2.36 Масса движущихся частей – к движущимся частям относятся стол и арматура, части поддерживающей оснастки и приводящая обмотка. При одинаковом значении вынуждающего воздействия на двух различных виброустановках, система с меньшей массой подвижных частей развивает большее ускорение. [4]
2.37 Рабочий диапазон частот — заявленный производителем диапазон частот, при котором значения параметров вынуждающего воздействия характеризуются максимальным ускорением, максимальной скоростью и максимальным смещением. [4]
3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ: ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
Автоматические средства измерений в процессе своего развития прошли ряд этапов становления.
На первом этапе развития автоматизации подвергались лишь средства сбора измерительной информации и ее регистрации на аналоговых индицирующих и регистрирующих устройствах. Обработку результатов измерений и выработку соответствующих решений и исполнительных команд осуществлял оператор. В подобных системах управления объектом средства измерений представляли собой набор отдельных измерительных приборов. В результате при измерении большого числа параметров объекта оператор был не в состоянии охватить всю полученную информацию и
принять оптимальное решение по управлению объектом. Это приводило к расширению штата обслуживающего персонала, к снижению надежности и качества управления и возрастанию эксплуатационных расходов.
На втором этапе все возрастающие требования к средствам измерений, обусловленные интенсификацией потоков измерительной информации, привели к созданию информационно – измерительных систем. В отличие от измерительного прибора информационно – измерительная система обеспечивает измерение большого количества параметров объекта и осуществляет автоматическую обработку получаемой информации с
помощью встроенных в систему вычислительных средств. В задачу оператора системы управления теперь стали входить только принятие решений по результатам измерений и выработка команд управления. Централизованный сбор информации и ее обработка с помощью средств вычислительной техники резко повысило производительность труда, но не освободило его от ответственности за управление объектом, обслуживаемого
Единицы измерения информации и системы счисления
... Кбайт = 1 048 576 байт применяются для измерения объёмов носителей информации. Объём адресного пространства процессора Intel 8086 был ... числе обеспечивает значимость (вес) этой цифры. Позиция цифры на математическом языке называется разрядом. Другими словами, значение цифры ... Разница между двоичной и десятичной единицами уже превышает 7 %. Размер 32-битного адресного пространства равен 4 Гбайт ...
системой.
На третьем этапе развития появились информационно-управляющие системы и информационно – вычислительные комплексы, в которых осуществляется полный замкнутый цикл обращения информации от ее получения до обработки, принятия соответствующих решений и выдачи команд управления на объект без участия оператора. Главное достоинство таких систем заключается в том, что алгоритм работы систем стал
программно – управляемым, легко перестраиваемым при изменении режимов работы или условий эксплуатации объекта. Труд оператора сводится к диагностике состояния системы управления, разработке методик измерения и программ функционирования. Выделение этапов развития СИ является приближенным и зависит от тех направлений науки и техники, в которых исследуются вопросы применения измерительной техники. [5]
3.1 Аналоговые индуцирующие и регистрирующие устройства
Регистрирующие приборы, являющиеся одновременно и показывающими, так же как и все аналоговые приборы, принято разделять на две большие группы: регистрирующие приборы прямого действия и регистрирующие приборы сравнения. Как те, так и другие приборы во многих случаях применяются для регистрации изменения неэлектрических величин. В этих случаях перед регистрирующим прибором включают необходимый первичный преобразователь, преобразующий измеряемую неэлектрическую величину в электрическую, изменение которой непосредственно и
Регистрация производится с помощью специального устройства (регистрирующего органа) на носителе, в качестве которого обычно используется бумажная лента с нанесенной диаграммой. В соответствии с ГОСТ 16263—70 регистрирующие приборы, производящие регистрацию изменения измеряемой величины на носителе с диаграммной сеткой, называют самопишущими измерительными приборами.
В зависимости от допустимой частоты изменения регистрируемой электрической величины регистрирующие приборы разделяют на обычные регистрирующие (самопишущие) приборы, предназначенные для регистрации электрических величин, изменяющихся с частотой не более 1 Гц, и быстродействующие регистрирующие (самопишущие) приборы предназначенные для регистрации электрических величин, частота изменения которых превышает 1 Гц (технические требования к быстродействующим приборам сформулированы в ГОСТ 19875—79).
К аналоговым регистрирующим приборам прямого действия относятся широко распространенные светолучевые осциллографы, производящие регистрацию электрических сигналов световым лучом на специальных светочувствительных носителях. Технические требования к светолучевым осциллографам сформулированы в ГОСТ 9829—81.
К аналоговым регистрирующим приборам сравнения относятся автоматические мосты и компенсаторы (потенциометры), на которые распространяется ГОСТ 7164—78.
Для регистрации быстро изменяющихся электрических сигналов в некоторых случаях применяются специальные регистрирующие приборы — магнитографы, использующие магнитную запись на магнитных лентах.
Светолучевые осциллографы — это регистрирующие приборы прямого действия с фотографическим методом, регистрации. Достоинствами светолучевых осциллографов по сравнению с электронно-лучевыми являются простота и удобство получения документа с результатами регистрации исследуемого процесса, особенно при регистрации на носителях чувствительных к УФ-излучению; возможность одновременной регистрации на одном носителе многих (до нескольких десятков) исследуемых процессов.
Функциональные схемы систем автоматизации
... преимущественно приборы и средства автоматизации Государственной системы промышленных приборов (ГСП); 5) в случаях, когда функциональные схемы автоматизации не ... стабилизация технологических параметров процесса; контроль и регистрация технологических параметров процессов и состояния технологического ... и аппаратура показываются условными обозначениями по ГОСТ 2.785-70 и стандартам СПДС. Условные ...
Достоинствами светолучевых осциллографов по сравнению с быстродействующими регистрирующими приборами являются более широкий частотный диапазон (верхний предел достигает 25—30 кГц) и существенно большее количество одновременно исследуемых процессов.
В светолучевых осциллографах используются миниатюрные магнитоэлектрические измерительные механизмы, называемые осциллографическими гальванометрами (ОГ).
Технические требования к ним сформулированы в ГОСТ 11013—81. Необходимо отметить, что ГОСТ 9829—81 на светолучевые осциллографы допускает применение других устройств, устанавливаемых взамен гальванометров.
Основными узлами наиболее распространенных светолучевых осциллографов являются: магнитный блок с осциллографическими гальванометрами, оптическая система, развертывающее устройство и отметчик времени. Кратко остановимся на основных узлах светолучевых осциллографов.
Магнитный блок с осциллографическими гальванометрами. В светолучевых осциллографах общего назначения прежних выпусков широко применялись так называемые автономные осциллографические гальванометры. Каждый автономный гальванометр имел собственный постоянный магнит с магнитопроводом. В воздушном зазоре магнитопровода размещалась подвижная часть, выполненная в виде петли (петлевые ОГ) или рамки на растяжках (рамочные ОГ).
В большинстве современных светолучевых осциллографов вместо автономных ОГ применяются осциллографические гальванометры вставки, не имеющие собственного постоянного магнита с магнитопроводом.
Выбор ОГ для регистрации данного процесса с возможно меньшими искажениями формы кривой и приемлемыми амплитудными значениями осуществляется в два этапа.
В первую очередь производится выбор ОГ по его частотным свойствам. Выбор осуществляется с учетом допустимой погрешности регистрации высших гармонических составляющих исследуемого процесса.
После выбора ОГ по частотным свойствам, производится окончательный выбор ОГ по чувствительности (постоянной).
При этом необходимо учитывать желаемый размер амплитуд регистрируемой кривой на носителе при заданном регистрируемом сигнале. Очень часто при выполнении второго этапа выбора ОГ выясняется, что для выполнения оптимальных соотношений между указанными выше величинами необходимо применять при проведении регистрации шунты, добавочные сопротивления, а в некоторых случаях и специальные усилители.
3.2 Информационные измерительные системы
Информационно-измерительная
В зависимости от назначения и выполняемых функций ИИС делятся:
1) измерительные системы;
2) системы автоматического
3) технической диагностики.
4) распознавание образцов (идентификации).
3.3 Измерительно-вычислительные комплексы
Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) – автоматизированное средство измерений, имеющее в своем составе микропроцессоры (МП) с необходимым периферийным оборудованием, измерительные и вспомогательные устройства, управляемые от МП, и программное обеспечение комплекса.
Автоматизация учета основных средств на предприятии
... ремонт основных средств; контроль за эффективным использованием основных средств по времени и мощности; получение данных для составления отчетности о наличии и движении основных средств. Главные задачи автоматизации учета основных средств: обработка и хранение информации в ...
Номенклатура входящих в ИВК компонентов и определяет конкретную область его применения. Но независимо от области применения ИВК должны выполнять
измерение электрических величин;
управление процессом
- управление воздействиями на объект измерения;
- представление оператору результатов измерения в заданной форме.
Для выполнения этих функций ИВК должен обеспечивать восприятие, преобразование и обработку сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков или приборов), управление ими и другими компонентами, входящими в состав ИВК, а также выработку нормализованных сигналов воздействия на объект измерения, оценку точности измерений и представление результатов измерений в стандартной форме.
ИВК по назначению классифицируются на:
1) типовые – для решения
2) специализированные – для решения уникальных задач
3) проблемные – для решения широко распространенной, но специфической задачи автоматизации
В состав ИВК входят технические и программные компоненты. Программные компоненты включают в себя системное и общее прикладное программное обеспечение.
В зависимости от конкретных требований проектируются одноуровневые и многоуровневые ИВК. В одноуровневых ИВК вся измерительная перифери
Обобщенная структурная схема одноуровневого ИВК представлена на рисунке 3. [6,7,8]
Для ИИС характерна не только автоматизация таких процедур как регистрация, сбор и передача результатов измерений, но и проведение измерительного эксперимента при активном воздействии на объект исследования в соответствии с принятым планом. Оператор имеет возможность вмешиваться в ход эксперимента и корректировать его в режиме диалога.
Обобщенная структурная схема ИИС
Типовые устройства ИИС определяются структурой используемого ИВК. Дополнительными являются следующие устройства:
- датчики, непосредственно
воспринимающие от объекта исследования измеряемые величины и преобразующие их в изменение какого-либо параметра электрического сигнала или цепи; - нормализующие преобразователи,
необходимые для преобразования неунифицированных сигналов датчиков в унифицированные аналоговые или цифровые сигналы; - АЦП;
- коммутаторы, осуществляющие
поочередное подключение входных сигналов на общий выход.
[6,7,8]
3.4 Применение микропроцессоров в измерительных приборах
В измерительных приборах МП выполняет
1) управление процессом
2) обработка измерительной
3) автоматическая коррекция
Инженерно-технические средства защиты информации
... данного исследования является ознакомление с инженерно-техническими средствами защиты информации, противодействующими вышеперечисленным способам реализации угроз БИ. 1. Средства защиты от физического контакта Механические, электрические, ... на: аналоговое видеонаблюдение, где источником сигнала служат аналоговые камеры. гибридное видеонаблюдение, где источником сигнала служат как аналоговые, так и ...
4) расширяет функциональные
5) диагностика неисправностей и самокалибровка.
Примеры использования МП в измерительных приборах показаны на рисунках 1 и 2.
На рисунке 1 приведена обобщенная структурная схема цифрового осциллографа. [6,7]
МПС – микропроцессорная схема.
Обобщенная структурная схема скалярного анализатора с МП приведена на рисунке 2.
ГКИ – генератор качающейся частоты; КОП – канал общего пользования.
3.5 Цели и задачи автоматизации средств измерений физических величин
При автоматизации сбора
- унификацию выходных сигналов измерительных
преобразователей; - программно-управляемую
коммутацию сигналов на общий канал связи; - автоматический выбор
диапазонов измерений.
При автоматизации операций измерительной цепи (канала) необходимо обеспечить:
- прием информации;
- фильтрацию; типовой
- усиление; набор
- аналого-цифровое преобразование операций
При автоматизации передачи информации в ЭВМ необходимо обеспечить:
- согласование измерительной цеп
и с информационной магистралью вычислительной устройства (интерфейс).
Интерфейс определяет формат передаваемой и принимаемой информации, уровни сигналов, организацию управляющих сигналов и т.д.
Автоматизация обработки измерительной информации предполагает:
- включение в измерительную цепь вычислительных средств (серийно выпускаемых ЭВМ);
- разработку специализированных средств на базе
микропроцессорных
средств.
Автоматизация индексации и документальной регистрации результатов измерений обеспечивается:
- периферийными выходными
устройствами; - цифро-буквопечатающими устройствами;
- графопостроителями;
- дисплеями;
- цифровыми индикаторными табло и т.д.
Выбор необходимого устройства и вывод информации на ЭВМ при этом должен осуществляться автоматически.
Основные направления
1) разработка средств измерений, в которых все необходимые регулировки выполняются автоматически, либо вообще не требуются;
2) замена косвенных измерений прямыми, и создание
3) разработка панорамных
4) применение микропроцессоров (МП) и разработка на их основе приборов со встроенным
5) разработка измерительно-
6) создание на базе ИВК как универсального ядра
В.А. Старовойтов Технические средства автоматизации. Программа, ...
... совместимость. Характеристики средств ГСП. Изображение средств измерения и технических средств автоматизации на функциональных схемах по ГОСТ 21404- ... сигналов. 7. Какие показатели технических средств служат для характеристики их надежности ? Тема 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ... работа по изучению теоретического материала по учебникам и учебным пособиям и выполнение курсовой работы. ...
[5]
Таким образом, рассмотрев цели, задачи и основные направления автоматизации средств измерения, можно сделать следующий вывод: вполне возможно, что следующим, четвертым этапом развития автоматизации СИ станет создание информационно – вычислительных комплексов со встроенным интеллектом, способных к принятию сложных решений по результатам измерений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Автоматизация средств измерений физических величин прошла путь от аналоговых самописцев до микропроцессорных систем и информационно-вычислительных комплексов. Работа оператора стала значительно легче, более того, присутствие человека на современном этапе развития необходимо лишь для принятия решений по результатам измерений, а также контроля, проверки и настройки аппаратуры. Вполне возможно, что в дальнейшем средства измерения станут полностью автоматическими, а принятие сложных решений будет реализовано с помощью программного подхода. Возросшая точность измерений позволяет сэкономить ресурсы, необходимые для развития производства и научно-технической базы. Повышение качества и надежности изделий тоже напрямую связано с качеством и точностью измерений. Значительный прогресс в области информационных технологий может обеспечить полную автоматизацию средств измерений, высочайшую точность, качество и скорость получения данных о процессах, в том числе и быстропеременных. Применительно к авиационно-космической отрасли, это предоставит возможность контроля параметров ГТД в интерактивном режиме, снизит количество бракованных узлов и агрегатов, повысит безопасность эксплуатации ГТД и самолета в целом.
