Теплотехнические измерения во всем объеме измерений занимают одно из ведущих мест. Они связаны с решением большого круга задач, являющихся определяющими в поступательном развитии интенсивного производства. Эти задачи можно подразделить на две группы.
К первой группе относятся задачи по совершенствованию технических средств измерения технологических параметров производства, создания новых виртуально-измерительных приборов и разработка информационно-измерительных систем (ИИС) в условиях расширяющегося информационного поля при управлении теплоэнергетическими процессами.
Вторую группу составляют задачи повсеместного учета и регулирования потребления энергоресурсов на основе внедрения современных интегрированных систем для снижения энергопотребления, улучшения экологической обстановки, модернизации коммунального хозяйства страны.
На современном этапе развития использование старой измерительной техники ограничивает информационное пространство, а в отдельных случаях делает невозможным ведение технологического процесса. Следует исходить из того, что назначение любой ИИС, необходимые функциональные возможности, технические характеристики и другие факторы в решающей степени определяются объектом, для которого создается такая система. Представляется, что ИИС – это не ограниченный набор технических средств измерения, а система, органично связанная с объектом, экономически оправданная для выполнения возложенных на нее задач.
В зависимости от выполняемых функций ИИС реализуются в виде: измерительных систем (ИС), систем автоматического контроля (САК), систем технической диагностики (СТД), систем распознавания образов (идентификации) (СРО), телеизмерительных систем (ТИС).
Основные функции ИИС – получение измерительной информации от объекта, ее обработка, передача, представление информации оператору и/или ЭВМ, запоминание, отображение и формирование управляющего воздействия.
Состав и структура конкретной ИИС определяется технологическими требованиями, государственными стандартами и частными требованиями, содержащимися в техническом задании на ее создание.
ИИС должна обладать требуемыми показателями и характеристиками точности, надежности и быстродействия, отвечать экономическим требованиям, предъявляемым к способам и форме представления информации, размещения технических средств, быть приспособленной к функционированию с измерительными системами смежных уровней иерархии, т. е. обладать свойствами технической, информационной и метрологической совместимости, а также допускать возможность дальнейшей модернизации и ремонта.
Упрощенная схема взаимодействия основных компонентов ИИС показана на рис. 5.1.
Рис. 5.1. Компоненты ИИС
Процесс функционирования ИИС – это целенаправленное преобразование входной информации в выходную. Оно выполняется либо автоматически, либо совместно с оперативным персоналом сложных ИИС. Всю систему охватывает метрологическое обеспечение.
Надежная и эффективная работа ИИС определяется в первую очередь достоверностью получаемой об объекте измерительной информации, что обеспечивается совокупностью технических средств сбора и первичной обработки.
В теплоэнергетике измеряемые величины в большей части неэлектрические. Поэтому на первой ступени измерительного процесса стоят первичные приборы или первичные преобразователи, входной величиной которых является измеряемая физическая величина, а выходной – величина, удобная для дальнейшего преобразования, передачи, хранения, отображения и пр. Если измерительный преобразователь имеет одинаковые по природе входную и выходную величины, то он называется однородным, если разные – неоднородным.
К неоднородным относятся преобразователи неэлектрических величин в электрические (например, термоэлектрические термометры, термометры сопротивления и др.).
Основные свойства измерительного преобразователя (иногда их называют датчиками) определяются статическими и динамическими характеристиками – чувствительностью, порогом чувствительности, погрешностью, инерционностью, выходной мощностью и др.
Первичные преобразователи используют и при создании систем автоконтроля, в которых допустимое отклонение от норм, например, в процентах, во много раз больше погрешностей измерительных систем – 5 ¸ 20 % вместо 0,2 ¸ 2,5 %, поэтому информационная емкость систем автоконтроля соответственно меньше, т. е. по сравнению с измерительными системами имеет место «сжатие» информации. В подавляющем большинстве системы автоконтроля совмещают функции контроля и измерения, т. е. являются контрольно-измерительными системами. В этом случае «сжатия» информации нет.
В дальнейшем изложены основные принципы преобразования важнейших параметров состояния рабочего тела, а также способы измерения величин, оценивающих количественные и качественные характеристики технологических процессов в теплоэнергетике. Это должен знать каждый специалист в области теплоэнергетики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
