Измерительные установки и системы.

Совокупность функционально – объединенных средств измерений (меры, измерительные приборы, измерительные преобразования) и вспомогательных устройств с целью измерения одной или нескольких величин объекта измерения. Большинство установок и систем автоматизированы, АИС (автоматические измерительные системы).

Измерительная установка – совокупность функционально - объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для получения сигналов измерения информации, в форме удобной для восприятия. Приборы располагаются в одном месте (испытательные стенды, поверочные установки).

Измерительные системы – совокупность функционально - объединенных средств измерений, средств вычислительной техники и вспомогательных устройств, соединенных каналами связи. Предназначены для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи, АСУ.

Измерительные системы делятся на:

- измерительные;

- контролирующие;

- управляющие.

По числу каналов: одно-, многоканальные.

Разновидностью измерительных систем являются:

- информационно – измерительные системы;

- измерительно – вычислительные комплексы.

Они служат для представления информации в виде необходимом потребителю. По организации работы они могут быть с заданным алгоритмом, программируемые, адаптивные.

При построении ИИС используется метод агрегатно – модульного строения из унифицированных узлов и блоков. Наиболее современным средством измерения является ИВК (измерительно – вычислительные комплексы) – функциональное объединение средств измерений компьютеров и вспомогательных устройств. Предназначена для выполнения различных измерительных задач.

Основные особенности ИВК:

1)Наличие компьютера – процессора.

2)Программное управление всеми средствами измерения.

3)Наличие нормированных метрологических характеристик.

4)Блочно – модульная структура.

Обычно в состав ИВК входят меры времени, средства ввода, вывода цифровых и аналоговых сигналов с установленными метрологическими характеристиками.

Комплекс может работать в диалоговом режиме, осуществлять автоматическое управление всеми компонентами комплекса, может проводить диагностику своего технического состояния.

В общем случае ИВК позволяют выполнять следующие функции:

1)Осуществление различных видов измерений (прямых, косвенных), планирование экспериментов, обработку измерительной информации.

2)Представление результатов измерений в установленной форме и архивирование данных.

3)Управление всеми средствами измерений и выработка сигналов воздействия на объект измерений.

Измерительные принадлежности – вспомогательные устройства, служащие для обеспечения операций измерения, передачи информации на расстояние, обработки информации. Основная особенность – наличие нормированных метрологических характеристик.

По метрологическому назначению все средства измерения делятся на два вида: рабочие средства измерения и эталоны.

Рабочие средства измерений используются для измерения параметров, их характеристик, объектов измерений (продукции, технологических процессов).

По условию применения делятся на лабораторные, производственные и полевые.

Лабораторные средства измерения обладают большей точностью, стабильностью и используются для точных измерений в научных исследованиях, медицине.

Производственные средства измерения должны обладать устойчивостью к воздействию различных факторов.

Полевые средства измерения используются для измерений в условиях широкого изменения внешних воздействий. Применяются для контроля параметров автомобилей, судов, самолетов.

Эталоны – средства измерений, комплексы средств измерений, относящиеся к высокоточным мерам и предназначенные для хранения и воспроизведения размера единицы величины с целью передачи его другим средствам измерений. Эталоны делятся на первичные, вторичные и рабочие.

Первичные – эталон, воспроизводящий размеры единицы величины с размерной точностью. Может быть национальным или международным. Первичному соподчинены вторичные и рабочие эталоны.

Вторичные делятся по назначению на виды:

1)Эталон – копия – это вторичный эталон, предназначенный для хранения размера единицы.

2)Эталоны сравнения – это вторичные эталоны, служащие для сличения первичных эталонов с другими, в том числе международными.

3)Эталоны – свидетели – вторичные эталоны для проверки сохранности первичных эталонов или для замены их в случае порчи и утраты.

Рабочие эталоны подразделяются на разряды (1 – 4) и служат для передачи размера единицы величины от первичных эталонов к рабочим средствам измерения.

Вторичные эталоны могут выполняться в виде одиночных эталонов групповых, с определением среднего арифметического, наборов и т.д.

В России принята следующая схема передачи точности от эталонов к рабочим средствам измерения.

Системы единиц величин

Виды физических величин и единиц.

Физические величины с точки зрения удобств образования из них систем делятся на:

1)Основные

2)Производные

Основные величины устанавливаются из условия независимости между собой, а также с учетом возможности деления с их помощью связей с другими величинами, производными от них. Связями могут являться известные объективные математические и физические закономерности.

В метрологии основным величинам соответствуют основные единицы измерения, а производственным – производные.

В метрологии используются для установления связей два вида измерений:

1)Не учитывают единицы величин.

2)Принимают вид в зависимости от выбранных величин.

* Первый вид уравнений:

Х = f(x₁; x₂; …x_m)

Величины x₁; x₂; …x_m – основные величины, связанные с производной величиной некоторым уравнением связи.

*Второй вид уравнений связывает с основным уравнением измерений:

x = q[x] x₁ = q₁[x₁] x_m = q_m[x_m]

где q – числовые значения величин;

x₁; x₂; …x_m – единицы величин.

Исходя из этого получено уравнение размерности следующего вида:

dim x = dim(x₁^W1, x₁^W2, …, x₁^Wm) = [x₁^W1], [x₂^W2], …, [x_m^Wm]

dimension размер;

x₁ – x_m – являются основными;

х – производная величина.

Если х₁, …, х_m являются основными величинами, то показатели степени w₁, …, w_m будут являться размерностями производной величины х относительно основных, т.е. единицей производной величины х обладают размерностью w₁ относительно размера. Уравнение размерности или формула размерности относительно основных величин х₁, …, х_m.

dim x = [x₁^W1], [x₂^W2], …, [x_m^Wm].

С использованием формулы размерности можно показать связь величин в предыдущем примере: dimF = [m^Wm], [l^W2], …, [T^WT].

При образовании размерности следует использовать следующие правила:

1)Размерность основной величины по отношению к самой себе равна единице, а по отношению к любой другой основной единице равна 0. Символы dim и [] – равноценны.

2)Если уравнение связи имеет вид: x = x₁·x₂, то уравнение размерности записывается следующим образом dim x = dim x₁· dim x₂.

3)Если уравнение связи: x = x₁/x₂, то уравнение размерности dim x = dim x₁/ dim x₂.

Если в правой части уравнения размерности используются произвольные величины, то dimP = [P₁^{α 1}], [P₂^{α 2}], …, [P_k^k]. В этой зависимости P₁ и P_k являются производными от основных величин x₁…x_k;

α ₁ и α _k функции определяющие связи величин Р с основными величинами.

После выявления связей производных величин с основными величинами уравнение размерности приведется к следующему виду:

dimP = dim(LMT^-2)· dim(L⁺²)^-1= L^-1MT^-2

Таким образом, уравнение размерности позволяет установить связь между производными и основными величинами, при помощи показателей размерности ω. При выполнении практических расчетов: dim(L) =L;

dim(M)=M;

dim(T)=T.

Если среди производных величин в формулах размерности все показатели степени равны 0, то такие величины называются безразмерными и остаются такими же в любой системе.

Часто на практике возникает необходимость увеличения или уменьшения какой - либо величины. Для этого используются дольные и кратные единицы от нее. Кратные единицы составляют целое число, а дольные составляют часть измеряемой величины.

Используют следующие приставки для образования кратных и дольных единиц:

 

 

Единицы	Наименование приставки	Множители	Обозначения
Русский	Международный
Кратные	экса пета тера гига мега кило гекто дека	1018 1015 1012 109 106 103 102 101	Э П Т Г М к г да	E P T G M k h da
Дольные	деци санти милли микро нано пико фемто атто	10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18	д с м мк н п ф а	d s m μ n p f a

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Алгоритм упорядочивания системы.
2. Буровая вышка, силовой привод, талевая система, буровые насосы, контрольно-измерительные приборы - это
3. Буровые установки на натянутых связях
4. Буферные системы: определение понятия, типии буферной системы. Буферная емкость и pН буферной системы
5. Введение в компьютерные системы. Архитектура компьютерных систем.
6. Возрастные изменения функций зубочелюстной системы.
7. Волновые, приливные энергоустановки
8. Вредоносные социальные установки, блокирующие развитие сознания
9. Время замедления начинает отсчитываться с момента установки лимба на требуемое деление.
10. Г.1.3 Описание режимов работы установки.
11. Геотермальные энергоустановки
12. Деятельность центральной нервной системы.