Л-1
Введение
Основные направления повышения эффективности промышленных производств – совершенствование технологических процессов и совершенствование процессов управления ими. Внедрение цифровой вычислительной техники и автоматизированных систем открывает неограниченные возможности по обработке информации для осуществления оптимального управления. Однако практическая реализация этих возможностей ограничена техническими возможностями источников первичной информации о состоянии объектов – измерительные приборы, датчики, анализаторы.
Важным фактором, затрудняющим построение систем управления, является то, что технологии хорошо знающие, что следует измерить, как правило, слабо знакомы с вопросами метрологии и возможностями измерительной техники.
Изучение курса технических измерений связано с изучением теоретических основ и практического применения технических средств получения первичной информации, а также методов расчета измерительных средств и обработки результатов измерений.
Теоретические основы.
Основные понятия и определения.
Сущность измерения.
Процесс измерения- это восприятие и отображение физической величины с одной стороны, с другой - нормирование, т.е. присвоения ей письменного значения (размера).
Размер х величины Xэто отношение измеряемой величины к величине N принимаемой за эталон (единицу измерения).
X=xN
Для выполнения измерений должны выполняться 2 основные предпосылки:
1. измеряемая физическая величина должна быть однозначна определена;
2. единицы измерения должны устанавливаться соглашением.
Обе предпосылки отнюдь не являются само собой разумеющимися.
Например, величины: длина, вес, время всеми воспринимаются как вполне определенными, а такая величина как коэффициент полезного действия нуждается в конкретном определении.
Такие величины, как «уют» - область климатотехники или «интеллигентность» на сегодня не имеют общепризнанного определения и поэтому не могут быть измерены. Аналогично и соглашение об эталонах. С одной стороны они тесно связаны с современным состоянием техники, с другой обусловлены целесообразностью реализации, удобством применения. Величины и единицы их измерения, определяемые независимо друг от друга, называются абсолютнымиили основными.
Генеральной конференцией по мерам и весам установлены семь физических величин принятых за основные: длина, масса, время, температура, эл. ток, сила света и количество вещества.
Эталоны и единицы физических величин.
Основные единицы Международной системы единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд), моль (Моль).
Длина
1 м =1650763 λ0, где
λ0— длина волны излучения атомов изотопа. 86
км в вакууме при переходе с уровня 2р10 на уровень 5d5. Этот эталон воспроизводится с погрешностью 10-9.
Масса
Эталон массы платиново-иридиевый цилиндр - международный прототип килограмма, хранящийся в национальном архиве Франции. В отдельных странах имеются эталоны копии.
Время
hi------ 1 — "if.............. чггтгг'т • щ .■■■■■■>
l c=9192631770 t0, где t0— период излучения, соответствующий переходу между двумя уровнями основного состояния атомов B3Cs/
Цезиевые резонаторы воспроизводят эту частоту с точностью лучше, чем 10-10.
Температура.
В противоположность таким физическим величинам как длина, масса температура является не параметрической, а активной. Названное свойство с учетом выполненной первой основной предпосылки измерений не дает непосредственных путей построения температурной шкалы. Построение температурной аналитическими методами, например, с помощью коэффициента полезного действия цикла Карно законов, идеального газа и статической газодинамики не пригодно для использования метрологически. Задача построения температурной шкалы может быть решена путем измерения термического свойства некоторого тела (термометра), находящегося в термическом равновесии с контролируемой системой. Свойство и вид тела выбираются по соглашению и, кроме того, выбирается нулевая точка. Температурной шкалой такого рода является Международная практическая температурная шкала, единица 1К (1 Кельвин). Имеется соотношение между температурой по шкале Кельвина и Цельсия:
Q [°C] = Т[К]-273.15 [К]
В качестве эталонного термометра в области от 13,81 до 903,89 К принят платиновый термометр. В области от 903,89 до 1337,58 К эталоном является термометр с электродами из платины и платинородия(10 % родия). Выше 133,58 К (точка затвердевания золота) температура определяется спектральным пирометром в соответствии с законом излучения Планка.
Сила электрического тока
Сила тока измеряется в амперах (А)
Сила света
Определение силы света относится к фотометрическому излучению, но не энергетически определяемой плотности излучения. Речь идет о чисто физиологической, независимой от других величине. Единица - кандела (кд).
Количество вещества
1 моль - количества вещества определенного состава, содержащих столько же структурных элементов (частиц) сколько в углероде 12С массой 0,012 кг.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
