Классификация измерительных приборов и список технических устройств

Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций. Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы. При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.

Приборы КИПиА: контрольно измерительные приборы и автоматика

Всё, что человек не может увидеть, измерить, проконтролировать лично можно измерить и контролировать измерительными приборами. Более того, можно автоматически управлять самыми разнообразными технологическими процессами с помощью оборудования автоматики. Общепринятое название средств измерения и приборов автоматизации технологических процессов и производства — приборы КИПиА (КИП и А).

Контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации

Измерительные приборы – это специальные устройства, которые необходимы для сравнения измеряемой величины с единицей измерения. На сегодняшний день можно выделить следующие виды контрольно-измерительных приборов:

1. Род измеряемой величины.
2. Способ отсчета.
3. Класс точности.
4. Назначение.

Значение и виды контрольно-измерительных приборов

Развитие человеческой цивилизации, желание и потребность человека преобразовывать окружающую среду заставляют его постоянно что-то сравнивать, измерять, взвешивать или отсчитывать. Для облегчения и выполнения регулярно возникающих однотипных задач начали разрабатывать контрольно-измерительные приборы, или КИП. Сначала эти приборы были простые, сделанные из подручных средств, но со временем они превратились в сложные конструкционные и электронные механизмы.

Контрольно-измерительные инструменты: основные виды мерительных приборов в машиностроении

Всевозможные детали для современных станков необходимо изготавливать с высокой точностью. Это значит, что на завершающих стадиях производства их геометрические параметры необходимо проверять на соответствие нормам, для чего и применяют контрольно-измерительные инструменты. Использование линеек, штангенглубиномеров, щупов обязательно в процессе выпуска заготовок, поэтому нужно знать, что они из себя представляют, какими должны быть, как работают. В статье мы рассмотрим разные типы, чтобы вы впоследствии могли сделать правильный выбор.

Таких приспособлений придумано и внедрено уже очень много, и они отличаются между собой по самым разным показателям. Мы приведем наиболее полезные признаки, по которым их можно сгруппировать или, наоборот, разделить. Такой подход облегчит их покупку – вам будет проще понять, что требуется заказать.

КИПиА — расшифровка аббревиатуры и основы профессии киповца

Работа любого современного предприятия, ведущего производственную деятельность, невозможна без использования определённых приборов и датчиков, обобщённо называемых КИПиА. Нужны они и рядовым гражданам, к примеру, для осуществления контроля потребления воды, тепла и электроэнергии. А обслуживанием этих устройств занимаются специально обученные люди.

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Определение понятия измерительных приборов

По мере изучения природных явлений человечество запустило различные технологические процессы, которые нуждаются в контроле и измерении. Для этого нужны специальные устройства, которые могут осуществлять постоянный контроль и управление при проведении различных технологических процессов.

Людям удалось научится управлять окружающей средой и искусственно созданными технологиями. Автоматизация промышленности вынудила разработать измерительные устройства, и цивилизация перешла на новый виток своего развития.

Измеритель — это устройство, основное предназначение которого сравнить измеряемую величину с общепринятой единицей измерения. Эти приборы измеряют физические величины, различные процессы, технические параметры. Встречаются механические и электрические. Принцип работы последних основывается на том, что фактически любой физический параметр можно преобразовать в электрический сигнал, который несложно обработать и проанализировать.

На основе полученных данных можно сделать выводы про состояние окружающей среды, о происходящих физических явлениях, параметрах и величинах, свойственных измеряемой области.

В настоящее время измерения производятся не только в научных лабораториях и на больших предприятиях, но также в мелких мастерских и обычном быту, даже если, на первый взгляд, эти устройства незаметны. Они широко применяются в бытовой технике и в привычных предметах домашнего обихода.

Невнимательное отношение к показаниям измерений, слабая подготовка специалистов ведёт к ошибкам на производстве, получению некачественной продукции и угрожает безопасности людей.

Оборудование КИП и А

Начнём разговор с оборудования приборов и автоматики, имеющих отношения не только к промышленности, но и домашнему быту. Это приборы котельного оборудования. Как мы понимаем, котельная может отапливать многоквартирный дом, а может отапливать один частных дом.

Котельная автоматика

Важное оборудование КИП и А для автоматического управления котлами отопления, самого разного уровня, от дачного, до промышленного. Котельная автоматика включает оборудования необходимое для работы отопительных котельных в автоматическом и полу автоматических режимах.

Характерными примерами данного оборудования являются: Управляющие блоки, устройства автоматического розжига, различные типы горелок. Контрольные приборы за пламенем, за розжигом, приборы для регулирования температуры (ручные и автоматические) и давления в котлах. Всевозможные клапаны систем отопления.

Большой выбор приборов КИПиА известных отечественных и зарубежных производителей вы найдёте на сайте https://www.kip72.ru/, компании Алетейя салон автоматики».

Классификация мерительного инструмента в машиностроении: виды

Ключевой параметр – поставленные задачи, по назначению выделяют следующие его варианты:

• ручной – показания снимает человек;
• цифровой – аналогичные операции осуществляет уже компьютер;
• механический – габариты фиксируются путем непосредственного физического контакта с поверхностями детали;
• лазерный – определение соответствия происходит уже без соприкосновения с заготовкой;
• строительный – ориентированный на площадки для возведения зданий, нужен для расчета ДхШхВ, угла и тому подобных параметров;
• разметочный – с его помощью определяют контуры, важные точки, расстояния будущих объектов, прежде чем приступить к их изготовлению;
• универсальный – позволяет решать сразу несколько задач.

Категории достаточно условны: в одну из них способны входить сразу несколько приспособлений. Например, линейка является и ручной, и механической.

Также идет деление по материалам изготовления (устройства, выполненные из металла, пластика, дерева, композитов) и по конструкции (простые и сложные). Но есть еще один эксплуатационный показатель, заслуживающий отдельного рассмотрения.

КИПиА в бытовой технике

Посмотрите на любой прибор, которым вы пользуетесь дома. Будь это стиральная машина или обычный утюг. Во всех них установлены приборы, измеряющие тот или иной параметр, контролирующие его и по необходимости изменяющие. Во многих из них контролируется горячая вода, особенно это касается системы отопления (котлы, радиаторы). Есть приборы, в которых контролируется воздух – кондиционеры, конвекторы. Или электричество (напряжение и сила тока), к ним относятся утюги, мультиварки, масляные отопительные радиаторы и так далее.

Приборы такого типа установлены и в бытовой технике, например в утюге они контролируют уровень нагрева

Современные автоматизированные системы состоят в основном из микроконтроллерных схем. Они, в свою очередь, пришли на смену управляющим блокам, в составе которых были схемы с малой интеграцией. Это позволяет сегодня автоматизировать любой процесс, любую установку и даже самый маленький по габаритам прибор. То есть, границы открылись до бесконечности, что очень радует.

Внимание! Микроконтроллерные системы будут, так сказать, глухи и слепы, если к ним не подключить всевозможные измерительные приборы. Без них они бесполезны. Вот почему в единую систему были объединены и контрольно-измерительные приборы, и системы автоматики.

Как расшифровывается аббревиатура КИП и А и что это такое

Контрольно-измерительные приборы — это устройства для получения информации о состоянии технологических процессов путем измерения и контроля их физических параметров. Сокращенно будет КИП. А буква «А» означает автоматика. КИП и А — контрольно-измерительные приборы и автоматика.

Классификация контрольно-измерительных приборов

Под аббревиатурой КИП подразумевают приборы, используемые не только в производстве, но и в других видах деятельности человека — в науке, здравоохранении и в быту. Все контрольно-измерительные приборы можно разделить:

• по назначению (показывающие по месту и регистрирующие);
• по возможности дистанционной передачи измеренных показаний;
• по виду показаний (аналоговые, дискретные, цифровые);
• по классу точности;
• по измеряемым физико-химическим параметрам (температура, давление, расход, уровень, концентрация, влажность и плотность, электровеличины и т.д.).

Рассмотрим некоторые приборы, которые подразделяются в зависимости от измеряемых параметров:

1. Приборы для измерения температуры — термометры, градусники, термопары, термометры сопротивления, тепловизоры и пирометры. Устройства бывают цифровыми, жидкостными, электрическими, электронными, инфракрасными, контактными и бесконтактными.
2. Датчики для определения давления — манометры, реле давления, аналоговые датчики давления и вакуумметры. Манометры различаются по исполнению — мембранные, дифференциальные, электроконтактные, пружинные. Электрический аналоговый сигнал при измерении давления обычно получают благодаря тензоэффекту — свойству твёрдых материалов изменять своё электрическое сопротивление при деформации.
3. Приборы для измерения объёма расхода рабочей среды (жидкости, газа или других веществ, проходящих в единицу времени) — расходомеры. В зависимости от принципа работы приборы бывают электромагнитными, ультразвуковыми, в том числе бесконтактными-накладными, вихревыми, имеющими различные сужающие устройства типа диафрагмы, тахометрическими и прочими.
4. Устройства для определения концентрации определенных веществ в газовых смесях — газоанализаторы, дымоанализаторы, pH-метры и пароанализаторы. Бывают ручного действия и автоматические, стационарные и переносные. Эти приборы используются для контроля воздуха в рабочей зоне, при проверке промышленных выбросов, для контроля технологических процессов, при утечках газообразных сред, для обеспечения пожарной безопасности.
5. Измерители уровня заполнения емкостей — уровнемеры. Используются для измерения уровня жидких и сыпучих материалов в баках, емкостях и хранилищах. Уровнемеры бывают контактными и бесконтактными, например, буйковыми или поплавковыми, гидростатическими, ультразвуковыми, радарными, уровнемеры раздела фаз, барботажными и прочих типов.
6. Инструменты для измерения линейных величин. Линейки, рулетки, штангенциркули, калибры, микрометры, глубиномеры и т.д.
7. Приборы для измерения параметров электрической энергии. Амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, мультиметры и т.д.
8. Приборы, замеряющие излучение. К ним относятся счетчики Гейгера, дозиметры и детекторы.
9. Приборы для измерения массы, твердости и плотности материалов. Это аналитические и физические весы, твердомеры.
10. Датчики силы растяжения, сжатия и крутящего момента.

Заключение

Приборы КИПиА используются в самых разных областях промышленности, её традиционных, передовых и высокотехнологических сферах. Есть применение приборы КИП и А в быту и домашнем строительстве. Даже в ремонте квартиры мы используем приборы кипа не обращая на это внимания.

Технические характеристики инструментов для измерения размеров

Все они должны строго соответствовать ГОСТам. Каким именно? Это зависит от типа, конструкции, назначения приспособления. Опираясь на действующие межгосударственные стандарты, производители могут выпускать линейки, щупы и другие приборы по собственным ТУ, при условии, что качество готового изделия будет высоким.

Но у потребителей традиционно больше доверия к ГОСТам, которые стали своеобразным знаком качества, поэтому заводы-изготовители стараются всячески акцентировать внимание именно на них, указывая в рекламе, выбивая на корпусах и тому подобное.

В общем же случае требования к устройству и характеристикам определяют:

• типы измерительных инструментов – назначение, области формы, габариты и возможные допуски с предельными отклонениями;
• материал исполнения для текущего класса, в том числе и наносимые покрытия.

Проверка на соответствие осуществляется в процессе приемки, вместе с порядком упаковки и комплектации, перевозки и хранения, использования и утилизации.

Все рассматриваемые помощники призваны определить габариты заготовки, но они могут давать и неточные результаты – чаще всего из-за неправильного их использования. Приложить линейку не так, как нужно, проще, чем может показаться. Но также погрешности возникают из-за неисправностей, повреждений, дефектов, загрязнений приспособлений.

Элементы автоматики

В автоматизированных системах управления технологическим процессом (АСУТП), для управления технологическим процесом применяются различные исполнительные устройства.

Исполнительные устройства — элемент автоматической системы, который воздействует на объект управления для совершения какого-нибудь действия. Обычно исполнительные устройства состоят из двух частей — исполнительный механизм и регулирующий орган. Основное назначение исполнительных устройств — это преобразования какого-либо сигнала (электрического, механического, оптического, пневматического) в сигналы для воздействия на элементы управления (включения, отключения, переключения режимов работы механизмов, систем или устройств).

Самые распространенные исполнительные устройства — реле переключения, приводы движущихся частей, поворотные устройства, манипуляторы, электромагнитные вентили (соленоиды), устройства для открытия или закрытия регулирующих и отсечных клапанов и заслонок, включение вариаторов и переключение редукторов.

Средства измерения в бытовой технике

При изучении схемы любого аппарата, использующегося в домашнем быту (от стиральной машины до утюга), можно заметить, что все они оборудованы приборами, измеряющими и контролирующими определённые параметры:

• горячую воду — их можно обнаружить на котлах или радиаторах;
• воздух — актуально для кондиционеров и конвекторов;
• электричество (напряжение и силу тока) — подобные устанавливаются на утюгах, мультиварках, масляных отопительных радиаторах и пр.

Основой современных автоматизированных систем являются микроконтроллерные схемы. Они в процессе развития технологий сменили управляющие блоки, оборудованные схемами с малой интеграцией.

Благодаря этому сегодня можно добиться автоматизации любого процесса, любой установки и даже самого маленького по размерам прибора.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Эксплуатация инструментов

Осуществляется на основании ГСИ – Государственной Системы Измерений, обеспечивающей единство метрологических приемов и решающей сразу две важные задачи:

• централизованный контроль над поверками, утверждение допустимых средств, лицензирование в области изготовления и ремонта;
• курирование практического использования передовых методик, ввода эталонных значений и других сопутствующих вопросов.

Сама ГСИ является частью структуры Росстандарта, потому именно в региональных подразделениях федерального агентства стоит решать все вопросы, касающиеся аттестации.

Важной задачей любого предприятия, эксплуатирующего механические или цифровые устройства, является поддержание этих приборов в исправном состоянии, а для этого их необходимо регулярно поверять, отдавая на экспертизу в лаборатории.

Обслуживающий персонал

За правильной работой любой из автоматизированных систем должен следить человек определённой профессии, а именно: слесарь КИПиА. Он ремонтирует, настраивает приборы и узлы, задействованные в системе, а также осуществляет их техническое обслуживание. В должностных инструкциях подробно описано, кто такой киповец и чем он занимается. В функции специалиста входит обслуживание не только самих приборов контроля, но и других вспомогательных составляющих системы: клапанов, тахогенераторов, редукторов, цилиндров.

Только киповцев для работы недостаточно, за обслуживание и контроль приборов отвечает целый отдел, размещаемый в отдельном помещении, в функции которого входит:

• правильная организация рабочего процесса;
• заказ запасных частей;
• разработка проектов;
• планирование и составление графиков и др.

В структуру отдела входят и руководящие специалисты: так, у мастера цеха, который подотчётен начальнику цеха, находятся в подчинении слесарь КИПиА. Всё подразделение автоматики находится в управлении главного метролога и его заместителя.

Цех имеет в своей структуре метрологическую лабораторию с киповцами-электронщиками, электриками, операторами, наладчиками и другими узконаправленными специалистами. Они занимаются ремонтом, проверкой и поверкой приборов и средств измерения.

Ключевое место в этой структуре принадлежит инженеру КИПиА, который обязан:

1. Проектировать и использовать АСУ (автоматизированные системы управления).
2. Собирать и обрабатывать информацию, необходимую для составления проектов.
3. Определять задачи для всех подразделений цеха и пояснять необходимые детали согласно должностным инструкциям.
4. Создавать все программы, определяющие работу АСУ в соответствии с необходимыми требованиями.
5. Составлять необходимую документацию: методички, инструкции и пр.

Лабораторные приборы

Контрольные и лабораторные устройства также могут применяться для быстрой проверки технических приборов и при проведении наладочных работ. Обычно благодаря подобным устройствам можно проверять технические и лабораторные приборы. Контрольные и лабораторные приборы изготовляют с более высоким классом точности.

Обязанности слесаря-киповца

Слесарь КИПиА осуществляет непосредственное взаимодействие с оборудованием и измерительными приборами. Перечень его обязанностей зависит от квалификации и разряда. К примеру, киповец 6 категории обладает знаниями и навыками, позволяющими обслуживать даже космические аппараты.

Слесарь любой квалификации на производстве делает ряд работ, а именно:

• ремонтирует, налаживает и испытывает аппаратуру;
• контролирует и обеспечивает работоспособность электроизмерительных приборов;
• контролирует и проверяет функционирование средств измерения физических величин;
• производит арбитражные измерения;
• контролирует и своевременно ремонтирует всю систему;
• определяет работоспособность и износ;
• обрабатывает полученные сигналы и измерения.

Если расшифровать КИПиА, становится понятно, что это не просто замысловатая аббревиатура — она обеспечивает различные сферы жизни удобством, комфортом и безопасностью.

Качественное функционирование какого-либо предприятия, завода или строительство жилого здания невозможно без КИПиА. Всё в деятельности человека связано с автоматикой и удобством, поэтому при устранении чего-нибудь из этого ощутимо пострадает качество жизни.

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

• непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
• линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
• закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Все приборы могут подразделяться по способу преобразования, выдачи информации и виду выходной информации, предназначения и другим критериям. Имея хорошую классификацию, можно отыскать конкретный инструмент для определенных задач и операций.

Но главная цель у них состоит в измерении показаний, их записи и контроле технологических процессов производства. Рекомендуются использовать точные измерительные устройства, однако, устройство становится гораздо сложнее. Это потребует учета большого количества факторов и измерений параметров, чтобы вывести на экран точные показания.