- •7.092501 “Автоматизоване управління технологічними процесами”
- •7.092502 “Комп'ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва”
- •1.2. Поняття системи фв та їхніх одиниць
- •1.3. Основні характерстики якості проведених вимірювань
- •1.4. Класифікація вимірювань
- •1.5. Принципи та методи вимiрювань фiзичних величин
- •1.6. Способи вимірювань
- •Розділ 2. Засоби вимiрювань.
- •2.1. Загальні поняття
- •2.2. Основні метрологічні характеристики зв
- •2.3. Основні види засобів вимірювання
- •2.4. Структурні схеми засобів вимірювання
- •2.5. Державна система приладів та засобів автоматизації
- •2.6. Агрегатні комплекси
- •2.7. Метрологiчне забезпечення та повірка зв
- •Розділ 3. Похибки результатів та засобів вимірювання
- •3.1. Розподіл та принципи оцінювання похибок
- •Принципи оцінювання похибок.
- •3.2. Класифікація складових похибки вимірювань
- •3.3. Похибки зв та їхні нормовані значення. Клас точності зв
- •3.4. Методи нормування похибок зв та правила їхніх округлень
- •Правила округлення значень похибок
- •3.5. Похибки прямих вимірювань
- •Похибки непрямих вимірювань.
- •3.6.Систематична складова похибки та методи її усунення особливості систематичної складової похибоки
- •Визначення систематичної складової похибки (ссп)
- •Методи усунення систематичної складової похибки
- •3.7. Випадкова складова похибки та її визначення загальні положення. Поняття ймовірності
- •Iнтегральний закон розподiлу
- •Диференцiйний закон розподiлу
- •Призначення числових характеристик розподілу
- •Математичне сподiвання та його суть
- •Моменти розподілу
- •Основний закон теорії похибок
- •Нормальний закон розподілу
- •Квантільна оцінка випадкової похибки
- •Розподіл стьюдента
- •Критерії оцінки промахів.
- •3.8. Додавання похибок та визначення сумарної похибки зв та івс
- •Додавання випадкових складових похибки
- •Визначення сумарної похибки івс
- •Визначення сумарної похибки зв
- •Форми запису кінцевого результату вимірювань
- •3.9. Оптимальний вибір точності зв
- •Контрольні запитання до розділу 3
- •Розділ 4 вимірювання температури
- •4.1. Загальні положення. Температурні шкали.
- •4.2. Класифікація методів та засобів вимірювання температури
- •4.3. Термометри опору
- •4.4. Термометри розширення
- •4.6. Термоелектричні термометри
- •Установка контактних термометрів
- •4.7. Пірометри
- •Контрольні запитання до розділу 4
- •Розділ 5. Вимірювання тиску
- •5.1. Загальні положення. Види та одиниці вимірювання тиску
- •Одиниці вимірювання тиску.
- •5.2. Класифікація методів та зв зв та вимірювання тиску
- •5.3. Рідинні манометри
- •5.4. Вагопоршневі манометри
- •5.5. Деформаційні манометри (дм)
- •5.6. Електричні манометри
- •Контрольні запитання до розділу 5
- •Розділ 6
- •6.1. Загальні положення. Класифікація рівнемірів.
- •6.2. Поплавкові та буйкові рівнеміри.
- •6.3. Гідростатичні та п’єзометричні рівнеміри.
- •6.4. Ємнісні рівнеміри
- •6.5. Акустичні та ультразвукові рівнеміри
- •6.6. Радарні (радіохвильові) рівнеміри
- •Резонансні рівнеміри
- •Адеструктивні рівнеміри
- •Радіолокаційні (радарні) рівнеміри
- •6.7. Радіоізотопні рівнеміри
- •6.8. Кондуктометричні сигналізатори рівня.
- •6.9. Особливості використання рівнемірів
- •6.10. Визначення рівня сипких матеріалів
- •Розділ 7. Вимірювання витрати та кількості речовин
- •7.1. Класифікація витратомірів.
- •7.2. Методи вимірювання витрати і маси сипких матеріалів
- •7.4. Витратоміри змінного та постійного перепаду тиску
- •7.5. Індукційні витратоміри
- •Розділ 8 контроль фізичних властивостей речовин
- •8.1.Вимірювання густини рідин. Класифікація та характеристика густиномірів
- •8.2. Вимірювання в'язкості речовинн
- •8.3. Методи вимірювання вологості
- •Контрольні запитання до розділу 8
- •Розділ 9 аналізатори складу рідин та газів
- •9.1. Класифікація аналізаторів складу рідин
- •9.2. Кондуктометричні аналізатори
- •9.3. Потенціометричний метод
- •9.4. Оптичні методи. Загальні поняття.
- •9.5. Колориметричний метод аналізу
- •9.6. Нефелометричні методи аналізу
- •9.7. Рефрактометричні методи аналізу
- •9.8. Поляриметричний метод аналізу
- •9.9.Титрометричний матод аналізу
- •9.10. Акустичні прилади контролю складу рідин
- •9.11. Прилади контролю параметрів якості газів
- •9.12. Хімічні та об'ємопоглинальні газоаналізатори
- •9.13. Теплові газоаналізатори
- •9.14. Магнітні газоаналізатори
- •Контрольні запитання до розділу 9
- •Література Основна
6.6. Радарні (радіохвильові) рівнеміри
В останні роки одержали поширення високочастотні хвильові методи вимірювання, що використовують залежність від рівня середовища різних інтегральних характеристик електромагнітних систем з розподіленими параметрами, застосовуваних у якості первинних вимірювальних перетворювачів. Інтегральними характеристиками рівня можуть служити: резонансна частота коливань системи; резонансні частоти вищих гармонік високочастотних коливань; час, витрачений електромагнітним сигналом на поширення від випромінювача до вимірюваного рівня і відбиття від нього.
Резонансні рівнеміри
Принцип дії резонансних рівнемірів, призначених для різних цілей і середовищ, грунтується у використанні залежності різних резонансних інтегральних характеристик електромагнітних систем з розподіленими параметрами, що використані як чутливі елементи первинних вимірювальних перетворювачів, від положення рівня вимірюваного середовища щодо цих систем.
Резонансна частота електромагнітних коливань:
(6.10)
де L — індуктивність, Гн; С — ємність, Ф.
З формули (6.10) видно, що при зміні електричних параметрів вимірюваного перетворювача L і С змінюється його резонансна частота. У свою чергу зміна цих параметрів залежить від зміни рівня середовища, у яку можуть бути поміщені перетворювачі, або від рівня, що займе середовище, перебуваючи всередині перетворювача.
Як чутливі елементи вимірювальних перетворювачів резонансних рівнемірів можуть використовуватися різні пристрої (рис.6.7).
Схема (рис. 6.7,а) являє собою відрізок однорідної довгої лінії й використовується в рівнемірах рідких середовищ. Вихідною характеристикою є залежність основної резонансної частоти або повного опору відрізка лінії від рівня рідини Н, що заповнює чутливий елемент.
Для сигналізаторів рівня сипучих або рідких середовищ (рис. 6.7, б) - це високочастотний резонансний контур, величина повного опору якого змінюється при підході до чутливого елемента рівня матеріалу.
На рис. 6.7,в показана схема чутливого елемента рівнеміра сипких матеріалів, що являє собою систему високочастотних контурів (аналогічних контуру, показаному на рис. 6.7,б), що виконують роль фільтрів передачі сигналу між вхідною й вихідною лініями. Такий рівнемір працює за принципом багатопозиційної сигналізації рівня з наступним перетворенням інформації в безперервний вихідний сигнал.
У схемах, наведених на рис. 6.5,7 і в, вихідною характеристикою є зміна вхідного повного опору високочастотних контурів.
Діапазон робочих частот високочастотних резонансних рівнемірів
- від сотень кілогерц до десятків мегагерц. Високочастотні електромагнітні системи - відрізки довгої лінії й резонансні контури, використовувані в резонансних рівнемірах, мають ряд позитивних властивостей: незалежність вихідної характеристики (резонансної частоти) від геометричних розмірів чутливого елемента; простота й надійність конструкції; можливість вимірювання рівня середовищ із практично будь-якими електричними властивостями; висока чутливістьта ін.
Як вимірювальні прилади або вимірювальні перетворювачі використовуються високочастотні схеми, що містять засоби збудження в первинних вимірюванняювальних перетворювачах електромагнітних хвиль (генератори високої частоти) та засоби одержання використовуваної інтегральної характеристики й перетворення її в аналоговий або цифровий сигнал, що несе інформацію про вимірюваний рівень.
Найбільш широко використовується структурна схема резонансного високочастотного вимірювального перетворювача, застосовувана в сучасних резонансних рівнемірах (рис. 6.8). Вона складається з генератора високої частоти ГВЧ, частота якого визначається резонансними властивостями первинного вимірювального перетворювача ПП, тобто залежність частоти генератора від вимірюваного параметра збігається з вихідною характеристикою ПП. Напруга з виходу генератора ГВЧ подається на електронний перетворювач ЭП (у мікроелектронному інтегральному виконанні), що складається із частотоміра й перетворювача частоти у вихідну напругу Uвих.
Структура високочастотних вимірювальних перетворювачів визначається головним чином структурою їх первинних вимірювальних перетворювачів.