1.2. Классификация контрольно-измерительных приборов

Существующие контрольно-измерительные приборы, применяемые в системах ТГиВ, можно классифицировать по следующим признакам:

1) по характеру измеряемой величины – измерители давления, расхода, температуры и др.;

2) по конструкции – показывающие, регистрирующие, с передачей показаний на расстояние (дистанционные), суммирующие и сигнализирующие;

3) по назначению – технические (рабочие), устанавливаемые непосредственно на рабочих местах у агрегатов; контрольные, служащие для проверки технических приборов; образцовые и эталонные, используемые для проверки контрольных приборов и градуировки при изготовлении;

4) по принципу действия – механические, электрические, электронные, оптические, радиоактивные, гидравлические и др.;

5) по условиям работы – стационарные и переносные.

Измерительные приборы могут быть одновременно показывающими, регистрирующими и суммирующими; либо показывающими, регистрирующими и регулирующими.

Основными элементами КИП являются: первичный прибор, вторичный прибор и соединительные линии.

Первичным прибором является чувствительный элемент измерительной установки (датчик); он располагается обычно в месте измерения и находится в контакте с измеряемой средой (объектом).

Вторичный прибор является исполнительным элементом измерительной установки. Он показывает значения измеряемой величины, преобразуя воздействие, полученное от первичного прибора, в перемещение отсчетного устройства. Вторичные приборы устанавливают вдали от места измерения, как правило, на щитах управления агрегатами.

Соединительные линии передают сигналы от первичного прибора к вторичному прибору. Они представляют собой провода или трубки.

В качестве отсчетных устройств в показывающих приборах применяют шкалы и указатели (стрелки); в регистрирующих – перо и диаграммную бумагу; в суммирующих (интеграторах) – счетные механизмы.

Регулирующие приборы снабжаются регулировочными приставками.

1.3. Характеристики измерительных приборов

Общими характеристиками измерительных приборов являются: статические характеристики, вариации показаний, чувствительность к измеряемой величине, диапазон измерений, собственное потребление приборами мощности, время установления показаний прибора и его надежность.

Для большинства типов приборов в качестве основной характеристики устанавливается класс точности, который является обобщенной характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей. Чаще всего класс точности принимается численно равным основной допустимой приведенной или относительной погрешности, выраженной в процентах. Эти значения допустимых погрешностей наносятся на циферблаты, шкалы, щитки и корпуса средств измерений.

Погрешности средства измерения могут быть абсолютными (в единицах измеряемой величины), относительными(%) или приведенными(%).

Абсолютная погрешность

, (1.1)

где – значение измеряемой величины;– истинное значение измеряемой величины.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой.

Относительная погрешность выражается в процентах от значения измеряемой величины

% (1.2)

Приведенная погрешность выражается в процентах от нормирующего значения, чаще всего от диапазона измерения, определяемого рабочей частью шкалы средства измерения

%. (1.3)

Допустимая погрешность – это наибольшая погрешность показания прибора.

Основная погрешность – это допустимая погрешность при нормальных условиях работы, установленных для прибора.

Дополнительная погрешность – это погрешность, вызванная воздействием внешней среды на прибор при отклонении условий, на которые рассчитан прибор.

Для большинства КИП допустимую погрешность выражают в виде приведенной погрешности в процентах диапазона шкалы.

Согласно ГОСТ 8.401-80 [2] обозначения классов точности выражается цифрами: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс точности прибора означает, что основная приведенная погрешность прибора в рабочем диапазоне шкалы, выраженная в процентах, не превышает значения, соответствующего классу точности прибора.

Вариация – это наибольшая разность показаний при измерении одной и той же величины при неизменных внешних условиях. Вариацию выражают в процентах максимального значения шкалы прибора

%, (1.4)

где – максимальная разность показаний прибора;– верхнее и нижнее предельные значения шкалы прибора.

Причиной возникновения вариации может служить, например, трение в опорах подвижной части прибора.

Важной характеристикой приборов является их чувствительность, которую выражают в делениях шкалы и вычисляют по формуле

(1.5)

где – величина перемещения пера или стрелки прибора;– изменение измеряемой величины, вызвавшей это перемещение.