Архивная версия статьи, 2004 год (без графики и таблиц)

  Электроника в мире измерительных приборов

Традиционный выставочный форум MERA проводится Международным научно-техническим сообществом приборостроителей и метрологов с 1990 г. В прошлом году в юбилейной 10-й Международной выставке измерительной техники и автоматики «MERA ’2003» приняли участие около 100 российских и иностранных фирм из 8 стран мира. Представленные на выставке приборы используются сегодня практически во всех сферах человеческой деятельности. И с каждым годом к ним предъявляются все более серьезные требования по надежности, стабильности, быстродействию и т. д., удовлетворить которым можно только воспользовавшись достижениями электроники. В области измерительной техники она открывает широкие горизонты, связанные с новыми возможностями на уровне интегрированного анализа разных процессов и явлений. Приборы для определения качества электроэнергии Известно, что значительная часть сбоев и неполадок современного производственного оборудования, систем контроля, автоматики и управления связана с отклонениями в качестве электропитания. Зачастую такие отказы и поломки могут выглядеть как беспричинные и, следовательно, непредсказуемые. При этом существующие средства стабилизации и бесперебойного резервного питания не всегда обеспечивают 100%-ю гарантию от неполадок. Кроме того, они не дают полного представления о причине нештатных ситуаций. Для решения этой проблемы НПФ «Прософт-Е» (г. Екатеринбург) был разработан анализатор показателей качества электроэнергии АПКЭ-1, обладающий значительными преимуществами перед традиционными средствами измерения. Этот прибор способен с высокой точностью непрерывно в течение неограниченного времени регистрировать и анализировать широкий спектр параметров качества электроэнергии. Он автоматически контролирует основные качественные показатели и сопоставляет их с нормативными значениями. Непрерывный мониторинг отклонений от норматива позволяет предотвращать аварийные ситуации и существенно сокращает эксплуатационные расходы. Для потребителей электроэнергии, особенно крупных, новое устройство имеет дополнительную привлекательность. В случае несоответствия электроэнергии установленному качеству предприятие получает документальное обоснование для снижения тарифов, что в масштабах энергоемких производств составляет значительные суммы. По утверждению представителей фирмы, сегодня прибор не имеет конкурентов на российском рынке. АПКЭ-1 предназначен для электросетей общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц и напряжением от 0,38 до 750 кВ. Работать он может как автономно, так и в составе информационно-измерительных систем. Устройство представляет собой модульный PC-совместимый аппаратно-программный комплекс реального времени, выполняющий сбор, статистическую обработку, анализ, отображение, архивирование, хранение и передачу измерительной информации по интерфейсам Ethernet или RS-232. Управление режимами, обмен данными и съем накопленной информации осуществляются с помощью персонального компьютера. Информация выводится как в режиме реального времени, так и ретроспективно. АПКЭ-1 позволяет вычислять и регистрировать показатели качества электроэнергии (ПКЭ) в соответствии с действующими стандартами по нормам, установленным для систем электроснабжения общего назначения. Он имеет восемь входных аналоговых каналов: по четыре для ввода напряжения и тока. Частота дискретизации в канале, которая при использовании всех каналов составляет 10 кГц, постепенно увеличивается по мере уменьшения их числа. Основная приведенная погрешность регистрации аналоговых каналов не превышает 0,4%. Максимальный регистрируемый ток и напряжение составляют соответственно 10 А и 500 В. Потребляемая мощность — не более 65 Вт. Наработка на отказ — 55 000 часов. Еще одна актуальная разработка фирмы «Прософт-Е» — цифровой аварийный осциллограф РЭС-3. Он предназначен для сбора, первичной обработки и архивирования эксплуатационно-технологических параметров штатных и аварийных процессов, происходящих в оборудовании электростанций и энергетических объектов как у энергоснабжающих организаций, так и у потребителей энергии. В число основных функций РЭС-3 входит регистрация значений токов и напряжений фаз электрической сети, а также токов и напряжений нулевой и обратной последовательности, в т. ч. в предаварийном и аварийном режимах, с отметкой времени события. Кроме того, прибор регистрирует дискретные сигналы релейной защиты и автоматики, обрабатывает данные в реальном времени, формирует и хранит архивы разного типа. Собранную информацию можно выводить на дисплей или принтер с привязкой по времени и передавать в центр обработки (управления) при помощи внешних интерфейсов. Устройство отличается гибкой системой связи: с диспетчерским компьютером оно взаимодействует через интерфейс Ethernet либо стандартный телефонный модем. По желанию заказчика в него можно ввести дополнительные функции. РЭС-3 имеет от 16 до 64 аналоговых и от 24 до 240 дискретных входных каналов. Точность измерения аналоговых сигналов достигает 0,4%. Максимальный регистрируемый ток и напряжение составляют соответственно 250 А и 500 В. Период сканирования — 0,07 мс. Новый осциллограф отличается высокой надежностью: прибор работает до отказа не менее 55 000 часов. Со щитовыми электроизмерительными приборами (ЩЭП) специалисты разных отраслей имеют дело ежедневно. Такие устройства устанавливают в любом энергетическом щите. Они могут проработать не одно десятилетие, однако рано или поздно все-таки выходят из строя и требуют замены. Наиболее перспективным видом электроизмерительной техники являются цифровые приборы: они удобнее в эксплуатации и отображают значения более наглядно. В последние годы на российском рынке стали появляться малогабаритные цифровые измерители, регуляторы, индикаторы щитового исполнения. По большей части это была продукция зарубежного производства, но с недавних пор и российские производители стали предлагать потребителям широкую гамму щитовых цифровых приборов. Например, ОАО «Электроприбор» (г. Чебоксары, Республика Чувашия) выпускает щитовые цифровые однопредельные приборы для измерения тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока. Конструктивно они могут быть выполнены как с соблюдением европейских габаритов, так и в корпусах традиционных стрелочных устройств. Последний вариант наиболее привлекателен, т. к. позволяет потребителям менять старые приборы на новые без внесения корректив в документацию и без изменения посадочных отверстий в щитах и панелях. В настоящее время предприятие изготавливает цифровые приборы в корпусах стрелочных устройств размерами 60і60, 80і80, 72і72, 96і96 и 120і120 мм. В них предусмотрена возможность считывания результатов измерений компьютерами или контроллерами через интерфейс RS-485. Наличие гальванической развязки между входными и выходными цепями приборов позволяет использовать их в системах АСУТП в качестве удаленных УСО (устройств сопряжения с объектом). Датчики и системы сбора и обработки информации ЗАО «Манометр» (г. Москва) разработало микропроцессорную систему сбора и обработки информации (о давлении и его перепадах, расходе жидкости и газа, температуре) для комплексов контроля и управления технологическими процессами в разных областях производства. В ее состав входят первичные преобразователи (от 6 до 24), комплекты монтажных частей, электронная аппаратура и линии связи. Важным преимуществом новой системы являются ее повышенная стойкость, а также устойчивость первичных измерительных преобразователей (датчиков давления и его перепада) к внешним воздействиям (температуре, влажности, мощности дозы излучения, электромагнитным помехам). Оборудование прошло испытания на электромагнитную совместимость и согласно действующему стандарту соответствует группе IVА. Поэтому первичные преобразователи можно устанавливать на небольшом расстоянии от технологического оборудования (при высокой точности измерения), отказавшись от использования длинных импульсных линий. Работают они в температурном диапазоне от -65 до +150 °С. Электронную аппаратуру располагают на расстоянии 200 м от первичных преобразователей. Основная относительная погрешность измерений по давлению составляет 0,1–0,5%. Приборы нового поколения — датчики давления «Сапфир-22МП», созданные специалистами все того же ЗАО «Манометр», снабжены встроенным микропроцессором, позволяющим намного расширить сферу их применения. В них предусмотрена возможность самодиагностики и перенастройки на любые как стандартные, так и нестандартные величины измерений (в пределах выбранной модели) при помощи пульта управления. Кроме того, значительно увеличены точность и надежность приборов. Устройства предназначены для пропорционального непрерывного преобразования значения давления (абсолютного, избыточного, разрежения) и разности давлений в унифицированный токовый выходной сигнал величиной 0–5 или 4–20 мА. Они измеряют давление в диапазоне от -100 кПа до 100 МПа и разность давления в пределах от 0,25 кПа до 16 МПа. Датчики «Сапфир-22МП» работают совместно с показывающей и регистрирующей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами взрывобезопасных и взрывоопасных производств. ОАО «Манотомь» (г. Томск), одно из ведущих предприятий по производству средств измерения давления, представило на выставке несколько новых датчиков, в т. ч. цифровые манометры ДМ 5001 и ДМ 5002. Цифровой манометр ДМ 5001 представляет собой микропроцессорный измеритель давления с чувствительным элементом, выполненным в виде упругой пружины Бурдона. На его передней панели установлены сенсоры, позволяющие перевести прибор в режим калибровки, изменить конфигурацию контактной системы и значение уставок*, провести коррекцию начального и конечного значений выходного тока, принудительную автокоррекцию дрейфа нуля и чувствительности. Устройство предназначено для измерения избыточного и вакуумметрического давления газообразных и жидких неагрессивных сред. Полученное значение отображается на четырехразрядном цифровом табло. Прибор выдает унифицированный токовый выходной сигнал и имеет два сигнализирующих контактных выхода по уставкам «минимум-максимум». Цифровой манометр ДМ 5002 измеряет избыточное давление газообразных и жидких неагрессивных сред. Данные отображаются на пятиразрядном жидкокристаллическом или светодиодном индикаторе и могут транслироваться по цифровому интерфейсу RS-232 (RS-485) в соответствии с требованиями Hart-протокола. Прибор формирует выходной токовый унифицированный сигнал. Его основная относительная погрешность составляет 0,06%. На передней панели манометра установлены сенсоры, позволяющие проводить принудительную автокоррекцию дрейфа нуля и чувствительности. Настройка диапазона измерения и калибровка осуществляются автоматически с использованием специализированного компьютера. Конструкция прибора по степени герметичности соответствует требованиям стандарта IP54. Преобразователи для расходомерных узлов трубопроводов Преобразователи расхода газожидкостных потоков используются в расходомерных узлах трубопроводов разного технологического назначения. Они преобразуют расход в перепад давления, по которому вторичные измерительные приборы вычисляют сам расход. Перепад давления можно измерять как между нормальным и суженным сечениями (сужающие конфузорно-диффузорные устройства), так и между расширенным и нормальным сечениями (расширяющие диффузорно-конфузорные устройства). Традиционно применяются преобразователи первого типа, но они имеют ряд ограничений и недостатков. Во-первых, эти устройства недолговечны: места сужения подвергаются сильному абразивному износу, что приводит к увеличению погрешности измерений. Кроме того, за сужением, как правило, происходит отложение механических примесей. При этом по трубопроводам с сужающими устройствами нельзя пропускать никакие очистные аппараты (скребки, ерши и т. п.). НПФ «Глоб Мера» (г. Пермь) представила на выставке новое поколение высокоточных энергосберегающих, надежных в эксплуатации преобразователей расхода газожидкостных потоков любого физико-химического состава для трубопроводов различного назначения и диаметра. Так называемые преобразователи расхода Бычкова (ПРБ) принципиально отличаются от существующих сужающих устройств тем, что не имеют суженных сечений, поскольку принадлежат к расширяющему диффузорно-конфузорному типу. За счет принципиально нового конструктивного решения они способны проводить измерения даже в условиях, в которых невозможно применить преобразователи с суженным сечением. Например, измерять расход загрязненных потоков в трубопроводах и каналах большого поперечного сечения. Конструкция устройств препятствует абразивному износу поверхности и кавитации, а также отложению механических примесей, содержащихся в рабочей среде. Поэтому служат они не меньше, чем сам трубопровод. Новые преобразователи обеспечивают более высокую точность измерений. По сравнению с сужающими устройствами — диафрагмами, соплами или трубками Вентури — они на порядок и более снижают потери давления. При этом увеличивается пропускная способность измерительного участка. Вычисление расхода на основе сигнала ПРБ производится любым вторичным оборудованием, включающим датчики давления, перепада давления и температуры. Выполняется оно по методикам, принятым в конкретной отрасли производства. Это позволяет менять не пригодные к дальнейшей эксплуатации стандартные сужающие устройства без обновления вторичного оборудования и программного обеспечения. Семейство ПРБ насчитывает несколько десятков устройств, отличающихся разнообразием технических и эксплуатационных характеристик, комплектацией и исполнением. В зависимости от конструкции их можно применять в напорных (с давлением до 120 атм) и безнапорных трубопроводах разных диаметров, в т. ч. более 600 мм. При этом газожидкостные потоки могут быть как однонаправленные (нереверсивные), так и двунаправленные (реверсивные). Трубный преобразователь расхода Бычкова (ПРБ-Т) выполнен в виде цельного трубного тела, внутри которого имеется диффузорно-конфузорный канал. Перепад давления измеряется по течению потока между наибольшим и нормальным сечениями устройства. Для защиты отверстий отбора давления от засорения в загрязненных рабочих средах устройство дополнительно снабжается предохранительными цилиндрическими вставками, защитными ребрами или продольными микроуступами специального профиля. Трубные преобразователи целесообразно применять на трубопроводах диаметром до 250 мм. Модификация ПРБ-Т-Д используется для измерения расхода двунаправленных потоков рабочих сред. Канал такого устройства выполнен в виде двух геометрически одинаковых участков: входного диффузорного и выходного конфузорного, которые соединяются в максимальном сечении. Вариант исполнения ПРБ-Т-О рассчитан на однонаправленные потоки. В этом случае измерительный канал образуется входным диффузорным участком и выходным участком, спрофилированным исходя из условия неразрывности течения. Они тоже соединяются в максимальном сечении. Модульный преобразователь расхода Бычкова (ПРБ-М) представляет собой сборно-разборную конструкцию, которая состоит из цилиндрического корпуса и двух герметично вложенных в него вкладышей. Это устройство измеряет расход как двунаправленных (тип ПРБ-М-Д), так и однонаправленных потоков (тип ПРБ-М-О). Модульность существенно упрощает плановые и внеплановые поверки, а также ремонт ПРБ-М, т. к. пришедшие в негодность вкладыши с легкостью можно заменить на новые. Как следствие, снижаются эксплуатационные затраты и увеличивается срок службы расходомерного узла. Такие преимущества особенно актуальны для систем коммерческого учета расхода взвесенесущих и загрязненных рабочих сред, например, при перекачке растворов и смесей, в сетях водоснабжения и канализации населенных мест и промышленных предприятий, при добыче и переработке нефти и газа и т. д. Портативный преобразователь Бычкова (ПРБ-П) предназначен для экспресс-расходометрии жидкостей и газов в напорных и безнапорных трубопроводах и каналах большого сечения, не оборудованных стационарными расходомерами. Он измеряет локальный расход в наиболее характерных точках сечения. Устройство с условным диаметром не более 20 мм снабжено цилиндрическим или плоским измерительным каналом. Входная и выходная кромки его корпуса заострены. Такая конфигурация позволяет свести к минимуму возмущения, вносимые преобразователем в кинематическую структуру потока, а также уменьшить лобовое сопротивление. ПРБ-П оптимально подходит для определения расходов потоков с высоким содержанием механических примесей: отвальных хвостов обогатительных фабрик, сбросов оросительных и ирригационных систем, канализации. Новейшая разработка фирмы — кассетные ПРБ, рассчитанные на давление до 25 атм. Эти устройства помещают непосредственно в трубопровод, в котором для этого нужно просто вырезать паз. Возможны и другие варианты установки. Предприятием разработана целая серия кассет, которая позволяет измерять расход практически во всех трубопроводах. Специальные физические приборы ООО «Фирма “ВНИР”» (г. Москва) занимается поставками оборудования для строительных лабораторий, отделов контроля качества стройматериалов и строительно-монтажных работ. На выставке она показала целый ряд новых приборов, в т. ч. влагомер строительных материалов ВСМ. Этот прибор предназначен для неразрушающего контроля влагосодержания стройматериалов в ходе ремонтно-строительных работ либо в уже существующих конструкциях и сооружениях. Он способен определять влажность сыпучих (песок, грунт), твердых (бетон, кирпич) и волокнистых (древесина, ДВП, ДСП) материалов в лабораторных, производственных и полевых условиях. По желанию заказчика специалисты компании настраивают влагомер практически на любой продукт, в т. ч. сырье для пищевой промышленности: пшеницу, кукурузу и т. д. Такая возможность значительно расширяет сферу его применения. В памяти прибора могут храниться данные по 20 разным материалам. Влагомер работает при температуре окружающего воздуха 5–50 °С. Поскольку глубина контроля составляет 20–50 мм, толщина материала должна быть не менее 50 мм. Основная абсолютная погрешность измерения не превышает 1% по массе. Время непрерывной работы до полной разрядки аккумулятора — не менее 35 часов. Выполненный в виде моноблока ультразвуковой прибор УК-15М используют для определения целостности и прочности материалов и конструкций. Реально он измеряет время распространения продольных ультразвуковых волн в твердых материалах при поверхностном или сквозном прозвучивании. В последнем случае к нему подключают выносной излучатель. Результаты выводятся на цифровой светодиодный индикатор. Прибор работает при температуре от -25 до +50 °С и выполняет одно измерение за 1–3 секунды. Толщина материала при сквозном прозвучивании может составлять 50–3000 мм. Относительная погрешность измерений не превышает 1%. ОАО «Калибр» (г. Москва) — единственное российское предприятие, которое производит уникальные изделия: штангенциркули и штангенрейсмасы с электронным цифровым отсчетом. Недавно завод пополнил свой ассортимент нутромерами с электронно-цифровым индикатором. Подобно простым индикаторным устройствам новинку можно использовать в машиностроении для поверки отверстий сравнительным методом. Для этого приборы устанавливают на требуемый размер по аттестованным установочным кольцам или по блоку концевых мер длины в приспособлении с боковинами. Конструктивно они представляют собой рычажный механизм с электронно-цифровой индикаторной головкой. Контактные поверхности армированы карбидом вольфрама. Для совмещения линии измерения с диаметральной плоскостью отверстия приборы снабжены центрирующим мостиком. В зависимости от модели нутромеры имеют пределы измерений от 10–18 до 160–260 мм. Цена деления составляет 0,001 мм. Цифровая головка выполняет измерения в диапазоне от 0 до 5 мм с максимальной ошибкой 0,001 мм. Электронно-цифровой индикатор обеспечивает сохранение данных, быстрое определение максимального и минимального значений и т. д. Его можно переключать с метрической на дюймовую систему измерения и наоборот. Он взаимодействует с компьютером или принтером через интерфейс RS-232 при помощи кабеля, подключаемого к последовательному порту. Приборы контроля микроклимата ООО «НТП “ТКА”» (г. Санкт-Петербург) выпускает приборы для определения параметров освещенности и микроклимата внутри помещений. На выставке предприятие представило ряд оригинальных новинок, которые найдут широкое применение в службах охраны труда и техники безопасности промышленных предприятий и организаций. Эти изделия можно с успехом использовать в учебных заведениях, научных центрах, музеях, библиотеках и архивах, центрах метрологии и сертификации, медицинских учреждениях, отделениях Госсанэпиднадзора, в сельском хозяйстве. Люксметр «ТКА-Люкс», измеряющий освещенность, создаваемую любыми источниками света, применяют при аттестации рабочих мест. Надежный и простой в эксплуатации прибор нового поколения по своим техническим характеристикам не уступает зарубежным аналогам. Это устройство массой не более 0,4 кг измеряет освещенность в диапазоне 1,0–200 000 лк с основной относительной погрешностью 6%. Для его питания используется батарея типа «Крона». УФ-радиометр «ТКА-АВС» — принципиально новый прибор, предназначенный для измерения энергетической освещенности от разных источников ультрафиолетового излучения. К ним относятся газоразрядные лампы в спектральном диапазоне 280–315 нм, ртутные лампы высокого и низкого давления (200–280 нм), а также УФ-источники с длиной волны 315–400 нм. Прибор массой не более 0,39 кг с диапазоном измерений 1–200 000 мВт/м2 питается от батареи типа «Крона». Комбинированный прибор «ТКА-ПК» (УФ) совмещает в себе люксметр, УФ-радиометр и измеритель температуры и влажности. Поэтому он может определять сразу несколько параметров: освещенность в видимом диапазоне спектра, энергетическую освещенность от УФ-источника с длиной волны 280–400 нм, температуру и относительную влажность воздуха. Это компактное и удобное в эксплуатации устройство характеризуется повышенным быстродействием и малым энергопотреблением. В режиме люксметра оно измеряет освещенность в диапазоне 10–200 000 лк с основной относительной погрешностью 8%. При измерении энергетической освещенности от УФ-источника (в диапазоне 10–40 000 мBт/м2) основная относительная погрешность в зависимости от типа источника составляет 16 или 25%. Остальные параметры новый прибор определяет очень точно: основная абсолютная погрешность измерения относительной влажности при температуре 20±5 °С не превышает ±5%, а температуры — ±0,5 °С. Для питания устройства массой не более 0,39 кг используется батарея типа «Крона». Комбинированный прибор «ТКА-ПК-2» (Keeper-2) способен одновременно определять 13 параметров микроклимата. Он сконструирован на базе современной микропроцессорной техники с применением прецизионных датчиков физических величин. Устройство может не только автономно запоминать и хранить результаты измерений, но и работать в составе автоматизированных систем сбора данных, осуществляя обмен информацией через встроенный интерфейс RS-232. В нем предусмотрены два режима питания: от внутреннего источника и от сети. Keeper-2 снабжен двумя сменными измерительными зондами. Первый зонд обеспечивает измерение световых параметров в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, а также температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Второй позволяет одновременно измерять температуру окружающей среды, температуру «черного шара», относительную влажность и абсолютное атмосферное давление. По измеренным значениям физических величин прибор дополнительно вычисляет температуру влажного термометра, индекс тепловой нагрузки среды THC (WBGT), среднюю радиационную температуру, точку росы и абсолютную влажность воздуха. Одновременное определение стольких параметров повышает достоверность оценки воздействия микроклиматических факторов. При этом сама процедура измерений и расчетов предельно упрощается и ускоряется. Ольга Горгома, фото Александра Ануфриенко

 Важно:
  ДЛЯ ОБМЕНА КНОПКАМИ - возьмите наш код, поставьте его на Ваш сайт и добавьте Ваш ресурс ЗДЕСЬ

Код кнопки:


Главная | Рубрикатор | Размещение рекламы | Рекламные агентства | Обзор выставок
Строчная реклама | Рынок металлов | Статьи и анонсы | Адреса фирм из статей
Содержание справочника ЛКМ | Анкета для посетителей | Доска объявлений | Страница ссылок