Основные характеристики контрольно-измерительных приборов

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию

ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»

Реферат

на тему:

Контрольно-измерительные приборы в фармацевтическом производстве

Работу выполнила: Зарипова А.А.

Факультет фармацевтический

Курс 4 группа № 490

Преподаватель Куприянова Н.П.

Оценка__________________________ Дата_____________________________

Челябинск, 2013 год

Содержание:

Измерительные приборы. Понятие……………………………………….стр.1

Классификация …………………………………………………………….стр.1

Основные характеристики контрольно-измерительных приборов……стр.4

Контроль измерительных приборов……………………………………...стр.7

Основные понятия о единицах измерения, способах и средствах измерений………………………………………………………………….стр.10

Измерительным прибором называется устройство, которое служит для сравнения измеряемой величины с единицей измерения. Измерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам: 1) роду измеряемой величины; 2) способу отсчета; 3) классу точности и 4) назначению.

По родуизмеряемойвеличины контрольно-измерительные приборы разделяют на

следующие основные группы:

а) для измерения температуры,

б) для измерения давления и разрежения (вакуума),

в) для измерения количества и расхода жидкостей, паров и газов,

г) для измерения уровней жидкостей и сыпучих тел,

д) для качественных измерений (плотности, влажности, состава газов и др.).

По способу отсчетаразличают приборы:

а) с ручной наводкой,

б) показывающие,

в) самопишущие,

г) суммирующие,

д) сигнализирующие.

Кприборам с ручной наводкой (называемым также компарирующими) относятся такие, у которых при измерении сравнение измеряемой величины с образцами или мерами осуществляется при непосредственном участии человека (например, гиревые весы, оптический пирометр с исчезающей нитью).

Показывающие приборы в момент измерения указывают значение измеряемой величины, эти значения определяются визуально по шкалам — отсчетным приспособлениям прибора при помощи указателя (стрелки), передвигающегося вдоль шкалы (или при помощи вращающегося циферблата и неподвижного указателя). По конструкции показывающие приборы разделяются на стационарные (щитовые) и переносные.

Стационарныеприборыслужат для непрерывного контроля измеряемой величины.Переносныеприборы используются либо тогда, когда измерения производятся периодически или эпизодически со значительными промежутками времени между измерениями, либо для поверки стационарных приборов.

Самопишущие приборы автоматически записывают результаты измерения на движущейся бумажной ленте или диске. Эта запись обычно представляет собой линию, которая показывает, как изменялось значение измеряемой величины за истекшее время. По этой записи (диаграмме) можно вести учет расхода сырья или выпуска продукции, судить о том, правильно ли велся технологический процесс, установить причину аварии оборудования.

Суммирующие приборы (счетчики, интеграторы) показывают суммарное значение измеряемой величины, которое определяется обычно по счетному механизму. Счетчики позволяют учитывать количество израсходованной энергии, пара, воды, газа и др.

Сигнализирующие приборы при достижении измеряемой величиной заданных значений подают световой или звуковой сигнал.

По назначениюизготовляют следующие приборы:

технические (или эксплуатационные), контрольные, лабораторные, образцовые и эталонные.

Технические общепромышленные измерительные приборыявляются рабочими приборами, применяемыми на производстве. Они просты по конструкции, надежны в работе, снабжены четкими шкалами с крупной оцифровкой, изготовляются на классы точности от 0,5 до 4,0.

Контрольные и лабораторные приборы применяются для поверки технических приборов, а также при наладочных и научно-исследовательских работах. Обычно контрольными приборами поверяют технические приборы на месте их установки, а лабораторными приборами – в помещении лаборатории. Контрольные и лабораторные приборы изготовляются более высоких классов точности, чем технические приборы, а именно, 0,5 и 1.

Эталонные и образцовые приборы применяются для поверки измерительных приборов. Наивысшей точностью обладают эталоны. Основное назначение эталонов – хранить и воспроизводить единицы с наивысшей точностью.Образцовые приборы в своих показаниях дают действительное значение измеряемой величины. Но образцовые приборы имеют меньшую точность, чем эталонные приборы, назначение образцовых приборов – передача при помощи поверки и градуировки правильных единиц измерения от эталонов остальным приборам, их классы точности 0,02-0,4.

Показывающие приборы дают возможность наблюдателю получать значение измеряемой величины в момент измерения на отсчетном устройстве (шкале с цифровым указателем, пере с диаграммой). Значительное распространение получили шкаловые отсчетные устройства, основными элементами которых являются шкала и указатель. На шкалу наносятся вдоль прямой линии или по дуге окружности отметки с цифрами, соответствующими значениям измеряемой величины. Отметка наименьшего значения величины является началом шкалы, наибольшего - концом шкалы. Разность между началом и концом называется диапазоном шкалы. Расстояние между двумя отметками называется делением шкалы, а значение одного деления - ценой. Шкалы, у которых длина и цена деления не изменяются на всем диапазоне, называются равномерными,а шкалы с различными длиной и ценой делений - неравномерными.

Шкалы делятся на одно- и двусторонние. В первых нулевая отметка совпадает с началом или концом шкалы, во вторых отметки расположены по обе стороны от нуля.

Наряду со шкаловыми отсчетными устройствами применяются цифровые отсчетные устройства, позволяющие получать результат измерений в виде числового значения измеряемой величины. Они значительно снижают количество грубых ошибок при считывании и ускоряют отсчет показаний приборов.

Регистрирующие приборы служат для автоматической записи результатов измерения на специальной бумажной ленте или диске (диаграммах). Запись на диаграмме производится пером в виде непрерывной линии или периодически печатающим механизмом и показывает изменение контролируемой величины во времени. По записи показаний можно провести последующий анализ результатов измерений за некоторый промежуток времени. Они позволяют контролировать работу персонала, управляющего технологическими процессами, помогают производить настройку регуляторов.

Регистрирующие приборы имеют особо важное значение для таких измерений, где необходимо знать изменение контролируемого параметра в течение всего процесса, например температуру теплоносителя при дистилляции.

Сигнализирующие приборы имеют специальные устройства для включения звуковой или световой сигнализации, когда измеряемая величина достигает значения, вызывающего нарушение заданных технологических параметров.

Суммирующие приборы показывают суммарное значение величины за весь промежуток времени. В этих приборах счетчики встраиваются в один корпус с показывающим или самопишущим прибором и имеют с ним одну общую измерительную систему.

Компарирующие приборы служат для сравнения измеряемой величины с соответствующими мерами. Примером могут служить рычажные весы с гирями.

Регулирующие приборы снабжены устройствами для автоматического регулирования по значениям измеряемой величины.

По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные.

Рабочие приборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены для практических целей измерения, при этом определенная их точность гарантируется заводом-изготовителем. Поправки в их показания обычно не вносятся. Лабораторные отличаются большей точностью, так как в них учитываются ошибки измерения. Они более совершенны по конструкции. Лабораторные приборы используются для поверки технических приборов и контроля продукции.

Образцовые приборы служат для поверки рабочих приборов.

Эталонные приборы предназначены для воспроизведения единицы измерения с наивысшей достижимой точностью.

По расположению различают приборы местные и дистанционные.

Местные приборы устанавливаются непосредственно на объекте или вблизи него (например, стеклянные термометры, ареометры).

Дистанционные приборы служат для передачи измеряемого параметра на расстояние. Они состоят из первичного и вторичного приборов.

Основные характеристики контрольно-измерительных приборов

Для оценки рационального использования приборов важно знать их характеристики и качественные показатели: погрешность (класс точности), вариацию, чувствительность, инерционность, надежность.

Любое измерение неизбежно сопровождается некоторыми ошибками. Ошибки, возникающие при измерениях, называются погрешностью. Они обусловлены несовершенством методов и средств измерения. Различают абсолютную, относительную и относительную приведенную погрешности.

Абсолютной погрешностью а измерительного прибора называется разность между показанием этого прибора и действительным значением, найденным по образцовым приборам: a = Q-Qo, где Q - отсчитанное значение измеряемой величины; Q0 - действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность Ъ - это отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины: b= (a: Q0) 100 %.

Относительной приведенной погрешностью Ь' называется отношение абсолютной погрешности к разности верхнего QMaKc и нижнего QMHH пределов шкалы прибора, выраженное в %: Ь' = [а: (QMaKC-Qmhh)] 100 %.

В зависимости от характера погрешности делятся на систематические, промахи и случайные.

Систематическими называются такие погрешности, которые изменяются по определенному закону. Появление систематических погрешностей вызывают свойство и состояние применяемого прибора, способы его установки, условия работы измерительного устройства, метод измерения, индивидуальные особенности наблюдателя.

Систематические погрешности выражаются в виде разности результатов измерения рабочим и образцовым прибором. Эти разности, взятые с обратным знаком, составляют таблицу поправок к показаниям прибора.

Промахами называются погрешности, резко искажающие Результат измерения. Они возникают при неправильном отсчете по шкале, неправильном включении прибора, неправильной за-

писи показаний. Промахи устраняются при сопоставлении ряда измерений.

Случайными называются погрешности, которые не подчиняются известной закономерности. Они возникают в результате влияния на процесс измерения случайных причин. Влияние этих погрешностей на результат измерения можно оценить путем многократного измерения искомой величины. -

Погрешность, соответствующая нормальным условиям работы прибора, называется основной. За нормальные условия принимают температуру 293 К (20 °С), давление 101325 Па, относительную влажность до 80 %, отсутствие вибрации, электрических и магнитных полей. При нарушении нормальных условий возникает дополнительная погрешность прибора. Обобщенной характеристикой прибора является класс точности, определяемый предельными значениями допускаемых основных и дополнительных погрешностей.

Раньше под классом точности приборов понималось отношение абсолютной погрешности к диапазону шкалы, выраженное в процентах. Например, манометр класса 2,5 с предельными значениями шкалы 100 кгс/см2 (10 МПа), имеет дополнительную погрешность 2,5 кгс/см2 (0,25 МПа). Наиболее распространенные технические приборы имеют классы точности 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5. Этими цифрами обозначают класс точности на шкалах.

В настоящее время класс точности устанавливается по абсолютной погрешности (порядковые номера классов).

Наряду с классом точности существуют и другие качественные характеристики приборов: вариация, чувствительность, инерционность и надежность.

Вариацией показаний прибора называется наибольшая разность между повторными показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины в одинаковых условиях. Вариацию обнаруживают при прямом и обратном ходе указателя шкалы до какого-либо определенного значения, когда указатель не доходит до этого значения с той или другой стороны. Это возникает вследствие трения в опорах подвижных частей, наличия зазоров, остаточной деформации измерительных пружин.

Вариация е выражается в процентах от диапазона шкалы прибора: e = A,Q : (QMaKc-Qmhh) ЮО %, где AQ - наибольшая разность повторных показаний; QMaKc-Qmhh - пределы показаний прибора.

Чувствительностью прибора называется отношение линейного или углового перемещения его указателя к изменению значения величины, вызвавшей это перемещение. Линейная чувствительность SN = AN:AQ, где AN - линейное перемещение; AQ - приращение измеряемой величины.

Угловая чувствительность 5ф = Аср : AQ, где Аср - угловое перемещение.

Величина, обратная чувствительности, является ценой деления шкалы прибора: C = AQ:AN или C = AQ:Acp. Практически чувствительность приборов часто определяют по цене деления шкалы.

Наименьшее значение измеряемой величины, способное вызвать заметное изменение показания измерительного прибора, называется порогом чувствительности.

Наибольшее изменение измеряемой величины, не вызывающее отклонения указателя прибора, называется зоной нечувствительности.

Инерционностью прибора называется отставание во времени его показаний от изменения измеряемой величины. Так, при измерении температуры манометрическим термометром требуется определенное время для нагрева газа в термобаллоне и передачи повышения давления на чувствительный элемент, перемещающий стрелку прибора. Инерционность приборов особенно важно учитывать при контроле быстропротекающих процессов, где запаздывание показаний может привести к значительным погрешностям.

Надежность прибора характеризует сохранение его качественных характеристик, обеспечивающих нормальную работу в течение заданного времени. Надежность прибора определяется его безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Свойство прибора непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени называется безотказностью. Вероятность безотказной работы в течение заданного времени, частота отказов, наработка на отказ (среднее время между двумя неисправностями) служат основными показателями надежности прибора и автоматических устройств.

Долговечностью называется свойство прибора длительно сохранять работоспособность в заданных режимах до значительного износа.

Под ремонтопригодностью понимается свойство прибора восстанавливать работоспособность путем предупреждения, обнаружения и устранения неисправностей. Для повышения ремонтопригодности современные приборы конструируют с учетом максимального удобства замены элементов, часто выходящих из строя (электронные лампы, переключатели, электромеханические реле).

12 3 4 Следующая ⇒