Početna > Dokument

1. Nastavni plan i program za visokoškolske ustanove na specijalnosti i-54 01 04 Metrološka podrška informacionih sistema i mreža usaglašen sa Prosvetno-metodičkom upravom

   Program

   S.V. Lyalkov, vanredni profesor Katedre za metrologiju i standardizaciju obrazovne ustanove „Bjeloruski državni univerzitet za informatiku i radioelektroniku“,

2. Grama za visokoškolske ustanove u specijalnosti i-54 01 04 metrološka podrška informacionih sistema i mreža specijalnih disciplina u 3 dela 1. deo Minsk 2006.

   Dokument

   Zbirka obuhvata standardne programe za specijalne discipline: "Uvod u specijalnost", "Metrološka podrška", "Transformacija i pretvarači mjernih informacija", "Mjerni signali i funkcionalni uređaji

3. Program rada U disciplini "Metode i sredstva mjerenja, ispitivanja i kontrole" na specijalnosti 220501. 65

   Radni program

   Razvijanje praktičnih vještina u primjeni metoda i sredstava mjerenja, ispitivanja i kontrole za implementaciju sistema upravljanja kvalitetom u proizvodnji štampanih proizvoda.

4. Bilješke sa predavanja 2010 Sadržaj 1 Instrumenti za mjerenje tehnoloških parametara 4 1 Instrumenti za mjerenje pritiska 12

   Abstract

   Svi mjerni instrumenti su definisani kao tehnološki instrumenti koji se koriste u mjerenjima i imaju normalizovane metrološke karakteristike. Pod karakteristikama podrazumevamo ona svojstva mernih instrumenata koja to dozvoljavaju

5. Sadržaj opšta pitanja metrološke podrške mernih sistema 9 Bryuhanov V. A. 9

   Izvještaj

   Metrološka podrška mjernih sistema. / Zbornik izvještaja sa međunarodne naučno-tehničke konferencije. Ed. AA. Danilova. – Penza, 2005.

merni alat - ovo je tehnički uređaj koji se koristi u mjerenjima i ima normalizirana metrološka svojstva.

Zovu se tehnički uređaji dizajnirani da detektuju (pokazuju) fizička svojstva indikatori (igla kompasa, lakmus papir). Uz pomoć indikatora utvrđuje se samo prisustvo izmjerene fizičke veličine svojstva od interesa za nas.

Prema mjeriteljskoj namjeni, mjerni instrumenti se dijele na ogledne i radne.

uzorno namijenjeni su za verifikaciju drugih mjernih instrumenata, kako radnih tako i primjernih, manje visoke tačnosti.

radnici mjerni instrumenti su dizajnirani za mjerenje veličina potrebnih u različitim ljudskim aktivnostima.

Suština podjele mjernih instrumenata na uzorne i radne nije u dizajnu i ne u tačnosti, već u njihovoj namjeni.

Merni instrumenti uključuju:

1. mjere, dizajniran za reprodukciju fizičke veličine date veličine. Postoje jednovrijedne i viševrijedne mjere, kao i skupovi mjera (tegovi, kvarcni oscilatori itd.). Mjere koje reproduciraju fizičke veličine iste veličine nazivaju se nedvosmisleno. Višestruke mjere može reproducirati brojne dimenzije fizičke veličine, često čak i kontinuirano popunjavajući određeni jaz između određenih granica. Najčešće mjere s više vrijednosti su milimetarsko ravnalo, variometar i promjenjivi kondenzator.

Nedvosmislene mjere također uključuju uzorke i referentne supstance. U zavisnosti od greške u certifikaciji mjere se dijele na činovi(mjere 1., 2. itd. kategorije), a greška mjera je osnova za njihovu podjelu na klase.

2. Mjerni pretvarači - to su mjerni instrumenti koji obrađuju mjerne informacije u oblik pogodan za dalju konverziju, prijenos, skladištenje i obradu, ali u pravilu nisu dostupni za direktnu percepciju od strane posmatrača (termoparovi, mjerni pojačivači, itd.).

Količina koja se pretvara se naziva unos, a rezultat transformacije je slobodan dan veličina. Dat je omjer između njih funkcija konverzije(statička karakteristika). Ako se, kao rezultat transformacije, fizička priroda veličine ne promijeni, a funkcija transformacije je linearna, tada se pretvarač naziva vaga ili pojačalo,(naponski pojačivači, mjerni mikroskopi, elektronski pojačivači). Riječ "pojačalo" se obično koristi uz definiciju koja mu se pripisuje ovisno o vrsti konvertirane vrijednosti (naponsko pojačalo, hidraulično pojačalo) ili o vrsti pojedinačnih transformacija koje se u njemu dešavaju (cijevno pojačalo, mlazno pojačalo) . U onim slučajevima kada se ulazna vrijednost u pretvaraču pretvara u vrijednost koja je drugačija po fizičkoj prirodi, ona se imenuje prema vrstama ovih veličina (elektromehanička, pneumokapacitivna i tako dalje).

Prema mestu koje zauzima uređaj, pretvarači se dele na (slika 3.1): primarni, prijenos, srednji.

3. Merni instrumenti odnose se na mjerne instrumente dizajnirane da dobiju mjerne informacije o količini koja se mjeri, u obliku pogodnom za opažanje od strane posmatrača.

Najrasprostranjeniji uređaji direktnog djelovanja pri upotrebi kojih se izmjerena vrijednost podvrgava nizu uzastopnih transformacija u jednom smjeru, tj. bez vraćanja na izvornu vrijednost. Instrumenti s direktnim djelovanjem uključuju većinu mjerača tlaka, termometara, ampermetara, voltmetara itd.

Prema načinu očitavanja vrijednosti mjerenih veličina uređaji se dijele na pokazivanje, uključujući analogni i digitalni, i dalje registracija.

Prema načinu snimanja izmjerene vrijednosti uređaji za snimanje se dijele na samostalno snimanje I štampanje.

4. Pomoćni mjerni instrumenti. U ovu grupu spadaju mjerni instrumenti za veličine koje utiču na metrološka svojstva drugog mjerila tokom njegove upotrebe ili verifikacije.

5. Mjerne instalacije. Za mjerenje količine ili više veličina u isto vrijeme, ponekad jedan mjerni uređaj nije dovoljan. U tim slučajevima nastaju čitavi kompleksi mjernih instrumenata (mjera, pretvarača, mjernih instrumenata i pomoćnih sredstava) smještenih na jednom mjestu i međusobno funkcionalno kombinovanih, dizajniranih da generišu signal mjerne informacije u obliku pogodnom za direktnu percepciju od strane posmatrač.

6. Merni sistemi - to su sredstva i uređaji, teritorijalno odvojeni i povezani komunikacijskim kanalima. Informacije se mogu predstaviti u obliku pogodnom kako za direktnu percepciju, tako i za automatsku obradu, prenos i upotrebu u automatizovanim sistemima upravljanja.

Prema metrološkoj namjeni, sva mjerna sredstva (SI) dijele se na sljedeće tipove:

- radni SI, namijenjeno za mjerenja koja se ne odnose na prijenos veličine jedinice na druge mjerne instrumente (najbrojnije);

-metrološki SI, dizajniran da osigura ujednačenost mjerenja u zemlji.

Klasifikacija radnih mjernih instrumenata vrši se prema sljedećim kriterijima:

1) po dizajnu: mjere; mjerni instrumenti; mjerne instalacije; mjerni sistemi; mjerni kompleksi;

2) po stepenu automatizacije: automatizovani SI; automatski SI;

3) po nivou standardizacije: standardizovani SI; nestandardizovani SI;

4) u odnosu na izmjerenu fizičku veličinu: osnovni SI; pomoćni SI.

Mjera je SI dizajniran za reprodukciju i (ili) pohranjivanje fizičke veličine jedne ili više datih dimenzija, čije su vrijednosti izražene u utvrđenim jedinicama i poznate sa potrebnom točnošću.

mjera može biti nedvosmisleno, tj. reprodukcija fizičke veličine iste veličine (na primjer, ravni paralelna mjera dužine 10 mm, težina 1 kg), i polisemantički, tj. reprodukcija fizičke veličine različitih veličina (na primjer, ravnalo, ud).

Mjerni uređaj- SI, dizajniran za dobijanje vrednosti izmerene fizičke veličine u navedenom opsegu.

Klasifikacija mjernih instrumenata:

Prema načinu pokazivanja vrijednosti izmjerene vrijednosti, mjerni instrumenti se dijele na pokazujući I registracija;

Merni instrumenti se dele na integrišući I zbrajanje; uređaji direktnog djelovanja I uređaji za poređenje; analogni I digitalni instrumenti; samostalno snimanje I štamparski uređaji.

Po dogovoru - univerzalni I poseban;

Prema principu uređaja za pretvaranje - uključeno mehanički, optički, električni, pneumatski i drugi ili na osnovu kombinacije ovih principa, npr. optičko-mehanički;

Prema broju provjerenih parametara tokom jedne instalacije - per jednodimenzionalni I multidimenzionalni.

Postavka mjerenja- skup funkcionalno kombinovanih mjera, mjernih instrumenata, mjernih pretvarača i drugih uređaja namijenjenih mjerenju jedne ili više fizičkih veličina, smještenih na jednom mjestu.

Mjerni sistem- skup funkcionalno kombinovanih mjera, mjernih instrumenata, mjernih pretvarača, računara i drugih tehničkih sredstava koji se nalaze na različitim tačkama kontrolisanog objekta radi mjerenja jedne ili više fizičkih veličina svojstvenih ovom objektu i generisanja mjernih signala za različite svrhe.

U zavisnosti od namjene, mjerni sistemi se dijele na mjerne informacije, mjerno upravljanje, mjerni kontrolni sistemi i dr.. Merni sistem koji se rekonstruiše u zavisnosti od promene mernog zadatka naziva se fleksibilan mjerni sistem(GIS). Na primjer,

mjerni sistem termoelektrane, koji omogućava dobijanje mjernih informacija o većem broju fizičkih veličina u različitim energetskim jedinicama, može sadržavati stotine mjernih kanala.

Mjerno-računarski kompleks (MCC)- radi se o funkcionalno integrisanom skupu mjernih instrumenata, računara i pomoćnih uređaja, dizajniranih za obavljanje određenog mjernog zadatka kao dijela mjernog sistema.

Metrološki mjerni instrumenti su etaloni.

Standardna jedinica fizičke veličine- to je mjerni instrument (ili skup mjernih instrumenata) namijenjen za reprodukciju i (ili) skladištenje jedinice i prijenos njene veličine na donje mjerne instrumente prema šemi verifikacije i odobren kao etalon na propisani način.

Dizajn etalona, ​​njegova svojstva i način reprodukcije jedinice određeni su prirodom date fizičke veličine i stepenom razvoja mjerne tehnologije u ovoj oblasti mjerenja. Standard mora imati najmanje tri bitne karakteristike koje su usko povezane jedna s drugom (prema M.F. Malikovu) - invarijantnost, reproduktivnost i uporedivost.

Standardi se dijele na primarne, sekundarne, radne.

Ako standard reprodukuje jedinicu fizičke veličine sa najvećom tačnošću u zemlji (u poređenju sa drugim standardima iste jedinice), onda se naziva primarni, državni standard.

Standardi koji primaju veličinu jedinice direktno iz primarnog standarda ove jedinice se nazivaju sekundarno . Oni su kreirani i odobreni da organizuju verifikacioni rad i da obezbede sigurnost i minimalno trošenje državnog primarnog standarda.

Sekundarni etaloni prema svojoj metrološkoj namjeni dijele se na standardna kopija, standardno poređenje, standardni svjedok.

Standardna kopija je dizajniran da pohrani jedinicu fizičke veličine i prenese njenu veličinu na radne standarde.

Standard za poređenje Koristi se za poređenje standarda koji se, iz ovog ili onog razloga, ne mogu direktno porediti jedni s drugima.

Referentni svjedok koristi se za provjeru sigurnosti državnog standarda i za zamjenu u slučaju oštećenja ili gubitka.

Radni standard - Ovo je standard dizajniran za prenošenje veličine jedinice na radne mjerne instrumente. Termin radni standard zamenio termin uzoran mjerni instrument(OSI), što je učinjeno kako bi se terminologija pojednostavila i približila međunarodnoj. Po potrebi standardi rada se dijele na kategorije (1., 2., ..., n th), kao što je bilo uobičajeno za OSI. Radni standardi 1. kategorije imaju veću tačnost. U ovom slučaju, prijenos veličine jedinice vrši se kroz lanac radnih standarda podređenih u smislu cifara. Istovremeno, od posljednjeg radnog etalona u ovom lancu, veličina jedinice se prenosi na radni mjerni instrument.

Šema za prenošenje veličina jedinica sa primarnog etalona na radne mjere i mjerne instrumente prikazana je na sl. 5.1.

Zadaci za dio 5: Odgovorite na pitanja prema vlastitoj verziji (broj opcije odgovara posljednjoj cifri broja matične knjige).

Broj opcija	Pitanje
	1. Navedite vrste mjernih instrumenata za metrološke svrhe. 2.Šta je mjerni instrument? 3. Koji standard se naziva primarnim?
	1. Koji se mjerni instrumenti nazivaju radnim? 2. Koji su mjerni instrumenti prema načinu pokazivanja vrijednosti izmjerene vrijednosti? 3. Čemu služe sekundarni standardi?
	1. Koja mjerna sredstva se nazivaju metrološkim? 2. Koje su namjene mjernih instrumenata? 3. Koji se standardi nazivaju sekundarnim?
	1. Navedite karakteristike klasifikacije radnih mjernih instrumenata. 2. Koji su mjerni instrumenti po principu pretvarača? 3. Na koje se tipove dijele standardi?
	1. Koji su mjerni instrumenti po dizajnu? 2.Šta je podešavanje mjerenja? 3. Koje su vrste sekundarnih standarda?
	1. Koji su mjerni instrumenti prema stepenu automatizacije? 2.Šta je mjerni sistem? 3. Čemu je namijenjen standardni primjerak?
	1. Koji su mjerni instrumenti prema stepenu standardizacije? 2. Koji su mjerni sistemi? 3. Čemu služi standard svjedoka?
	1. Koja su sredstva mjerenja u odnosu na izmjerenu fizičku veličinu? 2. Šta je mjerno-računarski kompleks? 3. Koja je svrha standarda za poređenje?
	1.Šta je mjera? 2. Šta je standard fizičke veličine? 3. Koji standard se zove radni?
	1. Koje su mjere? 2. Koje karakteristike treba da ima standard? 3. Kako su radni standardi podijeljeni prema tačnosti?

Mjerni instrumenti se klasificiraju prema vrlo različitim kriterijima, koji su u većini slučajeva međusobno nezavisni i mogu se naći u gotovo svakoj kombinaciji u svakom mjernom instrumentu.

Ove karakteristike uključuju: vrstu i vrstu kontrolisanih fizičkih veličina; imenovanje; broj parametara koji se moraju provjeriti jednom instalacijom mjernog objekta; princip rada; način formiranja indikacija; način dobijanja numeričke vrednosti merene veličine; tačnost; uslovi korišćenja; stepen zaštite od vanjskih magnetnih i električnih polja; čvrstoća i stabilnost na mehaničke utjecaje i preopterećenja; stabilnost; osjetljivost; granice i rasponi mjerenja; uloga koju ima u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja; nivo automatizacije; nivo standardizacije; odnos prema izmjerenoj fizičkoj veličini.

Klasifikacija mjernih instrumenata prema vrsti kontrolisanih vrijednosti

Klasifikacija mjernih i kontrolnih instrumenata prema vrsti kontrolisanih fizičkih veličina prikazana je na sl. 7.8.

Rice. 7.7. Klasifikacija mjernih i kontrolnih instrumenata prema vrsti fizičkih veličina

U kontekstu širenja automatizacije tehnoloških procesa za obradu dijelova i montažnih jedinica i sklopova mašina, sve većeg zahtjeva za produktivnošću, preciznošću i kvalitetom obrade u masovnoj proizvodnji mašina, automatska upravljanja postaju sve važnija. Klasifikovani su prema broju parametara koji se proveravaju, stepenu automatizacije, načinu pretvaranja mernog impulsa, mestu instalacije u procesu i uticaju na proces (slika 7.8).

Dodjela upravljačkih operacija na ručne, poluautomatske ili automatske može se izvršiti u odnosu na vrijeme utrošeno na ručne operacije, na ukupno (ukupno) vrijeme upravljanja tx. Ako je tp/tz< 0,5, то контроль считается ручным (например, контроль ручными калибрами или шкальными средствами измерения). Если 0,02 < tv/tz< 0,5, то контроль считается полуавтоматическим (например, установка объекта контроля на стол контрольного приспособления выполняется вручную, а последующий процесс контроля показаний - автоматически). Если tp/tz < 0,02, то контроль считается автоматическим (установка объекта контроля, его измерение, оценка результатов и снятие объекта контроля выполняются без участия оператора).

By zakazivanje

By zakazivanje SI se dijele na univerzalne i posebne;

By broj proverenih parametara

By broj proverenih parametara sa jednom instalacijom mjernog objekta - jednodimenzionalnog i višedimenzionalnog;

Jedna ili druga vrijednost se može mjeriti pomoću mjernih instrumenata koji se međusobno razlikuju princip delovanja. Razlike između ovih principa povezane su sa upotrebom različitih fizičkih fenomena. Na primjer, za mjerenje dužine koriste se mehanički, optički, pneumatski i električni uređaji. Osim toga, mogu postojati različiti načini korištenja istog fizičkog fenomena. Dakle, razlika u principu rada električnih mjernih uređaja koji koriste interakciju električne struje i magnetskog fluksa leži u načinu dobivanja, obliku i prirodi magnetskog fluksa.

Usput formiranje indikacija

Usput formiranje indikacija Merni instrumenti se mogu podeliti u tri glavne grupe: pokazivački instrumenti, instrumenti za samosnimanje i instrumenti za snimanje.

Rice. 7.8. Klasifikacija automatskih kontrola

Pokazujući mjerni instrumenti, ako na njih utiče izmjerena vrijednost, daju indikaciju bez potrebe za dodatnim radnjama od posmatrača. Pokazivač uređaja za čitanje se kreće bez ljudskog uticaja i posmatra se vizuelno. Merni instrumenti za samosnimanje, pored skale i pokazivača, sadrže mehanizam koji beleži očitanja instrumenta i merenja promenljive veličine u obliku dijagrama. Pikap mjerni instrumenti zahtijevaju obaveznu intervenciju osobe koja pomjeranjem određenih dizalica ili odabirom mjera postiže određeni učinak – obično dovođenje nulte indikatora na nulu. Po dolasku u ovu poziciju, očitanja se broje prema uređaju za očitavanje ili prema zbiru odabranih mjera.

Prema načinu dobijanja vrijednosti izmjerene vrijednosti, uređaji se mogu podijeliti u dvije grupe: uređaji za direktno vrednovanje i uređaji za upoređivanje (uređaji za poređenje).

Za svaki set mjernih instrumenata granice uslova njihove primene, imajući u vidu da se u tim granicama normalizuju i obezbeđuju njihova svojstva, što određuje nivo tačnosti njihovih očitavanja.

Trajno radi, utiče na sredstva merenja, vrednost je magnetno polje Zemlje. U svakoj tački na Zemljinoj površini on je približno konstantan. Zemljino magnetsko polje i druga magnetna polja utiču na očitavanja brojnih mjernih instrumenata čiji se princip rada zasniva na korištenju magnetnih i elektromagnetnih pojava. Magnetna polja koja nastaju u savremenim tehničkim uređajima višestruko su jača od magnetnog polja Zemlje, pa se od njih moraju zaštititi i ne baš osjetljivi mjerni instrumenti. Budući da zaštita od utjecaja magnetnih polja uvijek komplikuje i povećava cijenu mjernih instrumenata, oni se koriste ne samo u prisustvu takvih magnetnih polja koja mogu utjecati na nju. U zavisnosti od jačine magnetnih polja koriste se merni instrumenti koji su od njih odgovarajuće zaštićeni. Za električne mjerne instrumente razvijena je klasifikacija prema stepenu njihove zaštite od uticaja magnetnih polja. Uvedene su dvije kategorije sigurnosti: I i II. Kategorija I odgovara visokom stepenu sigurnosti (GOST 1845-59).

Na očitavanja mjernih instrumenata zasnovanih na upotrebi elektrostatičkih pojava utiču električna polja. Uvedene su i kategorije o stepenu zaštite od uticaja električnih polja.

Klasifikacija prema čvrstoći i stabilnosti na mehaničke udare i preopterećenja

Postoje vanjske pojave čiji se uticaj ne izražava direktnim uticajem na očitavanja mjernih instrumenata, ali mogu uzrokovati oštećenje i poremećaj rada mehanizma. Na mjerne instrumente mogu utjecati voda, druge tekućine i plinovi, prašina itd. Mjerni instrumenti su zaštićeni od djelovanja ovih faktora kućištem ili su izrađeni u kućištima od posebnih materijala sa zaštitnim premazima. Prema stepenu zaštite od vanjskih utjecaja, mjerni instrumenti se razlikuju kao obični, otporni na prašinu, otporni na prskanje, vodootporni, hermetički, plinootporni, otporni na eksploziju.

Klasifikacija prema stabilnosti očitavanja mjernih instrumenata. Vrijednosti mjera ili očitanja mjernih instrumenata se često mijenjaju i bez utjecaja vanjskih faktora nakon manje-više dugog vremena. Razlog za takve promjene u većini slučajeva su unutrašnje strukturne promjene u materijalima od kojih su izrađeni glavni dijelovi mjernog instrumenta. Takve promjene, zvane starenje, podložnije su metalnim legurama i organskim materijalima.

Prema ulozi koju obavlja u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja

Prema ulozi koju obavljaju u sistemu za osiguranje ujednačenosti mjerenja, SI se dijele na:

• metrološki, namijenjen za mjeriteljske svrhe - reprodukcija jedinice i (ili) njeno skladištenje ili prijenos veličine jedinice u radni SI;
• radnici koji se koriste za mjerenja koja se ne odnose na prijenos veličine jedinica.

Velika većina SI koji se koriste u praksi pripada drugoj grupi. Metroloških mjernih instrumenata je vrlo malo. Razvijaju se, proizvode i rade u specijalizovanim istraživačkim centrima.

Po stepenu standardizacije

Prema stepenu standardizacije, mjerni instrumenti se dijele na:

• standardizovan, proizveden u skladu sa zahtevima državnog ili industrijskog standarda;
• nestandardizovani (jedinstveni), dizajnirani da rešavaju poseban problem merenja, za koji nema potrebe za standardizacijom zahteva.

Većina SI je standardizirana. Masovno ih proizvode industrijska preduzeća i podliježu obaveznim državnim testovima. Nestandardizirane mjerne instrumente razvijaju specijalizovane istraživačke organizacije i proizvode se u pojedinačnim primjercima. Ne prolaze državna ispitivanja, njihove karakteristike se utvrđuju tokom metrološkog certificiranja.

U odnosu na izmjerenu fizičku veličinu

U odnosu na izmjerenu fizičku veličinu, mjerni instrumenti se dijele na:

• glavni su SI te fizičke veličine, čija se vrijednost mora dobiti u skladu sa mjernim zadatkom
• pomoćni - to je SI te fizičke veličine čiji se uticaj na glavni mjerni instrument ili objekt mjerenja mora uzeti u obzir da bi se dobili rezultati mjerenja potrebne tačnosti.

1 Merni instrumentiIvrste mernih instrumenata Mjerenje je pronalaženje vrijednosti fizičke veličine empirijskim korištenjem posebnih tehničkih sredstava. 2. Merni instrumenti Merni instrumenti su tehnička sredstva koja imaju normalizovane metrološke karakteristike. Istovremeno, vrijednost fizičke veličine, koju broji uređaj za očitavanje mjernog instrumenta, striktno odgovara određenom broju fizičkih jedinica prihvaćenih kao mjerne jedinice. Merni instrumenti uključuju:- mjera, - mjerni instrumenti, - mjerni pretvarači, - mjerni sistemi, - instalacije, kompleksi. Mjera- ovo je mjerni instrument dizajniran za reprodukciju fizičke veličine određene veličine. Mjere su jednovrijedne i viševrijedne. Nedvosmislene mjere uključuju otporne zavojnice, induktore, normalne elemente, itd.; na višeznačne - kutije otpora, varijabilni kondenzatori, kalibratori napona i struje, itd. uređaj- mjerni instrument dizajniran da pruži kvantitativne informacije o izmjerenoj veličini u obliku koji je dostupan percepciji. Prema načinu očitavanja vrijednosti izmjerene vrijednosti, mjerni instrumenti se dijele na analogne i digitalne. Kod analognih mjernih instrumenata vrijednost izmjerene veličine određuje se direktno na skali strelicom ili drugim indikatorima. Kod digitalnih mjernih instrumenata vrijednost izmjerene veličine određuje se digitalnim indikatorom instrumenta. Merni instrumenti se dele na pokazivačke i registracione. Indikativni mjerni instrumenti su dizajnirani za očitavanje rezultata mjerenja u analognom ili digitalnom obliku, snimanje - za registraciju rezultata mjerenja. Merni pretvarač- mjerni instrument dizajniran za generiranje signala mjerne informacije u obliku pogodnom za prijenos, dalju transformaciju, obradu i skladištenje, ali nije podložan direktnoj percepciji. Mjerni pretvarači uključuju djelitelje napona, pojačala, instrumentne transformatore itd. 3. Vrste mjernih instrumenata Prema mjeriteljskoj namjeni, mjerni instrumenti se dijele na: - etalone, - uzorne, - radnike. Radni mjerni instrumenti se koriste za mjerenja koja se ne odnose na prijenos veličine jedinica. Zauzvrat, radni mjerni instrumenti se mogu podijeliti na: - tehničke - kontrolne - laboratorijske Tehnički mjerni instrumenti dizajniran za rad u industrijskim okruženjima. Stoga moraju biti jeftini i pouzdani u radu. Očitavanja ovakvih instrumenata ne podliježu korekcijama za greške mjerenja. Kontrolni mjerni instrumenti- služe za kontrolu ispravnosti industrijskih mjernih instrumenata na mjestu njihove ugradnje. Laboratorijski mjerni instrumenti- koristi se za tačna mjerenja u laboratoriji. Da bi se poboljšala tačnost mjerenja, u njihova očitavanja se unose korekcije, uzimajući u obzir vanjske uslove u kojima su mjerenja obavljena. Osim toga, laboratorijski mjerni instrumenti se koriste za verifikaciju kontrolnih mjernih instrumenata. Referentni mjerni instrumenti dizajnirane da prenesu veličinu jedinica sa etalona na radne mjerne instrumente, odnosno služe za njihovu verifikaciju. Referenca- mjerni instrument koji omogućava reprodukciju i skladištenje jedinice fizičke veličine radi prijenosa njene veličine na mjerne instrumente koji su niži u šemi verifikacije.

Analogni mjerač - mjerač čije očitavanje ili izlaz je kontinuirana funkcija promjena mjerene veličine

Analogni mjerni instrumenti, po pravilu, pružaju direktna mjerenja, očitavanje rezultata mjerenja vrši se na skali. Način mjerenja koje obavljaju analogni mjerni instrumenti je statičan. Većina analognih mjernih instrumenata je kazaljka sa fiksnom skalom i pokretna kazaljka, čije je kretanje (rotacija ili linearno kretanje) u odnosu na skalu funkcionalno jedno prema jednom sa vrijednošću mjerene veličine. Ostale varijante analognih mjernih instrumenata: - sa fiksnim pokazivačem ili drugim pokazivačem i pomičnom vagom, - sa linearnim indikatorom u obliku trake u kombinaciji sa skalom, čija je dužina funkcionalno jedan prema jedan u odnosu na vrijednost izmjerene količine (na primjer, živin termometar).

Jedna od mogućih šema klasifikacije analognih mjernih instrumenata prikazana je na slici 1.2.

Elektromehanički uređaji su oni uređaji u kojima uređaji za konverziju ne sadrže elektronske, tranzistorske ili jonske komponente.

Electronic uređaji - takvi uređaji u čijim se pretvaračima nalaze elektronske, tranzistorske ili jonske jedinice.

pokazujući Instrumenti su instrumenti koji dozvoljavaju samo očitavanja.

Registracija uređaji - oni u kojima je predviđeno snimanje očitanja.

U analognim uređajima direktna konverzija(akcije) (slika 1.3) ulazni signal X konvertuje jedan ili više pretvarača P1, P2, P3, ... u donjem smjeru od ulaza do izlaza.

U analognim uređajima (Sl. 1.4), ulazna vrijednost X je kompenzirana vrijednošću XK, koja je izlazna vrijednost Y, konvertovana pomoću inverznog transformacionog kola (inverzni pretvarači β 1 , β 2 , β 3 , ..., β n).

Šeme analognih uređaja balansirajuća transformacija može uključivati ​​čvorove pokriveno lokalnim povratnim informacijamaβ 1 (slika 1.5), međutim, presudno je prisustvo zajedničke negativne povratne sprege od izlaza do ulaza β 2.

Za aparate mješovita konverzija(Sl. 1.6 a, b) uključuju uređaje čija struktura uključuje negativnu povratnu spregu, koja ne pokriva sve veze direktne konverzije.

Po nameni postoje instrumenti za merenje struje, napona, frekvencije, instrumenti za merenje parametara električnih kola, za analizu karakteristika signala itd.

Uređaji dizajnirani za mjerenje nekoliko veličina nazivaju se kombinovano.

Zovu se uređaji koji rade i na jednosmernu i naizmeničnu struju univerzalni.

digitalni mjerni instrument

merenje uređaj, u kojem se rezultati mjerenja kontinuirane vrijednosti (napon, struja, električni otpor, pritisak, temperatura, itd.) automatski pretvaraju u diskretne signale prikazane kao brojke na digitalnom indikatoru. Digitalni mjerni instrumenti moraju uključiti analogno-digitalni pretvarač, pretvaranje analognog signal, primljen od osjetljivog elementa (senzora), u digitalni kod. Digitalne mjerne instrumente odlikuje znatno veća preciznost mjerenja u odnosu na analogne mjerne instrumente, pogodnost i objektivnost očitavanja. Preciznost očitavanja u ovom slučaju ovisi o broju cifara na digitalnom indikatoru. Dostupni su brojni digitalni mjerni instrumenti: gledati, termometri, vage, tonometri (merci arterijskog krvnog pritiska) itd.

CIP se sastoji od dva obavezna čvora; analogno-digitalni pretvarač (ADC) i uređaj za digitalno čitanje (OU). ADC generiše kod u skladu sa vrednošću izmerene vrednosti. DT odražava ovu vrijednost u digitalnom obliku. ADC se takođe koriste u mernim, informacionim i drugim sistemima i proizvodi ih industrija kao nezavisni merni instrumenti.

Metrološke i druge tehničke karakteristike CIP-a određuju se metodom konverzije u šifru. U DIC-ima dizajniranim za mjerenje električnih veličina koriste se metoda sekvencijalnog brojanja i metoda pobitnog balansiranja. Shodno tome, postoje DIC-ovi sekvencijalnog brojanja i DIC-ovi bit-po-bit balansiranja (kod-puls). U zavisnosti od toga koja se vrednost veličine meri, CMS se dele na uređaje za merenje trenutne vrednosti i uređaje za merenje prosečne vrednosti u određenom vremenskom periodu (integrišući).

Po prirodi mjerene vrijednosti, CIP se dijele na voltmetre, ommetre, mjerače frekvencije, fazomjere, multimetre (kombinirane), koji pružaju mogućnost mjerenja nekoliko električnih veličina i niza parametara električnih kola.

Prema području primjene razlikuju se laboratorijski, sistemski i centralni CIP-ovi.

DIC-ovi su složeni, njihovi funkcionalni dijelovi su bazirani na elementima elektronske tehnologije, uglavnom integriranih kola. U modernim DIC-ovima, funkcionalne jedinice koje pretvaraju analogne signale obično se temelje na mikroelektronskim operacionim pojačalima.

Razmotrimo najčešće korištene čvorove na pojednostavljen način.

okidači sastoje se od uređaja sa dva stanja stabilne ravnoteže, sposobnog da skače iz jednog stanja u drugo uz pomoć vanjskog signala. Nakon takvog prijelaza, novo stabilno stanje se održava sve dok ga drugi vanjski signal ne promijeni.

preračunato uređaja (PU) se koriste za obavljanje različitih zadataka, na primjer, za podjelu frekvencije impulsa, za pretvaranje brojčanog impulsnog koda u binarni, itd.

Ako je PU opremljen op-pojačalom za prikaz broja stanja kola, tada je moguće brojati impulse koji pristižu na ulaz PU, tj. u ovom slučaju možete dobiti brojač pulsa.

Sign indikatori koriste se za dobijanje očitanja u digitalnom obliku u obliku specijalnih lampi na plinsko pražnjenje ili segmentiranih indikatora znakova (kao svjetlosni elementi koriste se tekući kristali, LED diode, elektroluminiscentne trake itd.),

Ključevi - To su uređaji koji obavljaju funkcije prekidača i prekidača. U osnovi, elektronski ključevi se koriste na diodama, tranzistorima i drugim elementima elektronskih kola.

Logički elementi implementirati logičke funkcije. Ulazne i izlazne vrijednosti ovih elemenata su varijable koje uzimaju samo dvije vrijednosti -1 i 0. Razmotrimo glavne logičke elemente koji omogućavaju implementaciju bilo koje logičke funkcije njihovim povezivanjem.

Logički element ILI - funkcija sabiranja, ima nekoliko ulaza i jedan izlaz, koji uzima vrijednost 1 ako je barem jedna ulazna vrijednost 1 i uzima vrijednost 0 ako su svi ulazi 0;

Logički element NE - funkcija negacije (ako ulaz ima vrijednost jednaku 0, onda na izlazu dobijamo 1 i obrnuto) služi za invertiranje;

Logička funkcija I je funkcija množenja, ima nekoliko ulaza i jedan izlaz, koji uzima vrijednost 1 ako su svi ulazi 1 i uzima vrijednost 0 ako je barem jedan ulaz 0. Element AND se naziva sklop za podudaranje i može se koristiti kao logički ključ, čiji jedan od ulaznih signala služi kao kontrolni signal.

Logički elementi se izvode kako na diskretnim uređajima (diode, tranzistori, otpornici), tako i u obliku integrisanih kola.

Dekoderi - ovo su uređaji za pretvaranje kodova jedne vrste u druge.

3 Kalibracija i verifikacija mjernih instrumenata

Kalibracija mjernih instrumenata- skup operacija koje se izvode radi utvrđivanja i potvrđivanja stvarnih vrijednosti metroloških karakteristika i (ili) pogodnosti za upotrebu mjerila. Definicija je slična verifikaciji, od koje se etaloniranje razlikuje po tome što se primjenjuje na mjerila koja ne podliježu državnoj mjeriteljskoj kontroli i nadzoru, tj. verifikacija. Kalibracija kombinuje funkcije koje su se prethodno obavljale prilikom metrološkog sertifikacije i resorne verifikacije mernih instrumenata.

Merila koja nisu u delokrugu državne kontrole i nadzora (ili se koriste van okvira GMKiN) mogu se podvrgnuti kalibraciji, ali je potrebno kontrolisati njihove metrološke karakteristike, na primer, kada se merila puštaju iz proizvodnje ili popravka, pri uvozu, tokom rada, iznajmljivanje i prodaja. Baždarenje mjernih instrumenata obavljaju kalibracione laboratorije ili u skladu sa terminologijom usvojenom u Rusiji „metrološke službe pravnih lica” koristeći etalone podređene državnim etalonima jedinica veličina. Alati za kalibraciju (etaloni) podliježu obaveznoj verifikaciji i moraju imati važeće verifikacione sertifikate tokom rada kalibracije.

Rezultati kalibracije vam omogućavaju da odredite:

stvarne vrijednosti izmjerene veličine; izmjene očitavanja mjernih instrumenata;

greška mjernih instrumenata.

Fundamentalno razlika između kalibracije i verifikacije, leži u činjenici da kalibracija nije povezana sa postupkom ocjenjivanja usklađenosti. Potvrda usklađenosti je samo verifikacija, pri baždarenju se utvrđuju stvarne vrijednosti metroloških karakteristika i radi se o istraživačkom radu. U pravilu, zbog nepostojanja posebnih metoda, kalibracija se vrši prema metodama verifikacije kalibriranih ili sličnih mjernih instrumenata. Međutim, kalibracija se može razlikovati od verifikacije kako u pravcu pojednostavljenja tako iu pravcu kompliciranja postupka. Prilikom kalibracije sasvim je legitimno formulisati problem određivanja karakteristika greške mjernog instrumenta samo u jednoj tački mjernog opsega i pod uslovima koji se razlikuju od normalnih.

Rezultati kalibracije mjernih instrumenata su ovjereni oznaka kalibracije primjenjuju se na mjerne instrumente ili certifikat o kalibraciji, kao i upis u operativne dokumente.

Za razliku od verifikacije, SI kalibracija je dobrovoljna procedura i može je izvršiti svaka metrološka služba. Akreditacija za pravo na kalibraciju je takođe dobrovoljna (ne obavezna) procedura i potrebna je u većoj mjeri za priznavanje rezultata kalibracije od strane trećih institucija i za podizanje imidža preduzeća.

3 3Verifikacija mjernih instrumenata

skup radnji koje vrše organi metrološke službe (druga ovlašćena tela, organizacije) u cilju utvrđivanja i potvrđivanja usklađenosti merila sa utvrđenim tehničkim zahtevima.

Rad mjernih instrumenata koji nisu prošli blagovremenu verifikaciju može dovesti do dobijanja lažnih informacija o toku tehnološkog procesa. U ovom slučaju, razlika između dobijenih mjerenja i stvarnih vrijednosti nije predvidljiva. Mogući rezultati takve situacije: kršenje sigurnosnih sistema, puštanje neispravnih proizvoda, nezgode u procesnoj opremi. Otklanjanje posljedica je povezano sa značajnim privremenim i ekonomskim gubicima.

Ovjeravanje mjernih instrumenata zadaje se licima akreditovanim u ovoj oblasti. Lica koja koriste mjerila dužna su da blagovremeno obezbjede sredstva za verifikaciju.