Контрольно-измерительные приборы: виды и характеристики, классификация и эксплуатация

ᐉ Виды контрольно-измерительных приборов: особенности и обслуживание Устройство, назначение и эксплуатация контрольно-измерительных приборов Использование

Виды контрольно-измерительных приборов

В зависимости от того, какие величины будут измеряться в дальнейшем устройства можно разделить на следующие группы:

  1. Для измерения температуры.
  2. Для измерения давления.
  3. Для измерения количества расхода жидкостей.
  4. Для измерения уровня жидкости, а также сыпучих тел.
  5. Для качественных измерений.

Также виды контрольно-измерительных приборов могут различаться в зависимости по способу отсчета:

  1. С наводной ручкой.
  2. Самопишущие.
  3. Показывающие.
  4. Суммирующие.
  5. Сигнализирующие.

К приборам, которые имеют ручную наводку относятся такие, у которых при измерении сравнение измеряемой величины с образцами или мерами осуществляется при участии человека. Показывающие приборы в момент измерения указывается значение измеряемой величины. В большинстве случаев значение будет определяться визуально по шкалам.

Контрольно-измерительные приборы

Измерительные приборы также могут отличаться в зависимости от конструкции на щитовые и переносные. Стационарные устройства предназначаются для непрерывного контроля измеряемой величины. Благодаря переносным приборам у вас появится возможность проводить замеры периодически или эпизодически.

Общие сведения

Тестирование измерительных приборов

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Основные характеристики контрольно-измерительных приборов

Для оценки рационального использования приборов важно знать их характеристики и качественные показатели: погрешность (класс точности), вариацию, чувствительность, инерционность, надежность.

Любое измерение неизбежно сопровождается некоторыми ошибками. Ошибки, возникающие при измерениях, называются погрешностью. Они обусловлены несовершенством методов и средств измерения. Различают абсолютную, относительную и относительную приведенную погрешности.

Абсолютной погрешностью а измерительного прибора называется разность между показанием этого прибора и действительным значением, найденным по образцовым приборам: a = Q-Qo, где Q — отсчитанное значение измеряемой величины; Q0 — действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность Ъ — это отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины: b= (a: Q0) 100 %.

Относительной приведенной погрешностью Ь’ называется отношение абсолютной погрешности к разности верхнего QMaKc и нижнего QMHH пределов шкалы прибора, выраженное в %: Ь’ = [а: (QMaKC-Qmhh)] 100 %.

В зависимости от характера погрешности делятся на систематические, промахи и случайные.

Систематическими называются такие погрешности, которые изменяются по определенному закону. Появление систематических погрешностей вызывают свойство и состояние применяемого прибора, способы его установки, условия работы измерительного устройства, метод измерения, индивидуальные особенности наблюдателя.

Систематические погрешности выражаются в виде разности результатов измерения рабочим и образцовым прибором. Эти разности, взятые с обратным знаком, составляют таблицу поправок к показаниям прибора.

Промахами называются погрешности, резко искажающие Результат измерения. Они возникают при неправильном отсчете по шкале, неправильном включении прибора, неправильной за-

писи показаний. Промахи устраняются при сопоставлении ряда измерений.

Случайными называются погрешности, которые не подчиняются известной закономерности. Они возникают в результате влияния на процесс измерения случайных причин. Влияние этих погрешностей на результат измерения можно оценить путем многократного измерения искомой величины. —

Погрешность, соответствующая нормальным условиям работы прибора, называется основной. За нормальные условия принимают температуру 293 К (20 °С), давление 101325 Па, относительную влажность до 80 %, отсутствие вибрации, электрических и магнитных полей. При нарушении нормальных условий возникает дополнительная погрешность прибора. Обобщенной характеристикой прибора является класс точности, определяемый предельными значениями допускаемых основных и дополнительных погрешностей.

Раньше под классом точности приборов понималось отношение абсолютной погрешности к диапазону шкалы, выраженное в процентах. Например, манометр класса 2,5 с предельными значениями шкалы 100 кгс/см2 (10 МПа), имеет дополнительную погрешность 2,5 кгс/см2 (0,25 МПа). Наиболее распространенные технические приборы имеют классы точности 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5. Этими цифрами обозначают класс точности на шкалах.

В настоящее время класс точности устанавливается по абсолютной погрешности (порядковые номера классов).

Наряду с классом точности существуют и другие качественные характеристики приборов: вариация, чувствительность, инерционность и надежность.

Вариацией показаний прибора называется наибольшая разность между повторными показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины в одинаковых условиях. Вариацию обнаруживают при прямом и обратном ходе указателя шкалы до какого-либо определенного значения, когда указатель не доходит до этого значения с той или другой стороны. Это возникает вследствие трения в опорах подвижных частей, наличия зазоров, остаточной деформации измерительных пружин.

Вариация е выражается в процентах от диапазона шкалы прибора: e = A,Q : (QMaKc-Qmhh) ЮО %, где AQ — наибольшая разность повторных показаний; QMaKc-Qmhh — пределы показаний прибора.

Чувствительностью прибора называется отношение линейного или углового перемещения его указателя к изменению значения величины, вызвавшей это перемещение. Линейная чувствительность SN = AN:AQ, где AN — линейное перемещение; AQ — приращение измеряемой величины.

Угловая чувствительность 5ф = Аср : AQ, где Аср — угловое перемещение.

Величина, обратная чувствительности, является ценой деления шкалы прибора: C = AQ:AN или C = AQ:Acp. Практически чувствительность приборов часто определяют по цене деления шкалы.

Наименьшее значение измеряемой величины, способное вызвать заметное изменение показания измерительного прибора, называется порогом чувствительности.

Наибольшее изменение измеряемой величины, не вызывающее отклонения указателя прибора, называется зоной нечувствительности.

Инерционностью прибора называется отставание во времени его показаний от изменения измеряемой величины. Так, при измерении температуры манометрическим термометром требуется определенное время для нагрева газа в термобаллоне и передачи повышения давления на чувствительный элемент, перемещающий стрелку прибора. Инерционность приборов особенно важно учитывать при контроле быстропротекающих процессов, где запаздывание показаний может привести к значительным погрешностям.

Надежность прибора характеризует сохранение его качественных характеристик, обеспечивающих нормальную работу в течение заданного времени. Надежность прибора определяется его безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Свойство прибора непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени называется безотказностью. Вероятность безотказной работы в течение заданного времени, частота отказов, наработка на отказ (среднее время между двумя неисправностями) служат основными показателями надежности прибора и автоматических устройств.

Долговечностью называется свойство прибора длительно сохранять работоспособность в заданных режимах до значительного износа.

Под ремонтопригодностью понимается свойство прибора восстанавливать работоспособность путем предупреждения, обнаружения и устранения неисправностей. Для повышения ремонтопригодности современные приборы конструируют с учетом максимального удобства замены элементов, часто выходящих из строя (электронные лампы, переключатели, электромеханические реле).

Самопишущие приборы

Самопишущие приборы позволяют автоматически записывать все результаты измерения на бумажной ленте. В большинстве случаев эта запись напоминает простую линию, которая изменяется.

Назначение

  • Измерение и контроль различных величин

    .

    Контрольно-измерительные приборы, как правило, представляют собой устройства для измерения таких величин как температура (термометр), давление (манометр), уровень (уровнемер), расход (расходомер) и др.

  • Они также служат для автоматического регулирования и управления различными технологическими процессами.

  • Измерительные приборы

    способствуют повышению производительности

    практически во всех отраслях промышленности и обеспечивают безопасность производства.

    2)

Устройство контрольно-измерительных приборов


Каждый из видов контрольно-измерительных приборов имеет своеобразное устройство, но нечто общее у них все-таки имеется. Каждый из приборов имеет корпус, экран для отображения результатов, батарею и определенный механизм, что помогает контрольно-измерительному устройству выполнять свою работу.
Чаще всего детали в устройствах являются сменными и при поломке их можно запросто сменить на новые. В некоторых случаях может потребоваться помощь специалиста или полная замена устройства.

Подводя итог стоит сказать, что каждый из перечисленных видов контрольно-измерительных устройств уникален и вряд ли может быть заменен каким-либо другим прибором. Поэтому, к покупке такого устройства стоит подойти с особой ответственностью.

Упрощённая классификация КИП

Упрощённая классификация КИП

Принято делить все контрольно-измерительные приборы на следующие классы:

  • простейшие;
  • цифровые;
  • аналоговые.

К простейшим КИП относят привычные каждому школьнику линейки, транспортиры. Весы и штангенциркуль также относят к классу простейших КИП. Преимуществом цифровых приборов является их высокий уровень точности.

Дело в том, что прибор преобразовывает измеряемую физическую величину в электрический сигнал. Примером такого прибора может считаться осциллограф.

Аналоговыми КИП называют приборы, которые осуществляют измерение конкретного параметра непрерывно (не требуют дополнительных ресурсов для работы). Сюда относят ртутные термометры, манометры и т.д.

Аналоговые и цифровые

Цифровой осциллограф

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Общепромышленные измерительные приборы

Технические общепромышленные измерительные приборы являются устройствами, которые в дальнейшем будут использовать только на производстве. Их конструкция достаточно проста и в большинстве случаев подобные устройства будут иметь специальные шкалы с крупным циферблатом. Читайте также о том, как пользоваться мультиметром.

Датчики контрольно-измерительных приборов

Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы предназначены для контроля за работой и состоянием отдельных систем, агрегатов и автомобиля в целом. Такой контроль дает возможность своевременно принимать меры по поддержанию работоспособности автомобиля и его безаварийной эксплуатации.

Контрольно-измерительные приборы разделяются на указывающие и сигнализирующие.

Указывающие приборы имеют шкалу и стрелку. Чтобы оценить передаваемую информацию водитель должен посмотреть на шкалу и осознать показания.

Сигнализирующие приборы реагируют на одно значение измеряемо­го параметра и информируют об этом световым или звуковым сигналом.

Контрольно-измерительный прибор состоит из датчика и указате­ля, Датчик устанавливается в месте контроля, а указатель в месте наблюдения (в кабине). В сигнализирующих приборах указателем является сигнальная лампа.

По назначению все контрольно-измерительные приборы разделяются на группы: измерения температуры (термометры), измерения уровня топлива, контроля зарядного режима аккумуляторных батарей, измерения скорости автомобиля и пройденного пути (спидометры), измерения частоты вращения (тахометры).

Приборы для контроля температуры. Датчик такого прибора (см. рис. 80.) представляет собой латунный баллон, в наружной части которого имеется шестигранник под ключ и резьба для крепления. Внутри баллона размещены терморезистор 5 и пружина 3. Между стенкой баллона и пружиной находится изолирующая втулка 4. Терморезистор обладает свойством уменьшать сопротивление при увеличении температуры.

Рис. 80. Приборы для контроля температуры: а — датчик указателя температуры; б — поперечный разрез указателя; в — электрическая схема указателя; г — датчик сигнализатора аварийной температуры; 1 — винт; 2 — латунный баллон; 3- пружина

Принцип действия

Измеряемая физическая величина оказывает воздействие на первичный измерительный преобразователь, затем воздействие передается на элементарные средства измерения, затем на отcчетное устройство, в результате чего формируются показания того или иного прибора.

Принцип действия на примере манометра.Манометр работает следующим образом: давление среды через присоединительный штуцер поступает внутрь изогнутой медной трубки овального сечения. Под действием этого давления трубка стремится распрямиться. Перемещение трубки через тягу и коромысло передается на подпружиненную ось со стрелкой. Стрелка поворачивается вслед за перемещением трубки, показывая действующее давление.

Манометр Бурдона

Эксплуатация инструментов

Осуществляется на основании ГСИ – Государственной Системы Измерений, обеспечивающей единство метрологических приемов и решающей сразу две важные задачи:

  • централизованный контроль над поверками, утверждение допустимых средств, лицензирование в области изготовления и ремонта;
  • курирование практического использования передовых методик, ввода эталонных значений и других сопутствующих вопросов.

Сама ГСИ является частью структуры Росстандарта, потому именно в региональных подразделениях федерального агентства стоит решать все вопросы, касающиеся аттестации.

Важной задачей любого предприятия, эксплуатирующего механические или цифровые устройства, является поддержание этих приборов в исправном состоянии, а для этого их необходимо регулярно поверять, отдавая на экспертизу в лаборатории.

Слесарные инструменты

Слесарные измерительные приборы

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

Техническое обслуживание

  • Следить за надежностью посадки защитных резиновых чехлов на корпуса датчиков.

  • Следить за герметичностью соединений приборов.

ru/статьи/контрольно-измерительные_приборы_кип.txt · Последние изменения: 10.11.2015 07:18 — alena7283

Измерительное оборудование для газа и жидкости

Контрольно-измерительное оборудование, которое предлагает наша компания, предназначено для газов и жидкостей — пожалуй, самых опасных ресурсов, которые могут использоваться на производстве. На нефтеперегонных заводах, в химических лабораториях, котельных и так далее необходимо тщательно контролировать расход жидкостей и газов, так как среди них могут быть взрывоопасные и отравляющие вещества. Наши расходомеры позволяют всегда держать ситуацию под контролем и не допустить утечек и превышения показателей.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки