Технологические измерения и приборы

В системах автоматического управления для измерения (регистрации) текущих значений величин технологических па­раметров (давления, уровня, температуры, расхода, качества и др.) используются различные измерительные устройства; к ним относятся измерительные приборы и измерительные пре­образователи. Средства измерения, предназначенные для вы­работки сигналов измерительной информации в форме, до­ступной для непосредственного восприятия наблюдателем, на­зываются - измерительными приборами. Средство измерения, вырабатывающее сигналы в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не позволяющее; наблюдателю непосредственно воспринимать этот сигнал, называют измерительным преобразователем. Кро­ме того, в измерительной технике часто используют понятия: первичный измерительный преобразователь, т. е. первый в из­мерительной цепи, и передающий измерительный преобразователь, т. е. тот, который предназначен для дистанционной пе­редачи сигнала.

Отклонение показаний измерительного устройства от ис­тинного значения измерительной величины характеризуется его погрешностью. Погрешности выражаются в виде абсолют­ных и относительных величин.

Абсолютная погрешность представляет собой разность по­казаний измерительного прибора и действительного значения измеряемой величины, т. е.

Относительная погрешность, %, определяется выражением вида

Приведенная погрешность, %,

где N — нормирующее значение (верхний предел измерения, диапазон измерения, длина шкалы и др.).

Для оценки точности работы средств Измерений установле­ны так называемые классы точности измерительной аппарату­ры. Класс точности средства измерения представляет собой его обобщенную характеристику, определяемую пределами до­пустимых основных и дополнительных погрешностей. Для тех­нических (измерительных устройств класс точности устанавли­вается по заранее заданной допускаемой основной приведенной погрешности. По его величине измерительные устройства делятся на классы точности выпускаемых промышленных при­боров от 0,05 до 4,0. В большинстве случаев это 0,25; 0,5; 1,0; 1,5.

Задание 5

Перечислить первичные измерительные преобразователи (датчики) и приборы, пригодные для измерения технологиче­ского параметра «температура». Привести классы точности первичных измерительных преобразователей и приборов для измерения температуры.

Варианты заданий сведены в табл. 11.

Таблица 11

Задание 6

Имеется несколько приборов различной точности и с раз­личными пределами измерений (А - класс точности прибо­ра). Для каждого прибора имеется класс точности А и диапа­зон измерений от Х_н до Х_к.× Х_н и Х_к — собственно начальное и конечное значения диапазона измерений.

Требуется определить, какой из приборов обеспечит боль­шую точность (измерения величины X). Известно, что величина Х находится между начальным и конечным значениями диапазона измерений.

Данные, приведенные в табл. 12, составлены применитель­но для случая измерения избыточного давления.

Таблица 12

Задание 7

Производилось измерение температуры с помощью термоэлектрического преобразователя (термопары), подключенного непосредственно к милливольтметру. Необходимо: а) опреде­лить температуру Т_и измеряемой среды, если милливольт-метр показал температуру Т, при температуре свободных концов термоэлектрического преобразователя То'. Градуировка термо­пары была проведена при температуре свободных концов То = 20°С. Считать, что другие источники погрешностей отсутст­вуют; б) начертить схему измерения температуры примени­тельно к условию задания при наличии устройства для авто­матической компенсации погрешности от измерения температу­ры свободных концов термоэлектрического преобразователя.

Варианты заданий приведены в табл. 13.

Таблица 13

Задание 8