- •Часть 1.
- •Раздел I. Измерения. Обработка результатов измерений.
- •Глава 1. Общие сведения о измерениях и средствах измерений.
- •Понятие об измерении.
- •Классификация измерений.
- •1.3. Задачи и качество измерений.
- •1.4. Погрешности измерения и измерительных приборов
- •1.5. Средства измерения.
- •1.6. Показатели качества средств измерения.
- •Показатели назначения.
- •1.8. Метрологическая надежность средств измерения.
- •Глава 2. Градуировка и поверка приборов.
- •Глава 3. Основные принципы построения и работы измерительных преобразовтелей.
- •Раздел II. Приборы и методы измерения параметров теплотехнических систем.
- •Глава 1. Приборы и измерения давлений и сил. Классификация.
- •1.1. Единицы измерения давлений.
- •1.2. Классификация приборов измерения давления.
- •1.2.1. Жидкостные приборы.
- •1.2.2. Манометры с упругим элементом.
- •1.2.3. Электрические манометры.
- •1.2.4. Измерители высоких давлений и разрежений.
- •1.2.5. Особенности измерения давлений в сложных условиях.
- •Приборы измерения давления
- •Глава 2. Приборы измерения сил.
- •2.1.Механические динамометры.
- •2.2. Гидравлические динамометры.
- •2.3. Упругие динамометры с электрическими датчиками. Тензометрические датчики.
- •Глава 3. Приборы измерения температур.
- •3.1. Понятие температуры. Температурные шкалы.
- •3.2. Приборы измерения температуры.
- •3.2.1. Контактные измерители температур.
- •3.2.2. Приборы бесконтактного измерения температур.
- •Пирометры частичного излучения
- •Оптические пирометры
- •Фотоэлектрические пирометры.
- •Пирометры спектрального отношения
- •Пирометры суммарного излучения.
- •3.3. Способы снижения метрологической погрешности контактных методов измерения температур.
- •Глава 4. Приборы измерения количества и расхода.
- •4.1. Объемные расходомеры.
- •4.2. Скоростные тахометрические расходомеры.
- •4.3. Расходомеры обтекания. Ротаметры.
- •4.4. Прочие измерители объемного расхода.
- •4.5. Расходомеры постоянного и переменного перепада давления.
- •4.6. Измерение скорости и расхода жидкости и газа пневмометрическими трубками (трубками Пито).
- •4.7. Измерение массовых расходов
- •4.7.1. Измерение массового расхода при маломеняющейся плотности.
- •4.7.2. Измерители массового расхода при значительных изменениях плотности гомогенных потоков.
- •4.7.3. Измерение массового расхода гетерогенных потоков.
- •4.8. Особенности градуировки и поверки расходомеров.
- •Раздел III. Основы дозиметрии.
- •1. Измерение интенсивности излучения.
- •2. Допустимые дозы.
- •3. Детекторы радиоактивного излучения.
- •Раздел IV. Методы и средства неразрушающего контроля материалов и изделий.
- •Глава 1. Акустические методы и средства нк.
- •1.1. Характеристики акустических методов.
- •1.2. Принципы построения акустических приборов.
- •Глава 2. Радиоволновые методы и средства нк.
- •2.1. Принципы построения радиоволновых приборов нк.
- •2.2. Приборы радиоволнового неразрушающего контроля.
- •Глава 3. Ионизирующие (радиационные) методы и средства нк.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
- •Глава 5. Токовихревые методы и средства.
- •5.1. Общие принципы токовихревых методов нк.
- •5.2. Токовихревые преобразователи.
- •5.3. Измерительные цепи токовихревых приборов.
- •5.4. Особенности контроля материалов и изделий токовихревым методами.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
Министерство образования Российской Федерации
Балтийский Государственный Технический Университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф.Устинова.
Г.Б. Савченко.
ПРИБОРЫ И методы измерений.
мониторинг.
(курс лекций)
Часть 1.
Санкт-Петербург
2004 г.
ПРИБОРЫ И методы измерений. мониторинг.(учебное пособие).
В пособии рассмотрены приборы и методы измерений параметров теплотехнических систем, физико-химических параметров, приборы и методы неразрушающего контроля, а также особенности мониторинга сложных технических систем и окружающей среды.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям «Двигатели летательных аппаратов» и «Инженерная защита окружающей среды».
Введение.
Для объективной оценки состояния окружающей среды (ОС) и сложных технических систем (СТС) недостаточно локальных сведений о каком-либо показателе. Так, при рассмотрении какого-либо конкретного природно-антропогенного комплекса в его структуре мы выделяем как среды обитания, характеризующиеся наличием условий и ресурсов жизни организмов, так и местообитания, в совокупности с населяющими их организмами. При рассмотрении СТС также приходится оценивать различные взаимосвязанные параметры, иногда разной физической природы.
Экологическая оценка природно-антропогенного комплекса предполагает достоверную оценку экологических ситуаций, складывающихся на разных структурных уровнях комплекса в разные периоды времени.
Под экологической ситуацией (обстановкой) мы понимаем непрерывную последовательность состояний окружающей среды, которая отражает совокупность обстоятельств и условий взаимодействия общества и природной среды. Эти обстоятельства взаимодействия всегда определены во времени и локализованы в пространстве. Для достоверного и полного описания экологической ситуации по какому-либо компоненту природно-антропогенного комплекса желательно иметь как можно больше экологической информации.
Экологическая информация понимается как любая информация о состоянии объектов окружающей среды и биосферы, факторах физических воздействий, состоянии здоровья и безопасности людей, условиях жизни людей, состоянии объектов природного и культурного наследия, а так же как информация о планируемой или текущей деятельности, затрагивающей перечисленное, включая подготовку и реализацию политических и административных решений. Получение экологической информации, как правило, немыслимо без выполнения измерений каких-либо параметров (физических величин, оценки уровня химических, радиационных или биологических параметров среды) или использования результатов чьих-либо уже выполненных измерений.
Учитывая, что экологическая оценка представляет собой обобщённую и систематизированную информацию, можно выделить два уровня интеграции экологических данных. Нижний уровень представлен данными по оценке состояния какого-либо компонента природно-антропогенного комплекса - воздушной среды, водных объектов, почвы и т.п. Верхний же уровень представлен совокупностью данных по результатам оценки экологического состояния соответствующих компонентов комплекса, с выделением тех факторов, которые имеют важнейшее и определяющее значение. При этом каждый влияющий (значимый) фактор экологического состояния имеет количественную характеристику и описание конкретных условий взаимодействия (метеорологических, гидрологических, хронологических, биотических и др.).
Именно поэтому в настоящее время широко развиваются методы и средства контроля окружающей среды.
Основные виды вредного воздействия (загрязнения среды), подлежащие контролю – это химическое загрязнение атмосферы, воды и почв, акустическое и радиационное воздействие, а также воздействие физических полей (электромагнитного, электростатического и пр.).
В целом экологический мониторинг может включать наблюдение как за природными объектами, так и за объектами, обусловленными человеческой деятельностью (промышленность, транспорт).
Причиной вредного воздействия может быть как нормальное функционирование объекта, так и аварийная ситуация. В любом случае и для количественного, и для качественного анализа, а также для поддержания заданных технологических процессов требуется проводить приборные измерения.
Конечной целью мониторинга является выявление источников вредного воздействия на среду и выработки мер и решений, позволяющих это воздействие минимизировать.