
- •Глава 1 . Кондуктометры
- •1.1. Контактные кондуктометры
- •1.2. Бесконтактные кондуктометры
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы
- •Глава 3. Влагомеры продуктов
- •3.1. Кондуктометрические влагомеры
- •3.2. Емкостные влагомеры
- •3.3. Влагомеры сверхвысокочастотные (свч)
- •3.4. Влагомеры инфракрасные (ик)
- •3.5. Влагомеры ядерно-магнитного резонанса (ямр)
- •Глава 4. Влагомеры для газов
- •4.1. Психрометрические влагомеры
- •4.2. Электрические гигрометры точки росы, или
- •4.3. Сорбционные влагомеры
- •4.4. Кулонометрические влагомеры
- •Глава 5. Плотномеры
- •5.1. Поплавковые плотномеры
- •5.2. Весовые плотномеры
- •5.3. Гидростатические плотномеры
- •5.4. Ультразвуковые плотномеры
- •5.5. Виброчастотные плотномеры
- •5.6. Радиоизотопные плотномеры
- •Глава 6. Газоанализаторы
- •6.1. Термокондуктометрические газоанализаторы
- •6.2. Термохимические газоанализаторы
- •6.3. Магнитные газоанализаторы
- •6.4. Кулонометрические газоанализаторы
- •6.5. Оптические газоанализаторы
- •6.6. Ультразвуковые газоанализаторы
- •Глава 7. Оптические анализаторы веществ
- •7.1. Колориметры.
- •7.2. Нефелометрические и турбидиметрические анализаторы
- •7.3. Рефрактометры
- •7.4. Поляриметры
- •7.5. Люминесцентные анализаторы
- •7.6. Инфракрасные анализаторы
- •Глава 8. Вискозиметры
- •8.1. Капиллярные вискозиметры
- •8.2. Шариковые вискозиметры
- •8.3. Ротационные вискозиметры
- •8.4. Вибрационные вискозиметры
- •8.5. Пенетрометры
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических свойств пищевых продуктов
- •Глава 10. Хроматографические методы анализа состава газов и жидкостей
- •Глава 11. Измерительные информационные системы
- •11.1. Измерительные системы
- •11.2. Системы автоматического контроля
- •11.3. Процессорные измерительные средства
- •11.4. Информационно-вычислительные комплексы (ивк)
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1. Кондуктометры……………………………………………4
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы……………12
- •Глава 6. Газоанализаторы …………………………………………46
- •Глава 7 . Оптические анализаторы веществ………………55
- •Глава 8. Вискозиметры……………………………………………….72
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических
- •Глава 10. Хроматографичекие методы анализа
- •Глава 11. Измерительные информационные
11.2. Системы автоматического контроля
Системы подразделяются на два типа – непрерывного и дискретного контроля параметров.
Система первого типа (рис. 11.4)включает в себя сравнивающее устройство (СУ) индикации отклонения (ИО), причем число этих каналов может быть от одного до четырех: предупредительный «меньше», «больше» и аварийный «меньше», «больше».
Рис. 11.4
Устройство выработки и хранения норм (Н) может быть общим для всех каналов или индивидуальным. Применяются такие системы для контроля наиболее ответственных параметров.
Более распространены системы с дискретным последовательным контролем (рис. 11.5).
Рис. 11.5
Измеряемые величины U1…Un через измерительный коммутатор ИК поступают в устройство сравнения СУ, где сравниваются с нормами. Изменение норм и переключение ИК осуществляется с помощью устройства управления УУ. Средство представления информации СПИ может иметь устройство индикации отклонения или цифровой регистрации. При этом фиксируется номер канала и время (от устройства формирования сигнала времени УФВ).
Система достаточно сложная, при этом возможна ситуация, при которой одновременно возникающие аварийные режимы не будут различимы. Поэтому наиболее предпочтительны комбинированные системы, в которых наиболее существенные параметры контролируются непрерывно, а по всем остальным осуществляется дискретный контроль.
11.3. Процессорные измерительные средства
Отличительная особенность процессорных измерительных средств (ПИС) состоит в том, что часть измерительной процедуры выполняется в числовой форме с помощью вводимой в измерительную цепь перепрограммируемой вычислительной мощности.
На первом этапе развития ИИС на ЭВМ возлагалась обработка измерительной информации и управление функционированием всего устройства в целом. Таким образом, на этом этапе ЭВМ в формировании результата не участвовала.
Усложнение измерительных систем и комплексов, необходимость сопряжения измерительных, вычислительных, периферийных и вспомогательных устройств, появление программного обеспечения как составной части ИИС и информационно-вычислительных комплексов (ИВК) потребовали пересмотра системотехнических принципов их построения. Это касалось совместимости аналоговых и процессорных блоков; организации управления, выбора и применения стандартных интерфейсов; развития системного программного обеспечения и принципов системной унификации компонентов.
На базе применения мини- и микроЭВМ была создана структура, реализующая магистрально-модульный принцип построения измерительно-информационной техники.
С помощью микропроцессорных систем достигается многофункциональность контроля, упрощение процесса измерения, автоматизация регулировок, самокалибровка и автоматическая поверка, улучшение метрологических характеристик, выполнение вычислительных процедур, статистическая обработка результатов измерения. Создание программируемых, полностью автоматизированных приборов открыло возможность построения многофункциональных приборов с гибкими программами работы, выхода на стандартную интерфейсную шину (канал общего пользования – КОП) и управления интерфейсом.
Многофункциональные приборы выпускались и ранее, однако они выполнялись по схеме с жесткой логикой. Серьёзные трудности возникали при решении проблемы коммутации.
Применение микропроцессоров преобразовало такое устройство в программно-управляемое. Программа может быть видоизменена при переходе к другой, хранимой в постоянном запоминающем устройстве. Создание гибкости перенастройки, возможность наращивать функции при модернизации. Точность (близость погрешностей к 0) систематических (правильность) и случайных (сходимость) погрешностей повышается за счет автоматической компенсации систематической погрешности (установка 0), самокалибровка, уменьшение влияния случайной составляющей за счет многократных наблюдений с последующим усреднением.
Расширение измерительных возможностей процессорных измерительных средств происходит за счет использования совокупных и косвенных измерений.
С помощью компьютерной системы производится выбор режимов измерения, запоминаются результаты, осуществляется расчёт и выдача найденного выражения на дисплей.
При выполнении совокупных измерений искомое значение находят решением системы уравнений.
С помощью встроенных микропроцессоров возможно умножение на коэффициенты, определение относительного отклонения (в %), представление в логарифмических единицах, линеаризация зависимостей.
Возможно также определение среднеквадратичного отклонения, коэффициента корреляции, исключения систематической погрешности.
Для широко применяемых микропроцессоров накоплена библиотека пакета прикладных программ.
Возможность подключения прибора с микропроцессором к КОП позволяет объединить совокупность приборов в едином ИВК.
Следующий этап в развитии ПИС характеризуется включением микроЭВМ и микропроцессорных комплексов не только в состав ИИС, но и прибора и даже отдельного модуля или первичного измерительного преобразователя.
Таким образом, ПИС включает в себя две составные части: аппаратную и программную. Функционирование ПИС обеспечивается совокупностью интерфейсов.
В состав ПИС входят следующие аппаратные средства:
- средства получения, аналогового преобразования и обмена информации – все аналоговые измерительные модули, АЦП, ЦАП, а также средства ввода и вывода дискретных сигналов;
- средства числового преобразования и хранения информации – процессоры, ЗУ, ПЗУ, ППЗУ, магнитные диски;
- средства управления – интерфейсные устройства (контроллеры, адаптеры, магистрали);
- вспомогательные средства – средства ручного управления, источники питания, несущие конструкции, сервисное оборудование и средства тестирования.
Программная часть включает в себя прикладное, системное и технологическое (вспомогательное) обеспечение.
Прикладное программное обеспечение оформляется в виде пакетов прикладных программ (ППП) и включает в себя совокупность программ реализации входящих в измерительную процедуру числовых преобразований, программ обработки измерительной информации.
Системное программное обеспечение предназначено для управления функционированием ПИС (синхронизация, согласование, организация обмена), оформляется в виде операционных систем, системных программ, драйверных программ, трансляторов.
Вспомогательное ПО включает в себя программное тестирование, программы управления базами данных, работы с сервисными средствами (обучение, представление справочных данных).
В процессе развития ПИС все большую ее часть занимает программное обеспечение. Вместе с тем развитие измерительной техники требует разработки и соответствующей метрологической основы в виде алгоритмического обеспечения и методологии определения погрешностей и характеристик погрешностей результатов измерения.