Измерительные преобразователи и приборы

Измерительный преобразователь — это средство из­мерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего пре­образования, обработки и хранения, но не поддающейся непо­средственному восприятию наблюдателем (в практике автомати­зации СВВ часто применяется термин «датчик»). Преобразова­тель, к которому подведена измеряемая величина, т.е. первый элемент в измерительной цепи, называется первичным измери­тельным преобразователем (рис. 10). Например, электрод сигна­лизатора уровня, сужающее устройство (диафрагма) для измере­ния расхода и т.п.

Рис. 10. Блок-схема измерительной цепи:

О – объект измерения; ПП – первичный преобразователь (датчик); ПрП – промежуточный преобразователь; ИП – измерительный прибор

В системах автоматического контроля применяют устройства для выдачи сигнала о выходе значения параметра за установленные пределы. Причем сигнал появляется при наличии самого факта выхода независимо от его размера. Такие устройства называют датчиками-реле или сигнализаторами.

Для удовлетворения возросших потребностей создана Госу­дарственная система промышленных приборов и средств автома­тизации (ГСП), представляющая собой организованную сово­купность средств измерений, автоматизации и управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предна­значенных для построения автоматических систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления технологи­ческими процессами (ГОСТ 26.207-83 «ГСП. Основные положе­ния»). Номенклатура технических средств ГСП дает возможность создавать самые разнообразные, любой сложности системы авто­матического регулирования и управления из стандартизованных средств измерения и средств автоматизации.

В зависимости от вида энергии питания, входных и выходных сигналов ГСП разделяют на электрическую, пневматическую и гидравлическую ветви. В СВВ применяют в основном средства первых двух ветвей ГСП, которыми предусмотрены общепро­мышленные унифицированные электрические и пневматические сигналы передачи информации.

Средство измерения, с помощью которого измерительная ин­формация выдается в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, называется измерительным прибором. В практике автоматизации для приборов, устанавливаемых на щитах, применяется термин «вторичный прибор», т. е. устройство, воспринимающее сигнал от первичного или передающего изме­рительного преобразователя и выражающее его в воспринима­емом виде с помощью отсчетного устройства (шкалы, диаграммы, интегратора и др.).

К первичным преобразователям также относят и отборные устройства. Отборным устройством (отбором) называют устрой­ство, устанавливаемое на трубопроводах и технологических агре­гатах и служащее для непрерывного или периодического отбора контролируемой среды и передачи значений ее параметров к из­мерительному преобразователю или измерительному прибору. В отличие от первичного измерительного преобразователя отбор­ное устройство передает к измерительному прибору или преобра­зователю измеряемую величину, не изменяя ее физической при­роды (например, отбор давления среды в аппарате и передача его по импульсной трубке для измерения к манометру). Импульсной трубкой называют трубопровод небольшого диаметра (обычно от 1/2 до 2"), связывающий объект с преобразователем или измери­тельным прибором.

Совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для обработки, передачи и (или) использования в АСР, называ­ется измерительной системой.

В показывающих приборах измерительная информация вос­производится положением стрелки или какого-либо другого указа­теля относительно отметок шкалы прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок, расположенных вдоль какой-либо линии, и представленных около них чисел отсчета, соответству­ющих ряду последовательных значений измеряемой величины. Для каждого измерительного прибора устанавливается диапазон показаний — область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным ее значением.