Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Основными видами средств измерений являются меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи и измерительные устройства. Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, гиря есть мера массы; измерительный резистор — мера электрического сопротивления; температурная лампа — мера яркосгной или цветовой температуры (гл. 7). Измерителькым прибором называют средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредсгвенкого восприятия наблюдателем.
Измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины, называют аналоговым измерительным прибором. Если показакия прибора, автоматически вырабатывающего дискретные сигналы измерительной информации, представлены в цифровой форме, прибор казывают цифровым.
Показывающим измерительным прибором называют прибор, допускающий только отсчитывакие показаний. Если в измерительном приборе предусмотрена регистрация показаний, то его называют регистрирующим. Самопишущим измернтельным прибором называют регистрирующий прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы. Регистрирующий прибор, в котором предусмотрено печатание показакнй в цифровой форме, на ывают печатающим.
Измерительным прибором прямого действия называют прибор, в котором предусмотрено одно или несколько преобразований сигнала измерителькой информации в одном направлении, т. е. без применения обратной связи, например, показываюший маномегр, ртутно-стеклянный термометр. Измерительньш прибор, в котором подводнмая величина подвергается интегрированию по времени нли по другой независимой перемекной, называют интегрирующнм измерительным прибором.
Измерительным преобразователем называют средсгво измерений, предназначенноедля выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Измерительные преобразователи в зависимости от их назначения и функций могут быть подразделены на первичные, промежуточные, передающие, масштабные и другие. Первичным преобразователем называют измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т. е. первый в измерительной цепи.
В качестве примера можно привести термоэлектрический термометр (гл. 4), термометр сопротивления (гл. 5), сужающее устройство расходомера (гл. 14). Измерительный преобра- ватель, занимающии в измерительнои цепи место после первичного, называют промежуточным. Передающим измерительным преобразователем называют измерительный преобразователь, предназначенный для листанционной передачи сигнала измерительной информации (гл.
8). Масштабным измерительным преобразователем называют измерительный преобразователь, предназначенный для изменения величины в заданное число раз, например, измерительный трансформатор тока, делитель напряжения, измерительный усилитель и т. п. Измерительными устройствами называют средства измерений, состоящие из измерительных приборов и измерительных преобразователей. Измерительные устройства в зависимости от их назначения и функций, могут быть подразделены на первичные и промежуточные измерительные устройства (приборы). Под первичным измерительным устройством (первичным прибором) понимают средства измерений, к которому подведена измеряемая величина.
Промежуточным измерительным устройством (променгуточным прибором) называют средство измерений, к которому поцведен выходной сигнал первичного преобразователя (например„ перепад давления, создаваемый сужающим устройством). Первичные и промежуточные приборы, снабженные передающими преобразователями, могут быть выполнены с отсчетными устройствами или без них. Вторичными измерительными устройствами (вторичными приборами) называют средства измерений, которые прелназначены для работы в комплекте с первичными или промежуточными приборами, а также с некоторыми видами первичных н промежуточных преобразователей.
Кроме рассмотренных средств измерений применяются более сложные измерительные устройства автоматического действия— так называемые измерительные информационные системы. Под такими системами понимаются устройства с автогаатическнм многоканальным (во многих точках) измерением, а в некоторых случаях и обработкой информации по некоторому заданному алгоритму. Следует отмет~ть, что одним из важных признаков новых разработок средств измеренпй и элементов лля устройств автоматизации (автоматического контроля, регулирования и управления) является унификация выходных и входных сигналов преобразователей, первичных, промежуточных и вторичных приборов.
Унификация выходных и входных сигналов обеспечивает взаимозаменяемость средств измерений, позволяет сократить разновидность вторичных измерительных устройств. Кроме того, унифицированные приборы и элементы сущестненно повышают надежность действия устройств автоматизации и открывают широкие перспективы применения информационно-вычислительных машки. В нашей стране создание упифппированных средств измерений Реализуется в Государственной системе прохышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).
Эта система строится по блочно- модульиоыу принципу и делитСЯ на три ветви, обьединнюЩие приборы с пневматическим, электрическим постоянного и переменного тока и электрическим частотным выходным и входным сигналами. Диапазоны изменения унифицированных сигналов в соответствии с Государственными стандартами (ГОСТ 9468-60; ГОСТ 9898-61; ГОСТ 9895-69) установлены следующие: пневматического 0,2 — 1 кгс1смз (0,02 — 0,1 МПа); электрического — постоянного тока 0 — 5, 0 — 20 и 0 — 100 мА (рекомендуется 0 — 5 мА) или 0 — 10 В, переменного тока частотой 50 или 400 Гц (обычно 50 Гц) 1 — 0 — 1, 0 — 2 и 1 — 3 В; 0 — 10 мГ, 10 — 0 — 1О мГ электрического частотного 1500 — 2500 и 4000 — 8000 Гц.
В зависимости от назначения, а вместе с тем и ог той роли, которую выполняют различные средства измерений (меры, измерительные приборы и преобразователи) в процессе измерения, они делятся на три категории: 1) рабочие меры, измерительные приборы н преобразователи; 2) образцовые меры, измерительные приборы п преобразователи; 3) эталоны. Рабочими средствами измерений называются все меры, приборы и преобразователи, предназначенные для практических повседневных измерений во всех отраслях народного хозяйства.
Онн подразделяются на средства измерений повышенной точности (лабораторные) и технические. Образцовыми называются меры, прцборы и первичные преобразователи (например, термоэлектрические термометры, термометры сопротивления), предназначенные для поверки и гралуировки рабочих мер, измерительных приборов и преобразователей. Верхний предел измерений образцового прибора должен быть равен илн более верхнего предела измерений поверяемого прибора. Допускаемая погрешность образцового прибора или измерительного устройства в том случае, когда поправки к его показаниям не учитывакнся, должна быть значительно меньше (в 4 — 5 раз) допускаемой погрешности испытуемого прибора '. Рабочие меры, измерительные приборы и преобразователи поверяются в институтах мер и измерительных приборов н в контрольных лабораториях системы Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов.
Образцовые меры, измерительные приборы и первичные преобразователи, предназначенные для поверки рабочих, поверяются в Государственных институтах мер и измерительных приборов и в Государственных контрольных лабораториях 1-го разряда по еще более точным образцоным мерам, приборам и преобразователям, т, е. образцовым средствам измерений более высокого разряда (например, образцовые приборы 2-го разряда поверяются гиетолом сравнения с образцовыми приборами 1-го разряда).
Образцовые меры, ' Необходимая точность образцовых мер приборов и преобразователей, предназначенных для поверки рабочих, устанавливается соответствуюпгими инструкциями Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов. п иборы и преобразователи высшего в данноя области измерения разряда (1-го разряда) поверяются в Государственных институтах мер и измерительных приборов по соответствующим рабочим эталонам, Меры, измерительные приборы и первичные преобразователи, служащие для воспроизведения и хранения единиц измерения с наивысшей (метрологической) точностью, достижимой при данном уровне науки и техники, а также для поверки мер, приборов н преобразователей высшего разряда, называются эталонами.
Воспроизведение единиц измерения в СССР осуществляется Всесоюзным научно-исследовательским институтом метрологии имени Д. И. Менделеева (ВНИИМ). Для обеспечения единой системы измерения температуры, давления и т. п. в СССР ВНИИМ передает рабочие эталоны в Государственные институты мер и измерительяых приборов. 1-3. Общие сведения о точности измерений и погрешности измерений При измерении любой величины, как бы тщательно мы ни производили измерение, не представляется возможным получить свободный от искажения результат. (Причины этих искажений могут быть различны.