Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИП и А) — это средства измерения физических величин веществ, т. е. контрольно-измерительные приборы, которые предназначены для автоматизации производств и процессов.
К основным функциям службы КИП и А на предприятиях относятся автоматизация и оптимизация имеющихся и разработка новых автоматизированных систем управления, осуществление метрологического надзора, а также ремонт, настройка и обслуживание измерительного оборудования. Основные задачи службы КИП и А состоят из:
- Ввод в эксплуатацию новых проектов по профилю предприятия.
- Создание благоприятных условий, при которых будет обеспечиваться бесперебойная работа всех подконтрольных систем.
- Проведение инструктажа и обучения сотрудников предприятия новым правилам и нормам эксплуатации измерительного оборудования и средств контроля.
- Обеспечение наличия резервного оборудования и запасных деталей для автоматики и измерительной аппаратуры.
- Проверка правильной эксплуатации измерительного оборудования.
Классификация контрольно-измерительных приборов
Контрольно-измерительные приборы классифицируются по трем основным признакам:
Ликвидация ИП в связи со смертью
- Род измеряемой величины. Согласно данному признаку измерительные приборы делятся на приборы для измерения состава, уровня, температуры, давления, расхода и количества вещества.
- Способ получения информации. Согласно данному признаку измерительные приборы делятся на регистрирующие, показывающие, регистрирующие, сигнализирующие и компарирующие.
- Метрологическое назначение. Согласно данному признаку измерительные приборы делятся на эталонные, образцовые и рабочие.
- Расположение. Согласно данному признаку измерительные приборы делятся на местные и дистанционные.
Показывающие приборы предоставляют возможность получать значение величины в момент измерения на отсчетном устройстве. Самыми распространенными из показывающих приборов являются шкаловые, основные составляющие которых — указатель и шкала. Отметка наименьшего значения — начало шкалы, отметка наибольшего значения — конец шкалы.
Диапазоном шкалы является разность между максимальным и минимальным ее значением. Также могут использоваться цифровые показывающие приборы, которые позволяют получать результат в виде числового значения измеряемого параметра. Данные приборы существенно снижают число грубых ошибок и ускоряют отсчет показаний устройств.
«Классификация контрольно-измерительных приборов. Виды первичных преобразователей»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Показывающие приборы являются самой многочисленной группой контрольно-измерительных приборов
Регистрирующие приборы предназначены для автоматической записи результатов измерений на диске или специальной ленте из бумаги. По таким записям осуществляется анализ показаний за определенный промежуток времени. Регистрирующие измерительные приборы имеют важное значение при таких измерениях, где нужно знать изменение во времени контролируемой величины, например, температуру теплоносителя при дистилляции.
В состав сигнализирующих устройств входят устройства для включения световой или звуковой сигнализации, которая срабатывает в случае достижения значения, которое может стать причиной нарушения установленных технологических параметров. Суммирующие устройства показывают суммарное значение измеряемой величины за весь промежуток времени. Компарирующие приборы предназначены для сравнения измеряемых величин с соответствующими мерами, а регулирующие оборудованы специальными устройствами для регулирования значения.
Образцовые приборы предназначены для поверки рабочих, а эталонные для воспроизведения единиц измерения с максимальной точностью. Рабочие приборы могут быть лабораторными и техническими. Технические используются на практике, а лабораторные для их поверки.
Виды первичных преобразователей
Определение 2
Первичный измерительный преобразователь — это устройство, которое используется для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации.
Первичные измерительные преобразователи делятся на генераторные и параметрические. В параметрических выходная величина — изменение какого-либо параметра электрической цепи (сопротивление, емкость, индуктивность и т.п.), а в генераторных электродвижущая сила, заряд или электрический ток. У большого класса преобразователей выходными величинами являются крутящий момент или сила. В данных преобразователях входная величина оказывает воздействие на упругий элемент, вызывая деформацию, которая впоследствии преобразуется в сигнал.
Распространенным видом параметрических первичных преобразователей являются резистивные, у которых выходная величина — изменение электрического сопротивления, причиной которого могут быть световые, тепловые, механические и другие воздействия.
Источник: spravochnick.ru
Область применения
Электростатические приборы характеризуются: 1) весьма малым собственным потреблением мощности на постоянном токе и низких частотах. Это, объясняется тем, что оно обусловлено только кратковременным зарядным током и протеканием весьма малых токов утечки через изоляцию. На переменном токе потребление мощности также невелико ввиду малой емкости ИМ и малых диэлектрических потерь в изоляции; 2) широким частотным диапазоном (от 20 Гц до 35 МГц); 3) малой зависимостью показаний от изменений формы кривой измеряемого напряжения; 4) возможностью использования их в цепях постоянного и переменного токов для непосредственного измерения высоких напряжений (до 300 кВ) без применения измерительных трансформаторов напряжения. Наряду с этим электростатические приборы имеют и недостатки: они подвержены сильному влиянию внешних электростатических полей, обладают низкой чувствительностью к напряжению, имеют неравномерную шкалу, которую необходимо выравнивать за счет выбора формы электродов, и др.
Точность электростатических приборов можно получить высокой за счет применения специальных конструктивно-технологических мероприятий по снижению погрешностей. В настоящее время разработаны переносные приборы классов точности 0,2; 0,1 и 0,05.
Эти приборы используют главным образом для измерения напряжения в цепях постоянного и переменного токов. Выпускаются щитовые вольтметры на напряжения от 30 В до 15 кВ классов точности 1,0 и 1,5 с частотным диапазоном от 20 Гц до 3 МГц. Переносные вольтметры классов точности 0,5; 1,0 и 1,5 выпускаются на напряжения от 10 В до 3 кВ с частотным диапазоном до 35 МГц. МГц.
Вольтметры самой высокой точности (классов 0,05 и 0,1) имеют пределы измерения 50, 150 и 300 В и частотный диапазон от 20 Гц до 500 кГц. Выпускаются высоковольтные приборы на напряжения от 7,5 до 300 кВ.
Кроме измерения напряжения электростатические приборы используют для измерения других электрических величин (мощности, сопротивления, индуктивности и т.п.). Измерительные механизмы электростатической системы применяют также во многих специальных приборах (автокомпенсаторах, компараторах, высокочувствительных электрометрах и др.).
Для измерения напряжения и других величин, функционально с ним связанных (например, мощности), применяются электрометры — приборы с тремя электродами, находящимися под разными потенциалами. Наиболее распространены квадрантные электрометры с подвижным электродом-бисквитом и двумя парами неподвижных электродов — квадрантов (противоположные квадранты электрически соединены между собой). В электрометрах можно использовать напряжения вспомогательного источника, что позволяет повысить чувствительность при изменениях на постоянном токе (потенциала, заряда).
Квадрантный электрометр по схеме бисквитного включения применяется также для измерения мощности. В этом случае на обе пары квадрантов 1 и 3 подается напряжение UШ с шунта Rш, по которому протекает ток I измеряемой цепи, а подвижный электрод 2 подключается к напряжению U измеряемой цепи. При этом вращающий момент электрометра пропорционален произведению UUшcos (угол между напряжениями), т.е. его можно использовать в качестве ваттметра. Показание прибора пропорционально сумме измеряемой мощности и половины мощности потерь в шунте, т. е. в показания прибора необходимо вводить поправку [3].
Принцип работы индукционных ИП
Конструктивно индукционный измерительный механизм состоит из одного или нескольких неподвижных электромагнитов и подвижной части, которая обычно выполняется в виде алюминиевого диска, укрепленного на оси. Переменные магнитные потоки, направленные перпендикулярно плоскости диска, пронизывая последний, индуктируют в нем вихревые токи. Взаимодействие потоков с токами в диске вызывают перемещение подвижной части.
По числу магнитных потоков, пересекающих подвижную часть, они могут быть однопоточными и многопоточными. Однопоточные индукционные механизмы в измерительной технике в настоящее время не применяются.
На рисунке 2.7.1а показано принципиальное устройство двух поточного индукционного ИМ. Токи I1и I2, протекающие по обмоткам электромагнитов 1 и 2, возбуждают в сердечниках 1 и 2 магнитные потоки Ф1и Ф2, сдвинутые по фазе на угол ш. Эти потоки, пронизывая диск 3, наводят в нем вихревые токиI1,2 иI2,2. Потоки Ф1и Ф2, пронизывающие диск 3 токиI1,2 иI2,2.в диске показаны на рис. 2.7.1.б в виде окружностей.
Рисунок 2.7.1 — Индукционный ИМ
Взаимодействие потоков с токами в диске создает момент. В первом приближении можно считать, что индуктивное сопротивление диска мало пол сравнению с его активным сопротивлением. В этом случае вращающие моменты от взаимодействия потока Ф1и токаI1,2, а также потока Ф2и токаI2,2 будут практически равны нулю.
Вращающие моменты от взаимодействия потока Ф1и токаI2,2, а также потока Ф2и токаI1,2 будут практически равны
Оба этих момента действуют на подвижную часть в одну сторону. Разные знаки у моментов указывают на то, что один контур тока втягивается в поле, а другой — выталкивается из соответствующего поля.
Выражение (2.20) для МВР является общим для всех многопоточных индукционных ИМ. Это выражение показывает следующее:
1. для создания вращающего момента необходимо иметь не менее двух переменных магнитных потоков или двух составляющих одного потока, сдвинутых по фазе и смещенных в пространстве;
2. вращающий момент достигает максимального значения при сдвиге фаз между потоками равным 90 0 ;
3. вращающий момент зависит от частоты [3].
Область применения
Индукционные механизмы в основном используются в счетчиках электрической энергии. Рассмотрим применение индукционных измерительных механизмов на примере однофазного тангенциального счетчика электрической энергии.
Промышленностью выпускаются однофазные и трехфазные счетчики электрической энергии [3].
Источник: studentopedia.ru