Контрольно-измерительные приборы: виды и применение

В современных условиях, когда технологические процессы максимально автоматизированы, возрастает потребность в контрольно-измерительных приборах (КИП). Определить любые параметры металлических изделий в наше время совершенно несложно, поскольку существует множество специальных приборов, машин и инструментов, которые позволяют это сделать. Определить качество металла, его целостность, ровность поверхностей и другие параметры помогают специальные приборы. Также немаловажно их применение ремонтными и сервисными бригадами.

КИП - это устройства, предназначенные для измерения и контроля различных параметров в процессе автоматизации. КИП принимают информацию об изменениях параметров среды - воды, воздуха и др. Полученные данные применяются затем оператором или автоматизированной системой управления для оценки состояния и динамики изменений характеристик объекта, параметры которого измеряются. Они используются для мониторинга температуры, давления, уровня жидкости, электрических сигналов и других важных величин. КИП обеспечивают точные и надежные данные, необходимые для контроля качества, безопасности и эффективности процессов. Они находят применение в различных отраслях, включая промышленность, энергетику, транспорт и телекоммуникации.

Оборудование, позволяющее производить сравнение полученных замеров с измеряемой величиной, называется измерительными приборами. Сегодня на рынке контрольно-измерительные приборы представлены в широком ассортименте.

Основные характеристики и классификация КИП

Одной из важнейших характеристик любых контрольно-измерительных приборов является их чувствительность. Приборы с высокой степенью чувствительности могут отобразить самые незначительные колебания измеряемых параметров.

Несмотря на различия сфер применения, характерные особенности и ценовой диапазон, все контрольно-измерительные приборы имеют общие конструктивные части:

• Чувствительный элемент (ЧЭ) - регистрирует колебания измеряемых параметров среды и передает данные на ПП.
• Первичный преобразователь (ПП). Данная деталь преобразует входной сигнал.
• Датчик - это первичный преобразователь, фиксирующий изменения чувствительного элемента и передает информацию в форме электрического сигнала.
• Вторичный преобразователь (ВП) - принимает сигнал от первичного преобразователя и выдает его оператору в заданном им виде.

Сейчас выпускается огромное количество разновидностей подобных приборов для работы в самых разных сферах и условиях. Они отличаются назначением, исполнением и характеристиками, и классифицируются по ряду параметров:

1. Показывающие приборы отличаются простотой конструкции, но значение измеряемого параметра отображают только в момент измерения.
2. Самопишущие записывают измеряемые значения на бумажный, дисковый или ленточный носитель, для их сохранения и последующего анализа.
3. Сигнализирующие отображают сигнал при отклонении измеряемого параметра от заданных величин.
4. Регулирующие автоматически поддерживают заданный уровень измеряемого параметра.
5. Комбинированные одномоментно отображают и записывают значение измеряемого параметра. Они содержат дополнительные компоненты для регулировки, сигнализации, передачи показаний на расстояние.
6. Интегрирующие контрольно-измерительные приборы - измеряют суммарное значение какой-либо физической величины. Принцип работы интегрирующих контрольно-измерительных приборов основан на интегрировании измеряемой величины во времени или пространстве.

По сфере применения:

• Бытовые устройства применяются в домашних целях и в быту.
• Общепромышленные применяются в различных отраслях производства и ЖКХ.
• Интерфейсные обеспечивают взаимодействие между компонентами системы автоматизации или между системой автоматизации и оператором.

Примерами КИП с наружным монтажом являются термометры, манометры, расходомеры, уровнемеры, датчики давления и другие устройства. Они используются для сбора данных о параметрах процесса, таких как измерение температуры воды в системе отопления или контроль давления в трубопроводе.

Применение КИП в различных отраслях

КИП используются для контроля и измерения различных параметров, таких как расход, уровень, давление, температура и т. д. Также производятся контрольно-измерительные приборы для замеров степени влажности, плотности и состава различных газообразных веществ.

Рассмотрим примеры применения КИП в различных отраслях:

1. Металлообработка: В металлургии и металлообработке КИП играют огромное значение. Линейки и угольники применяют для проверки правильности геометрических соотношений. Микрометры используют для замеров линейного типа. Нутрометры применяются для вычислений различных линий и углублений. Штангениструменты используют для создания разметок шагом или замером конкретного типа. Также применяются калибры, нормалемеры и остальные из этого ряда.

   Для первоначальных стадий приготовления сплавов применяется коэрициметр, дающий возможность определить размеры зерен и контролировать процесс измельчения. Карбоанализатор измеряет изменение потока, производимое заданной переменной магнитной силы. Электромагнитные весы позволяют узнать о наличии примесей.

2. Химическая промышленность: В химических лабораториях широко используются манометры, влагометры и рН-метры. Все измерительные приспособления широко используются в химических лабораториях различного профиля.

   При выборе приборов и установок для химической лаборатории важно учитывать качество материалов, из которых они изготовлены. Ведь отменное оборудование обеспечивает точными результатами исследований.

Кроме того, КИП применяются для:

• Осуществления контроля микровлажности газов и различных вредоносных технологических испарений.
• Регулирования и ведения ряда специфических, но необходимых процессов, во многих промышленных отраслях.
• Контроля качества воды (pH-метры, иономеры, оксиметры, кондуктометры, нефелометры, ОВП метры, солемеры).

Обзор контрольно-измерительных приборов для промышленности

Выбор и использование КИП

При подборе КИП нужно четко знать, какие задачи и в каких условиях он будет выполнять. Системы автоматизации сейчас применяются практически во всех сферах производства, быта и услуг.

При выборе контрольно-измерительных приборов нужно ориентироваться на следующие критерии:

• На ручном управлении или автоматическом.
• Показывающие, суммирующие, самопишущие или сигнализирующие.

Предпочтение лучше отдавать оборудованию проверенных производителей, которые имеют хорошую репутацию. Важным параметром также являет чувствительность приборов на различные факторы.

Прежде всего, нужно учитывать, что электромеханические контрольно-измерительные инструменты имеют свойство давать некоторые погрешности. Также со временем точность их показателей может упасть из-за неправильного хранения, так как на механизмы могут негативно воздействовать внешние факторы. Оптические и лазерные системы дают более точные показатели, но также требуют особых условий эксплуатации и хранения. Оптические и лазерные системы, которыми оснащен измерительный инструмент, должны обладать высокими качественными характеристиками, этот фактор проверяется еще на стадии покупки.

Установка должна проводиться специалистами, компетентными в этом вопросе.

Таблица: Примеры контрольно-измерительных приборов и их применение

Прибор	Применение
Термометр	Измерение температуры
Манометр	Измерение давления
Расходомер	Измерение расхода жидкости или газа
Уровнемер	Измерение уровня жидкости
pH-метр	Измерение кислотности среды
Кондуктометр	Измерение электропроводности