1. Graduo
  2. Cursuri
  3. Automatică
  4. Sisteme inteligente de măsurare

Sisteme inteligente de măsurare

Previzualizare curs:

Cuprins curs:

Continut 3
Prefata 5
1 Fundamentele procesului de masurare 7
1.1. Elementele definitorii ale masurarilor 7
1.2. Structuri si functii ale sistemelor de masurare 9
1.2.1. Echipamente cu functii de baza 9
1.2.2. Echipamente cu functii auxiliare 10
1.3. Evolutii recente si previzibile 11
1.3.1. Relatia traditie-evolutie 11
1.3.2. Evolutii previzibile 11
1.4. Atribute ale sistemelor de masurare 12
Subiecte/intrebati de control 14
1. Progrese in domeniul senzorilor / traductoarelor 15
2.1. Caracterizare generala 15
2.2. Structuri si functii ale traductoarelor inteligente 16
2.3. Senzori / traductoare piezoelectrice si piezorezistive 19
2.3.1. Consideratiuni generale 19
2.3.2 Constructia senzorilor piezoelectrici 22
2.3.3. Circuite electronice aferente 23
2.3.4. Traductoare piezorezistive 24
2.4. Senzori / traductoare fotoelectronice 30
2.4.1. Consideratiuni generale 30
2.4.2. Senzori cuantici 30
2.4.3. Senzori/traductoare fototermice 36
2.4.4. Dispozitive piroelectronice 38
2.5. Senzori / traductoare cu microunde 38
2.5.1. Consideratiuni generale 38
2.5.2. Traductoare de viteza de tip Dopller 39
2.5.3. Traductoare de nivel cu unde radar 39
2.6. Senzori / traductoare electrochimice 47
2.6.1. Consideratiuni generale 47
2.6.2. Senzori/traductoare pentru lichide 49
2.6.3.Senzori/traductoare pentru gaze 50
2.6.4. Senzori si microsenzori chemorezistivi 53
2.7. Biosenzonzori 56
2.7.1.Caracterizare generala 56
2.7.2.Constructia biosenzorilor 57
2.7.3.Tipuri de bioconvertoare 58
2.7.4.Utilizari ale biosenzorilor 59
Subiecte/intrebari de control 61
3. Aparate de masurare numerice cu microprocesoare 62
3.1. Caracterizare generala 62
3.2. Functii executabile de catre microprocesoare 63
3.3. Structuri de AM dotate cu microprocesoare 64
3.3.1 Structura unui dispozitiv de comanda cu microprocesor 64
3.3.2 Structuri de AM cu microprocesoare 65
3.3.3 Structura unui multimetru monoprocesor 65
3.3.4 Structura unui multimetru biprocesor 66
3.3.5 Structura unor analizoare spectrofotometrice de absorbtie 69
3.4. Comanda componentelor apatatelor de masurare 73
3.4.1.Comanda blocurilor de conditionare a semnalelor 73
3.4.2. Comanda convertoarelor analog-numerice 75
3.4.3. Comanda comunicatiei intre blocuri 77
3.4.4. Comunicatia cu utilizatorul 78
3.5.Conversia semnificatiei semnalelor 81
3.6. Corectia erorilor de masurare 84
Subiecte/intrebari de control 85
4. Sisteme de masurare si de monitorizare programabile 86
4.1. Consideratiuni generale 86
4.2. Sisteme de achizitie si prelucrari de date primare 87
4.2.1. Caracterizare generala 87
4.2.2. SAPD cu multiplexarea intrarilor neesantionate 88
4.2.3. SAPD cu multiplexarea intrarilor esantionate 89
4.2.4. SAPD cu esantionarea semnalelor numerice 89
4.3. Structura generala a sistemelor de masurare programabile 90
4.4. Masurari cu echipamente programabile 97
4.4.1. Unitatea de achizitii de date HP 97
4.4.2. Panoul de comanda si comenzile sistemului 101
4.4.3. Instalarea, configurarea si testarea sistemului 103
4.4.4. Programarea masurarilor 104
4.4.5. Memorarea si prelucrarea datelor 106
4.4.6. Cateva aplicatii 107
4.5. Sisteme de monitorizare si de gastionare a stocurilor 108
4.5.1. Consideratiuni generale 108
4.5.2. Structuri de monitorizare si de gestionare a stocurilor 110
Subiecte/intrebari de control 113
Bibliografie 115

Extras din curs:

Prin masurare se intelege ansamblul de operatii experimentale prin care o marime de masurat x este comparata cu valorile unei scari de masurare, exprimata in unitati de masura um, pentru a identifica valoarea din scara cea mai apropiata de valoarea reala a marimii de masurat sub forma raportului:

, (1.1)

care exprima echivalentul valoric al marimii masurate.

Masurarea este necesara pentru ca sta la baza cvasitotalitatii activitatilor umane. Ea este indispensabila in relatiile de vanzare / cumparare, in conducerea proceselor de fabricatie, in activitati de cercetare s.a.m.d.

Efectuarea unei masurari implica urmatoarele operatii:

- Definirea marimii de masurat (masurandului);

- Precizarea scarii de masurare si a unitatii de masura adoptate;

- Adoptarea si aplicarea unei proceduri / metode de masurare;

- Precizarea mijloacelor tehnice (echipamentelor) necesare pentru efectuarea masurarii;

- Prelucrarea rezultatelor primare pentru a obtine un rezultat final cat mai exact si sub forma convenabila utilizatorului;

- Afisarea / inregistrarea rezultatului masurarii;

- Optional, in afara de masurare mai pot fi efectuate si alte operatii si anume:

- Calibrarea / etalonarea periodica a aparatului de masurare;

- Semnalizarea / alarmarea depasirii unei limite prescrise de catre marimea masurata;

- Memorarea / arhivarea rezultatelor masurarilor anterioare si / sau a evenimentelor ce au avut loc in ultima perioada de timp, s.a.

Pentru masurarea unor marimi electrice precum tensiunea, curentul, frecventa, s.a., se folosesc aparate de masurare si vizualizare directa AMV (voltmetre, ampermetre, frecventmetre, s.a.).

Pentru masurarea unor marimi neelectrice precum presiunea, debitul, nivelul, vascozitatea, densitatea, turbulenta, s.a., se recurge la folosirea unor sisteme de echipamente de convertire a marimii neelectrice de masurat intr-o marime electrica sau fotoelectrica (senzori, traductoare, convertoare), precum si la folosirea unor elemente de prelucrare a marimilor intermediare pentru a obtine rezultatul final al masurarilor.

Senzorii si traductoarele sunt echipamente specifice marimii neelectrice de masurat. Sunt de preferat acele echipamente care au ca marime de iesire un semnal electric sau fotoelectric, deoarece aceste semnale sunt mai usor de prelucrat in sistemele de masurare moderne.

Convertoarele de marimi intermediare, ca si echipamentele de prelucrare a semnalelor din cadrul sistemelor de masurare, care se folosesc in prezent. sunt aproape exclusiv echipamente electronice sau fotoelectronice si se realizeaza indeosebi sub forma de circuite integrate.

Schema unui sistem clasic de masurare a marimilor neelectrice este prezentata in figura 1.1.1, in care se disting urmatoarele tipuri de echipamente:

- Senzorul sau traductorul T, care transpune valoarea marimii de masurat, X pe un semnal purtator de informatie, Y;

- Aparatul de masurare si vizualizare, AMV, care afiseaza / inregistreaza rezultatul masurarii marimii X;

- Echipamente de conversie si adaptare, ECA, care preia semnalul Y de la senzor / traductor si il transforma intr-un semnal electric compatibil cu caracteristicile de intrare ale AMV. Aceste echipamente pot fi folosite ca echipamente autonome, dar ele pot fi incorporate fie in structura senzorului, fie in structura AMV.

- Dispozitiv de semnalizare optica si/sau acustica, DS, -optional.

Aparatura si sistemele de masurare a diverselor marimi sunt de o foarte mare diversitate, atat in ceea ce priveste natura marimilor masurate cat si mai ales natura, structura si complexitatea acestora. Exista aparate foarte simple cum sunt unele termometre, manometre, s.a., dar in ultima vreme au fost elaborate si realizate aparate si sisteme de masurare performante foarte sofisticate, mai ales cele pentru determinarea compozitiei chimice si structurii diverselor produse naturale sau fabricate.

Fig. 1.1.1. Schema unui sistem clasic de masurare.

O categorie aparte de aparate / sisteme de masurare o constituie asa zisele analizoare. Sub denumirea generica de analiza si analizor se intelege ansamblul de operatii ce au loc in anumite echipamente (ale analizorului) in vederea determinarii compozitiei chimice a unui produs (amestec), a mediului sau a unui anumit indicator de calitate, ca de exemplu

Bibliografie:

Agheikin, D, I. Costina, E. N., Cuznetova, N.N., Datcichi sistem avtomaticescovo controlea i regulirovania. Izd. Masinostroenia, Moscva, 1959

Aritiunov O. S. Datcichi sostava i svoistv vescestva. Izd. Energhia, Moscva, 1966

Baily, J. E. and Ollis, D. F. Biochemical Engineering Fundamentals. 2nd Edition,

McGraw-Hill, New-York 1986

Devine, P., Radar Level Measurement. Vega Controls Ltd, 2000, England

Dumitrescu, St., Tehnica Masurarii. Ed. Universitatii din Ploiesti, 2000

Dumitrescu, St., Tehnici de analiza chimica si fizica, Ed. Universitatii din Ploiesti, 2002

Dumitrescu, V., Analiza Instrumentala. Ed. Universitatii din Ploiesti, 2000

* * * Encyclopedia of Measurement and Control, 2nd Edition, ISA -The Instrumentation, Systems and Automation Society

Georgescu I., Elemente de intelegenta artificiala. Ed. Academiei RSR, 1985

Gribov,L. A., Teoria infracrasnah spectrov polimerov, Izd. Nauca, Moscva,1977

Grinstain, M. M. Kucichien, L. M., Fotoelectriceschie concentratomera. Izd.

Masinostroenie, Moscva, 1962

* * * Handbook of Measurement Science, Edited by Sidemhan, P. H.,John Wiley & Sons Ltd.., 1982

Hall, E. Biosensors, Prentice Hall, Engelwood Cliffs, New Jersi,1991

Harris, Cyril M., Shock and Vibration Handbook,4th Edition McGraw-Hill New- York,1996

Ianculescu, Gh., Analizoare de gaze si lichide. Ed. Tehnica, Bucuresti, 1969

Ionesc, G., Masurari si Traductoaare Vol. 1 si 2, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1985

Lampton, M., Advance in Sensor Technology, IET, March/Apr, 19999 Vol. 9, Issue 2

Liptak, G. Bela., Process Measurement and Analysis. Chilton Book Comopany I Radnor, Pensilvania

Motit, H. M., Ciocaltea-Vasilescu A., Debitmetrie Industriala. Ed. Tehnica, 1968

Necula, N., Micu, A., Marinoiu, V., Cromatografie de proces. Ed. Tehnica, 1980

Penescu, T., Patrascu, St., Masurarea presiunii in tehnica. Ed. Tehnica, 1968

Pop, E., Stoica, V., Tehnici moderne de masurare. Ed. Facla, Timisoara, 1983

Popescu,P., Mihordea, P., Masurarea debitului in tehnica. Ed. Tehnica, 1969

Rouseac, F., Analise Chimique, Methods et Techniques Instrumentales Moderne,

Masson, Paris, 1972

Sanpoleanu, M., Circuite pentru conversia datelor. Ed. Tehnica, Bucuresti, 1980

Vaugham, V., Aplications of B&K Equipement to Strain Measurement. Bruel & Kyoer, 1975

Vezeanu, P., Patrascu, St., Masurarea temperaturii in tehnica. Ed. Tehnica, 1968

Vezeanu, P., Patrascu, St., Masurarea nivelului in tehnica. Ed. Tehnica, 1970

Ramon, P. A., Webster, John., Sensors and Signal Conditioning. John Wiley, New Jork,1991

Wilson, S. John. Editor. Shock and Vibration Measurement Technology. Endevco Publ., San Juan Capistrano, CA, 2002

Wilson, S. John. Editor., Sensor Technology Handbook., Elsevier, 2005

Urosa, Cisar., Tail Gas Analyzer., AMTEK Western Research Dpt. Pensilvania

Cataloage de produse ale firmelor: Honeywell, Foxboro, Hewlett Pachard, Ficher Rosemount, Saab, Omega, Ericson, Parkin Elmer, Sixth Sense

Download gratuit

Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.

Înregistrare Autentificare
Structură de fișiere:
  • Sisteme Inteligente de Masurare.doc
Alte informații:
Tipuri fișiere:
doc
Diacritice:
Da
Nota:
10/10 (5 voturi)
Nr fișiere:
1 fisier
Pagini (total):
112 pagini
Imagini extrase:
112 imagini
Nr cuvinte:
39 161 cuvinte
Nr caractere:
215 591 caractere
Marime:
1.91MB (arhivat)
Publicat de:
Anonymous A.
Nivel studiu:
Facultate
Tip document:
Curs
Domeniu:
Automatică
Tag-uri:
sisteme, masura, automatizare
Predat:
la facultate
Materie:
Automatică
Sus!