Измер консп_лекций - 2013

100

повышает температуру всего термометра и уменьшает градиент температуры возле его измерительного конца.

Измерительный конец термометра участвует в теплообмене излучением со стенками объекта и другими элементами его конструкции. Эти элементы могут иметь температуру, отличную от измеряемой, что вызывает потери тепла измерительным концом и увеличивает погрешность измерения. Теплообмен излучением вызывает наибольшую погрешность при измерении высоких температур (более 400-500°С), поскольку мощность лучистого теплового потока пропорциональна Т4. Для уменьшения излучения термометра его внешняя поверхность делается блестящей. Это уменьшает коэффициент излучения С и эффективный коэффициент излучения C12 в формулах (11.3) и (11.4) и уменьшает поток излучения. Другим путем его уменьшения является увеличение температуры Т2, входящей в формулу (11.4). Это достигается либо путем теплоизоляции стенок объекта, например трубы, по которой проходит горячий газ (рис. 11. 2), либо установкой термометра или его измерительного конца 1 в экран 2 с полированными поверхностями (рис. 11.3). Экран имеет температуру, близкую к температуре среды, и мощность теплового излучения, теряемого термометром, становится пренебрежимо малой.

Рисунок 11. 3 – Схема установки термометра (термопары) для уменьшения погрешности измерения из-за теплообмена излучением

101

12 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

12.1 Общие сведения об измерительных информационных системах

Ранее рассматривались методы измерения разнообразных неэлектрических величин и построение измерительных приборов, реализующих эти методы. Рассмотрим кратко более сложные средства измерительной техники, связанные с построением не отдельных приборов, а измерительных систем.

Система объединяет множество приборов и преобразователей, каждый из которых выполняет относительно простые функции. При этом она представляет собой не просто сумму независимых приборов, а объединение взаимосвязанных приборов, участвующих совместно в выполнении некоторой сложной функции или ряда функций. Для системы характерно автоматическое выполнение всех функций, начиная от сбора информации и кончая ее отображением или вводом в ЭВМ.

Измерительные системы представляют собой разновидность более широкого класса систем, получившего общее название информационных систем.

Информационные системы решают круг задач, связанных со сбором, переработкой, передачей, хранением, поиском и выдачей разнообразной информации человеку. Те из информационных систем, которые предназначаются для получения и обработки измерительной информации,

получили название измерительных информационных систем.

Согласно ГОСТ 8.437-81 информационно-измерительная система

(ИИС) – это совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю в требуемом виде либо автоматического осуществления функции контроля, диагностики, идентификации.

ИИС собирает информацию на объекте, обрабатывает ее и передает на расстояния. Далее информация о значениях измеряемых величин или о результатах их обработки используется в темпе ее получения для оперативного управления объектами или накапливается с целью последующего формирования тех или иных характеристик объектов, сводных статистических сведений и др. Но и в тех случаях, когда информация не

102

используется для оперативных действий в темпе ее получения, конечная цель ее сбора, как правило, заключается в том, чтобы прямо или косвенно способствовать активной деятельности человека.

Если ИИС представляет измерительную информацию человеку, то она в конечном итоге должна быть выражена в форме, воспринимаемой органами чувств — зрением, в первую очередь, и слухом, во вторую очередь. Визуальное воспроизведение возможно в аналоговой или цифровой форме с помощью показывающих или регистрирующих приборов. Показывающие приборы применяются, когда информация используется человеком непосредственно в темпе ее получения. Регистрирующие приборы применяются, когда информация предназначается для последующего использования.

Если информация поступает в регулирующие или управляющие устройства, в ЭВМ или в устройства долговременного хранения, то она представляется на выходе ИИС в виде электрических сигналов — аналоговых или цифровых. При этом те данные, которые предназначаются не для оперативного использования в темпе их получения, запоминаются вместе с координатами времени, вводимыми в устройства хранения также в виде цифровых электрических сигналов.

12.2 Разновидности измерительных информационных систем

Измерительные системы. Их функция состоит в получении количественной информации о значениях физических величин путем прямых, совокупных, косвенных измерений.

Системы автоматического контроля. Их функция состоит в установлении соответствия между состоянием объекта и заданной нормой и в выработке суждения о данном или (и) о будущем состоянии объекта. С помощью таких систем измеряются физические величины, характеризующие состояние объекта, и результаты измерений сравниваются со значениями, принятыми в качестве нормы.

При этом промежуточные результаты измерений, используемые для выработки суждений, могут и не поступать на выход системы.

Системы технической диагностики.

Их функция состоит в контроле состояния различных технических устройств, в том числе устройств автоматики, вычислительной техники, радиотехники, в обнаружении их отказов и определении неисправных

103

элементов. Для таких систем характерно применение специальных методов поиска неисправностей.

104

Список литературы

1.Измерение электрических и неэлектрических величин: Учеб. Пособие для вузов. / Н.Н. Евтихиев, Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский, В.Н. Скугоров; Под общ. ред. Н.Н.Евтихиева. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

2.Измерения в промышленности. / Под ред. Проф. П. Профоса, М.: Металлургия, 1990.

3.Ж. Аш, П. Андре, Ж. Бофрон, П. Дегут и др. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. Кн. 1 — М.: Мир, 1992. – 480с

4.Ж. Аш, П. Андре, Ж. Бофрон, П. Дегут и др. Датчики измерительных систем: В 2-х книгах. Кн. 2 — М.: Мир, 1992. – 424с.

5.Электрические измерения неэлектрических величин / Под ред. П.В. Новицкого. Л.: Энергия, 1977.

6.Шушкевич В. А. Основы электротензометрии. Минск: Вышэйшая школа, 1975.

7.Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.

105