Справочник инжененра по контрольно-измерительным приборам в автоматике

СПРАВОЧНИКИНЖЕНЕРА
ПОКОНТРОЛЬНОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ
ПРИБОРАМИАВТОМАТИКЕ
Учебно-пратичесоепособие
Инфра-Инженерия
Мосва
2015

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
УДК(665.6/.7:681.5).002.2
ББК34.9.я2
К17
СПРАВОЧНИКИНЖЕНЕРАПОКОНТРОЛЬНОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМПРИБОРАМИАВТОМАТИКЕ
Подред.А.В.Калиничено
Всправочниедетальноописаныматериалыадляобчения
персоналаКИПиА(историяКИПиА,терминыиопределения,принципыдействияпростейшихКИПиА),таисправочныеданные,методиидляремонта,настройииэсплатациионтрольно-измерительныхприборов,атажесоптствющиесправочныеданные,необходимыедляправильноорасчетаивыбораонтрольно-измерительнооприбора.
Предназначендляинженеровпоэсплатациииремонтонтрольно-измерительныхприборовдляизмерениятехнолоичесих
параметровтемператры,давления,расходаировня.
СправочниреомендетсятажероводителямслжбКИПиА,
мастерам,слесарямпоКИПиА,прибористам,атажестдентами
аспирантам,обчающимсяпосоответствющимспециальностям.
М.:«Инфра-Инженерия»,2015.-576с.
©Коллетивавторов,2015 
©Издательство«Инфра-Инженерия»,2015
ISBN978-5-9729-0017-6

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
Коллетивавторов:
КалиниченоАндрейВладимирович,инженерпоКИПиА
ООО«Лойл-Информ»,.Мосва(лаваIII);
УваровНиолайВладимирович,андидатисторичесих
на,зав.афедройманитарныхиестественно-начныхдисциплинВолоодсоофилиалаМежднародноониверситета
бизнесаиновыхтехнолоий(лаваI);
ДойниовВладимирВладимирович,дотортехничесихна,Омсийосдарственныйтехничесийниверситет
(лавыII,IV).

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
ГЛАВАI.
ИЗИСТОРИИИЗМЕРЕНИЙ
Нааначинаетсятам,
деначинаютсяизмерения.
Менделеев.
Каждаявещьизвестналишьвтойстепени,
ваойееможноизмерить.
ВильямТомсон.
Измеренияслжатдляпознанияприроды:точностьизмерений–этоптьотрытиям,хранениюиприменениюточныхзначений.
Измерятьначалисдавнихпор.Исаждымодомрольи
значениеизмеренийповышались.Человечестводалеошло
втехниеизмерения.Пользясьсовременнымиметодами,
ченыеточноизмеряютсвойствавещейиявлений.Этиизмеренияявляютсяоднимизсредствовладеванияприродой,
подчиненияеенашимнждам.
Старыесредстваизмерений(пала,тень,чаша,амень)
заменилисьновыми,позволяющиминамвосприниматьневидимыйсвет,ощщатьманитныесилыидриеявления,оторыеиначебылибынамнеизвестны.
1.1.МЕТРОЛОГИЯ
1.1.1.Метролоияанааобизмерениях
Метролоия–этонааобизмеренияхиметодахобеспеченияихединства.
Метролоияизчаетшироийрвопросов,связанныхастеоретичесимипроблемами,таисзадачамипратии.К

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
ихчислотносятся:общаятеорияизмерений,единицыфизичесихвеличиниихсистемы,методыисредстваизмерений,
методыопределенияточностиизмерений,основыобеспеченияединстваизмеренийиединообразиясредствизмерений,
эталоныиобразцовыесредстваизмерений,методыпередачиразмеровединицотэталоноврабочимсредствамизмерения.Большоезначениеимеетизчениеметролоичесих
харатеристисредствизмерений,влияющихнарезльтатыи
порешностиизмерений.
Методыизмерений
Методизмерений–этосовопностьприемовиспользованияпринциповисредствизмерений.Всебезислючения
методыизмеренияявляютсяразновидностямиоднооединственноометода–методасравнениясмерой,приотором
измеряемювеличинсравниваютсвеличиной,воспроизводимоймерой(однозначнойилимноозначной).Различаютследющиеразновидностиэтоометода:методнепосредственнойоцени(значениеизмеряемойвеличиныопределяютнепосредственнопоотсчетномстройствмноозначноймеры,наоторюнепосредственнодействетсинализмерительнойинформации,например,измерениеэлетричесоонапряжениявольтметром);методпротивопоставления
(измеряемаявеличинаивеличина,воспроизводимаямерой,
одновременновоздействютнаприборсравнения–омпаратор,например,равноплечиевесы);дифференциальный
метод(сравнениемерыдлинысобразцовойнаомпараторе);нлевойметод(резльтирющийэффетвоздействия
величиннаприборсравненияравеннлю);методзамещения–измеряемювеличинзаменяютизвестнойвеличиной,
воспроизводимоймерой(взвешиваниеспоочереднымпомещениемизмеряемоймассыиирьнаоднчашвесов);
методсовпадений–разностьмеждизмеряемойвеличиной
ивеличиной,воспроизводимоймерой,измеряют,использя
совпадениеметошалилипериодичесихсиналов(измерениедлиныприпомощиштаненцирляснонисом).
Методыизмеренийвзависимостиотспособа
полчениярезльтата
Прямоеизмерение–измерение,приоторомисомоезначениевеличинынаходятнепосредственноизопытныхданных.

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
Косвенноеизмерение–измерение,приоторомисомое
значениевеличинынаходятпоизвестнойзависимостимеждэтойвеличинойивеличинами,подвераемымипрямымизмерениям(нахождениеплотностипомассеиразмерам).
Совопныеизмерения–производимыеодновременноизмерениянесольиходноименныхвеличин,приоторыхисомыезначениявеличиннаходятизсистемыравнений,полчаемыхприпрямыхизмерениях(нахождениемассыирив
наборепоизвестноймассеоднойизнихипорезльтатам
сравнениямассразличныхсочетанийирь).
Совместныеизмерения–проводимыеодновременноизмерениядвхилиболеенеодноименныхвеличиндлявыявлениязависимостимеждними.
Единицафизичесойвеличины
Единицафизичесойвеличины-физичесаявеличина(ФВ)
фисированнооразмера,оторойсловноприсвоенозначение,равноеединице,иприменяемаядляоличественноовыраженияоднородныхфизичесихвеличин.Различаютосновные,производные,ратные,дольные,оерентные,системные,внесистемныеединицы.Производнаяединица–единицапроизводнойФВсистемыединиц,образованнаявсоответствиисравнением,связывающимеесосновнымиединицамиилижесосновнымиижеопределеннымипроизводными.Производнаяединицаназываетсяоерентной,если
вэтомравнениичисловойоэффициентравенединице.
МежднароднаясистемаСИ
Влючаетвсебяследющиевеличины:
-длина(метр);
-масса(илорамм);
-время(сенда);
-силатоа(ампер);
-температра(ельвин);
-силасвета(андела);
-оличествовещества(моль).
Порешностиизмерений–отлонениярезльтатовизмеренияотистинноозначенияизмеряемойвеличины.Порешностинеизбежны,выявитьистинноезначениеневозможно.

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
Почисловойформепредставления:
1.Абсолютнаяпорешность
(А=Ад-Аизм(действительнаяминсизмеренная).
2.Относительныепорешности:
-относительнаядействительная;
-относительнаяизмеренная;
-относительнаяприведенная;
-Amax–масимальноезначениешалыприбора.
Похаратерпроявления:
-систематичесие(мотбытьислюченыизрезльтатов);
-слчайные;
-рбыеилипромахи(аправило,невлючаютсяврезльтатыизмерений).
Классифиацияпорешностейвзависимости
отэсплатацииприборов
Основная–этопорешностьсредстваизмеренияпринормальныхсловиях.
Дополнительнаяпорешность–этосоставляющаяпорешностисредстваизмерения,дополнительновозниающаяиззаотлоненияаой-либоизвлияющихвеличинилинеинформативныхпараметровотнормативноозначенияиливыходазапределынормальнойобластизначений.Дополнительныхпорешностейстольо,сольофнцийвлиянияилинеинформативныхпараметров.
Измерительныепреобразователи,измерительные
приборы
Измерительныепреобразователи(ПР)-техничесоесредство,слжащеедляпреобразованияизмеряемойвеличиныв
дрювеличинилисинализмерительнойинформации,
добныйдляобработи,хранения,индиацииилипередачии
имеющеенормированныеметролоичесиехаратеристии.
Различают:первичныеПР–первыевизмерительнойцепи,оторымподведенаизмеряемаявеличина;промежточные;
передающие;масштабные.КонстртивнообособленныеПР
называюттажедатчиом.
Измерительныйприбор(ИП)–наиболеераспространенное
СИ,предназначенноедлявыработиизмерительнойинформациивформе,достпнойдлявосприятиянаблюдателем(опе

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
ратором).Имеютвсвоемсоставемер.РазличаютИПаналоовые,цифровые,поазывающие,реистрирющиесамопишщие,печатающие,интерирющие,сммирющие,сравнения.СИмотбытьфнциональнообъединенывизмерительныестанови.ЕсливнихвлюченыобразцовыеСИ,ихназываютповерочнымистановами.ЕслиСИсоединяютсямеждсобойаналамисвязиипредназначаютсядлявыработиизмерительнойинформациивформе,достпнойдлявосприятия,обработиипередачи,таюсовопностьназываютизмерительнойсистемой.
Отсчетноестройство(шалаистрела)
Отсчетноестройство–частьонстрциисредстваизмерения,предназначеннаядляотсчетапоазаний.Можетбытьв
видешалы,азателя,дисплея,эранаосциллорафаит.п.
Шала–частьонстрцииотсчетноостройства,состоящаяизотметоичисел,соответствющихпоследовательным
значениямизмеряемойвеличины.Отметимотбытьввиде
черточе,точе,збцовипр.Уазателимотбытьввиде
аплевидных,ножевидныхисветовыхстрело.
Видышал,ценаделения
Шалымотбытьодносторонниеидвхсторонние,взависимостиотположениянля.Если«0»находитсявцентре
шалы,тотааядвхсторонняяшаланазываетсясимметричной.Шалыхаратеризютсячисломделений,длинойделения,ценойделения,диапазономпоазаний,диапазономизмеренийипределамиизмерений.Деление–этопромежтомежддвмясоседнимиотметамишалы.Длинаделения–
эторасстояние,измеренноемеждосевымидвхсоседних
отметоповоображаемойлинии,проведеннойчерезсерединысамыхоротихотметошалы.Диапазонпоазаний–
этообластьзначенийшалы,ораниченнаяначальнымионечнымзначениями.Диапазонизмерений–этообластьзначенийвеличин,дляоторойнормированапредельнаядопстимаяпорешность.Пределизмерения–этонаибольшееили
наименьшеезначениедиапазонаизмерения.Нааждомдиапазонеприборимеетдвапредела:ХВ–верхнийпредел,ХН–
нижнийпредел.
Ценаделения–эторазностьзначенийвеличин,соответствющихдвмсоседнимотметамшалы.Дляшалсодним

Справочниинженерапоонтрольно-измерительнымприборамиавтоматие
диапазономизмеренияценаделенияопределяетсяпоформле
С=(Х1-Х2)/n,
деС–ценаделения,n–оличестводеленийначасте
межддвмясоседнимичисловымиотметамиХ1иХ2;Х1иХ2
–значенияфизичесойвеличины,соответствющиедвмсоседнимчисловымотметам.
Чвствительностьприбора(иличвствительностьсредства
измерения)–этореациянаподведениенемизмеряемой
величины.Чвствительностьможетвычислятьсяаабсолютнаятаиотносительная,харатеризющаячвствительностьв
даннойотмете;таипоформле,отораяхаратеризетчвствительностьпоотношениюданномзначениювеличины.
Абсолютнаячвствительностьобратнопропорциональнацене
деленияSa=1/C.
Классточностисредствизмерения–этообобщеннаяхаратеристиасредстваизмерения,определяемаяпределами
основнойидопсаемыхдополнительныхпорешностейи
дримисвойствами,влияющиминаточностьсредстваизмерения,значенияоторыхазанывстандартахитехничесих
словияхнаданныйвидсредствизмерений.
Правилаобозначениялассаточности:обозначение
лассаточностизависитотспособавыраженияпредела
допстимойпорешности(основной).Еслипределосновнойпорешностивыражаетсяввидеабсолютнойпорешности,толассобозначаетсяввидебольшихбвлатинсооалфавитаилиримсихчисел,например:C,M,I.Классамточности,обозначаемымбвами,находящимисяближеначалалфавита,илименьшимизначащимицифрами,соответствютменьшиепределыдопсаемыхпорешностей.
Длясредствизмерений,пределыосновнойдопсаемой
порешностиоторыхпринятовыражатьвформеприведеннойпорешности,лассыточностиследетписатьввидечиселизпредпочтительноорядачисел:
110n;1,510n;210n;2,510n;410n;510n;610n,
деn=1;0;-1;-2;-3ит.д.
Еслипределдопсаемойпорешностивыражаетсяввиде
относительнойпорешности,толассвыбираетсяизприве