otvetu


Метрологія, технологічні вимірювання та прилади

Що таке вимірювання та за якими ознаками класифікують вимірювання? Проведіть класифікацію вимірювань та охарактеризуйте суть кожного із них.

Вимірювання - це процес знаходження (відображення) значення (розміру) фізичної величини в певних одиницях за допомогою спеціальних засобів вимірювання дослідним шляхом. Вимірювання полягає у порівнянні значення вимірюваної Физычну Велычину з іншою однорідною ФВ, умовно прийнятою за одиницю.
Вимірювання класифікують за такими ознаками:
1) за характером зміни вимірюваної величини в часі,
2) за способом одержання результатів вимірювання,
3) за точністю вимірювання.


Що таке принцип та метод вимірювання? Охарактеризуйте відомі Вам методи вимірювання.

Залежно від форми вимірювальної інформації розрізняють два методы
вимірювань – аналоговий та цифровий.
За аналогового способу вимірювання – використовується аналогова (безперервна) форма надання інформації і відповідно надання інформації про вимірювану Физычну Величину здійснюється за допомогою одного сигналу (аналога), який є безперервною функцією вимірюваної ФВ і який подібний та пропорційний цій ФВ.

За цифрового способу вимірювання (при дискретній формі надання інформації) інформація про вимірювану величину надається за допомогою або одного дискретного сигналу, або здійснюється за допомогою послідовного ряду (набору) дискретних сигналів.


Що таке засіб вимірювання (ЗВ)? Приведіть основні метрологічні характеристики ЗВ та охарактеризуйте основні види ЗВ.

Будь-які вимірювання фізичних величин виконуються певним методом, який реалізується у відповідному засобі вимірювань (ЗВ).
ЗВ – це узагальнене поняття конструктивно закінчених пристроїв, які мають один із трьох при знаків: 1) виробляють сигнал, який несе інформацію про розмір (значення) вимірюваної фізичної величини (ФВ), наприклад, покази термометру; 2) відтворюють ФВ заданого розміру; 3) мають нормовані метрологічні характеристики (НМХ).

Похибка вимірювань ЗВ – це відхилення результату вимірювання фізичної величини даним ЗВ від її істинного значення.
Характеристика перетворення ЗВ - відтворює функціональну залежність між вхідною вимірюваною величиною та вихідним сигналом ЗВ
Діапазон вимірювання - це інтервал вимірюваної величини, у межах якого похибки ЗВ нормовані.
Варіація ЗВ - це найбільша різниця між двома показами ЗВ, коли одне і теж саме значення вимірюваної величини досягається внаслідок її збільшення та зменшення.
Чутливість ЗВ (S) - це відношення зміни вихідної величини ЗВ до зміни вхідної вимірюваної

Основни выды ЗВ:
1. Еталони – це ЗВ, за допомогою яких ведеться відтворення та зберігання одиниць фізичних величин, з метою передачі їхніх розмірів зразковим мірам.
2. Міра – це ЗВ, який призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру (н., ваги – міра маси 0,5 кг). Використовується для повірки ЗВ, що розташовані на технологічних лініях виробництв, а також при реалізації диференціального методу вимірювань.
3. Вимірювальні перетворювачі – це ЗВ, що призначені для формування сигналу вимірювальної інформації про значення вимірюваної величини у формі зручній для передачі, подальшого перетворення, обробки та збереження, хоч безпосередньо він не сприймається спостерігачем.


Що таке ДСП та її призначення? Які схемо-технічні признаки положені в основу її побудови? Охарактеризуйте ці признаки та відомі Вам гілки ДСП.

Державна система приладів
ДСП – це експлуатаційно, інформаційно, енергетично, метрологічно та
конструктивно організовану сукупність ЗВ, засобів автоматизації та засобів
керуючої техніки для побудови різноманітних АСУТП.
Основне призначення ДСП - комплексне забезпечення технічними засобами вимірювання, контролю та керування технологічних процесів у промисловості.
При створенні та розвитку ДСП використовуються такі основні схемо-технічні признаки: 1) агрегатування; 2) уніфікація; 3) мінімізація номенклатури; 4) формування гнучких перебудовуємих компонентів системи; 5) реалізація в засобах та пристроях раціональних естетичних та ергономічних вимог.


Що таке похибки засобу вимірювання та результату вимірювання? Проведіть класифікацію похибок по числовому вираженню та класифікацію складових похибок вимірювання.

У загальному, похибка вимірювань – це критерій якості проведених вимірювань і, являє собою відхилення результату вимірювання фізичної величини від її істинного значення. Поняття похибки використовується для оцінки характеристик як ЗВ так і РВ.
Основні причини виникнення похобок: недосконалість методів та засобів вимірювання, зміна умов проведення експерименту, яка може впливати на саму фізичну величину та засоби вимірювання i самого експериментатора.

Похибка результату вимірювань
·13 EMBED Equation.3 1415 - це число, яке показує можливі межі невизначеності значення вимірюваної фізичної величини.
Похибка засобу вимiрювання
·13 EMBED Equation.3 1415- це властивість ЗВ, вимірювати ФВ з наперед заданою межею невизначеності.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання температури та принципи їхньої дії.

В промисловій термометрії використовується 2 основних методи вимірювання температури:
- контактний, який реалізується первинним вимірювальним перетворювачем, який знаходиться в безпосередньому контакті з вимірювальним середовищем;
-та безконтактний, який реалізується в пірометрах, а температура визначається по тепловим електромагнітним випромінюванням нагрітих тіл.

- контактні на:
1) термометри розширення: рідинні скляні (діапазон вимірювання від -200 до +600°C) та дилатометричні і біметалеві (від -150 до +700 °C). Принцип їхньої дії базується на зміні об’єму рідини чи лінійних розмірів твердих тіл при зміні температури;
2) манометричні термометри: (-200...+1000 °C) – в термометрах використовується зміна тиску газу, рідини чи пари в замкнутому об’ємі при зміні температури;
3) термометри опору, які використовують залежність електричного опору провідників та напівпровідників від температури і які поділяються на:
а) металеві ( від -260 до +1100 °C) та б) напівпровідникові (-275...+600°C);
4) термоелектричні термометри (термопари), які використовуються в діапазоні температур (-200...+2200 °C), а принци дії грунтується на зміні термоелектрорушійної сили (ТЕРС) в ланцюгу при нагріванні спаю двох різнорідних металів.
Безконтактні (пірометри) на:
а) квазімонохроматичні (700...10000° C);
б) спектрального відношення (300...2800 °C);
в) повного випромінювання (-50...3500 °C).
Принцип дії пірометрів базується на використовуванні яскравості горіння чи сумарного теплового випромінювання при нагріванні тіла.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання тиску. В чому суть принципу їхньої дії?

По виду вимірюваного тиску манометри діляться на дві групи, які відрізняються різними початками відліку тиску, тобто, різними, прийнятими за нуль, значеннями тиску: в першу групу входять манометри надлишкового тиску, а у другу - абсолютного тиску.
В манометрах надлишкового тиску, як позитивного, тобто, більшого за атмосферний тиск, так і від’ємного (вакуумметричного,
тобто, меншого за тиск навколишнього середовища), за нуль приймається значення атмосферного тиску. До них відносяться:

Другу групу складають манометри абсолютного тиску, які пристосовані для вимірювання тиску, що відраховується від абсолютного нуля тиску, тобто, повної його відсутності.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання рівня. В чому суть принципу їхньої дії?

Прилади рівня поділяються на дві основні групи: рівнеміри для одержання безперевної інформації про положені рівня у резервуарі у будь-який момент часу; та сигналізатори рівня для одержання інформації ( дискретного сигналу) про досягнення рівнем деяких фіксованих значень. Часто рівнеміри мають сигнальні пристрої та виконують функції сигналізаторів.
Промисловість випускає широку номенклатуру приладів рівня і їх в залежності від призначення і конструкції класифікуються наступним:
-за видом контрольованого матеріалу: а) прилади рівня для рідини; б) прилади рівня для сипких матеріалів;
-за принципом дії: 1) вказівні стекла (реалізують закон з'єднаних посудин); 2) поплавкові та буйкові; 3) гідростатичні; 4) ємнісні; 5) акустичні (ультразвукові); 6) індуктивні; 7) радарні та мікрохвильові; 8) радіоактивні; 9) електроконтакті;
-за способом відліку: а) з безпосереднім відліком; б) з електричною передачою показів; в) з пневматичнною передачою показів;
-за типом ємності: а) для відкритих та для закритих ємностей під тиском.



Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання витрати рідин, газів та сипких матеріалів, охарактеризуйте принципи їхньої дії.

Витратою називається кількість речовини (рідини або газу), що пройшла через поперечний переріз транспортного пристрою за одиницю часу.

За принципом дії витратоміри поділяють на витратоміри сипких матеріалів та рідин і газів. Останні в свою чергу ділять на:
- лічильники рідин та газів;
- витратоміри змінного та постійного перепаду тиску;
- індукційні витратоміри;
- витратоміри змінного рівня (щілинні).

Принцип роботи засобів вимірювання (ЗВ) витрати та маси сипких матеріалів ґрунтується на використанні гравітаційних сил, які діють на вимірювані тіла або матеріали. Засоби вимірювань, що призначені для вимірювання маси називаються вагами або ваговимірювальними пристроями.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання складу рідин та принципи їхньої дії.

ЗВ, які призначені для визначення складу рідин, називаються аналізаторами і використовуються для визначення концентрації речовини в аналізуємій рідині.
За допомогою аналізаторів складу рідин вимірюють кислотність та лужність середовищ, склад і концентрацію кислот, лугів і водних розчинів, добавок іонів металів в тісті і т.п.
По принципу дії аналізатори діляться електрохімічні, оптичні, діелькометричні, титрометричні, радіоізотопні, акустичні та теплові.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання вологості. В чому суть принципу їхньої дії?

Вологість повітря, газів, твердих та сипких матеріалів необхідно контролювати в ході різних технологічних процесів, а також під час зберігання продуктів в складських приміщеннях та холодильних камерах.
Для вимірювання вологості газових середовищ найбільше використовуються методи: сорбційний, точки роси та психрометричний.
Суть сорбційного методу полягає у використовування властивості деяких речовин, із пористою структурою, поглинати вологу на поверхню цих пор із навколишнього газового середовища. І ця поглинута волога знаходиться у стані рівноваги з вологістю контрольованого за вологістю середовища.

Суть методу точки роси полягає у визначенні температури, за якої водяна пара, що є в контрольованому газі, за її охолодження досягає стану насичення, тобто починає конденсуватися. Точка роси температура та тиск, за яких газ набуває стану насичення і випадає роса.

Психрометричний метод - випаровування з поверхні зволоженого тіла і, як наслідок, ступінь його охолодження, тим інтенсивніші, чим менша відносна вологість газового середовища, де знаходиться тіло.


Проведіть класифікацію методів і засобів вимірювання густини розчинів та в’язкості речовин, охарактеризуйте принципи їхньої дії.

Густина рідини часто є однією э із основних характеристик продукту окремих дільниць технологічних процесів, наприклад, соку випарної станції, або готовності кінцевої продукції спирту, молокопродуктів.
За принципом дії густиноміри поділяються на поплавцеві, гідростатичні (п’єзометричні), вагові (пікнометричні), акустичні (ультразвукові), оптичні, радіоізотопні, тощо.

В'язкість - важлива характеристика сировини, напівфабрикатів, готової продукції в багатьох технологічних процесах (різні пасти, креми, тісто, фарші та ін.).
Для вимірювання в'язкості застосовують віскозиметри, які залежно від принципу дії підрозділяються на капілярні, шарикові та ротаційні.









13PAGE 14315





Приложенные файлы

  • doc 18395518
    Размер файла: 66 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий