- •Метрология, стандартизация, сертификация
- •1. Теоретические основы метрологии
- •1.1. Основные понятия метрологии.
- •1.1.1. Основные термины и определения.
- •1.1.2. Погрешности измерений.
- •Поскольку истинное значение Xи неизвестно, погрешность находят по приближенной формуле
- •1.1.3. Формы представления результатов измерений.
- •1.2.2. Погрешности средств измерений.
- •1.2. Метрологические характеристики средств измерительной техники.
- •1.2.1. Основные термины и определения.
- •1.2.3. Погрешности измерительных преобразователей.
- •1.2.4. Аддитивная, мультипликативная и нелинейная составляющие погрешности.
- •1.2.5. Основная и дополнительные погрешности.
- •1.2.6. Классы точности средств измерений.
- •1.2.7. Статическая модель средства измерений.
- •1.2.8. Суммирование погрешностей.
- •1.2.9. Обработка прямых измерений.
- •1.2.10. Обработка косвенных измерений.
- •2. Методы измерений электрических величин
- •2.1. Измерение напряжений и токов.
- •2.1.1. Общие сведения.
- •2.1.2. Измерение постоянных напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.3. Измерение постоянных токов электромеханическими приборами.
- •2.1.4. Измерение переменных токов и напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.5. Измерение постоянных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.6. Измерение переменных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.7. Измерение напряжений компенсаторами.
- •2.1.8. Измерение напряжений цифровыми вольтметрами.
- •2.2. Измерение параметров электрических цепей.
- •2.2.1. Измерение сопротивлений постоянному току.
- •2.2.2. Измерение параметров электрических цепей на переменном токе.
- •3.1. Введение.
- •3.2. Реостатные измерительные преобразователи.
- •3.2.1. Принцип действия.
- •3.2.2. Измерительные цепи.
- •3.3. Тензорезисторные измерительные преобразователи.
- •3.3.1. Принцип действия.
- •3.3.2. Особенности тензорезисторных ип. Разовое действие.
- •3.3.3. Измерительные цепи.
- •3.4. Терморезисторные измерительные преобразователи.
- •3.4.1. Принцип действия.
- •3.4.2. Разновидности терморезисторных ип.
- •3.4.3. Измерительные цепи.
- •3.5. Индуктивные измерительные преобразователи.
- •3.5.1. Принцип действия.
- •3.5.2. Измерительные цепи.
- •3.5.3. Применение индуктивных ип.
- •3.6. Емкостные измерительные преобразователи.
- •3.6.1. Принцип действия.
- •3.6.2. Измерительные цепи.
- •3.7. Индукционные измерительные преобразователи.
- •3.7.1 Принцип действия.
- •3.7.2. Измерительные цепи.
- •3.8. Пьезоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.8.1. Принцип действия.
- •3.8.2. Измерительные цепи.
- •3.9. Термоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.9.1. Принцип действия.
- •3.9.2. Измерительные цепи.
- •3.10. Методы электрических измерений неэлектрических величин
- •3.10.1. Введение.
- •3.10.2. Методы измерения линейных размеров.
- •3.10.3. Методы измерения механических напряжений и усилий. Механическое напряжение
- •Механические усилия
- •3.10.4. Методы измерения параметров движения.
- •3.10.5. Методы измерения температуры.
- •4. Метрологическое обеспечение.
- •4.1. Основы метрологического обеспечения.
- •4.1.1.Определение.
- •4.1.2. Четыре основы мо.
- •4.1.3. Нормативная база мо.
- •4.1.4. История законодательной метрологии.
- •4.1.5. Эталоны.
- •4.1.6. Поверочные схемы.
- •4.1.7. Государственные первичные эталоны ампера, вольта, ома, фарада и генри.
- •4.2. Метрологические службы.
- •4.2.1. Государственный комитет рф по стандартизации и метрологии.
- •4.2.2. Государственная метрологическая служба.
- •4.2.3. Международные метрологические организации.
- •4.3. Государственный метрологический надзор и контроль.
- •4.3.1. Понятие о надзоре и контроле.
- •4.3.2. Государственные испытания средств измерений.
- •4.3.3. Поверка средств измерений.
- •4.3.4. Калибровка средств измерений.
- •4.3.5. Метрологическая аттестация средств измерений и испытательного оборудования.
- •5. Стандартизация
- •5.1. Введение.
- •Принципы стандартизации:
- •5.2. Виды стандартов.
- •5.3. Национальные органы по стандартизации.
- •5.4. Обозначения стандартов.
- •5.5. Международное сотрудничество в сфере стандартизации.
- •6. Сертификация
- •6.1. Введение.
- •6.2. Подтверждение соответствия.
- •6.2.1. Цели и принципы подтверждения соответствия.
- •6.2.2. Формы подтверждения соответствия.
- •6.2.3. Добровольное подтверждение соответствия.
- •6.3. Декларирование соответствия.
- •6.2.4. Обязательное подтверждение соответствия.
- •6.4. Обязательная сертификация.
- •6.5. Организация обязательной сертификации.
- •6.6. Знак обращения на рынке.
- •6.7. Права и обязанности заявителя в области
- •Опд.Ф.05. Метрология, стандартизация и сертификация.
3.5.3. Применение индуктивных ип.
Перемещение подвижной части Δδ само по себе редко выступает как непосредственная измеряемая величина. Большей частью некоторая другая измеряемая величина предварительно преобразуется в Δδ: сила, давление, расход жидкости или газа и др.
По схеме рис. 3.9 измеряется сила F, которая, прогибая верхнюю часть магнитопровода, изменяет воздушный зазор и, следовательно, индуктивность катушки.
По схеме рис. 3.10 измеряется давление Р жидкости, пара или газа, которое прогибает перегородку магнитопровода и далее как в предыдущем случае.
На рис. 3.11 показан один из принципов измерения расхода Q жидкости, пара или газа. Сужающее устройство в трубопроводе создаёт перепад давления: Р1 > Р2. Разность давлений связана объёмным (м3 / час) или массовым (кг / час) расходом соотношением
P1 – P2 = k Q2.
Рис. 3.9. Преобразование силы F в изменение размера δ воздушного зазора и, следовательно, в изменение индуктивности катушки.
Рис. 3.10. Преобразование давления Р в изменение размера δ воздушного зазора и, следовательно, в изменение индуктивности катушки.
Рис. 3.11. Один из принципов измерения расхода жидкости, пара или газа.
С помощью мембраны разность (P1 – P2) преобразуется в малое перемещение штока Δδ, воспринимаемое индуктивным преобразователем. Если далее применена измерительная цепь с неравновесным мостом и фазочувстввительным выпрямителем (см. раздел 3.5.2), то получается такая цепочка преобразований:
Q → (P1 – P2) → Δδ → (L1 – L2) → U → Iср.
ВОПРОСЫ:
1. Что представляет собой индуктивный измерительный преобразователь? Для измерения каких неэлектрических величин он используется?
2. Каков принцип действия индуктивного измерительного преобразователя?
3. Что такое чувствительность индуктивного измерительного преобразователя?
4. Нарисуйте простейшие схемы включения индуктивных измерительных преобразователей.
5. Поясните принципы измерения силы, давления и расхода жидкости или газа с помощью индуктивных измерительных преобразователей.
3.6. Емкостные измерительные преобразователи.
3.6.1. Принцип действия.
На рис. 3.12 показана модель емкостного преобразователя. Между двумя пластинами плоского конденсатора находится диэлектрик (серый цвет). Ёмкость такого конденсатора
,
(3.15)
где ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика;
ε0 = (4π·9)-110-9 ≈ 8,84·10-12 Ф / м – диэлектрическая проницаемость вакуума; S – площадь пластин; l – расстояние между ними.
Рис. 3.12. Модель емкостного преобразователя.
При работе на синусоидальном токе модуль реактивного сопротивления конденсатора
,
(3.16)
где ω = 2πf – круговая частота переменного тока, протекающего через ёмкость.
В емкостных преобразователях разных конструкций используется изменение ёмкости при изменении любой из трёх величин: l, S и ε. Примеры конструкций емкостных ИП приведены в {3К18}.
