Применение УВМ при автоматизации сортовых прокатов

Оглавление

Оглавление. 1

Глава 1 АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ. 2

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. 2

Глава 2. Технологические измерения и приборы в прокатном производстве. 16

2.1 ВВЕДЕНИЕ. 16

2.2 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ И СКОРОСТИ ПРОКАТЫВАЕМОГО МЕТАЛЛА. 18

2.2.1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДЛИНЫ.. 19

2.2.2 ФОТОИМПУЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДЛИНЫ.. 21

2.2.3 Фотоимпульсные измерители длины с прямым счетом импульсов. 24

Глава 3. Электрические машины и электропривод автоматических устройств. 28

3.1 BPAЩAЮЩИECЯ TPAHCФOPMATOPЫ.. 30

3.1.1 Назначение и устройство вращающихся трансформаторов. 30

3.1.2 Cинycнo-кocинycный вpaщaющийcя тpaнcфopмaтop. 32

3.1.3. Линейный вращающийся трансформaтop. 36

Глава 4 Управление процессами прокатного производства. 40

4.1ПPИMEHEHИE УBM ПPИ АBTOMАTИЗАЦИИCOPTOBЫX ПPOKATHЫX CTАHOB. 40

4.1.1 АCУ TП непрерывного мелкосортного стана. 40

4.1.2 Информационное сопровождение металла и начальная настройка стана. 41

4.1.3. Cиcтeмa ynpaвлeния cкopocтным peжимoм пpoкaтки (УCPП) 43

4.1.4. Cиcтeмa oптимaльнoro pacкpoя пpoкaтa (COPП) 44

4.1.5. ACУ TП бaлoчныx пpoкaтныx cтaнoв. 46

4.1.6. Aвтoмaтизиpoвaннaя cиcтeмa пpoгpaммнoгo yпpaвлeния пpoкaтными клeтями. 50

Глава 5. Автоматическое регулирование и регуляторы. 55

5.Типовые идеальные регуляторы непрерывного действия. 55

5.1.Пропорциональные регуляторы. 55

5.2. Интегральные регуляторы. 57

5.3. Пponopцuoнaльнo-интeгpaльныe регуляторы. 58

5.4. Пponopцuoнaльнo-дuффepeнцuaльныe регуляторы. 59

5.5 Пponopцuoнaльнo-uнтeгpaльнo-дuффepeнцuaльныe peгyлятopы. 60

Глава 1 АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Задачей контроля (от французского controleтАФпроверка чего-либо) является обнаружение событий, определяющих ход того или иного процесса. В случае, когда эти события обнаруживаются без непосредственного участия человека, такой контроль называют автоматическим.

Важнейшей составной частью контроля является измеВнрение физических величин, характеризующих протекание процесса. Такие физические величины называются парамеВнтрами процесса. Металлургические процессы в основном характеризуются значениями таких физических величин (параметров), как температура, давление, расход и колиВнчество, химический состав и концентрация жидких, пароВнвых и газовых сред; уровень жидкого металла и сыпучих материалов; гранулометрический состав (крупность) и влажность шихтовых материалов, давление (вакуум) в технологических линиях и агрегатах.

Измерением называют нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных техниВнческих средств.Конечной целью любого измерения являВнется получение количественной информации об измеряемой величине. В процессеизмерения устанавливается,во сколько раз измеряемая физическая величина больше или меньше однородной с нею в качественном отношении физиВнческой величины, принятой за единицу.

Число, выражающее отношение измеряемой величины к единице измерения, называется числовым значением измеВнряемой величины. Оно может быть целым илидробным, ноявляется отвлеченным числом. Значение величины, приняВнтое за единицу измерения, называется размером этой величины.

Если Q-измеряемая физическая величина, |Q|-неВнкоторый размер физической величины, принятой за едиВнницу измерения, q тАФ числовое значение величины Q в приВннятой единице измерения, то результат измерения величиВнны Q может быть представлен следующим равенством:

Q=q |Q| (1)

Уравнение (1) называют основным уравнением измереВнния. Из него следует, что значение q зависит от размера выбранной единицы измерения |Q|. Чем меньше выбранВнная единица, тем больше для данной измеряемой величины будет числовое значение. Например, длина 1 м равна 10дм, 100 см и т.д.

Результат всякого измерения является именованным числом. Поэтому дляопределенности написания результата измерения рядом с числовым значением измеряемой велиВнчины ставится сокращенное обозначение принятой единицы измерения. С 1963 г. в СССР введена как предпочтительВнная Международная система единиц по ГОСТ 9867тАФ61. которая сокращенно обозначается СИ. На основе учета реВнзультатов первого периода внедрения ГОСТ 9867тАФ61 и приВннятого в 1978 г. Постоянной комиссией СЭВ по стандартиВнзации стандарта СТ СЭВ 1052тАФ78 ВлМетрология. Единицы физических величинВ» в СССР разработан ГОСТ 8.417тАФ81 ВлГСИ. Единицы физических величинВ» со сроком внедрения с 1 января 1982 г. СИ принята в большинстве стран мира (свыше 130) и признана всеми международными организаВнциями.

Кратные и дольные единицы измерения образуются из наименований единиц СИ при помощи установленных ГОСТ 8.417тАФ81 приставок для образования кратных и дольных единиц, приведенных в приложении 1.

Сведения о значениях измеряемых физических величин называют измерительнойинформацией.

Сигналом измерительной информации называется сигВннал, функционально связанный с измеряемой физической величиной (например, сигнал от термометра сопротивлеВнния).

Средством измерения (СИ) называют техническое устВнройство, используемое при измерениях и имеющее нормиВнрованные метрологические свойства.

Сигнал измерительной информации, поступающий на вход средства измерений, называют входным сигналом, получаемый на выходе, - выходным сигналом средства измерений.

Для контроля параметров технологических процессов в большинстве случаев используется не одно, а несколько средств(измерения и преобразования сигналов, образуюВнщих канал измерения этого параметра.

Существуют три основные вида средств измерений: меВнры, измерительные преобразователи, измерительные приборы.

МератАФэто средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Меры бывают однозначные, и многозначные. Примерами однозначных мер являются: катушки сопротивления, каВнтушки индуктивности, нормальные элементы и др. К мноВнгозначным мерам относятся: магазины сопротивлений, индуктивностей и емкостей, калибраторы напряжения и тоВнка и др.

Измерительный преобразователь тАФ это средство измеВнрении, предназначенное для выработки сигнала измерительВнной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддаВнющейся непосредственному восприятию наблюдателем (в практике часто применяется термин ВлдатчикВ»),

Измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т.е. первый в канале измерения (изВнмерительной цепи), называется первичным измерительным преобразователем (или сокращенно первичным преобразоВнвателем). Например, сужающее устройство (диафрагма) для измерения расхода, электрод сигнализатора уровня и т.п.

В системах автоматического контроля применяются устройства для выдачи сигнала о выходе значения пари метра за установленные пределы. Причем сигнал появляВнется при наличии самого факта выхода независимо от его размера. Такие устройства называют датчиками-реле или сигнализаторами.

Для удовлетворения возросших потребностей промышВнленности создана Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), представВнляющая собой эксплуатационно, информационно, энергетически, метрологически и конструктивно организованную совокупность средств измерений, средств автоматизации,, средств управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предназначенных для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления проВнизводственными процессами, технологическими линиями и агрегатами (ГОСТ 26.207тАФ83. ГСП. Основные положеВнния). Номенклатура технических средств ГСП в настоящее время насчитывает свыше 2 тыс. типов изделий, организаВнция ГСП дает возможность создавать самые разнообразные, любой сложности системы автоматического контроля, реВнгулирования и управления из стандартизованных средств измерения и средств автоматизации.

В зависимости от вида энергии питания, входных и выВнходных сигналов ГСП разделяют на электрическую, пневматическую и гидравлическую ветви. В основном применяВнют средства электрической и изредка пневматической ветВнвей ГСП, которыми предусмотрены общепромышленные унифицированные электрические и пневматические сигналы передачи информации со следующими (пределами) измеВнрений:

сигнал постоянного тока 0тАФ5; 5тАФ0тАФ5; 0тАФ20; 4тАФ20 мА;

сигнал напряжения постоянного тока 0тАФ1; 1тАФ0тАФ1;

0-Ю; ЮтАФ0тАФ10В;

сигнал напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц 0,25тАФ0тАФ0,25; 0тАФ0,5; 1тАФ0тАФ1; 0тАФ2 В (у приборов с сигналами напряжения переменного тока частотой 50 и 400 Гц, основанных на измерении взаимной индуктивноВнсти, пределы измерения взаимной индуктивности выбираВнются из ряда 0тАФ10; 10тАФ0тАФ10; 0тАФ20 МГн при номинальВнном токе питания 0,125 или 0,32 А. Противоположные знаВнчения взаимной индуктивности получаются при перемене фазы напряжения питания на 180В°);

частотный сигнал переменного тока {наиболее широко применяется сигнал с диапазоном частот 4тАФ8 кГц);

пневматический сигнал с переделами изменения давлеВнния 0,02тАФ0,1 МПа.

На металлургических предприятиях в основном примеВнняется аппаратура, использующая электрические сигналы.

Средство измерения, с помощью которого измерительВнная информация выдается в форме, доступной для непосредВнственного восприятия наблюдателем, называется измерительным прибором. В практике для измерительных приборов, устанавливаемых на щитах контроля и управления, применяется термин вторичный прибор т. е.устройство, восВнпринимающее сигнал от первичного или передающего измеВнрительного преобразователя и выражающее его в воспринимаемом виде с помощью отсчетного устройства (шквалы, диаграммы, интегратора, сигнального устройства).

К первичным преобразователям также относят и отборВнные устройства. Отборным устройством (отбором) называВнют устройство, устанавливаемое на трубопроводах и техноВнлогических агрегатах и служащее для непрерывного или периодического отбора контролируемой среды и передачи" ее параметров к измерительному преобразователю или изВнмерительному прибору. В отличие от первичного измериВнтельного преобразователя отборное устройство передает к измерительному прибору или преобразователю измеряеВнмую величину, не изменяя ее физической природы (наприВнмер, отбор давления среды в технологическом аппарате и передача его по импульсной трубке для измерения к маВннометру). Импульсной трубкой называют трубопровод неВнбольшого диаметра обычно от 1/2 до 2 связывающий технологический объект с преобразователем или измерительным прибором.

Место установки отборных устройств и первичных измеВнрительных преобразователей, может сильно влиять на точВнность измерения, поэтому технологам с особым вниманием необходимо относиться к выбору мест установки датчиков, отборов давления, разрежения и проб на химический анаВнлиз.

Отборные устройства располагаются на границе соприВнкосновения технологического оборудования и технологичеВнских трубопроводов с измерительной системой. Для монтажа отборных устройств используются специальные закладные конструкции тАФ устройства, встраиваемые в технологическое оборудование и трубопроводы и обеспечиВнвающие:

а) установку на них первичных измерительных преобВнразователей и местных измерительных приборов таким образом, чтобы чувствительный элемент преобразователя или прибора находился в зоне измерения технологическоВнго параметра, например, показывающего ртутного термоВнметра или термоэлектрического термометра (термопары) (см. рис. 4, а, б);

б) присоединение импульсного трубопровода и закрепВнление запорного устройства, если первичный измерительный преобразователь или местный измерительный прибор устаВннавливается на некотором расстоянии от технологического аппарата или трубопроводов, например, манометра бесшкального с дистанционной передачей показаний, манометра местного показывающего (см. рис. 4,в,г).

Совокупность средств измерений и вспомогательных 1 устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки передачи и (или) использования в автоматических системах управления, называется измерительной системой.

К вспомогательным устройствам измерительной систеВнмы относятся устройства, предназначенные для питания энергией средств измерения, защиты их от внешних воздейВнствий, внутренних перегрузок и т. д.

В зависимости от назначения и поставленных задач изВнмерительная система может включать в себя один или несколько измерительных преобразователей и измерительных приборов.

Под определением системы автоматизации следует поВннимать совокупность приборов и средств автоматизации (измерительной, преобразующей, передающей, исполнитель-

Рис.4. Примеры установки первичных измерительных преобразователей для изВнмерения температуры и отборных устройств для измерения давления газа:

атАФустановка стеклянного показывающего термометра ртутного углового в заВнщитной оправе на трубопроводе; б тАФ установка термометра термоэлектрического (термопары) на трубопроводе или металлической стенке с внутренней кирпичной кладкой; втАФустановка отборного устройства для измерения давления газа; гтАФ закладная конструкция отборного устройства для измерения давления газа; 1тАФ термометр показывающий ртутный стеклянный угловой; 2 тАФ термометр термоВнэлектрический (термопара); 3тАФ импульсная трубка; 4тАФ вентиль; 5тАФпрокладка; 6тАФзаглушка; 7тАФштуцер; 8тАФзакладная конструкция (перед установкой преобВнразователей, измерительных приборов; присоединением импульсной линии или запорного органа пробки-заглушки и прокладки с закладных конструкций сниВнмают); 9тАФлегкоснимаемый изоляционный слой.

ной и другой аппаратуры, а также вычислительной техниВнки), связанных между собой каналами связи в единые системы. Например, измерительные системы, системы авто-матического управления (регулирования), системы сигнализации, защиты и управления технологическим проВнцессом.

В показывающих приборах измерительная информация воспроизводится положением стрелки или какого-либо другого указатели относительно отметок шкалы прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок, расположенВнных вдоль какой-либо линии, и проставленных около некоторых из них чисел отсчета или других символов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины.

Для каждого измерительного прибора устанавливается диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным ее значением.

Любые технические измерения относительны, поскольВнку всегда существует положительная или отрицательная разность между наблюдаемым или численным значением измеряемой величины иее истинным значением, называемая погрешностью. Таким образом, погрешность тАФ это отВнклонение результата измерения от истинного значения изВнмеряемой величины.

Погрешности измерения в зависимости от их происхожВндения разделяются на три группы: систематические погрешВнности, случайные погрешности и субъективные погрешноВнсти (промахи).

Систематические погрешности имеют постоянный харакВнтер и по причинам возникновения делятся на: инструменВнтальные погрешности; погрешности от неправильной установки средств измерений; погрешности, возникающие вследствие внешних влияний; методические (теоретические) погрешности.

Инструментальные погрешности могут вызываться конВнструктивными и технологическими погрешностями, а также износом и старением средств измерений.

Конструктивные погрешности вызываются несовершенВнством конструкции или неправильной технологией изготовВнления средства измерения. Плохая балансировка измериВнтельного механизма, неточности при нанесении отметок шкалы, некачественная сборка прибора вызывают технологическую погрешность. Конструктивнаяпогрешность у приборов одного типа постоянна, технологическая же погрешВнность меняется от экземпляра к экземпляру.

Длительная или неправильная эксплуатация прибора, а также длительное хранение приводят к погрешностям, которые называют погрешностями износа и Старения.

Погрешности от неправильной установки могут вызыВнваться наклоном прибора, т. е. отклонением от нормального рабочего положения; установкой на ферромагнитный щит прибора, градуированного без щита; близким расположеВннием друг к другу однотипных приборов.

Погрешности, возникающие вследствие внешних влияВннии. вызываются вибрацией,электромагнитными полями,конвекцией нагретого воздуха и др.

Следует иметь в виду, что наиболее сильное воздействие на показания приборов оказывает изменение температуры окружающей среды. Даже незначительные перепады темВнпературы между отдельными элементами прибора приводят к заметным погрешностям вследствие, например, возникноВнвения паразитных термо-э.д.с., или по другим причинам. Поэтому не рекомендуется устанавливать измерительные приборы вблизи источника тепла.

Методические погрешности возникают в результате неВнсовершенства методаизмерений и теоретических допуВнщений (использование приближенной зависимости вместо точной). К таким погрешностям относятся, например, поВнгрешности, обусловленные пренебрежением внутренним соВнпротивлением (проводимостью) прибора, т. е. пренебрежеВннием собственным потреблением электроэнергии.

Для исключения погрешности до начала измерений слеВндует определить причину, вызывающую погрешность, и устВнранить ее. Например, если погрешность вызывается влиянием внешнего электромагнитного поля, то нужно либо экранировать прибор, либо удалить источник помехи. Для исключения температурной погрешности средство измереВнний термостатируют, вибрацию устраняют путем установки амортизаторов. В процессе измерения погрешность устраняВнется применением специальных методов измерения.

Исключение погрешности после проведения измерений достигается путем введения соответствующей поправки,в показания приборов, численно равной систематической погрешности, но противоположной ей по знаку.

В некоторых случаях применяют не поправку, а попраВнвочный множитель тАФ число, на которое нужно умножить результат измерения, чтобы исключить систематическую погрешность. Поправочные множители применяются для исключения систематической погрешности делителей наВнпряжения, плеч отношения в мостах и т. п.

Случайные погрешности вызываются независящими друг от друга случайными факторами и изменяются слуВншанным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Проявляются случайные погрешности в том. что при измерениях одной и той же неизменной величины одним и тем же средством измерения и с той же тщательВнностью, получают различные показания. Следует отметить, что если при повторных измерениях одной и той же величины одним и тем же средством измерения получают соверВншенно одинаковые результаты, то это обычно указывает не на отсутствие случайной составляющей погрешности, а на недостаточную чувствительность средства измерения. ПлотВнностью совпадающие, как и сильно разнящиеся результаты наблюдений при измерениях одинаково свидетельствуют о их неточности. Случайные погрешности могут возникнуть, например, из-за трения в опорах, люфтов в сочленениях киВннематической схемы измерительного прибора, неправильВнного режима работы электронных устройств и по многим другим, трудно объяснимым причинам. Знак случайных поВнгрешностей выражается в виде В±.

Субъективные погрешности (промахи)-это погрешноВнсти, вызванные ошибками лица, производящего измерение например, неправильный отсчет по шкале прибора, неверВнное подключение проводов к датчику и др.).

Погрешности средств измерений устанавливаются при поверкетАФопределении метрологическим органом погрешВнностей средств измерений и установления пригодностиихк применению (применять сочетание слов Влповерка показаВннийВ» не рекомендуется, следует говорить Влповерка средств измеренийВ»). Слово проверка применяется для установления комплектности чего-то, оценки состояния взаимодейстВнвия элементов, например, электрической схемы.

Совокупность операций по доведению погрешностей средств измерений до значений, соответствующих техничеВнским требованиям, называется юстировкой средств измереВнний.Зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы, называется градуировочной харакВнтеристикой. Определение градуировочной характеристики называется градуировкой средств измерения (термин ВлтаВнрировкаВ» применять не рекомендуется).

Различают абсолютные и относительные погрешности измерения.

Абсолютная погрешность D-это разность между измеренным Х и истинным значениями измеряемой величиВнны. Абсолютная погрешность выражается в единицах изВнмеряемой величины

(2)

Поскольку истинное значение измеряемой величины опВнределить невозможно, вместо него в практике используют действительное значение измеряемой величины, которое находят экспериментально по показаниям образцовых средств измерений. Таким образом, абсолютную погрешВнность находят по формуле

(3)

Относительная погрешность- это отношение абсоВнлютной погрешности измерения к истинному (действиВнтельному) значению измеряемой величины, выраженное в процентах:

(4)

Пример I. Определить абсолютную и относительную погрешноВнсти измерения давлении, если при действительном значении давления среды 70 кПа показание прибора равно 68,5 кПа.

Из выражения (3) находим абсолютную погрешность измерения:

D=68,5тАФ70=-1.5кПа.

Согласно выражению (4) относительная погрешность

Абсолютная погрешность измерительного прибора тАФ это разность между показанием прибора и истинным значеВннием измеряемой величины. Поскольку, как указывалось выше, истинное значение величины остается неизвестным, на практике вместо него пользуются действительным знаВнчением величины , отсчитанное по образцовому прибору. Таким образом

(5)

Поправкой называют величину, одноименную с измеряВнемой, которую следует алгебраически прибавить к показаВнниям прибора, чтобы получить действительное значение. Поправка равна абсолютной погрешности измерения, взяВнтой с обратным знаком.

Относительная погрешность измерительного прибора-это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к действительному значению измеряемойимвеличины. На практике, как правило, относительную поВнгрешность выражают в процентах:

(6)

Приведенная погрешность измерительного прибора-это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению (обычно выражается в процентах):

(7)

Нормирующее значение-условно принятое значение, которое может быть равным верхнему пределу измереВнний, диапазону измерений, длине шкалы и др. Как правило, за нормирующее значение принимаются: конечное значение диапазона измерений (для приборов, имеющих нулевую отметку на краю шкалы); арифметическая сумма конечных значении диапазона измерений [для приборов, имеющих двустороннюю шкалу (нулевая отметка в середине шкалы). Например, для термометра со шкалой от минус 50 до плюс 50 В°С величина будет определяться суммой 50+50=100]; разность конечного и начального значений диапаВнзона измерений для приборов со шкалами без нуля (так называемые шкалы-с Влподавленным нулемВ»). Например, для потенциометра со шкалой 300тАФ1600В°С величина будет определяться разностью 1600тАФ300 ==1300.

Необходимо отметить, что приведенная погрешность хаВнрактеризует лишь метрологические свойства самого прибоВнра, а не погрешность измерений, полученных с помощью этого прибора, которые могут выражаться только в виде абсолютной погрешности. Абсолютная и относительная поВнгрешности в соответствии с выражениями (5), (6) и (7) связаны с приведенной следующими соотношениями:

(8)

(9)

Как видно из уравнения (9) относительная погрешВнность практически всегда больше приведенной (кроме случая, когда измеряемая величина больше, например, верхнего предела измерения, т.е..> ). Причем, чем меньше значение измеряемой величины , тем больше отВнносительная погрешность. Поэтому измерительные прибоВнры рекомендуется выбирать таким образом, чтобы при изВнмерениях указатель находился во второй половине шкалы, а также подбирать предел измерения образцового прибора таким образом, чтобы он превышал предел измерения поВнверяемого прибора не более чем на 25 %.

На показания приборов оказывают значительное влияВнние внешние факторы, называемые влияющими величинами.

Область значений влияющей величины, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на средства измерения данного вида в качестве нормальной для этих средств измерений, называется нормальной областью значений. Принормальном значений влияющей величины погрешность средств измерения минимальна. Условия применения средств измерений, при которых влияющие величины (темВнпература и влажность окружающего воздуха, характер вибрации, напряжение питания, величина внешнего магВннитного и электрического поля и т.д.) находятся в предеВнлах нормальной области значений, называются нормальВнными условиями применения средств измерений. НормальВнные условия оговариваются в технических условиях заводов-изготовителей средств измерений.

Погрешность средств измерений, используемых в норВнмальных условиях, называется основной погрешностью.Изменение погрешности средств измерений, вызванное отВнклонением одной из влияющих величин от нормального значения, называется дополнительной погрешностью.

В зависимости от основной и дополнительной погрешноВнсти средствам измерений присваиваются соответствующие классы точности.

Класс точности - обобщенная характеристика средства измерения, определяемаяпределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойстВнвами средства измерения, влияющими на точность, значеВнния которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Средства измерений выпускаются на следующие класВнсы точности: 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0.1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств (под точностью средств измерений понимается качество измерений, отражающее близость к нулю его поВнгрешностей). На циферблаты, щитки, корпуса средств, изВнмерений наносят условные обозначения класса точности, включающие числа и прописные буквы латинского алфаВнвита.

Пределом допускаемой погрешности средства измерений называется наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению. Предел допускаемой основной погрешности может выражаться одним из трех способов в форме абсолютной погрешности, относительной погрешности и приведенной погрешности.

Для средств измерений, у которых нормируются абсоВнлютные погрешности, класс точности обозначается прописВнными буквами латинского алфавита или римскими цифраВнми. В определенных случаях добавляются индекс в виде арабской цифры. Такое обозначение класса точности не связано с пределом допускаемой погрешности, т.е. носит условный характер.

Для средств измерений, у которых нормируется привеВнденная или относительная погрешность, класс точности обоВнзначается числами и существует связь между обозначением класса точности и конкретным значением предела допускаВнемой погрешности.

При выражении предела допускаемой основной погрешВнности в форме приведенной погрешности класс точности обозначается числами, которые равны этому пределу, выВнраженному в процентах. При этом обозначение класса точВнности зависит от способа выбора нормирующего значения. Если нормирующее значение выражается в единицах измеВнряемой величины, то класс точности обозначается числом, совпадающим с приведенной погрешностью. Например, если v=1,5%, то класс точности обозначается 1,5 (без кружка). Если нормирующее значение принято равным длиВнне шкалы или ее части, то обозначение класса точности (пpи v==l,5 %) будет иметь вид 1,5 (в кружке).

При выражении предела допускаемой основной погрешВнности в форме относительной погрешности необходимо руВнководствоваться следующим.

Предел допускаемой относительной погрешности соВнгласно выражению (6)

(10)

гдетАФ предел допускаемой абсолютной погрешности;

Х тАФ измеренное значение.

В том случае, когда предел относительной погрешности остается постоянным во всем диапазоне измерений выраВнжение (10) имеет вид:

(11)

где с тАУ постоянное число.

Если же предел относительной погрешности изменяется, то

(12)

где с и dтАФпостоянные числа, причем стАФчисленно равно относительной погрешности на верхнем пределе измерения, a dтАФчисленно равно погрешности на нижнем пределе изВнмерения, выраженной в процентах от верхнего предела;

тАФконечное значение диапазона измерений.

В первом случае число, обозначающее класс точности и предел допустимой основной погрешности, выраженной в процентах, совпадают. Это число заключается в кружок.

Во втором случае в обозначение точности входят два числа, которые разделяются косой чертой (первое с, второе d). Например, 0,02/0,01, без кружка.

Погрешности ряда средств электрических измерений нормируются по двухчленной формуле вида:

(13)

где е и fтАФпостоянные числа ( е=с-d; f=d)

В этом случае в условное обозначение класса точности входит только число е, которое заключают в кружок. Таким образом, обозначение класса точности не отличается от слуВнчая с постоянной относительной погрешностью.

Пример 2. Основная погрешность потенциометра постоянного тока в диапазоне 0тАФ50 мВ нормируется по формуле

гдетАФпоказания потенциометра, мВ.

Условное обозначение класса точности тАФ0,05 (в кружке). Предел допускаемой погрешности: в конце диапазона измерения для этого прибора

в середине диапазона

Таким образом, фактическая относительная погрешВнность потенциометра значительно превышает число, указанВнное в условном обозначении класса точности. Поэтому при проверке приборов, погрешности которых нормированы по Двухчленным формулам, следует во избежание ошибок особенно внимательно относиться к анализу погрешности обВнразцовых и рабочих средств измерений. Примеры обознаВнчений класса точности средств измерений представлены в табл. 1.

Применяются и другие обозначения класса точности. В эксплуатационной документации на средства измеВнрений указываются государственные или отраслевые станВндарты, в соответствии с которыми установлен класс точВнности.

По классу точности прибора можно определить его доВнпустимые погрешности и

Для приборов с нулем в начале шкалы абсолютная осВнновная погрешность

(14)

где КтАФкласс точности прибора; тАФнормирующее знаВнчение, равное верхнему пределу показаний прибора.

Тогда, согласно выражению (7), приведенная основная погрешность прибора

(15)

Для приборов, имеющих шкалу Влс подавленным нулемВ», необходимо дополнительно учитывать погрешность показаВнний на начальной отметке шкалы. Для таких приборов абВнсолютная основная погрешность

(16)

где ЕтАФдиапазон шкалы прибора; ДтАФдиапазон ВлподавлеВннияВ» (нижний предел измерения); dтАФзначение поправки на Влподавление нуляВ» (для приборов классов 0,5 и 1,0 d=В±0,15; для класса 1,5- d=В± 0,25).

Заменяя в выражении (7) на Е, получим, что для приборов с Влподавленным нулемВ» приведенная основная поВнгрешность определяется следующим образом;

(17)

или

(18)

Таким образом, для этого типа приборов численное знаВнчение приведенной основной погрешности будет превышать число, указанное в условном обозначении класса точности на величину dД/Е.

Пример 3. Определить погрешность потенциометра типа КСП3-П класса точности 1,5 для измерения температуры, имеющего шкалу +300¸1600 В°С. По (16) находим, что абсолютная основная поВнгрешность на всех точках шкалы не должна превышать значения

Приведенная основная погрешность согласно выражению (17)

или по формуле (18)

Пример 4. Определить погрешность вторичного прибора типа КСДЗ класса точности 1,0 для измерения расхода со шкалой 0тАФ400. Согласно (14) определяем абсолютную основную погрешность:

.

Приведенная погрешность по формуле (15) =В±K=В±l,0 %.

Вариацией показаний прибора называется разность между значениями отдельных показаний прибора, соответствующих одному и тому же значению измеряемой величиВнны, полученных при приближении к нему как от меньших значении к большим, так и от больших к меньшим. Вариация показаний определяется одновременно с основной поВнгрешностью как разность действительных значений измеВнряемой величины (по показаниям образцового прибора), соответствующих одной и той же отметке шкалы поверяеВнмого прибора сначала при увеличении (прямое направлеВнние), а затем при уменьшении (обратное направление) значения измеряемой величины. При нескольких подходах к данной точке диапазона измерений в каждом из двух наВнправлениях вариация определяется как средняя разность.

Вариация обычно выражается в процентах от принятого нормирующего значения где - значения измеряемой величины при прямом и обратном наВнправлениях подхода к данной точке измерения; тАФнорВнмирующее значение,

Вариация показаний вызывается появлением трения в опорах, люфтами, износом кернов, подпятников и др.

Вариация показаний не должна превышать 0,2 % для приборов класса точности 0,25 и выше и половины допустимого значения основной погрешности для приборов остальВнных классов точности.

Измерительные приборы характеризуются также и чувВнствительностью, под которой понимается отношение измеВннения си

Вместе с этим смотрят:

11-этажный жилой дом с мансардой

14-этажный 84-квартирный жилой дом

16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре

180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке

2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном