11. Автоматизация измерений различных физических величин

11. АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

11.1 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

11.1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

В качестве признаков классификации можно использовать:

- форму выхода,

- группу используемых методов,

- режим работы прибора во времени.

По форме выхода - аналоговые и цифровые.

По группе используемых методов измерений АИП подразделяются на приборы, основанные на использовании метода сопоставления с разомкнутой структурной схемой и приборы, основанные на использовании метода уравновешивания с замкнутой структурной схемой, а также комбинированные приборы.

По режиму работы во времени аналоговые и цифровые АИП уравновешивания можно разделить на приборы следящего и развертывающего уравновешивания.

11.1.2 ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА.

Одним из перспективных направлений является цифровой синтез частот, в основе которого лежит система фазовой автоподнастройки частоты (ФАПЧ) с программируемым делителем частоты в цепи обратной связи.

Цифровые генераторы, использующие этот принцип, можно условно разделить на генераторы с целым коэффициентом деления и генераторы с дробным коэффициентом деления.

У генераторов с целым коэффициентом деления задающий генератор, управляемый напряжением, формирует диапазон методом ступенчатой аппроксимации синусоидальной функции.

Дробно-кратный синтез частот может быть осуществлен двумя методами: с помощью делителя с переменным коэффициентом и поглотителем, устанавливаемым в цепи ФАПЧ, или с помощью делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), устанавливаемого после задающего генератора.

Второй метод синтеза основан на использовании дополнительного делителя частоты с коэффициентом деления m. При этом генератор, управляемый напряжением, вырабатывает синусоидальный сигнал, значение частоты f_Г которого в n раз выше значения частоты f_обр кварцевого генератора. После фильтрации и усиления в выходном блоке на выходе сформируется синусоидальный сигнал с частотой f _вых = f_Г /m, а так как f_Г = n*f_обр, то

Рис. 54. Принципиальная блок-схема счетчика.

Устройство согласования по уровню ослабляет или усиливает сигнал; преобразует постоянный ток в переменный, изменяет крутизну фронтов сигналов, сжимает сигнал.

Генерация селекторных (квантующих) импульсов осуществляется с помощью стабильного генератора.

Входной и селекторный сигналы подаются на программируемые делители.

Счетчик можно использовать в нескольких режимах для измерения: частота, период, отношение временных интервалов.

11.1.2.1 ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ.

При измерении частоты счетчик работает как частотомер (рис.55).

Рис.55. Принципиальная схема частотомера.

Генератор селекторных импульсов управляет включением и выключением селектора.

11.1.2.2 ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРИОДА.

При измерении периода используется схема (рис.56), в которой входной сигнал управляет включением и выключением селектора.

Рис.56. Принципиальная схема измерения периода.

11.1.2.3 ИЗМЕРЕНИЕ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ.

При измерении интервалов времени используется схема (рис.57), в которой селектор управляется отдельными старт - и стоп-сигналами, а счетчик суммирует квантующие импульсы за время и определяет его продолжительность.

11.1.2.4 ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СЧЕТЧИКОВ.

Наиболее главными являются следующие:

1. Чувствительность обычно определяется коэффициентом усиления входного усилителя и гистерезисом.

2. Диапазон - зависит от того, применяется ли связь на переменном или постоянном токе.

3. Уровень переключения. Большинство счетчиков имеет устройство для сдвига уровня переключения.

4. Связь на переменном и постоянном токе.

5. Рабочий диапазон сигнала.

6. Динамический диапазон.

7. Уровень повреждения.

11.1.2.5 ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ СЧЕТЧИКАМИ.

Погрешности счетчиков обусловлены погрешностями генератора селекторных импульсов, селектора запуска и систематическими погрешностями.

Таблица 9.

Типы погрешностей и режимы измерений, в которых они возникают.

11.1.2.5.1 ПОГРЕШНОСТЬ ЧАСТОТЫ СЕЛЕКТОРНЫХ ИМПУЛЬСОВ.

Причины этих погрешностей:

1. Начальная ошибка.

2. Кратковременная нестабильность.

3. Долговременная нестабильность.

11.1.2.5.2 ПОГРЕШНОСТЬ ВРЕМЕННОГО СЕЛЕКТОРА.

Погрешность селектора дает ошибку счета ±1 в младшем разряде конечного результата.

11.1.2.5.3 ПОГРЕШНОСТЬ ЗАПУСКА.

Эта погрешность возникает преимущественно из-за шумов во входном сигнале или входном канале счетчика. Шумовая составляющая сигнала может привести к ошибочному отпиранию селектора (рис.60).

Если же у сигнала различные времена нарастания и спада (рис.61), то в этом случае измеренная длительность импульса превышает истинную.

11.1.2.5.4. СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ.

Эта погрешность возникает при измерениях интервалов времени и обусловлена, в основном, рассогласованием между задержками на распространение и временами нарастания в отпирающих каналах прибора.

11.1.3 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

Весь спектр частот делится на два диапазона — низкие и высокие.

Низкие частоты: инфразвуковые — ниже 20 Гц; звуковые — 20...20 кГц; ультразвуковые — 20... 200 кГц.

Высокие частоты: высокие — 200 кГц... 30 МГц; ультравысокие — 30...300 МГц.

Прямое измерение частоты основано на применении электромеханических, электронных и цифровых частотомеров.

В электромеханических частотомерах используют измерительный механизм электромагнитной, электродинамической и ферродинамической систем с непосредственным отсчетом частоты по шкале логометрического измерителя.

Электронные частотомеры имеют большое входное сопротивление, что обеспечивает малое потребление мощности.

Цифровые частотомеры применяют для очень точных измерений.

Мостовой метод измерения частоты основан на использовании частотозависимых мостов переменного тока.

Косвенное измерение осуществляется с использованием осциллографов: по интерференционным фигурам и методом круговой развертки.

11.1.4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (ТОКА)

Параллельный метод подключения вольтметра к участку цепи, как правило, не приводит к нарушению электрических процессов в ней.

Приборы, измеряющие параметры сигналов с частотами до 10⁴ Гц, являются низкочастотными, до 10⁸ Гц — высокочастотными, свыше — диапазон сверхвысоких частот.

Переменное напряжение характеризуется несколькими параметрами, и его уровень может быть определен по амплитудному, действующему (среднеквадратическому, эффективному) или средневыпрямленному (постоянному) значению.

Действующее (среднеквадратическое) напряжение определяется как корень квадратный из среднего квадрата мгновенного значения напряжения за время измерения.

При несинусоидальном периодическом сигнале квадрат действующего значения равен сумме квадратов постоянной составляющей и действующих значений гармоник.

Среднее значение напряжения равно среднему арифметическому всех мгновенных значений за период.

Средневыпрямленное (постоянная составляющая) напряжение определяется как среднее арифметическое абсолютных мгновенных значений за период.

Преимуществами аналоговых вольтметров по сравнению с цифровыми являются простота схемы и конструкции вольтметра, низкая стоимость, высокая надежность и возможность слежения за изменением измеряемого напряжения.

Для электронных вольтметров устанавливают нормальную область частот и расширенные рабочие области частот.

При измерении напряжения необходимо выполнение условия

l < l / (50-100),

где

l - длина соединительных проводов, см;

l - длина волны электромагнитных колебаний измеряемого напряжения, см.

При длинах волн короче 10...30 см измеряют обычно не напряжение, а мощность, напряженность поля, поток плотности мощности.

11.1.4.1 ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Постоянный ток и напряжение измеряются в основном с помощью магнитоэлектрических амперметров и вольтметров, а также с помощью аналоговых электромагнитных, электродинамических, ферродинамических, электростатических, цифровых приборов, потенциометров (компенсаторов) постоянного тока. Для определения малых количеств электричества быстропротекающих импульсов тока используются баллистические гальванометры, для больших количеств электричества — кулонометры.

Прямое измерение малых токов и напряжений выполняют с помощью гальванометров магнитоэлектрической системы, цифровых пикоамперметров, микровольтметров, нановольтметров, компенсаторов.

Косвенное измерение осуществляют: с помощью компенсаторов; по величине заряда конденсатора; электрометров.

Для измерения ЭДС используют компенсатор постоянного тока.

Для измерения больших постоянных токов используют параллельное включение шунтов и магнитных преобразователей.

11.1.4.2 ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Для оценки величины переменного тока и напряжения используют действующие, амплитудные и средние значения.

Переменный ток и напряжение можно измерить с помощью измерительных механизмов всех систем. В приборах, предназначенных для измерения среднего и амплитудного значения, делается соответствующая отметка на шкале.

11.1.4.2.1 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Электромагнитные амперметры и вольтметры. Амперметры на токи 250...300 А непосредственно в цепь не включаются. Расширение пределов измерения на переменном токе производится при помощи измерительных трансформаторов тока.

Для расширения пределов измерения электромагнитных вольтметров применяют добавочные сопротивления и секционирование; для измерения больших напряжений (свыше 500 В) на переменном токе — измерительные трансформаторы напряжения.

На переменном токе возникает частотная погрешность.

У амперметров при токах до 0,5 А не требуется компенсация частотной и температурной погрешностей.

При токах больше 0,5 А необходима компенсация температурной и частотной погрешностей.

Ферродинамические амперметры и вольтметры имеют такие же измерительные схемы, что и электродинамические приборы. Для расширения пределов измерения используют те же способы, что и для электродинамических приборов.

Электростатические вольтметры (ЭВ) применяют в основном в качестве лабораторных вольтметров.

Аналоговые электронные вольтметры. К достоинствам электронных вольтметров относятся: широкие пределы измерения и частотный диапазон, высокая чувствительность, хорошая перегрузочная способность.

Все электронные приборы можно разделить на две большие группы: аналоговые электронные со стрелочным отсчетом и приборы дискретного типа с цифровым отсчетом.

Аналоговые вольтметры со стрелочным отсчетом находят ограниченное применение.

Вольтметры с амплитудными детекторами являются самыми высокочастотными; вольтметры с детекторами действующего значения позволяют измерять напряжение любой формы; вольтметры средневыпрямленного значения пригодны только для измерения гармонического сигнала, но являются самыми простыми, надежными и дешевыми.

11.4.2.2 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Измерительные трансформаторы тока применяются для расширения пределов измерения характеристик переменного тока.

Опасным режимом для трансформатора тока является режим холостого хода, а благоприятным режимом - режим короткого замыкания вторичной обмотки.

Измерительные трансформаторы напряжения применяются для расширения пределов измерения характеристик переменного напряжения. С увеличением частоты сверх этого диапазона начинают расти погрешности передачи амплитуды и фазы измеряемого напряжения.

11.4.2.3 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

В автоматизированных цифровых вольтметрах используются микропроцессоры, который управляет индикацией, производит коррекцию погрешности измерения, осуществляет нелинейную цифровую фильтрацию сигнала, цифровую коррекцию дрейфа нуля, сравнение номинального и измеренного значений напряжений и сопротивлений.

11.1.5 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ

В настоящее время необходимо измерять мощность и энергию постоянного тока; активную мощность и энергию переменного однофазного и трехфазного токов; реактивную мощность и энергию трехфазного переменного тока; мгновенное значение мощности, а также количество электричества в очень широких пределах. Измерение реактивной энергии представляет интерес только для промышленных трехфазных цепей.

В зависимости от способа включения ваттметров в тракт передачи различают ваттметры проходящей мощности вида M2 и ваттметры поглощаемой мощности вида M3.

Ваттметры вида M2 позволяют измерять мощность, проходящую к нагрузке, в реальных условиях эксплуатации (рис.64,а). Ваттметры вида М3 включают в передающий тракт вместо реальных нагрузок (рис.64,б).

а) б)

Рис.64. Схема измерения проходящей (а) и поглощаемой (б) мощности, где Г - источник мощности; М2 и М3 - ваттметры проходящей и поглощаемой мощности; Н - нагрузка.

По виду используемых первичных измерительных преобразователей ваттметры подразделяют на тепловые, пондеромоторные и электронные.

По характеру измеряемой мощности различают ваттметры средней мощности непрерывных и/или импульсно-модулированных сигналов и ваттметры импульсной мощности.

По конструктивному выполнению первичных измерительных преобразователей ваттметры делятся на ваттметры со встроенными и с выносными преобразователями.

Особенностью измерений мощности на высоких частотах является то, что в тракте передачи в зависимости от направления распространения электромагнитных волн имеется падающая Р_пад и отраженная Р_отр мощности (рис.65).

Рис.65. Схема определения проходящей мощности.

Ваттметры поглощаемой мощности измеряют только проходящую через тракт передачи мощность, но могут быть градуированы и в значениях падающей мощности.

Действительное значение измеряемой мощности может быть получено путем деления показания ваттметра на частотный коэффициент.

11.1.5.1 ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В СИММЕТРИЧНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ ОДНИМ ПРИБОРОМ

Для измерения реактивной мощности в однофазной цепи или в каждой фазе трехфазной цепи по отдельности необходимо сдвинуть фазу в одной из цепей ваттметра или счетчика энергии на .

Для получения результата измерения реактивной мощности, которая рассеивается симметричной трехфазной цепью, достаточно умножить показание ваттметра на .

11.1.5.2 ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА

При косвенном измерении мощности используют методы амперметра и вольтметра, а также компенсационного метода.

Метод амперметра и вольтметра. Метод прост, надежен, экономичен. Н едостатки: необходимостью снимать показания по двум приборам, производить вычисления, невысокой.

Компенсационный метод применяют тогда, когда требуется высокая точность измерения мощности. С помощью компенсатора поочередно измеряют ток нагрузки и падение напряжения на нагрузке.

Д ля измерения реактивной мощности на низких частотах — реактивные ваттметры (варметры). Мощность при больших токах нагрузки и в цепях высокого напряжения измеряется ваттметром с измерительными трансформаторами тока и напряжения.

11.1.5.3. ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Метод одного ваттметра применяют только в симметричной системе с равномерной нагрузкой фаз, одинаковыми углами сдвига по фазе между векторами I и U и с полной симметрией напряжений.

Метод двух ваттметров применяют в трехфазной трехпроводной цепи независимо от схемы соединения и характера нагрузки как при симметрии, так и при асимметрии токов и напряжений.

Метод трех ваттметров. Для измерения мощности трехфазной цепи при несимметричной нагрузке включают 3 ваттметра.

11.1.5.4. ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных (вар) в цепях переменного тока электродинамическими и ферродинамическими или специально предназначенными для измерения реактивной мощности ваттметрами.

11.1.5.5. ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Прямые измерения мощности в цепях повышенных и высоких частот осуществляются термоэлектрическими, электронными ваттметрами, ваттметрами, основанными на эффекте Холла, цифровыми ваттметрами; косвенные измерения — осциллографическим методом.

11.1.5.6 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВАТТМЕТР ПОГЛОЩАЕМОЙ МОЩНОСТИ

В основу работы прибора М3-64 положено измерение постоянного напряжения, снимаемого с термоэлектрического преобразователя при измерении поглощенной или падающей мощности. Автоматическая установка диапазона измерения осуществляется путем дискретного изменения коэффициента усиления управляемого усилителя по командам контроллера.

11.1.6 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА.

Разность фаз измеряют обычно между током и напряжением, либо между двумя напряжениями. В первом случае чаще интересуются коэффициентом мощности. Фазовый сдвиг не зависит от времени, если остаются неизменными начальные фазы и .

Средства измерений фазового сдвига подгруппы Ф делятся на: Ф1 - измерительные установки и приборы для поверки средств измерений фазового сдвига, разработанные до 1.01.87 г.; Ф2 - измерители разности фаз - фазометры; Ф4 - измерители группового времени запаздывания; Ф5 - измерители разности фаз импульсные.

К фазоизмерительной аппаратуре относятся меры фазового сдвига - двухфазные измерительные генераторы и измерительные фазовращатели, а также измерительные приборы - фазометры. Фазометры используются, в основном, в качестве рабочих средств измерений.

Измерительные фазовращатели используют в качестве мер фазового сдвига в поверочных измерительных установках, двухфазных генераторах и электронных фазометрах.

При низких частотах широко используются RC-фазовращатели. В этом же диапазоне применяются индуктивные и емкостные фазовращатели.

При высоких и сверхвысоких частотах используются фазовращатели на основе коаксиальных и волноводных линий переменной или фиксированной длины. На сверхвысоких частотах часто применяются диэлектрические фазовращатели.

Различают косвенное и прямое измерения угла сдвига фаз.

Косвенное измерение угла сдвига фаз между напряжением U и током I в нагрузке в однофазных цепях осуществляют с помощью трех приборов — вольтметра, амперметра и ваттметра.

Метод используется обычно на промышленной частоте и обеспечивает невысокую точность.

Среди осциллографических методов измерения фазы наиболее распространены методы линейной развертки и эллипса.

Метод линейной развертки предполагает применение двулучевого осциллографа. Для синусоидальных кривых на экране получаем изображение двух напряжений и их величине вычисляют угол сдвига между ними.

Если вместо линейной развертки использовать синусоидальное развертывающее напряжение, то получаемые на экране фигуры Лиссажу при равных частотах исследуемых напряжений дают на экране осциллографа изображение эллипса.

Прямое измерение угла сдвига фаз осуществляют с помощью электродинамических, ферродинамических, электромагнитных, электронных и цифровых фазометров.

11.1.7 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ

Для автоматизации измерений добротности используются 3 вида схемных решений:

- на основе самовозбуждения;

- ударного возбуждения;

- расстройки частоты.

Приборы для измерения добротности – куметры.

11.1.8 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (СЭИ)

Автоматизация поверки СЭИ может быть проведена с использованием методов образцовых сигналов и образцовых приборов.

При использовании метода образцовых сигналов на поверяемое СИ подается образцовый типовой сигнал либо с многозначной программно – управляемой образцовой меры, либо с необразцового источника сигналов с последующим контролем по образцовому СИ.

11.1.9 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ

Две разновидности: аналоговые осциллографы со встроенным микропроцессором и цифровые осциллографы.

Структурные схемы осциллографов первой группы строятся по схеме, в которой осуществляется прямое аналоговое представление сигнала на экране электронно–лучевой трубки.

Вторая группа осциллографов отличается тем, что все операции обработки осуществляются над множеством цифровых эквивалентов мгновенных значений сигнала.

11.1.10 ЦИФРОВЫЕ АНАЛИЗАТОРЦЫ СПЕКТРА (ЦАС)

ЦАС можно разделить на 2 группы:

- анализаторы, содержащие аналоговую избирательную систему и цифровую часть, включающую цифровые измерители частоты и уровней спектральных составляющих;

- анализаторы, реализующие цифровой анализ спектра.

11.2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

11.2.1 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ.

Первичные преобразователи температуры делятся на две группы: генераторные и параметрические.

Генераторные датчики основаны на применении термоэлектрического эффекта и не требуют питания.

Принцип действия параметрических датчиков температуры заключается в использовании зависимости от температуры сопротивления, которое оказывают металлы электрическому току.

При большом удалении датчика от прибора или системы должны удовлетворяться условия.

Первое условие - места присоединения удлинительных электродов к основным термоэлектродам должны иметь одинаковую температуру.

Второе условие - удлинительные электроды должны иметь ту же термоЭДС в местах присоединения, что и в местах основные.

Термометры сопротивления - параметрические датчики температуры. Схема включения термометра сопротивления должна быть такой, чтобы при нулевой температуре выходной сигнал этой схемы был равен нулю.

Повышению точности измерения способствует использование для стабилизации рабочего тока в приборе источника питания, обеспечивающего постоянство тока с погрешностью не более +0,002%.

Автоматические потенциометры с самопишущим механизмом выпускаются одноканальными и многоканальными.

В комплекте с техническими термометрами сопротивления в качестве вторичных приборов используются автоматические электронные самопишущие уравновешенные мосты.

Установка УПСТ-2М, реализует поверку и градуировку термопар всех типов с диапазоном температур 0...1200 °С и термометров сопротивления и позволяет проводить одновременную поверку до 8 термопар и до 10 термометров сопротивления.

11.2.2 ДРУГИЕ ВИДЫ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

К пирометрическим методам измерения температуры относятся пирометры полного излучения (радиационные пирометры), пирометры частичного излучения (яркостные пирометры) и пирометры спектрального отношения (цветовые пирометры).

В яркостных пирометрах используется зависимость мощности излучения от температуры в ограниченном диапазоне длин волн излучения. Обычно используется красный светофильтр.

В настоящее время для бесконтактного измерения температуры применяются методы тепловидения. В тепловизионных пирометрах в фокусе приемной линзы находится матрица, составленная из теплочувствительных элементов, выходные сигналы которых сканируются и передаются для дальнейшей обработки в микропроцессор или компьютер.

Термоанемометры служат для измерения скорости и объемного расхода негорючих газов и жидкостей. Основной причиной погрешности термоанемометров является зависимость сопротивления от теплофизических параметров среды.

Из СИ температуры наибольшим быстродействием обладают фотоэлектрические пирометры.

Перспективны также оптические методы, обеспечивающие измерения энергетических объектов в труднодоступных местах.

11.2.3 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССЫ, ОБЪЕМА И ПЛОТНОСТИ

Автоматизация процессов взвешивания и поверки идет по пути использования в весах микросхем, устройств цифрового отсчета, магнитных систем отказа от накладных гирь и т.д.

В настольных электронных весах использована безрычажная грузоприемная система с вибрационно – частотным датчиком на микросхемах.

Для определения массы большого количества продуктов твердого топлива используются автоматические весы (вагонные и конвейерные).

Вагонные весы электронно-тензометрического типа позволяют взвешивать груженые вагоны на ходу в составе поезда.

Автоматические весы непрерывного действия с механической регулировкой подачи взвешиваемого продукта через автоматическую заслонку, регулирующую производительность весов.

Для взвешивания и выдачи отдельных порций продукта заданной массы предназначены автоматические весы дискретного действия (порционные).

Автоматические плотномеры основаны на известных принципах действия (поплавковые, весовые, гидростатические, радиоактивные, ультразвуковые, вибрационные и т.д.), дополнительно оснащены преобразователями для съема и передачи измерительной информации на вторичные регистрирующие приборы.

Устройства для дозирования водных растворов, минеральных и растительных масел, нефтепродуктов, температура которых не превышает 100 ⁰С, оснащены дозатором. Сюда можно отнести топливораздаточные колонки.

11.2.4 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

Динамометры позволяют производить дистанционный отсчет показаний и регистрировать их.

Для поверки стационарных образцовых силоизмерительных машин 2 разряда на местах их применения используют образцовый динамометр.

Для испытаний микрообразцов полимеров используют универсальный прибор, основанный на автоматической компенсации в системе электромеханической обратной связи

11.2.5 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТВЕРДОМЕРЫ

Приборы – автоматы применяются при массовом производстве однотипных деталей для 100% контроля их твердости (по методу Роквелла или Бринелля).

11.2.6 АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ

Используются разнообразные по конструкции, принципу действия, энергоносителю, типу вторичного преобразователя датчики и преобразователи.

По принципу действия различают:

- реостатный;

- электромагнитный;

- емкостной;

- пьезоэлектрический;

- тензометрический.

Для осуществления массовых поверок в автоматическом режиме пневматических датчиков давления используется установка УППД, которая позволяет получать результаты в виде двух графиков: погрешности и выходного сигнала датчика в функции времени. Для проведения поверки манометрических приборов низкого избыточного давления применяется ряд автоматизированных задатчиков давления серии «воздух», представляющих собой грузопоршневые манометры специальной конструкции.

11.2.7 ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ВЕЛИЧИН.

11.2.7.1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.

Автоматизация рабочих цеховых и лабораторных приборов ведется по двум направлениям:

1. Оснащение универсальных приборов встроенным преобразователем и электронным блоком с устройством индикации или регистрации результата измерений.

2. Создание новых приборов на базе преобразователя - индуктивного, растрового фотоэлектрического, пневматического.

Более высокий уровень автоматизации предполагает автоматическое выполнение операций: замена ручного базирования детали относительно координатной системы электрическим или математическим, перемещение кареток, визирной системы, измерительных головок с помощью электродвигателей, выработка команды для снятия отсчета, оформление протоколов измерений и свидетельства, управление процесса измерения, введение режима самопроверки и др.

11.2.7.2 КЛАССИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНОТРОННЫХ СИСТЕМ

Электромеханотроника представляет собой совокупность принципов, методов и теорий, обеспечивающих реализацию функционально и конструктивно законченных технологических систем путем совмещения механизмов с электронными устройствами. Достаточно рассмотреть четыре уровня иерархии (табл. 10): кибернетический, физический, функциональный, конструктивный.

При рассмотрении кибернетического уровеня существует два раздельных подхода к исследованию и построению систем — информационный и энергетический.

При первом изучаются информационные свойства системы. При втором подходе исследуются энергетические свойства системы.

Таблица 10

На физическом уровне иерархии рассматриваются физические признаки классификации ЭМТС.

В функциональных признаках классификации ЭМТС учитывается реализация законов управления на функциональном уровне. Обобщенная функциональная схема представлена в табл. 10: ИЭ — первичный источник энергии; ЗИП - вторичный источник питания; УПУ — усилительно-преобразовательное устройство; СПП — силовой полупроводниковый преобразователь; ЭМ — электрическая машина; ОУ — объект управления; СУ — сенсорное устройство; ЭМТП — электромеханотронный преобразователь.

11.2.7.3 КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.

11.2.7.3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН.

Координатно-измерительные машины - это устройства, принцип действия которых основан на возможности измерять перемещение измерительного наконечника относительно измеренной детали по нескольким пространственным координатам.

На развитие КИМ существенное влияние оказывает автоматизация двух операций:

- управления движением исполнительных органов (ИО) КИМ (взаимосвязь движений по координатам);

- считывания, обработки и записи результатов измерений.

Автоматическое управление движением ИО машины, несущими измерительную головку и измеряемую деталь, подразделяется на два типа.

При первом типе движение ИО КИМ осуществляется от системы ЧПУ.

При втором типе взаимосвязь движений по координатам осуществляется с помощью следящей (копировальной) системы КИМ, где в качестве " копира " используется поверхность измеряемой детали или эталона.

Автоматическое считывание, обработка и запись результата измерений также могут быть двух типов в соответствии с методом измерения, заложенным в конструкции КИМ: дифференциальный и нулевой методы сравнения с мерой.

При дифференциальном методе сравнения с мерой отклонения в размере (форме) воспринимаются измерительной головкой.

При нулевом методе сравнения с мерой используется нулевая измерительная головка, работающая в режиме нуль-индикатора.

Механическая часть КИМ определяется габаритными размерами, формой контролируемых деталей и возможностями ощупывающей системы.

По конструкции механическая часть может быть консольной, портальной и мостовой.

Рис.66. Классификация КИМ: ФП - фактическая поверхность: ТП -теоретическая поверхность; ИГ - измерительная головка; ИО -исполнительные органы; X, Y, Z -исходная информация.

Рис. 67. Конструкция механической части КИМ.

Консольная конструкция облегчает установку и контроль детали.

Портальная конструкция обеспечивает более высокую жесткость и координатные перемещения.

Мостовая конструкция обладает наибольшей жесткостью и размером координатных перемещений.

11.2.7.3.2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ГОЛОВОК КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН.

Функциональные возможности головки во многом определяют функциональные возможности КИМ, классы поверхностей и объем параметров изделий, доступные для контроля.

Первичная измерительная информация, на основе которой определяются размеры детали, может быть получена или в виде фактических координат точек проверяемой поверхности или в виде отклонений этих координат от заданных в определенном направлении.

В первом случае возможно применение так называемых " нулевых " головок (головок " касания ").

Во втором случае необходимо применение более сложных головок отклонения, выдающих аналоговый или дискретный сигнал, соответствующий положению их наконечника.

Как " нулевые " головки, так и головки отклонения могут быть осевыми и векторными.

" Нулевые " головки могут относиться к головкам с безразличным положением измерительного наконечника или с самовозвращающимся в нуль наконечником. " Нулевые " головки могут быть построены на основе датчиков касания, а также на основе любого обычного датчика и ИГ в нулевом режиме.

Рис.68. Классификационная схема.

Рис. 69. Основные типы нулевых головок.

На рис.69 схематично показаны основные типы " нулевых " головок.

Электронный индикатор контакта (ЭИК) дает релейный сигнал о контакте своего наконечника с препятствием. Наибольшее распространение получили ЭИК фирмы «Ренишоу» (Англия). Широко используется электроконтактная головка модели ТР-1 с внутренним контактом (рис. 70). Измерительный рычаг, имеющий на одном конце сферический (или другой) наконечник 2, другим своим концом через сменный переходник 3 (адаптер) крепится к центральной части мембраны 12.

Рис. 70. Электронный индикатор контакта

В исходном положении каждый шарик опирается на свою пару цилиндров и создает полную однозначность положения наконечника по трем координатам X,Y и Z.

При измерении дифференциальным методом сравнения с мерой необходимо применять головки отклонения.

Осевые головки отклонения удобно использовать при нормировании отклонений вдоль одной из осей координат.

Векторные головки отклонения разделяются на компонентные (двух - или трехкоординатные) и модульные. В зависимости от конструкции узла ориентации следует различать управляемые и самоустанавливающиеся головки.

Основные типы головок отклонения приведены на рис.71.

Модульные головки отличаются наличием механизма модульного преобразования, обеспечивающего преобразование любого перемещения наконечника в перемещение по какой-либо одной оси. Широко распространены грибковый механизм и механизм типа " коническое гнездо – шар - трубка ".

Рис.71. Основные типы головок отклонения.

11.2.7.4 ЭЛЕКТРОННЫЕ УРОВНИ.

Электронные уровни предназначены для измерений малых углов, а также измерений прямолинейности и плоскостности. Они выполняются с емкостными и индуктивными первичными преобразователями с цифровой и аналоговой индикацией результатов измерений.

Электронный уровень модели «Микрад» состоит из двух преобразователей и блока преобразования, используется в комплекте с микронивелиром МН - 2. Чувствительный элемент преобразователя – пузырьковая ампула. Преобразователь работает как аналоговый прибор следящего уравновешивания с замкнутой структурной схемой.

Электронный уровень с индуктивным преобразователем модели 128 состоит из двух преобразователей и электронного блока.

Погрешность электронных уровней, как на малом, так и на большом диапазоне измерения может быть проверена при помощи лазерного интерферометра.

11.2.7.5 ЛАЗЕРНЫЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ

Лазерные измерители перемещений предназначены для прецизионных измерений линейных, угловых перемещений, контроля прямолинейности и перпендикулярности, а также скорости перемещения контролируемого объекта. Лазерный интерферометр измеряет длину методом непосредственного отсчета путем сравнения ее с длиной волны стабилизированного по частоте лазера. Сравнение измеряемой длины осуществляется двулучевым интерферометром.

По характеру обработки информационного сигнала лазерные интерферометры делятся на амплитудные и фазовые. В амплитудных и фазовых системах сигнал измерительной информации снимается с фотоприемника, установленного в поле интерференции двух световых волн: информационной, оптическая длина пути которой определяется контролируемым перемещением, и опорной с постоянной оптической длиной пути.

В амплитудных системах частота переменной составляющей сигнала измерительной информации определяется скоростью перемещения контролируемого объекта.

11.2.7.6 ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АВТОКОЛЛИМАТОРЫ

К автоматизированным приборам следует отнести автоколлиматоры (АК) с наведением на изображение марки с помощью фотоэлектрического преобразователя. Если в поле зрения диафрагмы нет изображения марки, то в цепи фотоприемника, на который проецируется световой пучок линзой, нет измерительного сигнала. На фотоприемник падает только световой поток фоновой засветки.

11.2.7.7 КРУГЛОМЕРЫ.

Кругломеры предназначены для определения отклонений формы цилиндрической поверхности. В приборах в процессе измерений предусматриваются следующие относительные перемещения измеряемой поверхности и измерительного наконечника:

- тип I - круговое (кругломеры);

- тип II - круговое и прямолинейное параллельно оси вращения шпинделя;

- тип III – круговое и прямолинейное параллельно и перпендикулярно оси вращения шпинделя.

Принцип работы их заключается в том, что деталь и измерительный наконечник индуктивного преобразователя находятся в относительном движении по правильной окружности, создаваемом шпинделем образцового вращения. Отклонения профиля детали в радиальном направлении записывается самописцем в полярной системе координат в виде круглограммы с выбранным увеличением.

Программно-математическое обеспечение позволяет: проводить базовую среднюю окружность на круглограмме, вычислять отклонения от круглости относительно нее и прилегающей окружности; выполнять центрирование детали относительно оси вращения шпинделя; собирать и хранить массив данных, характеризующих контур детали; исключать из массива данных систематические погрешности биения шпинделя и остаточного эксцентриситета установки детали; выполнять гармонический анализ контура детали с нахождением амплитуд и фаз гармоник; регистрировать сигнал полярным самописцем с исключением некоторых гармоник и без их исключения; выполнять аттестацию точности вращения шпинделя; выполнять тест проверки некоторых характеристик прибора.

Приборы имеют фильтры, используемые при круговом перемещении, со значением верхней границы полосы пропускания не менее 150 равномерно расположенных неровностей, определяемых за 1 оборот, и фильтры с полосами пропускания, одна из которых имеет верхнюю, другая – нижнюю границу, определяемую 15 неровностями.

Приборы изготавливают с регулируемым измерительным усилием.

Наибольшее распространение получили сферические и тороидальные наконечники. В РФ приняты сферические наконечники радиусами 0,5, 1 и 2,5 мм.

Наконечники обычно изготовляют из закаленной инструментальной стали. Повысить износостойкость можно применением твердого сплава, сапфира или алмаза.

Наиболее простым методом контроля точности вращения шпинделя является проверка с помощью образцовой меры круглости. Образцовой деталью может служить стеклянная полусфера, аттестованная интерференционным методом.

Рис. 12. Калибр круглости

11.2.7.8 СРЕДСТВА УПРАВЛЯЮЩЕГО И АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ.

Основная область применения управляющего контроля - финишная абразивная обработка деталей, главным образом, шлифование и хонингование и значительно реже расточные и токарные работы.

В зависимости от стадии обработки заготовок выделяют следующие группы приборов управляющего и активного контроля (ПАК): ПАК "до обработки", ПАК "в процессе" обработки, ПАК "после обработки", ПАК "в цикле", комбинированные устройства.

ПАК «до обработки» относятся к блокирующим защитным устройствам.

ПАК «в процессе» измеряют размер обрабатываемой заготовки непосредственно в процессе обработки и ее окончания при достижении заданного размера.

ПАК «после обработки» (подналадчики) измеряют размер уже обработанных деталей вне зоны обработки.

ПАК «в цикле» используют на обрабатывающих центрах, станках с ЧПУ, где осуществляется несколько технологических операций.

Контрольные автоматы (КА) предназначены для окончательного контроля и рассортировки деталей на размерные группы для последующей селективной сборки.

В КА можно выделить следующие конструктивные узлы: измерительную станцию; накопитель; загрузочные, транспортирующие и сортирующие устройства; блок обработки информации.

КА относят к нестандартизованным средствам измерений. Существуют типовые методики, применяемые при испытаниях КА.

Предложено нормировать следующие МХ: среднее квадратическое отклонение (СКО) погрешности срабатывания s, систематическую погрешность настройки D_н, СКО погрешности настройки s_н, предельное смещение настройки в течение заданного времени e_пр.

При этом предельная погрешность автомата ограничивается пределом допускаемой погрешности d_изм.

Существуют несколько методов определения s. Наиболее простой из них метод размахов.

Предельное смещение настройки e_пр определяют через регламентированные промежутки времени.

В методиках поверки КА, находящихся в эксплуатации, нередко нормируют погрешность контроля D_к, которая может определяться несколькими способами. В частности, при методе маркированных деталей отбирают партию деталей до 50 шт., размеры которых распределены примерно равномерно по всему полю допуска. Все детали маркируются и аттестуются.

11.2.7.9 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ РОБОТЫ (ИР).

Различают несколько направлений в развитии ИР: применение универсальных промышленных роботов, оснащенных измерительной головкой (ИГ), и разработка специальных ИР антропоморфической конструкции.

В зависимости от характера метрологической задачи применяют разные типы систем управления: позиционное, контурное, синхронно-позиционное.

При позиционном управлении конец манипулятора проходит через заданные точки в пространстве, а отдельные степени подвижности работают одновременно, но не координировано.

Контурное управление обеспечивает движение конца манипулятора вдоль заданной траектории в пространстве с заданной скоростью.

При синхронно-позиционном управлении скорости отдельных ступеней подвижности задаются таким образом, чтобы каждая из них достигала заданного положения в определенное для нее время.

Совокупность датчиков, с помощью которых проводятся измерения, оценка параметров окружающей среды и положения рабочих органов ПР, составляет сенсорную систему. Перспективными ИГ для ИР являются оптические и оптикоэлектронные головки. С помощью ИР реализуют два метода измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

11.3 ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ.

В основу государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации были положены следующие системно-технические принципы:

- разделение технических средств по функциональному назначению;

- минимизация номенклатуры и числа технических средств;

- блочно-модульное построение приборов и устройств;

- агрегатное построение ИИС и систем управления;

- совместимость приборов и устройств ГСП в ИИС и системах управления.

В зависимости от назначения изделия ГСП разделены на следующие группы устройств:

- для получения информации о состоянии процесса или объекта;

- для приема, преобразования и передачи информации по каналам связи;

- для преобразования, обработки и хранения информации и формирования команд управления;

- для использования командной информации.

Последняя функциональная группа устройств присуща лишь системам управления.

К первой группе устройств в зависимости от способа представления информации относятся измерительные преобразователи (датчики) и измерительные приборы. Эта группа является самой многочисленной, что определяет специфические требования к конструкции и существенно ограничивают унификацию датчиков.

Во вторую и третью функциональные группы входят измерительные коммутаторы, кодирующие и декодирующие устройства, функциональные и операционные преобразователи, показывающие и регистрирующие приборы, а также управляющие ЭВМ.

При конструировании приборов и систем ГСП применен блочно-модульный способ построения, заключающийся в том, что любые структурно - или функционально-сложные системы сбора информации выполняются из ограниченного числа простых стандартных блоков и модулей.

По кассетно-модульному способу в настоящее время строятся перепрограммируемые цифровые многоканальные приборы (логгеры).

Принцип агрегатирования может быть реализован двумя путями, первый из которых предусматривает создание устройств и приборов с новыми функциональными возможностями и характеристиками путем объединения унифицированных элементов, модулей и блоков в некоторой унифицированной базовой конструкции.

Другой путь - создание комплекса унифицированных типовых конструкций (УТК). При этом структура изделий ГСП приобретает конструктивно-иерархический характер.

УТК состоит из двух частей: общепромышленной и приборной. Приборная часть УТК определяет основные размеры панелей, каркасов и стоек. Агрегатные комплексы (АК) предназначены как для самостоятельного применения в соответствии с их назначением, так и для системного применения во взаимосвязи с другими агрегатированными комплексами.

Существует несколько видов совместимости: метрологическая, конструктивная, информационная, эксплуатационная и т. д.

Метрологическая совместимость позволяет подобрать ФБ с близкими значениями основной погрешности и рассчитать результирующую погрешность.

Электрическая совместимость накладывает определенные требования на вид, уровень и мощность сигналов, несущих информацию.

Конструктивная совместимость предусматривает согласованность конструкций и механическое сопряжение функциональных модулей и обеспечивается в приборах и системах применением комплекса УТК.

Эксплуатационная совместимость требует выполнения единых правил на обслуживание, настойку и ремонт технических средств.

Информационная совместимость осуществляется при помощи интерфейсов, которые обеспечивают передачу информации в обоих направлениях.

Интерфейс состоит из информационной и аппаратурной частей. Аппаратурная часть позволяет осуществлять информационный обмен управляющими, адресными, известительными и другими сигналами между функциональными модулями, а информационная определяет порядок обмена сигналами и информацией.

11. 4 АГРЕГАТНЫИ КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АСЭТ)

Средства, входящие в АСЭТ, представляют собой функционально и конструктивно законченные средства электроизмерительной техники с нормированными метрологическими характеристиками, удовлетворяющими требованиям совместимости и предназначенные для совместного использования при создании ИИС и ИВК различного назначения. АСЭТ состоит из следующих групп устройств: сбора и преобразования информации; измерения и отображения информации; управления и связи; вспомогательных.

Устройства сбора и преобразования информации включают в себя измерительные преобразователи электрических и неэлектрических величин, коммутаторы, цифро-аналоговые преобразователи.

Устройства измерения и отображения информации включают АЦП, электроизмерительные приборы, в том числе аналоговые, показывающие и регистрирующие, цифровые (ЦИП).

К устройствам управления относятся:

1) таймеры и часы;

2) программные устройства (контроллеры);

3) вычислительные средства.

Блоки связи решают задачу согласования потоков информационных и служебных сигналов между сопрягаемыми агрегатными.

В группу вспомогательных устройств входят источники питания, блоки самоконтроля и т. д.

11.5 ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПОВЕРКЕ

11.5.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОВЕРКИ

Под автоматизацией поверки понимают автоматизацию определенных операций или отдельных процедур.

При этом поверитель должен совершить следующие процедуры:

- подключение поверяемого СИ к средствам поверки;

- выработка и подача на вход поверяемого СИ контрольного (или тестового) сигнала;

- наблюдение за реакцией поверяемого СИ на входной тестовый сигнал;

- статистическая обработка результатов наблюдений;

- установление факта годности или негодности поверяемого СИ;

- выдача документа с результатами поверки и заключением.

11.5.2 УРОВНИ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Можно условно выделить следующие уровни автоматизации.

1. Совокупность аналоговых и дискретных образцовых и вспомогательных СИ, конструктивно объединенная в установку, снабженную аналоговым регистратором погрешности и ориентированную на поверку только определенной группы приборов.

2. Специализированные поверочные установки (СПУ) с применением цифровой и регистрирующей техники, функционирующие по жесткой программе, задаваемой специализированным вычислительным устройством (СНУ).

3. Установки с применением средств цифровой и регистрирующей техники, а также ЭВМ, позволяющей оператору гибко перестраивать программу поверки ПУГ — поверочные установки с гибкой программой.

4. Полностью автоматизированные поверочные установки.

Рис. 72. Обобщенная схема автоматизированного средства поверки.

11.5.3 РЕЖИМЫ ПОВЕРКИ

Возможность сокращения времени на собственно поверку зависит от инерционности поверяемого СИ и выбранного режима поверки.

Различают статический и динамический режимы поверки.

Статический режим поверки — режим, при котором скорость перемещения указателя в момент считывания показаний равна нулю.

Динамическим называют режим, при котором показания прибора отсчитываются в процессе перемещения указателя вдоль шкалы.

Существуют расчетный и экспериментальный методы исключения динамической погрешности.

При расчетном методе предполагается, что динамические показатели поверяемого прибора известны и γдо может быть вычислена как поправка.

Расчетный метод может быть использован только для приборов низких классов точности с равномерной шкалой, для которых погрешность внесения поправки на усредненное значение динамической погрешности не будет превышать ± (0,05—0,1) %.

Экспериментальный метод обеспечивает исключение погрешности в самом процессе поверки и основан на линейной зависимости динамической погрешности от скорости перемещения подвижной части прибора.

11.5.4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОВЕРКИ МЕР ПРИБОРОВ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОВЕРКИ КОНЦЕВЫХ МЕР ДЛИНЫ (КМД)

Поверка КМД на рекомендуемых приборах (интерферометрах, оптиметрах и других) достаточно трудоемка. В последнее время наметились значительные шаги по автоматизации поверки КМД на базе цифровых измерительных приборов со встроенной ЭВМ.

11.5.5 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОВЕРКИ УГЛОВЫХ И ШТРИХОВЫХ МЕР И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

При поверке мер измеряется ее размер на автоматизированной или образцовой установке. Характерная особенность этих установок – использование в них специальных линейных и кольцевых лазеров, специальных лазерных интерферометров.

Для поверки призматических угловых мер разработано несколько автоматизированных установок: гониометр ГС1Л, ОАСУ – 1М, УИСО. Принцип действия их одинаков и заключается в сравнении временного интервала, соответствующего измеряемому углу при равномерном вращении меры с временным интервалом полного оборота 360˚.

Для аттестации штриховых и концевых мер длины используется интерференционный компаратор.

11.5.6 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОВЕРКИ ПРИБОРОВ

Дата добавления: 2015-08-29