Измерение – это процесс сравнения с помощью технических средств измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу измерения: (1.1)
где Q – результат; q – числовой эквивалент; U – единица измерения.
Измерения выполняются с помощью измерительных приборов и измерительных преобразователей.
Измерительным приборомбудем называть средство измерений, служащее для выработки измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Для измерения технологических параметров используется большое количество измерительных приборов, построенных по единой схеме (рис. 1.1).
Первичный преобразователь (ПП) находится в контакте с измеряемой средой и преобразует измеряемую величину в другую физическую величину, удобную для передачи по каналу связи. Каналом связи, в зависимости от физической природы сигнала, может служить контрольный кабель, трубка или кинематическая схема. Так как пришедший по каналу связи сигнал имеет малую мощность, то его усиливают в усилителе мощности (УМ) и передают на измерительное устройство (ИУ), где происходит сравнение измеряемой величины с единицей измерения. Результат измерения передается на отсчетное устройство (ОУ), позволяющее наблюдателю считывать результат измерения (показание прибора) и регистрировать на ленточной или дисковой диаграмме. Отсчетное устройство представляет собой шкалу со стрелкой или цифровое табло. Шкалы бывают равномерные и неравномерные, так как уравнения, связывающие показания прибора с измеряемой величиной, могут быть линейные и нелинейные. Шкала характеризуется нижним и верхним пределом измерения и ценой деления. Усилитель, измерительное устройство и отсчетное устройство располагаются в одном корпусе, монтируемом на щите контроля. Таким образом, измерительный прибор состоит из трех элементов: первичного преобразователя, канала связи и прибора вторичного.
Измерительный преобразователь – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи и дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не воспринимающейся непосредственно наблюдателем. Основными элементами измерительного преобразователя являются первичный преобразователь (ПП), промежуточный преобразователь (ПрП) и передающий преобразователь (ППр), рис. 1.2.
Промежуточный преобразователь предназначен для выполнения необходимых преобразований сигнала, поступающего с первичного преобразователя (усиление, выпрямление и т. п.).
Передающий преобразователь предназначен для дистанционной передачи сигнала измерительной информации. В соответствии с требованиями Государственной системы приборов (ГСП) все средства измерений имеют унифицированные входные и выходные сигналы.
Таблица 1.1
Основные виды унифицированных аналоговых сигналов
