Контрольно-измерительные приборы и автоматика: что это такое?

Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА) - это оборудование и устройства, предназначенные для измерения, контроля и автоматизации производственных процессов и систем. Современные КИП являются основой автоматизированных систем управления технологическими процессами.

КИП включают в себя устройства, которые измеряют физические величины, такие как температура, давление, уровень и другие параметры. Они применяются во многих отраслях промышленности, науки, и других сферах деятельности для контроля и измерения температуры, давления, расхода, уровня намагниченности, концентрации веществ и прочих параметров.

В зависимости от целей и предназначения КИП выполняют функции по измерению и контролю параметров тепловых, энергетических и механических характеристик, выявление химических составов, физических состояний веществ. Приборы КИПиА часто включают в системы управления различными процессами.

Основные компоненты и принцип работы КИП

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.

Полученные данные применяются затем оператором или автоматизированной системой управления для оценки состояния и динамики изменений характеристик объекта, параметры которого измеряются. Одной из важнейших характеристик любых контрольно-измерительных приборов является их чувствительность. Приборы с высокой степенью чувствительности могут отобразить самые незначительные колебания измеряемых параметров.

Классификация КИП

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.

По способу предоставления сведений об измеренных величинах:

• Регистрация показаний на носителе информации.
• Вывод информации в реальном времени на дисплеи приборов.

По принципу действия:

• Механические.
• Электромеханические.
• Электронные контрольно-измерительные приборы.

По функциональности:

• Показывающие приборы отличаются простотой конструкции, но значение измеряемого параметра отображают только в момент измерения.
• Самопишущие записывают измеряемые значения на бумажный, дисковый или ленточный носитель, для их сохранения и последующего анализа.
• Сигнализирующие отображают сигнал при отклонении измеряемого параметра от заданных величин.
• Регулирующие автоматически поддерживают заданный уровень измеряемого параметра.
• Комбинированные одномоментно отображают и записывают значение измеряемого параметра. Они содержат дополнительные компоненты для регулировки, сигнализации, передачи показаний на расстояние.
• 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.

Примеры КИП с наружным монтажом

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 и автоматики

Контрольно-измерительные приборы и автоматические устройства представляют собой оборудование, которое измеряет и контролирует параметры различных процессов. Системы автоматизации сейчас применяются практически во всех сферах производства, быта и услуг.

КИП можно использовать для измерения определенных параметров (физических величин):

• Давление, дифференциальное или статическое.
• Расход.
• Температура.
• Уровень.
• Плотность.
• Вязкость.
• Излучение.
• Технологические приборы и т. д.

Также производятся контрольно-измерительные приборы для замеров степени влажности, плотности и состава различных газообразных веществ. При подборе КИП нужно четко знать, какие задачи и в каких условиях он будет выполнять.

Таблица основных типов КИП и их применение:

Тип КИП	Измеряемый параметр	Применение
Термометры	Температура	Измерение температуры в системах отопления, холодильных установках, технологических процессах
Манометры	Давление	Контроль давления в трубопроводах, пневматических и гидравлических системах
Расходомеры	Расход жидкости или газа	Измерение расхода воды, нефти, газа в различных промышленных процессах
Уровнемеры	Уровень жидкости или сыпучих материалов	Контроль уровня в резервуарах, емкостях, бункерах
Датчики давления	Давление	Преобразование давления в электрический сигнал для систем автоматического управления

Управление технологическими процессами - одно из основных направлений прикладного приборостроения. Задача инженера по КИП - концептуализация, проектирование, детализация, обслуживание и устранение неисправностей системы управления для своего клиента/отрасли.

Обслуживание и ремонт контрольно-измерительных приборов и автоматики

Техническое обслуживание КИП и автоматики осуществляется согласно инструкциям по эксплуатации приборов. Техническое обслуживание подразумевает проверку работы приборов, выведение точных данных, выполнение основных функций. Данные меры позволяют выявить выход из строя автоматики, осуществить необходимый ремонт, либо замену частей КИП.

Новая и перспективная рабочая профессия, особо востребованная на предприятиях Петербурга. Профессия находится на стыке широких инженерных компетенций: метрологии, автоматики и механики. Учебная программа составлена с учётом реальных запросов работодателей, а само обучение проходит при их непосредственном сопровождении.