Физические величины, единицы измерения физических величин и международная система единиц

Основные понятия об измерениях и измерительных устройствах

Измерения и измерительные устройства

Контрольные вопросы и темы для обсуждения.

1. Метрологическое обеспечение производства (общие сведения).

2. Средства измерений и их метрологические характеристики.

3. Типовые схемы приборов. Компенсационная схема измерений. Принципиальная схема автоматического потенциометра.

4. Типовые схемы приборов. Мостовая схема измерений. Принципиальная схема автоматического уравновешивающего моста.

5. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).

6. Манометрические термометры.

7. Термоэлектрические термометры.

8. Термометры сопротивления.

9. Пирометры излучения.

10. Мембранные датчики давления.

11. Деформационные датчики давления.

12. Расходомеры постоянного перепада давления.

13. Датчики расхода переменного перепада.

14. Электромагнитные расходомеры.

15. Вихревые расходомеры.

16. Счетчики штучных изделий.

17. Уровнемеры.

18. Емкостные уровнемеры.

19. Гигрометры.

20. Психрометрические гигрометры.

21. Автоматические газоанализаторы.

22. Фотометрические анализаторы.

23. Кондуктометрические анализаторы жидкости. Концентратомер.

24. Спектрометрические анализаторы. ИК-влагомеры.

25. Плотномеры.

26. Вискозиметры.

27. Потенциометрические анализаторы. Автоматический рН-метр.

 

Основная литература по теме:

1. Благовещенская М.М Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учебник для вузов/М.М. Благовещенская, Л.А. Злобин. -М.; Высшая школа, 2005.-768с.

2. Митин В.В. Автоматика и автоматизация производственных процессов мясной и молочной промышленности: учебник /В.В.Митин В.И. Усков. Н.Н. Смирнов. - М.: Агропромиздат, 1987. – 240 с.

3. Потапов ….

 

 

 

Важнейшая задача метрологии – обеспечение единства измерений. Данная задача решается при соблюдении двух условий: выражение результатов измерений в узаконенных единицах и установлении допускаемых погрешностей результатов измерений и границ, за которые они не должны выходить при заданной вероятности. Основная задача метрологического обеспечения производства – обеспечить достоверность получаемой измерительной информации о ходе протекания технологических операций и параметрах качества продукции.

Физическая величина – свойство физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Единица измерения физической величины – это физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1 и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин. Физическая величина характеризуется индивидуальным значением, которое находят умножением числового значения величины на ее единицу. Например, тело массой 20 кг= 20 (числовое значение) Х 1 кг (единица массы).

Совокупность физических величин, связанных между собой определенными зависимостями, основанными на законах физики, называется системой физических величин. Система физических величин состоит из основных, производных и дополнительных величин.

Международная система физических единиц (СИ), принятая в 1960 г. На Генеральной международной конференции по мерам и весам взамен действовавших одновременно нескольких систем единиц физических величин и большого количества внесистемных единиц, устранила неудобство, связанная с необходимостью перерасчетов. В системе СИ семь основных величин: единица длины –метр (м), единица массы – килограмм (кг), единица времени – секунда (с), единица силы электрического тока – ампер (А), единица термодинамической температуры – кельвин (К) /допускается измерение температуры в градусах Цельсия (°С) Т(К)= t (°С) + 273,16/, ….. кандела и моль; две дополнительные (угловые) – радиан и стерадиан и ряд производных. Производные единицы СИ образуются из основных единиц с использованием установленных связей между физическими величинами. Например, единица плотности кг/м³ равна массе вещества в 1 кг, равномерно распределенного в объеме 1 м³ . Единицы, не входящие ни в одну из систем единиц, называются внесистемными, например, единицы давления миллиметр ртутного столба (1 мм. рт.ст. = 133,3 Па), бар (1 бар = 10⁵ Па). К внесистемным относятся также кратные и дольные единицы, например, единица длины 1 см.сновные единицы СИ выбраны таким образом, чтобы на их основе были охвачены все области науки и техники и создана база образования производных единиц, которые уже получили распространение. Основные единицы СИ воспроизводятся с помощью эталонов.

Единство измерений достигается путем точного хранения и воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров к применяемым средствам измерений. Размеры единиц физических величин воспроизводятся, хранятся и передаются с помощью эталонов и образцовых средств измерений.

Первичный эталон обеспечивает воспроизведение в стране единицы физической величины с наивысшей точностью. Вторичные эталоны подразделяются на эталоны-копии, эталоны-сравнения, эталоны-свидетели и рабочие эталоны. Рабочие эталоны подразделяются на разряды.

Поверка средств измерений состоит в установлении органом государственной метрологической службы пригодности средства измерений к применению на основе экспериментально определенных метрологических характеристик и подтверждении их соответствия установленным обязательным требованиям. Поверка представляет собой регламентированную техническую процедуру определения значений фактических погрешностей средств измерения и установления пригодности средств измерений к использованию. Поверке подвергаются средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору (используемые в сфере обращения). Поверки средств измерений бывают: первичными – при выпуске средств измерений или после ремонта; периодическими – межповерочные интервалы устанавливаются нормативными документами по поверке; внеочередные – например, для средств измерений, полученных со склада.

Калибровка средств измерений – это совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью выяснения действительных метрологических характеристик этого средства измерений. Калибровке подвергаются средства измерений, не подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору (например, средства измерений параметров технологического процесса).

Поверочная схема для средств измерений представляет собой нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешностей при передаче). Государственные поверочнствующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешностей при передаче). Государственные поверочные схемы служат основанием для составления локальных поверочных схем (например, действующих в отрасли, на отдельном предприятии).

return false">ссылка скрыта