентрации должны проводиться при строго определенной температуре, для чего ареометр иногда снабжают термометром. ВыводСредством измерения (СИ) называется техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Классификация средств измерений По техническому назначению: мера физической величины измерительный прибор измерительный преобразователь измерительная установка измерительная система измерительно-вычислительный комплекс По измерительным физико- химическим параметрам: для измерения температуры; давления; расхода и количества; концентрации раствора; Список литературыhttp://www.tkaspb.ru/en/index.php?aux_pages=13http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/227184https://ru.wikipedia.org/wiki/Средство_измеренийhttp://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RInslwoylr;t:l!vwluhwgnuigylrohttp://chem21.info/info/484154/http://www.ters54.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=3&Itemid=22 |