Введение

Производством измерений человечество занимается с давних времен, еще за четыре тысячелетия до нашей эры древние вавилоняне проводили астрономические измерения. Строительство египетских пирамид было бы невозможным без производства измерений. Развитие науки и производства требовало увеличения количества измерений, повышения их точности, включения в круг измеряемых все новых и новых величин. Исторически развитие измерительной техники неразрывно связано с развитием потребностей общества. Современные условия характеризуются ускоренным развитием науки и промышленного производства, что немыслимо без широчайшего применения самых разнообразных измерений и измерительных устройств.

Под понятием «измерять», с одной стороны, в быту понимают простейшую операцию получения либо численного значения какой-либо величины, либо операцию сравнения: «больше», меньше», которые без труда выполняются с помощью простых средств. С другой стороны, современные фундаментальные научные исследования требуют проведения сложнейших измерений, постановку и выполнение которых осуществляют целые научные организации, располагающие специалистами высшей квалификации.

Общей для всех измерений является осуществляемая при каждом измерении экспериментальная операция, состоящая в сравнении измеряемой физической величины с одноименной ей величиной, принятой за единицу. Целью такого сравнения является определение количественной оценки измеряемой величины в виде определенного числа принятых для нее единиц.

Затраты на измерительную технику в конце двадцатого века составляли 10÷15 % всех материальных затрат на общественное производство, а в таких отраслях промышленности, как радиоэлектроника, авиастроение, нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, эти затраты доходили до 25 %.

В СССР ежедневно проводилось более 20 млрд. измерений. Выполнением измерений и связанных с ними операций контроля было занято более 3 млн. трудящихся. В настоящее время без измерений не может обойтись практически ни одна область деятельности человека.

Основной потребитель измерительной техники – промышленность. Здесь измерительная техника является неотъемлемой частью технологических процессов, так как используется для получения информации о многочисленных режимных параметрах, определяющих ход процессов. На использовании разнообразных и часто сложных измерительных устройств и установок базируется в промышленности контроль качества продукции и сырья.

Измеряемые и регулируемые величины

Набор измеряемых параметров зависит от специфики технологических процессов.

В зависимости от характера технологического процесса все производства можно разделить на две группы: производства с непрерывным и производства с дискретным (штучным) характером технологических процессов.

К первой группе относятся производства таких отраслей промышленности, как нефтеперерабатывающая, газоперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, металлургическая, теплоэнергетическая, ко второй группе – машиностроительная, приборостроительная, радиоэлектронная, пищевая.

Приближенное представление о том, какие параметры и в каком относительном количестве измеряются на производствах с непрерывным и дискретным характером технологических процессов, поможет составить таблица, приведенная ниже.

Процент измеряемых параметров в различных производствах

Параметр	Число измерений, %
	непрерывное	штучное
Температура	50	8
Расход (массовый, объемный) вещества	15	4
Количество (масса, объем) вещества	5	5
Давление	10	4
Уровень	6	4
Число изделий		25
Размер, положение, расстояние		25
Время	4	15
Состав веществ	4	
Прочие (физико-химические свойства, напряжение, ток, скорость)	6	10

Из таблицы видно, что на производствах с непрерывным характером технологических процессов измерения давления, температуры, расхода, уровня и количества вещества составляют более 86 % от общего числа всех измерений. Оставшиеся 14 % измерений составляют измерения состава, физико-химических свойств вещества и электрических величин.

Виды технических измерений по характеру параметров можно разделить на:

• теплотехнические – измерение давления, температуры, расхода и уровня;

• физико-химические – измерение состава и физико-химичес­ких свойств вещества;

• электрические – измерение электрических величин.

Современное производство характеризуется сложностью, значительной единичной мощностью технологических аппаратов и большим числом различных параметров, от которых зависит протекание технологического процесса. Все это определяет тот факт, что проведение современных технологических процессов без их частичной или полной автоматизации невозможно.

Основой автоматизации технологических процессов и производств является непрерывное или периодическое проведение измерение технических параметров.

Получение достоверных результатов в процессе измерения технологических параметров обеспечивает не только эффективное протекание технологического процесса, но и безопасность производства. При росте единичной мощности производственных установок этот аспект принимает особое значение.

Задачей дисциплины «Технические измерения и приборы» является изучение средств измерения, особенностей их применения, способов организации каналов ввода измерительной информации в системы автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами.

Необходимо иметь четкое представление об особенностях и способах применения измерительных преобразователей и оптимальном выборе и использовании указанных устройств на автоматизируемых объектах.