Введение. Типы измерений. Понятие о погрешности

Содержание

Слайд 2

Литература Шишмарев, Владимир Юрьевич. Технические измерения и приборы : учеб. для

Литература

Шишмарев, Владимир Юрьевич. Технические измерения и приборы : учеб. для студентов

вузов, обучающихся по направлению подгот. "Автоматизир. технологии и пр-ва" / В. Ю. Шишмарев. - Москва : Академия, 2012. - 383 с.
Технологические измерения и приборы / В. Д. Таланов [и др.]; под ред. А. С. Клюева. - 2-е изд. , перераб. и доп.. - М. : [б. и.], 2002. - 209 с.
Миронов, Э. Г. Погрешности измерений [Текст]: учеб. пособие / Э. Г. Миронов; науч. peд. Н. Н. Белоусов; УГТУ-УПИ. – Екатеринбург, 1994. – 84 с.
Широков, Алексей Алексеевич. Системы управления химико-технологическими процессами. Схемы и примеры автоматизации [Электронный ресурс] : метод. указания к курсовым работам / ВятГУ, БФ, каф. БТ ; А. А. Широков. - Киров : [б. и.], 2009
Широков, Алексей Алексеевич. Системы управления химико-технологическими процессами [Электронный ресурс] метод. указания к курсовым работам: / А. А. Широков ; ВятГУ, БФ, каф. БТ. - Киров : [б. и.], 2009
Слайд 3

Результат измерений

Результат измерений

Слайд 4

Виды измерений Прямые измерения: метод непосредственной оценки; дифференциальный (разностный) метод; метод

Виды измерений

Прямые измерения:
метод непосредственной оценки;
дифференциальный (разностный) метод;
метод противопоставлений;
нулевой (компенсационный) метод.

Косвенные измерения.
Совместные измерения.
Совокупные измерения.
Слайд 5

Классификации погрешностей По источнику возникновения: метода; инструментальная; субъективная. От условия проведения

Классификации погрешностей

По источнику возникновения:
метода;
инструментальная;
субъективная.
От условия проведения измерения:
основная;
дополнительная.
По характеру

проявления:
систематическая;
случайная;
грубая (промах).
Слайд 6

Классификация погрешностей (продолжение) От временного характера измеряемой величины: статическая динамическая. По способу выражения: абсолютная; относительная; приведенная.

Классификация погрешностей (продолжение)
От временного характера измеряемой величины:
статическая
динамическая.
По способу выражения:
абсолютная;
относительная;
приведенная.

Слайд 7

Виды погрешностей Абсолютная погрешность: Относительная погрешность: Приведенная погрешность:

Виды погрешностей

Абсолютная погрешность:
Относительная погрешность:
Приведенная погрешность:

Слайд 8

Нормирующее значение Для приборов с односторонней шкалой: Для приборов с двусторонней

Нормирующее значение

Для приборов с односторонней шкалой:
Для приборов с двусторонней шкалой:
Для приборов

с безнулевой шкалой:
Слайд 9

Шкалы приборов: а – односторонняя; б – двусторонняя; в - безнулевая а б в

Шкалы приборов: а – односторонняя; б – двусторонняя;
в - безнулевая

а

б

в

Слайд 10

Обозначение классов точности по ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений»

Обозначение классов точности по
ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений»

Слайд 11

Международная рекомендация № 34 «Обозначение классов точности средств измерений»

Международная рекомендация № 34
«Обозначение классов точности средств измерений»

Слайд 12

Тема 2 Средства измерений и их основные элементы Елькин Олег Валентинович, к.х.н., доцент кафедры ТЭП

Тема 2
Средства измерений и их основные элементы

Елькин Олег Валентинович, к.х.н., доцент

кафедры ТЭП
Слайд 13

Понятие средства измерений Средства измерений представляют собой совокупность технических средств, используемых

Понятие средства измерений

Средства измерений представляют собой совокупность технических средств, используемых при

различных измерениях и имеющих нормированные метрологические свойства, т.е. отвечающих требованиям метрологии в части единиц и точности измерений, надежности и воспроизводимости получаемых результатов, а также требованиям к их размерам и конструкции.
Слайд 14

Виды средств измерений мера; измерительные приборы; измерительные преобразователи; измерительные установки; информационно-измерительные системы.

Виды средств измерений

мера;
измерительные приборы;
измерительные преобразователи;
измерительные установки;
информационно-измерительные системы.

Слайд 15

Измерительные приборы Аналоговые - это приборы, показания которых являются непрерывной функцией.

Измерительные приборы

Аналоговые - это приборы, показания которых являются непрерывной функцией.
Цифровые

- это приборы, показания которых являются дискретными и представляются в цифровой форме.
Слайд 16

Аналоговый прибор Цифровой прибор

Аналоговый
прибор

Цифровой
прибор

Слайд 17

Классификация приборов по способу отчета Измерительные приборы: показывающие; самопишущие; комбинированные; суммирующие и интегрирующие.

Классификация приборов по способу отчета
Измерительные приборы:
показывающие;
самопишущие;
комбинированные;
суммирующие и интегрирующие.

Слайд 18

Шкалы: а – прямолинейная; б – дуговая; в – круглая равномерная;

Шкалы: а – прямолинейная; б – дуговая; в – круглая равномерная;

г – профильная; д – барабанная; е – круговая неравномерная
Слайд 19

Шкалы приборов: а – односторонняя; б – двусторонняя; в –безнулевая а

Шкалы приборов: а – односторонняя; б – двусторонняя; в –безнулевая

а

б

в

Конец шкалы


Нуль шкалы

Начало шкалы

Слайд 20

Отсчетные устройства со шкалой: а – дуговой; б – прямолинейной q

Отсчетные устройства со шкалой: а – дуговой; б – прямолинейной

q =

f (φ)

q = f1 (N)

N = φ∙Rш

Слайд 21

Самопишущие приборы: а – с записью в полярных координатах на дисковой

Самопишущие приборы: а – с записью в полярных координатах на дисковой

диаграмме; б – с записью в прямоугольных координатах на ленточной диаграмме; в – с печатающим устройством
Слайд 22

Классификация по метрологическому назначению рабочие средства измерения; образцовые средства измерения; эталоны.

Классификация по метрологическому назначению
рабочие средства измерения;
образцовые средства измерения;
эталоны.

Слайд 23

Основные характеристики измерительных приборов диапазон измерений; точность средств измерений; цена деления;

Основные характеристики измерительных приборов

диапазон измерений;
точность средств измерений;
цена деления;
разрешающая способность измерительного прибора;
время

установления;
стабильность средства измерений;
габаритные размеры, масса, потребляемая мощность.
Слайд 24

Требования, предъявляемые к выбору ИП Пределы измерений прибора должны охватывать все

Требования, предъявляемые к выбору ИП

Пределы измерений прибора должны охватывать все необходимые

значения измеряемой величины.
Класс точности измерительного прибора должен соответствовать решаемой при измерении задаче.
Измерительный прибор не должен влиять на работу измеряемого объекта.
Измерительные приборы должны удовлетворять требованиям эргономики и техники безопасности.
Слайд 25

Тема 3 Методы и приборы измерения давления Елькин Олег Валентинович, к.х.н., доцент кафедры ТЭП

Тема 3
Методы
и приборы измерения давления

Елькин Олег Валентинович, к.х.н., доцент кафедры

ТЭП
Слайд 26

Соотношения единиц измерения давления

Соотношения единиц измерения давления

Слайд 27

Давление газа V1 V2 ΔV Q

Давление газа

V1

V2

ΔV

Q

Слайд 28

Схема для измерения давления: а – атмосферное давление; б – избыточное

Схема для измерения давления:
а – атмосферное давление; б – избыточное

давление; в - разряжение

Ризб = Рабс - Рбар

Рабс > Рбар

Рабс < Рбар

Избыточное давление

Давление разряжения

Слайд 29

Классификация приборов для измерения давления по принципу действия

Классификация приборов для измерения давления по принципу действия

Слайд 30

Классификация приборов для измерения давления по роду измеряемой величины

Классификация приборов для измерения давления по роду измеряемой величины

Слайд 31

Жидкостные манометры: 1 – U-образная трубка; 2 – Основание со шкалой

Жидкостные манометры:
1 – U-образная трубка; 2 – Основание со шкалой

P1

= ρ∙g∙h1

P2 = ρ∙g∙(-h2)

ΔP = P1 - P2

H = h1 + h2

Слайд 32

Чашечный манометр: 1 – сосуд; 2 – стеклянная трубка P = ρ∙g∙(h2 + H)

Чашечный манометр:
1 – сосуд; 2 – стеклянная трубка

P = ρ∙g∙(h2

+ H)
Слайд 33

Микроманометр: 1 – измерительная трубка; 2, 5 – винты; 3 –

Микроманометр: 1 – измерительная трубка; 2, 5 – винты; 3 –

уровень; 4 – основание; 6 – вытеснитель; 7 – сосуд;
8 –приспособление для фиксации угла наклона

h = l∙sin (φ)

P = ρ∙g∙h

Слайд 34

Поплавковый дифманометр

Поплавковый дифманометр

Слайд 35

Пружинные приборы: а, б – с трубчатой пружиной; в – с

Пружинные приборы: а, б – с трубчатой пружиной; в – с

мембраной; г, д, е, ж – анероидная или манометрическая коробка (блок коробок); з – пружинно-мембранные с гибкой мембраной;
и – с сильфоном, к – пружинно-сильфонные
Слайд 36

Манометр с одновитковой трубчатой пружиной: а – схема трубчатой пружины; б

Манометр с одновитковой трубчатой пружиной: а – схема трубчатой пружины; б

– эллиптической сечение; в – плоскоовальное сечение

1 – трубка; 2 – держатель

Слайд 37

Схема самопишущего манометра с многовитковой трубчатой пружиной

Схема самопишущего манометра с многовитковой трубчатой пружиной

Слайд 38

Мембранный манометр

Мембранный манометр

Слайд 39

Схема самопишущего сильфонного манометра

Схема самопишущего сильфонного манометра

Слайд 40

Схема мембранного дифманометра ДМ

Схема мембранного дифманометра ДМ

Слайд 41

Емкостной манометр: а – керамический; б – с металлической мембраной а б

Емкостной манометр:
а – керамический; б – с металлической мембраной

а

б

Слайд 42

Пьезоэлектрический манометр

Пьезоэлектрический манометр

Слайд 43

Преобразователь типа «Сапфир»

Преобразователь типа «Сапфир»

Слайд 44

Тема 4 Методы и приборы для измерения температуры Елькин Олег Валентинович, к.х.н., доцент кафедры ТЭП

Тема 4
Методы
и приборы для измерения
температуры

Елькин Олег Валентинович, к.х.н.,

доцент кафедры ТЭП
Слайд 45

Жидкостные термометры расширения ТТ К, ТТ-МК, ТТЖ ( -35… +160 оС)

Жидкостные термометры расширения

ТТ К, ТТ-МК, ТТЖ
( -35… +160 оС)

метилкарбитол / керосин

ТСЖ-Т

(-35… +150 оС)

ртуть

ТТ
( -35… +450 оС)

Слайд 46

Установка ртутного термометра в защитной гильзе: а – вдоль оси трубопровода;

Установка ртутного термометра в защитной гильзе: а – вдоль оси трубопровода;

б – наклонно к оси горизонтального трубопровода; в – нормально к оси горизонтального трубопровода; г – на вертикальном трубопроводе
Слайд 47

Дилатометрические термометры: а – стержневой; б - пластичный 1 – трубка

Дилатометрические термометры: а – стержневой; б - пластичный

1 – трубка из

материала с большим коэффициентом линейного расширения; 2 – стержень из материала с малым коэффициентом линейного расширения; 3 – рычаг; 4 – пружина

1 – полоска из материала с большим коэффициентом линейного расширения; 2 – полоска из материала с малым коэффициентом линейного расширения; 3 – тяга; 4 – рычаг

Слайд 48

Дилатометрические регуляторы ДРМ-Т ТУДЭ

Дилатометрические регуляторы

ДРМ-Т

ТУДЭ

Слайд 49

Термометры биметаллические Плоская спираль Винтовая спираль

Термометры биметаллические

Плоская спираль

Винтовая спираль

Слайд 50

Термометры биметаллические Осевое подключение Радиальное подключение Универсальное подключение

Термометры биметаллические

Осевое подключение

Радиальное
подключение

Универсальное подключение

Слайд 51

Манометрический термометр: 1 – термобаллон; 2 – манометрическая трубчатая пружина; 3

Манометрический термометр: 1 – термобаллон;
2 – манометрическая трубчатая пружина; 3

–тяга; 4 – указательная стрелка; 5 – капилляр; 6 – съемный штуцер

Манометрический термометр

Конденсационный термометр

Слайд 52

Электрические схема контактного термометра: 1 – стрелка термометра с электроконтактом; 2

Электрические схема контактного термометра: 1 – стрелка термометра с электроконтактом; 2

– контакт минимальной температуры; 3 – контакт максимальной температуры; 4 – сигнальные лампы; 5 – шкала; 6 – ключи
Слайд 53

Электрические термометры: а – возникновение термоЭДС; б – термобатарея; в – дифференциальная термопара

Электрические термометры: а – возникновение термоЭДС; б – термобатарея;
в – дифференциальная

термопара
Слайд 54

Электрические термометры 1 – рабочий конец; 2 , 3 – фарфоровые

Электрические термометры

1 – рабочий конец;
2 , 3 – фарфоровые трубки;
4

– защитный чехол (алунд);
5 – металлическая трубка;
6, 7 – стальные фтулки;
8 – корпус;
9 – зажимы;
10 – уплотняющая герметизирующая мастика;
11 – съемная крышка;
12 – прокладка для уплотнения крышки;
13 – штуцер;
14 – уплотнение штуцера

а – с тонкими термоэлектродами; б – с толстыми термоэлектродами

Слайд 55

Материалы, используемые для изготовления термопар

Материалы, используемые для изготовления термопар

Слайд 56

Материалы, используемые для изготовления термопар

Материалы, используемые для изготовления термопар

Слайд 57

Градуировочные графики термопар

Градуировочные графики термопар

Слайд 58

Термопары

Термопары

Слайд 59

Зависимость сопротивления от температуры

Зависимость сопротивления от температуры

Слайд 60

Термометры сопротивления

Термометры сопротивления

Слайд 61

Термометры сопротивления

Термометры сопротивления