Классификация измерительных приборов и список технических устройств

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Механика

1. Измерительные приборы для измерения длины Длина является основной физической величиной, используемой для определения расстояния между двумя точками в пространстве, движение должно происходить по прямой линии. Обозначается длина, как L, единица измерения — метр. Для измерения длины, используя следующие измерительные приборы:
   • Система глобального позиционирования (GPS);

   Лазерный дальномер;

   Читайте также:  Как подключить антенный усилитель к телевизору чтобы усилить сигнал антены
2. Метр (инструмент);
3. Микрометр;
4. Концевая мера длины, используемая для точного измерения и контроля измерительных приборов.
5. Одометр для измерения расстояния на дорогах и местности.
6. Радар.
7. Линейка.
8. Измерительные приборы для измерения объема
   • Мерный стакан для измерения объема жидкости;

   Пипетка или капельницы для измерения объема жидкости;

9. Пикнометр для измеренной относительной плотности;
10. Измерение расхода объема газа;
11. Счетчик воды для измерения расхода жидкостей.
12. Измерительные приборы для измерения скорости
    • Анемометр используется для измерения скорости ветра;

    Спидометр для моторных транспортных средств;

13. Спидометр воздушных судов;
14. Доплеровский радар, который использует эффект Доплера;
15. Тахометр измерить скорость;
16. Электронный тахеометр;
17. Вариометр.
18. Измерительные приборы для измерения давления
    • Барометр для измерения атмосферного давления;

    Манометр представляет собой инструмент измерения, который показывает разность давления среды (газа или жидкости) и эталонное давление (обычно атмосферное).

19. Трубка Пито
20. Измерительные приборы для измерения крутящего момента
    • Динамометр представляет собой измерительный прибор для измерения силы или крутящего момента. Он основан на изменении длины упругой пружины под действием силы.

    Моторный тормоз используется для проверки мощности двигателя и используется в научно — исследовательских институтах, на заводах и в ремонтных мастерских.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Измерительные приборы 470 ₽ Реферат Измерительные приборы 220 ₽ Контрольная работа Измерительные приборы 220 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Обычно приборы могут быть следующего вида:

• Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
• Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
• Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
• Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.

Технический прорыв

Первая промышленная революция произошла в 18 веке и принесла машины, устройства, механизмы, развитие которых мы видим и сейчас. Изобретение паровой машины позволило поставить на поток массовое производство и привело к закату кустарного способа изготовления, существенно изменив социальное строение общества. Созданный в 19 веке двигатель внутреннего сгорания привел к созданию и постоянному совершенствованию всех видов транспорта. Появилось огромное количество самодвижущихся механизмов, осваивающих пространство.

Были созданы новые машины, существенно упрощавшие прокладку дорог, строительные и горнопроходческие работы и так далее. Появление и использование электричества дало толчок к новым видам технических устройств – это не только освещение, но и радиотехника, радиоэлектроника, мечта об освоении космоса перестала быть нереальной. Начало 20 века ознаменовано внедрением автоматизации производственных процессов, появилась первая вычислительная техника, в космос был запущен первый искусственный спутник.

По мнению специалистов, следующий виток развития технических устройств связан с нанотехнологиями и биотехнологиями, перспективные исследования и первые достижения в этих областях обозначались в конце 20 века.

Классификация устройств

В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.

Приборы могут делиться по таким критериям:

1. Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
2. По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
3. Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.

Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.

Документация

Техническое устройство – это свод качеств, позволяющих использовать его в какой-либо сфере. Производство и эксплуатация определяются правилами и технологическими требованиями, описываемыми в документации, которой снабжается каждое устройство.

Основные документы, входящие в комплектацию:

• Паспорт изделия. В нем указываются технические характеристики устройства, выраженные в расчетных единицах производительности, энергопотребления и т. д. Часто паспорт дополняется сведениями о состоянии техники, проведенных ремонтах, гарантийном сроке обслуживания и т. д.
• Руководство по эксплуатации. В документе описывается принцип работы, сфера применения, правила хранения и эксплуатации, способы утилизации и транспортировки.
• Инструкция по монтажу, запуску, регулированию, обкатке. Документ составляется для промышленных устройств с особыми условиями эксплуатации.
• Этикетка. Размещается непосредственно на изделии в случае, если необходимые данные для эксплуатации и пуска вмещают не более пяти пунктов и нет смысла составлять паспорт.

Любое техническое устройство — это единица продукции, изготовленная промышленным способом. Документация на нее должна соответствовать стандартам, прописанным в ЕСКД, ЕСПД или ЕСТД.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Ремонт, обслуживание и профилактика

После наладки и запуска оборудования наступает время эксплуатации, в течение этого периода происходит постепенное изнашивание узлов, механизмов и т. д. После определенного в паспорте срока использования требует профилактики устройство техническое. Обслуживание и ремонт входят в компетенцию службы предприятия, где работает оборудование, или в специальных пунктах, если речь идет о бытовой технике. Все привыкли, что автомобиль нуждается в периодическом ТО, такая же практика существует для любого механизма.

Профилактические меры помогают продлить срок эксплуатации устройств и их эффективную работу. Основные действия обслуживания оборудования имеют общий алгоритм:

• Проверка общего состояния узлов, приборов, функционального состояния устройства визуально и при помощи технических измерительных средств.
• Проверка степени повреждений, изношенности частей оборудования и замена на новые при необходимости.
• Тестирование и наладка работы устройства после ремонта и профилактики, запуск работы.
• Если устройство морально, технически устарело, его меняют на аппарат с расширенными возможностями.
• По окончании срока эксплуатации техническое устройство должно быть демонтировано и утилизировано согласно утвержденным нормам.

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро-, милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Измерение напряжения

Магнитоэлектрический амперметр.

Напряжение существует между двумя точками, оно не течет через цепь подобно току. Следовательно, вольтметр, используемый для измерения напряжения, подсоединяется параллельно цепи.

Предостережение: если вольтметр включить в цепь последовательно, через него может пойти большой ток и повредить его.

Здесь также важна полярность. Отрицательный вывод вольтметра должен быть подсоединен к более отрицательной точке цепи (с меньшим потенциалом), а положительный вывод — к более положительной точке цепи (с большим потенциалом). Если точки соединения поменять местами, стрелка прибора отклонится влево, и измерение нельзя будет провести. Если это случится, поменяйте местами выводы.

Для проведения измерений необходимо сначала отключить питание цепи, подсоединить вольтметр, а затем снова включить питание. Сначала установите наивысший предел измерения вольтметра. После того как к цепи будет приложено напряжение, установите наиболее подходящую измерительную шкалу прибора.

Внутреннее сопротивление вольтметра подключено параллельно к измеряемому элементу цепи. Общее сопротивление параллельно включенным резисторам всегда меньше, чем сопротивление наименьшего резистора. В результате напряжение, которое показывает вольтметр, меньше, чем реальное напряжение в отсутствие вольтметра.

В большинстве случаев внутреннее сопротивление вольтметра достаточно высокое и ошибка настолько мала, что ею можно пренебречь. Однако если напряжение измеряется в цепи с высоким сопротивлением, сопротивление измерительного прибора может давать заметный эффект. Некоторые вольтметры, предназначенные для таких целей, имеют сверхвысокое внутреннее сопротивление.

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

История

Следуя теории Дарвина, абстрактная обезьяна, взявшая в руки палку, эволюционировала до состояния человека. Сегодня эта теория хоть и классическая, но спорная. В этой истории интересно то, что палка явилась первым техническим устройством, с помощью которого были достигнуты цели. Появившийся первобытный человек для эффективной охоты и обороны использовал изобретенные средства – бумеранги, копья, каменные топоры, шила и т. д.

На смену простейшим приспособлениям из камня и дерева пришли бронзовые и железные изделия. Эволюция усложняла человеческий интеллект, и стали появляться первые средства передвижения, агротехника, гидротехнические сооружения и простейшие механизмы – колесо, блок, рычаг и т. д.