Контроль процесу

Одиниці вимірювання фізичних величин

Фізичними величинами називають такі властивості (або фізичних явищ), які можуть кількісно відрізнятися у різних тіл або змінюватися у одного і того ж тіла. До таких величин відноситься довжина, маса, об’єм, температура, тиск і інші властивості.

Кожна величина може мати різні конкретні значення, які кількісно оцінюють за допомогою замірів.

Температурою називають величину, яка характеризує ступінь нагрітості речовини. Температуру вимірюють термометрами в градусах по ⁰С, де міжнародна практична температурна шкала ⁰С.Довжина вимірюється в метрах, дециметрах, сантиметрах, міліметрах.

Одиниці часу – рік, місяць, тиждень, доба, година, хвилина, секунда. Час представляє собою величину особового роду. Воно неперервно протікає і ніколи не повторюється. Вимірювати можна тільки проміжки часу між окремими подіями або тривалість протікання якогось процесу проміжок часу, через який сонце займає одне й теж положення на небесній сфері, називають тропічним роком, в якому 365,2422діб. Одиниці маси вимірюються в тонах, кілограмах, грамах.

Ампер – це сила струму при якому через поперечний переріз провідника протягом однієї секунди проходить 1К електричного струму. 1 К дорівнює заряду 6,25*10¹⁸ електронів. Тиск вимірюється в кг⁄см²; об'єм в м³ см³ мм³.

Всі виміри проводять вимірювальними приладами. До них відносяться термометри, пружинні монометри та різні стрілочні прилади.

Вимірювальні прилади можуть служити для виконання різних задач і по цьому признаку розділяють на вказівці, само пишучі, сигналізуючи та регулюючі.

Вказівними називають прилади, які дають можливість спостерігати, виконувати тільки відлік вимірювальної величини у даний момент часу.

Сигналізуючими називають прилади, які мають сигнальні пристосування для ввімкнення звукової або світлової сигналізації, коли вимірювальна величина досягає деякого значення. Сигналізуючи прилади служать для приваблювання уваги обслуговуючого персоналу при виникненні порушень заданих технологічних параметрів.

Регулюючими називають прилади, які мають прилади автоматичного управління засобами регулювання параметрів процесу по значенням вимірювальної величини. При відхиленні вимірювальної величини від заданих границь, регулюючий прилад автоматично діє через засоби регулювання на те або інше технологічне обладнання до тих пір, поки величина, яка вимірюється не досягає встановленої норми. Прилади також діляться на місцеві, дистанційні та телеметричні.

Місцевими називають прилади, які по своїм конструктивним особливостям можуть бути використані тільки безпосередньо біля місці вимірювання. До них відносяться скляні термометри, механічні тахометри, ареометри.

Дистанційними приладами називають прилади, вимірювальна частина яких може бути видалена на значну відстань від місця вимірювання, а вимірювальна величина підводиться до них по лінії зв’язку, якою служить електричні троти, а для передачі тиску – трубки, заповнені повітрям, газом або рідиною (термометри, манометри, електровимірювальні прилади).

Телеметричними називають прилади, в яких передача на відстані вимірювальних величин відбувається за допомогою допоміжних величин. Такою допоміжною величиною може бути розстановка електричних імпульсів в часі.

Основні характеристики приладів

Варіація, чутливість, власне використання енергії,, швидка дія та інше.

Варіацію називають найбільшу різницю показань приладу при багаторазових повторювальних вимірах однієї і тієї ж величини.

Чутливість приладів – називають відношення переміщення його вказівника до зміни значення величин, яка викликала це переміщення.

Існують ще такі показники якості як надійність, довго тривалість та ремонто здатність.

Довго тривалістю приладу називають загальний термін службі до фізичного або морального часу.

Ремонто здатністю характеризують особливості конструкції та схеми приладу, які дозволяють знаходити та усувати причини відмови в роботі, в тому числі за рахунок заміни деталей, що відмовили.

Прилади для вимірювання температури. Термометри

Прилади для вимірювання температури основані на властивостях тіл збільшувати свій об'єм при нагріванні, називаючи термометрами розширення. До таких приладів відносяться біметалічні, стержневі та рідинні скляні термометри.

Біметалічні термометр має чутливий елемент у вигляді плоскої або спіральної пружини зробленої з двох пластин. При нагрівальні обидві пластини видовжуються але не однаково і пружина вигинається в сторону метала з меншим температурним коефіцієнтом. По величині вигину можна судити про температуру нагріву.

Стержневий термометр – динамометр: стержень розташований всередині трубки, один кінець його жорстокого приклеєний до дна трубки. Трубка і стержень по різному видовжуються при нагріванні. Зміна відношення їх довжини характеризує температуру нагріву.

Біметалічні та стержневі термометри використовують в якості сигналізаторів та регуляторів температури. Ртутні скляні термометри розділяються на гілочці та з вкладеною шкалою.

Термометри з ртутним заповненням можуть мати електричні контакти, які впаюють у відповідних точках капіляру. Такі термометри називають контактними. Один з контактів впаяний в нижній точці капіляру і завжди доторкається до ртуті тільки при досягненні відповідної температури.

Контактні термометри сигналізують максимальні значення температури і використовують в схемах сигналізації та простих схемах автоматичного регулювання температури. Контактні термометри виготовляють для робіт в границях від 0 до 300⁰С.