Сулаберидзе В.Ш., Юлиш В.И. Физические основы измерений. Часть 2. Эталоны и первичные преобразователи физических величин

Подождите немного. Документ загружается.

171

связи – полевой шине. Полевая шина сама по себе обеспечивает переход на но-

вый уровень надёжности всей системы в целом при существенном снижении

себестоимости, включая:

- помехоустойчивость передачи информации на большие расстояния в условиях

индустриальной среды и слабую чувствительность к качеству канала;

- возможность соединять множество устройств, в том числе различного назна-

чения, в произвольной конфигурации одним каналом связи;

- существенное сокращение ненадёжных элементов (провода, клеммники);

- существенное сокращение документации и работы по монтажу и поддержке

системы;

- простоту и низкую стоимость гальванической развязки удалённых частей сис-

темы, обеспечивающей метрологическое качество и просто надёжность функ-

ционирования этих частей;

- возможность замены устройств без вывода из эксплуатации;

- простоту и низкую стоимость организации искрозащиты в одном общем кана-

ле связи для работы группы преобразователей во взрывоопасной среде;

- низкие затраты и гибкость построения схем резервирования и дублирования;

- возможность дистанционного (без извлечения из системы) диагностирования,

изменения параметров настройки и перепрограммирования устройства;

- возможность передачи датчику информации по влияющим величинам для

коррекции результатов измерений в реальном масштабе времени;

- обеспечение единых инструментальных средств тестирования, мониторинга и

обслуживания всех устройств через общий унифицированный канал связи без

выведения устройств из работающей системы;

- существенное снижение требований к верхнему уровню системы:

- снимается необходимость применения промышленного контроллера в специа-

лизированной конфигурации для взаимодействия с датчиками: достаточно кон-

троллера в простейшей комплектации – с каналом связи и без каналов измере-

ния;

172

- сеть датчиков может быть подключена к обычному компьютеру или опера-

торской панели через недорогой преобразователь.

На потребительском уровне указанные преимущества в совокупности

обеспечивают:

- возможность применения интеллектуальных преобразователей как деталей

простого и удобного конструктора для лёгкой компоновки надёжных систем

автоматизации произвольного назначения и масштаба;

- снижение себестоимости применения таких устройств, включая затраты на

развёртывание, обслуживание и развитие систем на их основе;

- снижение себестоимости производства преобразователей, включая увеличе-

ние выпуска годной продукции, расширение сортамента;

- высокую привлекательность по уровню выходных технических характери-

стик.

Библиографический список

Нормативная документация:

1. ГОСТ 8.001-80 ГСИ. Государственные испытания средств измерений.

2. ГОСТ 8.061-80.ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение.

3. ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики

средств измерений.

4. Методический материал по применению ГОСТ 8.009-84. Издательство стан-

дартов,1988.

5. ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями.

Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

6. ГОСТ 8.401-80 ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требова-

ния.

7. ГОСТ Р 8.565-96 ГСИ. Метрологическое обеспечение эксплуатации атомных

станций. Основные положения.

173

8. ГОСТ 8.417-82 ГСИ. Единицы физических величин.

9. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) мето-

дов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения.

10. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) мето-

дов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на

практике.

11. МИ 1552-86 ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешно-

стей результатов измерений.

12. МИ 2083-90 ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измере-

ний и оценивание их погрешностей.

13. МИ 2091-90 ГСИ. Измерения физических величин. Общие требования.

14. МИ 2247-93 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

15. МИ 2552-99 ГСИ. Применение «Руководства по выражению неопределен-

ности измерений».

16. ПР 50.2.002-94 ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологи-

ческого надзора за выпуском, состоянием и применением средств измере-

ний.

17. ПР 50.2.006-94 ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок

проведения.

18. ПР 50.2.016-94 ГСИ. Российская система калибровки. Требования к выпол-

нению калибровочных работ.

19. РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

20. Руководство по выражению неопределенности измерения. ВНИИМ.

С.Пб.1999.

21. ГОСТ Р ИСО 9000-2001 Системы менеджмента качества. Основные поло-

жения и словарь.

Техническая литература:

174

1. Количественный анализ хроматографическими методами. Под ред. Э. Кец.

Пер. с англ. М.: МИР, 1990.

2. Деньгуб В.М., Смирнов В.Г. Единицы величин. Словарь-справочник. М.:

Издательство стандартов, 1990.

3. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.

М.: Энергоатомиздат, 1985.

4. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных дан-

ных. Л.: Энергоатомиздат, 1990.

5. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука, 1988.

6. H. Preston-Thomas. The international temperature scale of 1990 (ITS-90). Metro-

logia, No 27, p. 3-10, 1990.

7. Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств.

Л.: Энергия.1968.

8. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин. Методы изме-

рений. Л.: Энергоатомиздат, 1987.

9. Аш К Датчики измерительных систем: в 2 кн. М.: Мир, 1992.

10. Измерения в промышленности. Справочник в 3 кн. Под ред. П. Профоса.

М.: Металлургия, 1990.

11. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических вели-

чин. Измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983.

12. Пиотровский Я. Теория измерений для инженеров. М.: Мир, 1989.

13. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология. Учебное пособие. М.: Логос, 2001.

14. Проектирование датчиков для измерения технических величин. Под общ.

ред. Б.П.Осадчего. М.: Машиностроение, 1979.

15. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. М.: Энерго-

атомиздат, 1986.

175

16. Харт Х. Введение в измерительную технику. М.: Мир, 1999.

17. Классен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измери-

тельной технике. М.: Постмаркет, 2000.

18. Кондрашов А.П. Шестопалов Е.В. Основы физического эксперимента и ма-

тематическая обработка результатов измерений. М.: Атомиздат, 1977.

19. Зажигаев Л.С., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и об-

работки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978.

22. Маркин Н.С., Ершов В.С. Метрология. Введение в специальность. М, Изда-

тельство стандартов, 1991.

23. Бошняк Л.Л. Измерения при теплотехнических исследованиях. М.: Маши-

ностроение,1974.

24. Датчики теплофизических и механических параметров. В 3-х кн. Под общ.

ред. Ю.Н. Коптева. М.: Радиотехника, 1998.

25. Сулаберидзе В.Ш. Средства контроля условий испытаний материалов в

экспериментах на исследовательских реакторах и в защитных камерах. Ди-

митровград.: НИИАР, 1997.

26. Тиль Р. Электрические измерения неэлектрических величин. М.: Энерго-

атомиздат, 1987.

27. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника. М.: Высшая шко-

ла, 1991.

28. Хофманн Д. Техника измерений и обеспечение качества. М.: Энергоатомиз-

дат, 1983.

29. Евтихиев Н.Н., Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф., Скугоров В.Н. Изме-

рение электрических и неэлектрических величин. М.: Энергоатомиздат,

1990.

30. Бриндли К. Измерительные преобразователи. Справочное пособие. М.:

Энергоатомиздат, 1991.

176

31. Основы метрологии и электрические измерения. Под ред. Е.М. Душина. Л.:

Энергоатомиздат, 1987.

32. Грабовски Б. Краткий справочник по электронике. М.: ДМКПресс, 2001.

33. Международные документы МОЗМ в области метрологии. Основные пра-

вила и положения. М.: РИЦ «ТД», 1993.

34. Справочное пособие по основам электротехники и электроники. Под ред.

А.В.Нетушила. М.: Энерогоатомиздат, 1997.

35. Гордов А.Н., Жагулло О.М., Иванова А.Г. Основы температурных измере-

ний. М.: Энергоатомиздат, 1992.

36. Малышев Е.К., Засадыч Ю.Б., Стабровский С.А. Газоразрядные детекторы

для контроля ядерных реакторов. М.: Энергоатомиздат, 1991.

37. Мительман М.Г., Розенблюм Н.Д. Зарядовые детекторы ионизирующих из-

лучений. М.: Энергоатомиздат, 1982.

38. Брегадзе Ю.И., Степанов Э.К., Ярына В.П. Прикладная метрология ионизи-

рующих излучений. М.: Энергоатомиздат, 1990.

39. Боланд Дж. Приборы контроля ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1973.

40. Коляда В.М., Карасев В.С. калориметрия излучений ядерного реактора. М.:

Атомиздат, 1974.

41. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1976.

42. Прохоров Ю.В., Рязанов Ю.А. Теория вероятностей. М.: Наука, 1973.

43. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии, сертификации: Учебник.

М.: «Юрайт – М». 2001.

44. Клевлеев В.М., Кузнецова И.А., Попов Ю.П. Метрология, стандартизация и

сертификация: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.

45. Сергеев А.Г., Латышев М.В. Сертификация: Учебное пособие. М.: Логос,

2000.

177

46. Большакова Г.А., Волкоморов В.И., Мурашёв Ю.Г. Основы стандартизации

и метрологии: Учебное пособие. СПб.:БГТУ, 1995.

47. Кокорев В.И. Основы стандартизации в информационных системах. М.: Из-

дательство стандартов, 1988.

48. Марков Н.Н. Взаимозаменяемость и технические измерения. М.: Издатель-

ство стандартов, 1983.

49. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Информационные технологии. М.: Высшая

школа, 2005.

50. Борисов Ю.И. и др. Метрология, стандартизация и сертификация. М.:

ФОРУМ, 2007.

51. Анциферов С.С., Голубь Б.И. Общая теория измерений. М.: Горячая линия -

Телеком, 2007.

52. Ким К.К и др. Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмери-

тельная техника. СПб.: ПИТЕР, 2006.

53. Бородько С.И. и др. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуни-

кационных системах. М.: Горячая линия - Телеком, 2007.

54. Афонинский А.А. Дьяконов В.П. Измерительные приборы и массовые элек-

тронные измерения. М.: Салон – Пресс, 2007.

55. Нефедов В.И. Метрология и радиоизмерения. М.: Высшая школа, 2006.

56. Аристов А.И. и др. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Изда-

тельский Центр Академия, 2006.

57. Бузов Б.А. Управление качеством продукции. Технический регламент, стан-

дартизация и сертификация. М.: Академия, 2006.

58. Джексон Р.Г. Мир электроники. Новейшие датчики. М.: Техносфера, 2007.

59. Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике. М.: Техносфера,

2006.

178

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЙ…………

1.1. Объекты измерений. Отношения, в которых физические объекты проявля-

ют свои свойства………….

1.2. Понятие о физической величине. Шкалы, единицы и системы единиц физи-

ческих величин………..

1.3. Передача, хранение, воспроизведение единицы ФВ, прослеживаемость из-

мерений……….

1.4. Понятие об измерении………..

1.5. Понятие о неопределенности и погрешности измерения………

2. ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНИКУ ИЗМЕРЕНИЙ…………

2.1. Понятие о средстве измерений………

2.2. Виды и характеристики измерительных сигналов………

2.3. Измерительные цепи. Схемы формирования и преобразования сигнала….

2.3.1. Цепь генераторного преобразователя…….

2.3.2. Основные типы цепей параметрических преобразователей…..

2.3.3. Согласование датчика с элементами измерительной цепи….

2.4. Измерительная установка и измерительные информационные системы..

3. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН…..

3.1. Измерение времени (временных интервалов)……

3.2. Измерение состава вещества……..

3.3. Измерение температуры…….

.3.1. Контактные методы измерения температуры…….

3.3.2. Пирометрические методы измерения температуры…….

3.3.3. Спектрометрические методы измерения температуры……

3.4. Измерение параметров переноса тепла…….

3.5. Измерение параметров движения…….

3.5.1. Измерение параметров вибрации…….

3.5.2. Измерение расхода жидких и газообразных сред…….

179

3.6. Измерение линейных размеров…….

3.6.1. Измерение линейных размеров и перемещений объектов……

3.6.2. Волновые методы измерения толщины…….

3.6.3. Контактные методы измерения линейных перемещений (деформа-

ций)…….

3.6.4. Измерение уровня…….

3.7. Измерение усилий и давления…….

3.7.1. Методы измерения силы и напряжения……

3.7.2. Методы измерения давления…….

3.7.3. Методы измерения вакуума…….

3.8. Измерение характеристик магнитных, электрических и электромагнитных

излучений (ЭМИ)…….

3.8.1. Основные характеристики и классификация ЭМИ……

3.8.2. Источники ЭМП…….

3.8.3. Методы и средства контроля МП…….

3.9. Измерение характеристик ионизирующих излучений…….

3.9.1. Сцинтилляционный метод…….

3.9.2. Ионизационный метод……….

3.9.3. Эмиссионный метод………

3.10. Электроизоляционные материалы датчиков……..

4. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ НАДЕЖНОСТЬ СИ…….

5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В

СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ………

5.1. Метрологическое обеспечение нанотехнологий………

5.2. Тенденции развития измерительной техники: микро и нано измерения, со-

временные датчики и сенсоры………

5.3. Интеллектуальные датчики………..

Библиографический список………………………………………………….……170

Условия измерения

Объект реального ми-

ра «эмпирическое со-

стояние»

Физическая вели-

чина

Средство из-

мерения

Результат на-

блюдений

входной

сигнал

выходной

(измерител

ь-

Метод изме-

рения

Цель изме-

рения

Априорная

информация

Получение

(представление)

результата изме-

рения

Алгоритм об-

работки

Анализ ре-

зультата

измерения

Модель (образ) объек-

та измерения

Модель ФВ

Измеряемая ФВ

Модель средства из-

мерений

Метрологические

характеристики

Модель результата

наблюдений

Рис. 1.1. Структурная схема измерения