Основы автоматизации приборов

Thread Content

Основные понятия измерительной техники. I. Измерение, погрешность измерения, прямое и косвенное измерение. 1. Что такое погрешность измерения? Ответ: Разница между значением, полученным в результате измерения, и истинным значением называется погрешностью измерения. 2. Что такое прямое и косвенное измерение? Ответ: Прямым измерением считается процесс, при котором измеряемый параметр сравнивается непосредственно с какой-либо стандартной величиной. Косвенное измерение заключается в подстановке данных, полученных в результате прямого измерения, в определенные формулы для вычисления значения исследуемого параметра. 3. Что такое измерение? Ответ: Измерением называется процесс преобразования и передачи сигнала измеряемой величины в определенную форму, а затем сравнения его с соответствующей единицей измерения. II. Погрешности прибора, деградация, чувствительность и предел чувствительности. 1. Что такое допустимая погрешность прибора, точность прибора и класс точности? Ответ: Допустимая погрешность — это максимальное значение процентной погрешности, которое допускается для прибора в условиях нормальной эксплуатации. Точность прибора — это значение, получаемое путем удаления процентного знака (%) от допустимой погрешности. Класс точности — это **унифицированно установленный ряд стандартных процентных значений. 2. Что такое допуск измерительного прибора? Ответ: Это разница между значениями, получаемыми при измерении одного и того же параметра с использованием одного и того же прибора в направлениях движения вперед и назад, при неизменных внешних условиях. 3. Что такое чувствительность и предел чувствительности измерительного прибора? Ответ: Чувствительность — это показатель степени чувствительности измерительного прибора к изменениям измеряемого параметра. Чувствительность определяется как отношение изменения показаний прибора к изменению измеряемой величины, вызвавшего это изменение. Порог чувствительности — это минимальное изменение измеряемого параметра, которое приводит к заметному изменению показаний прибора. 4. Что такое динамическая погрешность измерительной системы? Ответ: Это разница между значением, показываемым прибором, и фактическим значением измеряемого параметра, когда информация о данном параметре находится в состоянии изменения. III. Давление, инженерное атмосферное давление, физическое атмосферное давление, давление над давлением, абсолютное давление. 1. Что такое давление? Ответ: Давление — это сила, которая действует перпендикулярно и равномерно на единицу площади. 2. Что такое инженерное атмосферное давление? Ответ: Инженерное атмосферное давление — это единица измерения, широко используемая в промышленности; оно представляет собой давление, возникающее при вертикальном и равномерном действии 1 кг силы на площадь 1 квадратного сантиметра. Это значение выражается в единицах кгс/см². 3. Что такое физическое атмосферное давление? Ответ: Физическое атмосферное давление — это сила, которая возникает под действием столба ртути высотой 760 мм на поверхность, при плотности ртути 13,5951 г/м³ и ускорении свободного падения 980,665 см/с². IV. Роль передатчика в системах автоматического контроля и регулирования заключается в преобразовании различных технологических параметров — таких физических величин, как давление, разница давлений, температура, расход, уровень жидкости, состав и т. д., — в соответствующие стандартизированные сигналы. Эти сигналы затем передаются на индикаторы, вычислительные устройства и регуляторы для отображения данных, их записи и регулирования. В зависимости от измеряемых параметров трансмиттеры делятся на: трансмиттеры дифференциального давления, трансмиттеры давления, трансмиттеры температуры, трансмиттеры расхода и т. д. Состав: обычно состоит из блока преобразования входных сигналов, усилителя и блока обратной связи. Часть для преобразования входных данных содержит чувствительные элементы, функция которых заключается в измерении измеряемых параметров и преобразовании их в некоторое промежуточное аналоговое значение. Среднее значение может быть физической величиной, такой как напряжение, ток, смещение и сила. В блоке обратной связи сигнал, выходящий от трансмиттера, преобразуется в сигнал обратной связи. Усилитель увеличивает разницу между средним аналоговым сигналом и сигналом обратной связи, преобразуя её в стандартный выходной сигнал. Принципы измерения и способы использования наиболее распространенных измерительных приборов 1. Принципы измерения с помощью термопротивников и способы их использования. Принцип: Используется принцип измерения температуры на основе того, что у термистора в определенном диапазоне температур сопротивление имеет линейную зависимость от температуры. Распространенные термопротивления включают: платиновые противления, медные противления, марганцевые противления, углеродные противления. Операция: При измерении сигнала сопротивления передачи используется трехжильная схема для терморезистора; это делается для снижения погрешностей измерений, вызванных сопротивлением проводов во время передачи сигнала. При проверке сопротивления необходимо обратить внимание, какие два провода являются общими. 2. Принципы измерения с помощью термопар и способы их использования. Принцип: два разных металла соединены вместе по одному концу, между остальными двумя концами возникает разность потенциалов, причем в определенном диапазоне эта разность потенциалов имеет линейную зависимость от температуры. Операция: используется двухжильная схема; при проверке её сопротивление должно быть очень малым. 3. Принцип измерения и эксплуатация датчиков давления. Принцип: датчик измерения деформации тонкой металлической пленки. Инструкция: при подключении обратите внимание на положительный и отрицательный полюса. При использовании необходимо медленно открывать ручной клапан, чтобы избежать внезапных нагрузок на мембранную камеру. Также следует проверить соединения прибора на наличие утечек, чтобы предотвратить ошибки измерений. При демонтаже сначала необходимо закрыть ручной клапан. Убедившись, что клапан действительно закрыт, следует медленно снимать прибор, при этом слегка встряхивая передатчик, чтобы вывести оставшийся газ. 4. Принцип работы датчика уровня с разницей давлений. Принцип работы: мембрана измерительного корпуса, заполненного силиконовым маслом, соединена с помощью двух контактных выводов. Разница давлений создает силу, приводящую к деформации валка; этот валок расположен рядом с тонкопленочными резисторами, установленными в виде Вихерова моста. Благодаря этому разница давлений преобразуется в сигнал напряжения. Электронный усилитель преобразует сигналы из камеры измерений в сигналы выхода постоянного тока 4–20 мА в двухжильной схеме, а также может обеспечивать работу Уитстоновского моста. Инструкция: при подключении обратите внимание на положительный и отрицательный полюса. При использовании сначала необходимо открыть клапан балансировки трансмиттера, закрыть ручные клапаны в камерах высокого и низкого давления, открыть ручные клапаны на трубопроводах для измерения давления в этих камерах. Затем необходимо медленно открыть ручные клапаны камер высокого и низкого давления, а после этого — закрыть клапан балансировки. Меры предосторожности при использовании взрывозащищенных измерительных приборов. 1. Проверьте, имеется ли на корпусе прибора знак EX, соответствует ли знак защиты от взрывов требованиям к опасным веществам на данном месте. 2. Датчики типа «с безопасностью» должны быть оснащены защитным барьером, чтобы их можно было использовать в опасных условиях. 3. Корпус прибора должен иметь надежную заземленность. 4. В опасных ситуациях необходимо сначала отключить питание, прежде чем открывать крышку. 5. Характеристики кабеля питания изолированных трансмиттеров определяются стандартами защитных экранов, утвержденными совместными органами по сертификации.