Контрольно-измерительные приборы: назначение, устройство и применение
Контрольно-измерительные приборы и автоматические устройства представляют собой оборудование, которое измеряет и контролирует параметры различных процессов. Современные КИП являются основой автоматизированных систем управления технологическими процессами. Контрольно-измерительные приборы (КИП) - устройства, которые используются для измерения различных физических величин и контроля за ними.
Контрольно-измерительные приборы (КИП) - это приборы, принимающие 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 применяются во многих отраслях промышленности, науки, и других сферах деятельности для контроля и измерения температуры, давления, расхода, уровня намагниченности, концентрации веществ и прочих параметров. Каждый прибор имеет свои особенности и характеристики, которые необходимо учитывать при выборе прибора для конкретной задачи.
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. Системы автоматизации сейчас применяются практически во всех сферах производства, быта и услуг.
Основные характеристики и устройство 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.
Классификация контрольно-измерительных приборов
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.
Цифровые приборы позволяют получить более точные и стабильные данные, часто с функцией записи показателей и автоматической калибровкой.
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.
- Интерфейсные обеспечивают взаимодействие между компонентами системы автоматизации или между системой автоматизации и оператором.
По сфере применения:
- Бытовые устройства применяются в домашних целях и в быту.
- Общепромышленные применяются в различных отраслях производства и ЖКХ.
Применение КИП в различных отраслях
Контрольно-измерительные приборы (КИП) широко применяются на предприятиях для контроля и управления различными технологическими процессами. КИП, предназначенные для работы в лабораториях, могут быть установлены на щитах или панелях, тогда как устройства для мобильных объектов часто монтируются в переносных корпусах или на автомобилях.
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.
КИП в металлообработке
Огромное значение для металлургии и металлообработки играют измерительные приспособления. Для регулирования и ведения ряда специфических, но необходимых процессов, во многих промышленных отраслях, включая металлообработку, используют контрольно-измерительный инструментарий. Системы измерительных приборов позволяют получить данные про линейные величины и другие параметры.
Примеры измерительных инструментов и приборов в металлообработке:
- Линейки и угольники. Их применяют для проверки правильности геометрических соотношений, которые являются основополагающим для конкретных значений.
- Микрометры. В основе их работы заложена контактная методика разграничения замеров линейного типа.
- Нутрометры. Они широко применяются для проведения вычислений различных линий и углублений, которые должны соответствовать техническому заданию или чертежу.
- Штангениструменты. Их широко используют для создания разметок шагом или замером конкретного типа путем замера шага по все той же методике описанной выше. К ним относят не только циркули, но и другие измерительные приборы и инструменты.
- Калибры, нормалемеры и остальные из этого ряда.
Также металлообработка, машиностроение, судостроение применяют в своей работе оборудование разъемоизмерительного типа, такие как, калибры, нормалемеры и остальные из этого ряда.
Для первоначальных стадий приготовления сплавов применяется коэрициметр. Его работа основана на существовании линейной связи между коэрцитивной силой и удельной поверхностью ферримагнитных порошков. Прибор дает возможность определить размеры зерен и контролировать процесс измельчения.
Для определения параметров металлических изделий применяются:
- Низкочастотный пермеаметр с магнитным перешейком.
- Карбоанализатор, измеряющий изменение потока в бруске, производимое заданной переменной магнитной силой.
- Электромагнитные весы, дающие возможность узнать о наличии примесей.
Сварные изделия подвергают исследованию на коррозию методом погружения в водные растворы кислот и солей. Степень стойкости к коррозии указывают на профилограмме.
Другие области применения
- Осуществления контроля микровлажности газов и различных вредоносных технологических испарений.
- Кислородных горелок и систем топливного обеспечения с управляемой подачей смеси кислорода и воздуха. Их назначение - переплавка, рафинирование производство сталепроката на станках, нагревательных печах и в ряде иных металлургических предприятий.
Особенности выбора и приобретения
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. Однако если речь идет о масштабном производстве, то необходимы контрольно-измерительные приборы и автоматика. Измерительная машина с автоматикой - это гарантия бесперебойного производства качественной продукции. Как правило, такие агрегаты имеют небольшие размеры, они по своей конструкции напоминают руку робота.
Как правило, заводы измерительных приборов продают свою продукцию самостоятельно или через дистрибьюторов. Потребителю выгоднее всего заключать сделки непосредственно с изготовителями, так как они могут предложить лучшую цену. Установка должна проводиться специалистами, компетентными в этом вопросе.
Наша компания предлагает выбрать по каталогу и купить приборы КИП и автоматики различного назначения. Контрольно-измерительную аппаратуру можно забрать на условиях самовывоза или заказать доставку по всей территории России.
| Тип прибора | Применение | Характеристики |
|---|---|---|
| Термометр | Измерение температуры | Диапазон температур, точность |
| Манометр | Измерение давления | Диапазон давлений, класс точности |
| Расходомер | Измерение расхода жидкости или газа | Диапазон расходов, тип среды |
| Уровнемер | Измерение уровня жидкости или сыпучих материалов | Диапазон уровней, тип материала |