1. История возникновения и развития метрологии




Название1. История возникновения и развития метрологии
страница1/10
Дата конвертации24.12.2012
Размер1.11 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
1. История возникновения и развития метрологии.

Метрология – наука об измерениях, методах обеспечения их повсеместного единства и способах достижения требуемой точности.

В истории развития метрологии можно выделить 4 этапа:

Мвр=Мпр

-на 1м этапе количественная оценка величины сводилась к выражению больше или меньше, что давало представление об относительном представлении, об изучаемых величинах. На этом этапе отсутствует понятие единицы измерения, а, следовательно, не могло быть количественной оценки. Все применяемые в то время для оценки проявления величин технического устройства являлись прообразом современных средств измерения. Академик Петербургской Академии наук Георг Гейхман занимался изучением действия атмосферного электричества и создал первый прообраз измерительного устройства. Он доказал, что при воздействии измерительной величины возникает вращающий момент (Мвр.), т.е. чем больше измеряемая величина, тем больше вращающий момент. Ломоносов усовершенствовал конструкцию прибора Гейхмана и добавил элемент, создающий противодействующий момент для приведения условий фиксирования нити. условие измерения.-



-2ой этап метрологии относится и первая половина 19века, связан с попытками подвести метрологическую базу под измерение электрических величин. Под метрологической базой понимали наличие величин измерения, и их воспроизведение в материализованном виде в качестве мер с наивысшей точностью. На этом этапе во многих научных лабораториях мир при изучении действительного электрического тока были созданы разнообразные меры физических величин, которые применяются в качестве эталонов, в этих единицах производили измерения и оценивали их результат. Например, единицей измерения сопротивления в Германии соответствующего сопротивления столба ртути, высотой 1м и сечением 1мм2 при температуре 0 С, а во Франции сопротивление железной проволоки длиной 1км и диаметром 4мм при 0 С – Брэгге. На этом этапе большая заслуга принадлежит академику Якоби, который в 1848 году предложил использовать единую единицу измерения сопротивления – сопротивления медной проволоки длиной 7,62м – 25 англ. фунтов и весом 22,5г – 342 грана, навитой спиралью на катушку из изоляционного материала. Это способствовало систематизации и узакониванию единой ед. измерения для всего мира.

-3ий этап относится ко 2ой полов. 19 века, связан с установлением научно-обоснованных электрических и магнитных единиц измерения, а так же в выработке документации по созданию эталонов этих единиц, базируясь на работах Гаусса. Британская ассоциация предложила использовать абсолют. Электростатические и электромагнитные системы под названием СГС, которые оказались неудобными для практического использования и в 1881г. в Париже на конгрессе по электричеству была официально принята система СГС и практическая система ед. измерения, созданная на её базе. В 1893 г (Чикаго) на втором международном конгрессе по электричеству были приняты определения по воспроизведению ед. сопротивления (Ом) и силы тока (А).

-4ый этап относится к периоду после окончания 2ой Мировой войны. В 1948 принято решение о переходе от международной эл. величины к абсолютным практическим, производным от системы СГС. Решениями 10 конференции по мерам и весам(1954) и 11ой конференции (1960) были принята новая практическая система единиц (м, кг, сек, ампер, кельвина, кандела) и 2е дополнительные (радиан, стереорадиан).

В 1969г была добавлена 7ая основная единица, которая ни имеет эталона – моль.

2. Состояние и особенности применения измерительной техники в горной промышленности.

Специфические условия эксплуатации в горной промышленности:

- необходимость соблюдения ПБ, действующих в угольной промышленности при проведении измерений (постоянный контроль СН4);

- необходимость обеспечения специальных конструктивных мероприятий по соблюдению взрывозащищённости, искробезопасности, защиты от влаги и и пыли и т.д.

Особенности применения измерительной техники в горной промышленности:

- использование нестандартных измерительных устройств, имеющие низкие метрологические характеристики;

- ограниченное применение измерительных приборов имеющих аналоговый выходной сигнал (предпочтение к дискретным сигналам или датчикам);

- отсутствие переносных, простых по конструкции и надёжных измерительных устройств;

- необходимость высокой квалификации обслуживающего измерительную технику персонала в том числе при поверке и испытанию приборов.

3. Направления и перспективы развития измерительной техники в горной промышленности.

Можно выделить следующие направления развития измер техники в г.п.:

- создание информационно-измерительных систем, повышающих безопасность горного производства (средства контроля метана + безопасность эксплуатации электрических цепей);

- разработка и создание высокоэффективных и надёжных измерительных устройств и средств контроля для автоматизации отдельных технологических процессов с целью повышения производительности (датчики порода-уголь, датчики нагрузки горных машин);

- создание унифицированных средств измерения, учитывающих условие эксплуатации горной промышленности;

- широкое использование для контроля и измерения параметров технологических процессов микроконтроллеров, микро ЭВМ, с целью повышения точности и достоверности измерительной информации, прогнозирование состояния объекта управления, диагностирование работы отдельных машин и механизмов (контроль вибрации);

- создание условий для безлюдной выемки угля и полного контроля за технологическим процессом в ходе автоматического управления;

- охрана окружающей среды и экология;

- контроль качества угля (влажность и зольность);

- использование новейших достижений в области естественных наук для создания новых нетрадиционных средств измерения применительно к условиям горной промышленности.

Перспективы использования измер. техники в у.п.:

- создание информационно измерительных систем, повышающих безопасность горного производства и производительность;

- разработка и создание высокоэффективных и надёжных измерительных устройств и

средств контроля для автоматизации отдельных технологических процессов с целью

повышения производительности;

- создание унифицированных средств измерения, учитывающих условие эксплуатации горной промышленности;

- широкое использование для контроля и измерения параметров технологических процессов микроконтроллеров, микро ЭВМ, с целью повышения точности и достоверности измерительной информации, прогнозирование состояния объекта управления, диагностирование работы отдельных машин и механизмов, а также создание условий для безлюдной выемки угля;

- использование новейших достижений в области естественных наук для создания

новых нетрадиционных средств измерения применительно к условиям горной

промышленности.

4. Основные понятия и определения метрологии.

Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах, обеспечения и единства и способах достижения требуемой точности.

Единство – это применение в результатах измерений узаконенных единиц, а погрешность результата измерений определена заданной вероятностью.

Точность измерения – это качество измерений отражающее фактическую близость результатов измерений к истинному значению измеряемой величины.

*Главное требование технических измерений это обеспечение их единства и точности.

Технические измерения – это измерение физических величин с помощью специальных физических и технических методов и средств измерения.

Технологические измерения – это измерения режимных параметров протекающих в технологических процессах с помощью специальных методов и средств измерения, в том числе и имеющие не стандартизованные метрологические характеристики.

Технологические измерения – это область измерительной техники объединяющие измерительные устройства и методы измерения, используемые в технологических процессах горной промышленности.

Контроль – отражение качественной стороны свойств объекта при котором устанавливается соответствии между свойством и нормой.

Измерения – это нахождение истинного значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств измерения


Три основных отличительных признака измерения от контроля:

  • измерение носит познавательный характер;

  • измерение проверяется путём физического эксперимента;

  • при измерении осуществляется сравнение полученной измеряемой информации с единицей измерения.

5. Измерительные устройства. Классификация измерительных устройств.

Средства измерений представляют собой совокупность технических средств, используемых при различных измерениях и имеющих нормированные метрологические свойства, т.е. отвечающих требованиям метрологии в части единиц и точности измерений, надежности и воспроизводимости получае­мых результатов, а также требованиям к их размерам и конструкции.

Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу фи­зической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

К средствам измерений относят: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки и измерительные системы.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью (гиря – мера массы, точный кварцевый генератор – мера частоты электрических колебаний). Меры бывают однозначные и многозначные. Однозначные меры (например, гиря, образцовая катушка сопротивлений) воспроизводят одно значение физической величины. Многозначные меры (например, магазин сопротивлений) служат для воспроизведения ряда значений одной и той же физической величины.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы подразделяют на показывающие и регистрирующие. Различают также приборы прямого действия и приборы сравнения, аналоговые и цифровые приборы, самопишущие и печатающие приборы.

Измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.

По характеру преобразования различают аналоговые, цифро-аналоговые, аналого-цифровые преобразователи. По месту в измерительной цепи различают первичные и промежуточные преобразователи. Выделяют также масштабные и передающие преобразователи. В практике электрических измерений наибольшее распространение получили масштабные преобразователи, т.е. такие, у которых выходная величина в заданное число раз отличается от входной.

К ним относятся измерительные трансформаторы тока и напряжения, делители напряжения, шунты, добавочные сопротивления, измерительные усилители и т.п. Эти преобразователи позволяют расширить пределы измерений приборов, дают возможность создать многодиапазонные приборы, позволяющие измерять различные электрические величины, повышают безопасность работы с приборами.

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте. Измерительную установку, применяемую для поверки, называют поверочной установкой. Измерительную установку, входящую в состав эталона, называют эталонной установкой. Некоторые большие измерительные установки называют измерительными машинами.

Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных при­боров, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

Наиболее многочисленная группа СИ - измерительные приборы и преобразователи, которые обобщенно называются измерительными устройствами (ИУ).

Классификация ИУ:

1. По используемым физическим процессам ИУ разделяют на механические, электромеханические, электронные, оптоэлектронные и т.п.

2. По физической природе измеряемой величины различают вольтметры, амперметры, термометры, манометры, уровнемеры, влагомеры и т.д.

3. По виду измеряемой величины или сигнала измерительной информации, а также по способу обработки сигнала приборы делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах показания являются непрерывной функцией измеряемой величины, т.е. могут также, как и измеряемая величина, принимать бесконечное множество значений. При этом во время показания могут быть как непрерывной, так и дискретной (прерывистой) функцией измеряемой величины, т.е. различают приборы непрерывного и дискретного действия.

4. По виду сохранения информации приборы принято также разделять на показывающие, допускающие только отсчитывание показаний, и регистрирующие, в которых предусмотрена автоматическая регистрация показаний.

5. По структурным признакам ИУ также можно классифицировать по числу каналов и по временной последовательности преобразований входных сигналов. В зависимости от числа входных сигналов, несущих информацию об измеряемой величине, ИУ бывают с одним (например – вольтметр), двумя (фазометр) и более входами, т.е. соответственно одно-, двух- и многоканальными.

6. В зависимости от временной последовательности преобразований входных сигналов (если их более чем 2) различают ИУ с одновременным (параллельным) и последовательным преобразованием.

7. По точности ИУ делят на образцовые, используемые для поверки других ИУ и утвержденные в качестве образцовых, и рабочие, используемые непосредственно в практических измерениях, не связанных с передачей размера единиц.

8. По частотному диапазону ИУ делят на низкочастотные (НЧ), высокочастотные (ВЧ) и сверхвысокочастотные (СВЧ), по ширине полосы частот – на широкополосные и избирательные (селективные).

9. По месту использования ИУ делят на лабораторные и производственные, которые резко отличаются по условиям эксплуатации, по техническим и метрологическим характеристикам.

6. Измерительный преобразователь. Классификация измерительных пре-образователей.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

1. История возникновения и развития метрологии iconИстория возникновения чисел и цифр
А, между прочим, история их возникновения чрезвычайно увлекательна. Поэтому мы решили изучить историю возникновения чисел и представить...

1. История возникновения и развития метрологии iconУчебно-практическое пособие Дисциплина : «Менеджмент» Тема «История возникновения и развития менеджмента»
Целью данного пособия является ознакомление студентов с историей возникновения и развития менеджмента; отличительными чертами основных...

1. История возникновения и развития метрологии iconДик К. Дж. Радикальная реформация. История возникновения и развития анабаптизма
Тема 1: Причины появления и развития Протестантской Реформации и Католической Реформы в Европе

1. История возникновения и развития метрологии iconРеферат Тема: история возникновения и развития радио и радиолокации

1. История возникновения и развития метрологии iconПредпосылки возникновения аудита; краткая история его развития. Понятие аудиторской деятельности
Тема Предпосылки возникновения аудита; краткая история его развития. Понятие аудиторской деятельности

1. История возникновения и развития метрологии iconМуниципальное образовательное учреждение
История возникновения и развития поселка Новосинеглазовский

1. История возникновения и развития метрологии iconСценарий внеклассного мероприятия в 10-11-м классах по теме "История возникновения и развития современных Олимпийских игр"
Сценарий внеклассного мероприятия в 10–11-м классах по теме "История возникновения и развития современных Олимпийских игр"

1. История возникновения и развития метрологии icon«Современные технологии в земледелии»
Наука земледелие, история её возникновения и развития, обобщение и научное обоснование

1. История возникновения и развития метрологии iconРеферативных работ по дисциплине: «Аграрное право»
История возникновения и развития колхозного, сельскохозяйственного, аграрного законодательства

1. История возникновения и развития метрологии icon2. история возникновения и развития
Шарыпова В. А. доцент, кандидат экономических наук кафедры истории, политологии и социологии Красгау


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница