Подбор метрологических характеристик применяемых в схеме СИ

 

Метрологическая характеристика средства измерений (МХ СИ) - характеристика одного из свойств измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность. Различают нормированные метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами на средства измерений, и действительные метрологические характеристики, определяемые экспериментально. Метрологические характеристики весьма разнообразны, они существенно различаются по значимости и информативности и существенно зависят от типа средств измерений.

Для средств измерений, осуществляющих измерительное преобразование измеряемой физической величины, широко применяют интегральную метрологическую характеристику, которая отражает действительную функцию преобразования (так называемая градуировочная характеристика).

Наряду с интегральными метрологическими характеристиками для средств измерений предусмотрены возможности назначения и контроля множества различных частных характеристик. Часть из них представляет интерес для пользователя, другие принципиально важны только для разработчиков средств измерений. К последним можно отнести такие как:

·   длина деления шкалы - расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы;

·   длина шкалы - длина линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы средства измерений и ограниченной начальной и конечной отметками. Линия может быть прямой или кривой, реально выполненной на приборе или воображаемой, и длина шкалы есть расстояние вдоль этой линии между нижним и верхним пределами шкалы;

·   чувствительность средства измерений (чувствительность) - свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины;

·   диапазон показаний средства измерений (диапазон показаний) - область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы;

·   диапазон измерений средства измерений (диапазон измерений) - область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений;

·   вариация показаний измерительного прибора (вариация показаний) - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины;

·   порог чувствительности средства измерений (порог чувствительности) - характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством;

·   зона нечувствительности средства измерений (зона нечувствительности) - диапазон значений измеряемой величины, в пределах которого ее изменения не вызывают выходного сигнала средства измерений. Иногда эту зону называют мертвой;

·   дрейф показаний средства измерений (дрейф показаний) - изменение показаний средства измерений во времени, обусловленное изменением влияющих величин или других факторов.

Для выбора номенклатуры и назначения метрологических характеристик важно определить вид конкретного средства измерений, поскольку для разных СИ используют различные МХ и комплексы МХ. Метрологические характеристики средств измерений различных видов существенно отличаются по номенклатуре. Так для однозначной меры набор метрологических характеристик включает значение меры и характеристики ее погрешностей, а для многозначной штриховой меры, измерительного преобразователя или прибора состав комплекса МХ значительно расширен, а сами комплексы могут существенно различаться между собой.

Метрологические характеристики средств измерений по ГОСТ 8.009-84 делят на следующие группы:

·   характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправки). Такие МХ можно назвать номинальными;

·   характеристики погрешностей СИ;

·   характеристики чувствительности СИ к влияющим величинам, которые тоже можно отнести к характеристикам погрешностей;

·   динамические характеристики СИ;

·   неинформативные параметры выходного сигнала СИ.

Номинальные метрологические характеристики мер однозначной и многозначной включают значения мер, представляемые именованными числами. Для однозначной меры это одно номинальное значение Y, а для многозначной меры - множество значений Yi. Для штриховых многозначных мер обязательны также характеристики, связанные со шкалой (рассматриваются ниже вместе с другими МХ аналоговых СИ). Для любых мер кроме номинальных значений обязательно нормируются характеристики погрешностей.

В качестве интегральной метрологической характеристики как измерительного преобразователя, так и измерительного прибора может использоваться функция преобразования, представленная в табличной или графической форме. Такая функция может быть номинальной характеристикой группы однородных СИ, либо реальной градуировочной характеристикой конкретного СИ. Градуировочная характеристика конкретного экземпляра преобразующего СИ может быть получена в виде единичной реализации, пучка реализаций или оценки, полученной в результате комплексирования пучка единичных реализаций.

Под градуировкой понимают определение градуировочной характеристики средства измерений. Определение градуировочной характеристики нестандартизованного СИ и оформление ее на шкале прибора соответствует понятию градуировки как метрологического мероприятия, поскольку в этом случае используют полученные в ходе исследований конкретные реализации зависимостей между величинами на входе и на выходе средства измерений.

Градуировкой в узком смысле называют также нанесение отметок на шкалу прибора, например осуществляемую типографским методом, что соответствует воспроизведению на приборе номинальной функции преобразования СИ. Такое понятие градуировки отражает технологическую сторону нанесения отметок шкалы прибора.

Набор частных МХ измерительного преобразователя может включать такие номинальные характеристики, как диапазон и пределы преобразования, чувствительность СИ, вид выходного кода и число разрядов выходного кода, цена единицы наименьшего разряда кода, номинальная ступень квантования. Остальные МХ выбирают из той же номенклатуры, что и для измерительных приборов [6].

Основные метрологические характеристики средства измерений - ДМ3583М:

Ø Дифманометры выпускаются с верхними пределами измерений соответствующими ряду: 1, 6; 2, 5; 4, 0; 6, 3; 10; 16; 25 кПа (160, 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; кгс/м²) 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа (0, 4; 0, 63; 1, 0; 1, 6; 2, 5; 4, 0; 6, 3 кгс/см²).

Ø Дифманометры с верхними пределами измерений 1, 6 и 2, 5 кПа (160 и 250 кгс/м²) предназначены только для преобразования в выходной сигнал измеряемых параметров газа из-за смещения " нуля" вызванного разностью столба жидкости между мембранными коробками.

Ø Предельно допускаемое рабочее избыточное давление дифманометров - 16 МПа (160 кгс/см²).

Ø Пределы изменения взаимной индуктивности:

для ДМ-3583М - 0 - 10 мГ;

для ДМ-3583МФ - 10 - 0 - 10 мГ.

Ø Питание первичной обмотки дифтрансформаторного преобразователя дифманометров осуществляется от вторичного прибора переменным током частотой 50±1 Гц величиной 0, 125 А для ДМ-3583М и 0.32 А для ДМ-3583ФМ.

Ø Дифманометры испытываются на герметичность гидравлическим давлением равным 16 МПа (160 кгс/см²) и на прочность - 24 МПa (240 кгс/см²).

Ø Класс точности дифманометров - 1, 0 и 1, 5.

Ø Пределы допускаемой основной погрешности дифманометра, в процентах от предельного номинального перепада давления:

для дифманометров-перепадомеров и уровнемеров - ±1, 0; ±1, 5;

Ø Вариация значения выходного сигнала не должна превышать абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.

Основные метрологические характеристики средства измерений - КСД3:

Ø Индикация: круговая шкала d250 мм; длина 560 мм.

Ø Сигнализация: 2-позиционное или 3-позиционное сигнальное устройство с независимыми установками и контактным выходом, позволяющем коммутировать нагрузку при силе переменного или постоянного тока до 0, 13 А и напряжении до 127В.

Ø Регистрация: дисковая диаграмма d250 мм.

Ø Регулирование: 100 % реостатный задатчик (сопротивление не менее 150 Ом), электрическое позиционное с двумя независимыми уставками нижнего и верхнего пределов зоны регулирования (" много", " мало" ) и контактным выходом (два реле РЭК28-1), контакты позволяют коммутировать нагрузку при силе переменного или постоянного тока до 1 А и напряжении до 220 В.

Ø Преобразование входного сигнала:

в выходной унифицированный непрерывный токовый сигнал 0-5 мА;

в выходной переменный электрический сигнал прямоугольной формы частоты 4-8 кГц;

в выходной унифицированный пневматический сигнал 0, 2-1, 0 кгс/кв. см (20-100 кПа).

Ø Основная погрешность, %:

показаний: 1, 0

по токовому преобразованию: 1.5

по частотному преобразованию: 1, 5; 2, 5

регистрации: 1, 5

регулирования: 2, 5.

Основные метрологические характеристики средства измерений - МЕТРАН:

Ø Выходные сигналы

импульсный пассивный типа " замкнуто" /" разомкнуто" - оптопара (ОП);

токовый 4-20 (20-4) мА;

цифровой протокол HART;

цифровой протокол ModBus RTU/RS485;

-х строчный ЖКИ;

Ø Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объема по импульсным сигналам и интерфейсу RS485 при расходах:

±1, 0 % - при расходах от Q₂ до Q_max;

±1, 5 % - при расходах от Q₁ до Q₂;

±3, 0 % - при расходах от Q_min до Q₁

Ø Питание: от внешнего источника постоянного тока напряжением 16…36 В с амплитудой пульсации напряжения источника не более 200 мВ.

Ø Потребляемая мощность преобразователя не превышает 3, 6 Вт.

Основные метрологические характеристики средства измерений - ДИСК-250:

Ø Входные сигналы:

от термопар ПР (В), ПП (8), ХА (К), ХК (L), ВР (А-1, А-2, А-3), HH (N);

от термопреобразователей сопротивления 50П, 100П, 50М, 100М;

напряжения: (0-50), (0-100) мВ и (0-10), (0-5) В;

тока (0-5) и (4-20) мА;

от тензорезисторов;

от пирометров радиационных.

Ø Погрешность основная:

±0, 5% от нормирующего значения по показаниям и преобразованию;

±1% от нормирующего значения по регистрации, регулированию и сигнализации.

Ø Быстродействие: 5 или 16 с.

Ø Скорость вращения диаграммы:

1 оборот за 6 мин (только для ДИСК-250С);

оборот за 8 или 24 ч., 6 или 8 суток.

Ø Выходные устройства регулирования:

трехпозиционное бесконтактное (две независимые уставки, выход-сигналы постоянного тока +24В и - 24В, нагрузка не менее 500 Ом);

трехпозиционное контактное (две независимые уставки, контакты реле 220 В / 1А переменного тока);

пропорционально-интегральное (одна уставка, коэффициент пропорциональности 0, 5.20; постоянная времени интегрирования 20.2000 с; выход 0.5 мА, нагрузка - не более 2000 Ом);

пропорционально-интегральное пневматическое (одна уставка, пневматический сигнал 0, 2.1, 0 кгс/см² (20.100 кПа), преобразование осуществляется электро пневмопреобразователем ЭП-1324).

Ø Прибор показывающий " СТАЛЬ": только для ДИСК-250С.

Ø Выходные устройства сигнализации:

два двухпозиционных устройства (две независимые уставки, контакты реле 127 В/0, 1 А переменного тока или 30 В/0, 2 А постоянного тока).

Ø Выходные устройства преобразования:

входного сигнала в выходной токовый сигнал 0-5 или 4-20 мА, нагрузки не более 2 и 0, 5 кОм соответственно.

Ø Параметры окружающей среды:

температура от +5 до +50°С, влажность до 80% при 25°С (исполнение УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69);

температура от +5 до +50° С, влажность до 98% при 35°С без конденсации влаги (исполнение О 4.2 по ГОСТ 15150-69).

Ø Питание:

переменный ток частотой (50±1) или (60±1, 2) Гц, напряжение (220 ⁺²²/_-33) В или (240 ⁺²⁴/_-36) В

Ø Потребляемая мощность: не более 25 В*А

Ø Хорошо видимая издалека круговая шкала.

Ø Светодиодная индикация:

включения прибора;

обрыва датчика;

выхода контролируемого параметра за пределы уставок.

Ø Непрерывная линия регистрации на диаграммном диске.

Ø Универсальность - измерение, регистрация, сигнализация и регулирование.

Ø Простота эксплуатации и ремонта.

Ø Габаритные размеры - 320x320x195 мм

Ø Монтаж - щитовой (вырез 304^{+1, 5}х304^{+1, 5} мм)

Основные метрологические характеристики средства измерений - ТСМ:

Ø Диапазон измеряемых температур:

ТСМУ от - 50 до 150°С

ТСПУ от - 200 до 600°С

ТХАУ от - 40 до 1000°С

ТХКУ от - 40 до 600°С

Ø Длина погруженной части от 30 до 2500 мм.

Ø Токовый сигнал: 0-5 или 4-20 мА.

Ø Диапазоны измеряемых температур, °С:

ТСМ - 50…150

ТСП - 200…600

ТХА - 40…1000

ТХК - 40…600

Ø Диапазоны измеряемых температур датчиков с унифицированным токовым сигналом, °С:

ТСМУ, ТСПУ - 25…25; 0…50; - 50…50; - 50…100; - 50…150; 0…100; - 200…600

ТСПУ - 0…100; 0…150; 0…200; 0…300; 0…400; 0…500; 0…600; - 200…600

ТХАУ - 0…200; 0…300; 0…400; 0…500; 0…600; 0…900; 0…1000

ТХКУ - 0…200; 0…300; 0…400; 0…500

По требованию заказчика могут поставляться термопреобразователи с другими диапазонами измеряемых температур.

Ø Номинальная статическая характеристика термопреобразователей: 100М, 100П, 50М, 50П

Ø Длина погруженной части выбирается из ряда, мм: 50; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1500; 2500

Ø Основная погрешность преобразования: 0, 15; 0, 25 или 0, 05%

Ø Питание от источника постоянного тока напряжением, В: 18-36

Ø Степень защиты датчика от пыли и воды IP 54 по ГОСТ 14254-80

Ø Дополнительная температурная погрешность не превышает половины от основной на каждые 10°С изменения температуры окружающей среды.

Ø Термопреобразователи выпускаются в общепромышленном исполнении ТСМ/ТСП-1088, ТХА-2088 и взрывобезопасном исполнении ТСМ/ТСП-1187, ТХА-1087.

Ø Маркировка по взрывозащите: 1ExdIICT6 X.

Основные метрологические характеристики средства измерений - КСМ:

Ø Основная погрешность приборов по показаниям, выраженная в процентах от нормирующего значения, не превышает пределов допускаемых значений, равных ±0, 25% или ±0, 5%.

Ø За нормирующее значение для приборов КСМ4, КСМ4И применяют: разность верхнего и нижнего предельных значений сопротивления.

Ø За нормирующее значение для приборов КСП4, КСП4И, КСУ4 принимают: разность верхнего и нижнего предельных значений входного сигнала, если нулевое значение находится на краю диапазона измерения входного сигнала или вне его; сумму абсолютных предельных значений входного сигнала, если нулевое значение находится внутри диапазона измерения.

Ø Нормирующее значение выражается в единицах тока для потенциометров КСУ4, в единицах напряжения для потенциометров КСП4, в единицах сопротивления для мостов КСМ4.

Ø Основная погрешность приборов по регистрации показаний на диаграммной ленте, выраженная в процентах от нормирующего значения, не превышает пределов допускаемых значений, равных ±0, 5%.

Ø Вариация показаний, выраженная в процентах от нормирующего значения, не превышает 0, 25%.

Ø Максимальное напряжение питания РУД и РЗ: 10В.

Ø Контакты РУ и УАС одноканальных и многоканальных приборов рассчитаны на переключение электрических цепей постоянного и переменного тока 1А напряжением 220В. Если ток превышает 1А, необходимо применять промежуточное реле.

Ø Выброс регистрирующего устройства в одноканальных приборах не превышает 5мм.

Ø Длина шкалы и ширина диаграммной ленты 250 мм.

Ø Скорость перемещения диаграммной ленты:

у одноканальных приборов - 20; 60; 240; 720; 1800; 5400 мм/ч.

у многоканальных приборов - 60; 180; 600; 1800; 2400; 7200 мм/ч

Ø Габаритные размеры: 400х400х367 мм

Ø Масса приборов не превышает:

для многоканальных приборов 24 кг;

для одноканальных приборов 23кг.

Ø Средний срок службы 10 лет [4].

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: