Устройство контрольно измерительных приборов: Контрольно-измерительные приборы автомобиля и их устройство

виды и характеристики, классификация и эксплуатация

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.

• Определение понятия измерительных приборов
• Классификация и виды КИП
  • Измеряемые величины
  • Способы отсчёта
  • Разделение по назначению
  • Точность измерений
• Погрешности при работе
• Обслуживание измерительных устройств

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.

Классификация и виды КИП

Классификация измерителей не сложная, но очень обширная. Множество категорий подразделяется на несколько видов, которые тоже разветвляются на более мелкие типы. Основная масса данных приборов отличается по виду измеряемого параметра, по точности и предназначению.

В первую очередь КИП можно разбить на три глобальных категории:

• Аналоговые приборы, которые способны непрерывно показывать изменение измеряемого параметра. Типичными представителем является бытовой ртутный термометр, который есть в каждом доме и манометр — устройство для показания величины давления. Манометр используется и в промышленности, и в быту.
• Цифровые приборы. Они преобразуют полученные или измеренные данные в цифровой сигнал. Одним из таких устройств является электронный измеритель давления. На его цифровом экране показываются значения давления и пульса человека.
• Простейшие механические измерители. Они знакомы каждому с детства. Это обычная линейка, транспортир, циркуль, бытовые механические весы. Мастера часто используют штангенциркуль.

Каждую категорию можно раздробить по другим признакам:

• По виду измеряемой величины.
• По способу отсчёта.
• По предлагаемому классу точности измерения.
• По основному предназначению.

Измеряемые величины

Каждый прибор разработан под свои чётко определённые задачи и рассчитан на диапазон конкретных условий эксплуатации. По виду измеряемой величины измерительные приборы бывают:

• Измеряющие температуру. Это всевозможные термометры и термопары.
• Показатели давления или вакуума (разряжения).
• Проверяющие уровень жидкости или сыпучих веществ.
• Контролирующие количество и расход различных элементов. Это могут быть как и жидкости, так и пары, газы или твёрдые предметы.
• Проводящие качественные замеры. Например, плотности, состава смеси или влажности.

Принципы действия у измерительных приборов практически одинаковы. Измеряемый элемент воздействует на первичный преобразователь, после чего сигнал переходит на измерительный элемент, который преобразует воздействие в движение отсчетного узла и показания переносятся на шкалу прибора.

Наглядно простейшее измерение демонстрируется работой манометра. Давление измеряемой среды воздействует на медную изогнутую трубку через специальный штуцер. Трубка пытается распрямиться на некоторую величину. Это действие передаётся на ось с указательной стрелкой. Сама ось подпружинена и стремиться вернуться к нулевой отметке, но под действием разгибающейся трубки, отклоняется и показывает текущее давление.

Способы отсчёта

Данные устройства обязательно имеют блок индикации результата. По способу отсчёта приборы делятся несколько типов:

• Устройства с ручной наводкой.
• Показывающие приборы.
• Самописцы.
• Суммирующие сигналы.
• Сигнализирующие приборы.

Компарирущими или устройствами с ручной наводкой называются приборы, которые при измерении величин требуют помощи человека. Это могут быть гиревые весы или оптический пирометр.

Показывающие приборы имеют указатель в виде стрелки, которая перемещается по шкале значений. Иногда указатель может быть неподвижным, а циферблат перемещается или вращается вокруг стрелки. Такие приборы по конструкции бывают переносные или стационарные. Стационарные устройства, обычно, ведут непрерывное измерение динамических величин. Когда нужно производить замеры время от времени или эпизодически контролировать стационарные измерители, то используют переносные ИП.

Самопишущие устройства самостоятельно записывают результаты непрерывных измерений на носитель. Носителем может выступать диск, флеш-карта или «бесконечное» бумажное полотно. Запись представляет собой диаграмму, показывающую изменение в исследуемом объекте за определённое время. Такая запись может предотвратить аварию на производстве, указав на сбой в работе определённого узла.

Счётчики или суммирующие устройства отражают показатели счётного механизма и выводят на экран сумму измеряемой величины. Подобные интеграторы подсчитывают расход воды, газа, энергии.

Сигнализирующие приборы издают различные сигналы: световые или звуковые, как только измеряемая величина принимает заранее заданное значение. Они также извещают при возникновении определённого события. К таким приборам относят различные устройства сигнализации: охранные, пожарные и т. п.

Разделение по назначению

По назначению измерительные элементы бывают эксплуатационными (или техническими), лабораторными, образцовыми, контрольными и эталонными.

Эксплуатационные приборы широко применяют в промышленности, на производстве. Это рабочие экземпляры, контролирующие весь производственный цикл. Обычно просты в управлении, надёжны с интуитивно понятной шкалой и крупными цифровыми обозначениями.

Лабораторные и контрольные устройства предназначены для тестирования и проверок других приборов или при проведении отладочных работ на производстве. Отличаются повышенным классом точности. Лабораторными приборами пользуются, главным образом в лабораториях, а технические используют на местах других проверяемых устройств.

Основной задачей эталонных и образцовых устройств является хранение и воспроизведение эталонных данных, по которым сверяют показатели других измерительных устройств. Если эталонные приборы только хранят данные, то задача образцовых передать максимально точно данные с эталонных устройств к другим измерительным приборам.

Точность измерений

Каждый прибор обладает своей точностью замера величин или диапазоном погрешности. Ошибиться может любое устройство, даже эталонное. Точность может быть определена числом от нуля до единицы. Чем больше число точности устройства, тем хуже его показания.

Чувствительность измерительного устройства — это важный показатель, влияющий на правильную интерпретацию полученных данных. Чувствительность равна отношению значения перемещения указателя прибора (стрелки или пера) к величине изменения измеряемых данных, которые спровоцировали это перемещение.

Чувствительность, чаще всего, отражается в цене деления прибора. Например, если термометр имеет шкалу в 100 делений и рассчитан на максимальную измеряемую температуру в 50 градусов по Цельсию, то средняя чувствительность равна отношению 100 к 50. То есть, чувствительность прибора (цена одного деления) соответствует двум градусам по Цельсию.

Погрешности при работе

В любой работе возможны промахи и ошибки. Измерительные приборы не составляют исключение из правил. Когда проводятся разные измерения, то возникают различные погрешности.

Это связано и с некоторыми условностями, принятыми при измерениях, и несовершенством методик исследований, и ошибками при использовании измерителя.

Обычно различают следующие виды погрешностей:

• Абсолютная. Это величина равная разнице между показаниями эталонного прибора и используемого при одинаковых условиях замеров.
• Относительная или косвенная. Величина отношения абсолютной погрешности к текущему измеренному значению.
• Относительная приведённая. Отношение абсолютного значения и разницы между максимальным и минимальным пределами шкалы измерительного устройства.

Погрешности бывают также случайными, систематическими и промахами. Случайные ошибки не связаны ни с какой закономерностью, а зависят от случайных помех и разных внешних условий. Систематические соответствуют некоторым правилам и в их проявлении можно выявить закономерность. Часто зависят от технического состояния самого измерительного прибора. Промахи сильно выбиваются из закономерного и предполагаемого ряда вычислений.

Они легко отслеживаются и вычёркиваются при анализе достаточного количества данных.

Обслуживание измерительных устройств

От качества работы КИП иногда зависит очень многое, поэтому эти устройства должны обладать такими характеристиками, как надёжностью, долговечностью, безотказностью и быть доступными в ремонте.

Для избежания ошибок при измерениях КИП нуждаются в своевременных профилактических работах и регулярных проверках на достоверность показателей. Мастер обязательно должен следить за состоянием и условиями хранения измерительных устройств, протирать сухой тряпкой циферблаты, шкалы и гнёзда сигнальных датчиков.

Перед началом работы надо убедиться в герметичности соединений и желательно сделать контрольное измерение. Неисправные приборы необходимо вовремя заменять новыми или своевременно ремонтировать.

На крупных предприятиях существуют целые бригады и отделы инженеров и слесарей КИП, которые следят за состоянием и исправностью приборов и автоматики.

На бытовом уровне приходится часто сталкиваться с различными измерительными устройствами. Они стали привычны и обыденны, но тоже требуют правильного обращения и соблюдения правил техники безопасности. Простейший датчик в стиральной машине при неисправности может принести множество неприятностей. Датчик температуры на бытовых утюгах расположен на нагреваемой поверхности и при обычном загрязнении выдаст недостоверные данные.

При правильном уходе и хранении контрольно-измерительных устройств любой быт, ремонт, отдых становится легче и приятнее.

Классификация контрольно-измерительных приборов

Контрольно-измерительные приборы, или КИП, предназначены для приема информации во время измерения параметров среды. Полученные данные используются в дальнейшем оператором или АСУ для анализа состояния и динамики изменений характеристик объекта измерений. Самым простым и древним примером контрольно-измерительного прибора можно считать поплавок для удочки. Он представляет собой индикатор уровня, поднимаясь или опускаясь в воде. Колокольчик на леске служит сигнализатором, сообщающим о том, что на крючок попалась рыба.
В настоящее время производится огромное разнообразие контрольно-измерительных приборов, предназначенных для использования в самых разных сферах. В российском сегменте этой отрасли выпуском КИПов занимаются компании ОВЕН, Festo, Danfoss и другие. Несмотря на различия сфер применения, характерные особенности и ценовой диапазон, все контрольно-измерительные приборы имеют общие конструктивные части:

• Первичный преобразователь (ПП). Это устройство служит для преобразования входного сигнала для дальнейшей работы с ним. 
• Чувствительный элемент (ЧУ) – реагирует на отклонение величины измеряемого параметра и передает значение этого отклонения в виде сигнала определенной формы на ПП.
• Датчик – представляет собой первичный преобразователь, который реагирует на изменения чувствительного элемента и выдает эту реакцию в виде электрического сигнала.
• Вторичный преобразователь (ВП) – принимает сигнал от первичного преобразователя и выдает его оператору в заданном им виде. Может быть произведена фильтрация сигнала, его усиление, масштабирование и другие операции, призванные облегчить восприятие информации оператором.

Классификацию контрольно-измерительных приборов можно произвести по нескольким характеристикам.

По назначению:

• Рабочие, применяемые для практических измерений
• Образцовые, предназначенные для проверки и градуировки рабочих приборов
• Контрольные, при помощи которых проверяют рабочие приборы по месту

По способу функционирования:

• Показывающие, в которых значение измеряемого параметра отображается прямо на приборе
• Самопишущие, оснащенные функцией записи измеряемых величин
• Сигнализирующие, способные сигнализировать об отклонении измеряемого параметра
• Регулирующие, обладающие возможностью автоматического поддержания уровня измеряемой величины

По виду измеряемой величины:

• Измерение давления или разряжения (Р)
• Измерение концентрации жидкости или газа (Q)
• Контроль температуры (Т)
• Измерение уровня (L)
• Измерение количества вещества – расходомеры (G)
• Определение положения либо механического контакта с веществом (S)

По исполнению:

• Бытовые. Такие приборы пригодны для использования в домашних целях, быту
• Общепромышленные. Используются в сфере ЖКХ и промышленности. Больше половины всех КИП относятся к этому типу
• Специальные. Предназначены для работы в опасных или агрессивных условиях
• Морские

По типу выходного сигнала:

• Аналоговые. На выход таких приборов поступает физическая величина в виде сопротивления, напряжения или тока
• Дискретные. Выходной сигнал имеет релейную форму 1/0
• Интерфейсные. Протокол Modbus, HART, либо специально разработанный производителем

По типу подключения:

• Двухпроводная схема
• Трехпроводная схема. 2 провода питания и один сигнальный
• Четырехпроводная. Разнесенные питание и выход
• Подключение через клеммы
• Подключение через разъем
• Контакт при помощи пайки

По метрологическим характеристикам – классу точности, величинам основной и дополнительной погрешностей:

• Приборы высокой точности – 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0,06
• Приборы средней точности – 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,6
• Приборы низкой точности – 1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6

Питание КИП чаще всего осуществляется низким напряжением 24 В. Такое напряжение безопасно для человека и для самого КИП, кроме того, такой стандарт питания в большинстве случаев используют PLC.
Типы контрольно-измерительных приборов различаются исполнением под конкретную задачу.

Датчики температуры

Датчик представляет собой измерительный элемент, который преобразует измеряемую величину в сигнал для дальнейшей работы с ним оператора или системы. Датчик, или сенсор, измеряет какое-либо свойство среды и передает результат в виде электрического сигнала. 
Датчики температуры применяются в системах управления и диспетчеризации для определения температуры среды. Особенностью функционирования датчика температуры является его физический контакт с измеряемой средой. Классификация датчиков температуры производится по нескольким параметрам.
По типу первичного преобразователя:

• Термосопротивление – при изменении температуры меняется электрическое сопротивление ПП
• Термопара. Изготавливается из особого сплава, меняющего разность потенциалов при изменении температуры
• Полупроводниковый. Принцип работы датчиков основан на изменении характеристик p-n перехода под воздействием температуры
• Акустический
• Тепловизор
• Пьезоэлектрический

По способу монтажа:

• Наружные – настенный датчик температуры в комнате
• Погружные – чувствительный элемент затоплен
• Накладные – используются, когда невозможно установить прибор с непосредственным контактом со средой

Также датчики температуры могут различаться длиной погружной части, вариантом исполнения IP, типом резьбы, диаметром, типом сальниковых вводов.
Датчик температуры подбирается под конкретные условия, стандартное исполнение устройства зачастую не предусмотрено.

Датчики давления

Автоматизация технологических процессов подразумевает контроль многих величин и показателей. Один из них – давление. Его контроль необходим для поддержания заданных величин в АСУ ТП и для обеспечения безопасности. Датчики давления широко востребованы и применяются в энергетике, коммунальном хозяйстве, нефте- и пищевой промышленности, в газовых отраслях. Такой тип датчиков не имеет прямого контакта со средой, отделение от которой осуществляется мембраной.
Физические параметры датчика давления зависят от давления измеряемой среды и изменяются вместе с ним. Существует несколько типов давления:

• Абсолютное, отсчитываемое от абсолютного нуля
• Атмосферное – давление в открытом сосуде или в водоеме
• Избыточное – разность между абсолютным и атмосферным
• Дифференциальное, то есть разность двух величин, измеряемых одним прибором

Классификация датчиков давления производится по:

• Исполнению – бытовые, общепромышленные, специальные
• Типу выходного сигнала – ток, напряжение или протокол
• Способу подключения к измеряемой среде – фланец, штуцер
• Климатическому исполнению
• Наличию индикации

Подбирая датчик давления для системы автоматического регулирования, важно учитывать класс точности прибора. Высокая точность необходима для специальных задач. Ввиду специфики условий эксплуатации на предприятиях часто используют КИП во взрывозащищенном исполнении. По типу взрывозащиты бывают следующие варианты исполнения:

• d – взрывонепроницаемая оболочка
• e – повышенная безопасность
• ia, ib – искробезопасная электрическая цепь
• h – герметическая изоляция
• m – герметизация
• o – отсутствие искрообразования
• p – метод повышенного давления
• q – заполнение порошком
• s – спецзащита

Типы унифицированных сигналов

В крупных системах автоматизации может использоваться большое количество КИПов, что требует использования единых стандартов выходного сигнала для облегчения работы в системе. Принятые в промышленности стандарты унифицируют все КИП по типу выходных сигналов:

• Аналоговые. Такие КИП производят непрерывное измерение параметров среды и непрерывно передают информацию в виде электрических сигналов
• Дискретные. Могут быть в виде реле или бесконтактных приборов-сигнализаторов. Работают по принципу 1/0
• Интерфейсные. Оснащены унифицированным протоколом передачи данных

Аналоговый сигнал может быть в виде тока – 4…20 мА, или напряжения – 0…10 В. Дискретный сигнал может классифицироваться по напряжению – постоянное или переменное, и по силе тока, который прибор способен пропустить через себя.

При подборе КИП нужно четко знать, какие задачи и в каких условиях он будет выполнять. Это поможет выбрать наиболее удачную конфигурацию, что положительно отразится на контроле функционировании системы в целом.
Приобрести контрольно-измерительные приборы вы можете в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация». Инженеры отдела продаж помогут вам сделать правильный выбор и проконсультируют по вопросам эксплуатации оборудования и ухода за ним.

Что такое контрольно-измерительные приборы?

Контрольно-измерительные приборы — это отрасль техники, которая занимается измерением и контролем.

В соответствии с ISA или известным как Общество автоматизации систем и контрольно-измерительных приборов, ранее известное как Американское общество приборостроения, официальное определение контрольно-измерительного оборудования — это совокупность приборов и их применение для целей наблюдения, измерения и контроля. Ссылка: стандарт ISA. S 51.1 — (Инструментальное общество Америки)

Прибор — это устройство, которое измеряет или манипулирует физическими параметрами процесса, такими как расход, температура, уровень или давление и т. д. Приборы включают множество различных устройств, которые могут быть как простыми, как клапаны и датчики, так и сложными, как анализаторы. Приборы часто включают в себя системы управления различными процессами. Управление технологическими процессами является одной из основных отраслей прикладного приборостроения.

Контрольно-измерительные приборы включают такие устройства, как соленоиды, клапаны, автоматические выключатели и реле. Эти устройства могут изменять параметры поля и обеспечивают дистанционное или автоматическое управление.

Датчики — это устройства, которые производят аналоговый сигнал, обычно в форме сигнала электрического тока 4–20 мА, хотя возможны и многие другие варианты, использующие напряжение, частоту или давление.

Этот сигнал может использоваться для непосредственного управления другими приборами или может быть отправлен в ПЛК, РСУ, систему SCADA или компьютеризированный контроллер другого типа, где он может быть интерпретирован в считываемые значения и использоваться для управления другими устройствами и процессами. в системе.

Приборы играют важную роль как в сборе полевой информации, так и в изменении параметров поля, и поэтому являются ключевой частью контуров управления.

Измерение

Приборы могут использоваться для измерения определенных полевых параметров (физических величин):

Эти измеренные значения могут включать:

давление, дифференциальное или статическое, расход, температура, уровень, плотность, вязкость, излучение, технологические приборы и т. д. список можно продолжить.

Управление

В дополнение к измерению параметров поля прибор также обеспечивает возможность изменения некоторых параметров поля.

Приборостроение

Приборостроение — инженерная специализация, сосредоточенная на принципе и работе измерительных приборов, которые используются при проектировании и настройке автоматизированных систем в электрических, пневматических областях и т. д.

Они обычно работают в отраслях с автоматизированными процессами, таких как химические или производственные предприятия с целью повышения производительности, надежности, безопасности, оптимизации и стабильности системы.

Для управления параметрами процесса или конкретной системы используются такие устройства, как микропроцессоры, микроконтроллеры или ПЛК, но их конечной целью является управление параметрами системы.

Стоимость инженера по КИПиА:

Задача инженера по КИП состоит в разработке концепции, проектировании, детализации, обслуживании и устранении неполадок системы управления для своего клиента/отрасли. Изменившееся мышление и соблюдение правительством требований поставили безопасность на первое место по сравнению с прибылью и производством.

Когда речь заходит о безопасности, я обычно сравниваю ее с автомобилем, которым я управляю, и вдруг мне приходится затормозить. Хороший автомобиль моментально остановится без заноса и без вреда для пассажиров.

Что значит быть инженером по КИПиА

«Познай себя» Инженер по КИП-

Это делает глаза и уши событий в отрасли. Это искусство и наука измерения и контроля.

Чтобы перечислить несколько обязанностей, выбор и установка датчиков, поиск и устранение неисправностей всех его функциональных инструментов и настройка его мозга (системы управления) для лучшей производительности и реакции.

Ценность инженера-конструктора, который ПРОЕКТИРУЕТ

«Награды — это просто жетоны, важен упорный труд»

Автоматизация — модное слово в обрабатывающей промышленности, а автоматизация — основная работа инженеров по КИПиА. Следовательно, спрос на инструментарий будет всегда.

А вот сколько вы сможете заработать на своей работе, всецело зависит от того, где вы стоите в толпе этого поля. Во многом от страны, компании и специализации. например

Поставщик может платить меньше инженеру по автоматизации, чем инженеру по вводу в эксплуатацию из инженерно-строительного консультанта, хотя оба они выполняют одинаковую работу.

Среди людей, стоящих за успешной прибылью в отрасли

«Сэкономленные деньги — это заработанные деньги. Безопасность = $$$$$»

Инженеры по КИПиА разрабатывают систему безопасности, обслуживают системы управления и устраняют неисправности в промышленности и несут ответственность за бесперебойную работу растений.

В случае отказа какой-либо системы промышленность сталкивается с производственными потерями, повреждением систем, остановкой производства, штрафами и потерями из-за несоблюдения требований и гибели людей, а также ухудшается имидж отрасли в обществе.

Учитесь на худших инцидентах, произошедших ранее

«Планирование более безопасного будущего»

Наиболее полезными при проектировании могут быть уроки прошлого, методы, которые не сработали, и ошибки, допущенные человеком, или ответы, которые не помогли не работают, для которых они были разработаны.

Эти уроки могут помочь в разработке надежной системы управления, которая работает безотказно и гибка для дополнительных действий по управлению, которым работники учатся в своей повседневной деятельности.

Модернизация и обновление

«Изменение — замените существующее на лучшее, в противном случае замените на лучшее, сохраните свое пропитание»

Это одна из самых универсальных областей техники, и изменения происходят очень быстро. с глобальной конкуренцией.

Технологии, которыми мы пользовались около десяти лет назад, теперь заменяются более надежными и высокоскоростными протоколами передачи данных.

Точно так же технологии, используемые в промышленности, регулярно обновляются, и ответственное лицо должно обновлять себя, чтобы понимать и внедрять изменения.

Технологи и механики КИПиА

Технологи, техники и механики КИПиА специализируются на устранении неисправностей, ремонте и техническом обслуживании приборов и систем КИПиА.

Эта профессия настолько переплетена с электриками, трубомонтажниками, энергетиками и инжиниринговыми компаниями, что можно оказаться в самых разных рабочих ситуациях.

Общий термин «слесарь по установке инструментов» часто используется для описания людей в этой области, независимо от какой-либо специализации.

Modern Automation World :

В современном мире главной целью каждого руководства предприятия или владельца предприятия является достижение максимальной безопасности и максимальной производительности своего оборудования, машин и устройств. Для достижения этой цели одним из основных шагов является установка на заводе качественного контрольно-измерительного оборудования.

Когда мы ходим по современному заводу, мы находим множество передатчиков, манометров, троллей, регулирующих клапанов, двигателей, электромагнитных клапанов и т. д. Все это не что иное, как контрольно-измерительные приборы. Но факт в том, что контрольно-измерительные приборы ничего не могут сделать сами по себе.

Ему нужен какой-то мозг, который может постоянно отслеживать показания, которые он предоставляет, и предпринимать соответствующие действия для управления исполнительными элементами, такими как клапаны, двигатели и т. д.

В то же время эти действия должны обеспечивать работу этих устройств с оптимальными параметрами, как залог их здоровья и долголетия. Вот где начинается мир контроля.

Система управления позволяет приборам работать таким образом, чтобы обеспечить максимально безопасное и оптимальное производство. В настоящее время он полностью автоматизирован. После настройки он выводит весь ваш завод на экраны диспетчерской.

Этот блог был разработан для обсуждения этих двух величайших технологий промышленных предприятий. Мы будем делиться нашим опытом, нашими идеями и нашими наблюдениями. Мы приглашаем вас стать частью этого, чтобы внести свой вклад в то, чтобы он стал лучшим в мире ресурсом для обучения и обмена опытом в области контрольно-измерительных приборов и управления.

Давайте контролировать!

С уважением,
S Bharadwaj Reddy

Статьи, которые могут вам понравиться:

Блокировки процессов и отключения

Что такое система пожарной сигнализации?

Система управления тревогами ?

Что такое система контроля безопасности?

Системы управления технологическими процессами

Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Неверный адрес электронной почты

Advanced Devices & Instrumentation | Science Partner Journal

Обзор метаповерхностей: альтернативный подход к передовым устройствам и инструментам

Сяогуан Чжао  | Женци Сан | …  | Zheng You

В этом документе рассматривается современное состояние электромагнитных (ЭМ) метаповерхностей и возникающие приложения в передовых интегрированных устройствах и инструментах, от метода проектирования до физической реализации. Метод проектирования включает в себя аналитическую модель теории связанных мод и обычно используемые строительные блоки для построения функциональных метаповерхностей. Подход к моделированию создает общую основу проектирования метаповерхностных устройств для управления оптическим лучом, фокусировки, модуляции, генерации и обнаружения. Доказательство концепции метаповерхностей было установлено и переводится в практические приложения. Предыдущие исследования продемонстрировали многообещающие применения метаповерхностей, включая, помимо прочего, инструменты оптической визуализации, биохимические датчики и многофункциональные микрооптоэлектромеханические системы (МОЭМС). Значительное улучшение характеристик приборов и инструментов достигнуто за счет реализации специально разработанных метаповерхностей. Этот обзор предоставляет исследователям альтернативу, позволяющую сделать шаг вперед на пути совершенствования устройств и инструментов за счет развертывания метаповерхностей.

Терагерцовые метаматериалы для приложений в свободном пространстве и на кристалле: от активных метаустройств до топологических фотонных кристаллов

Хунъян Син  | Цзюньсин Вентилятор | . ..  | Longqing Cong

Терагерцовые (ТГц) волны продемонстрировали многообещающие применения в визуализации, зондировании и связи, особенно для беспроводной связи следующего поколения из-за большой полосы пропускания и обильных спектральных ресурсов. Модуляторы и волноводы для управления терагерцовыми волнами становятся ключевыми компонентами для разработки соответствующих технологий, где метаматериалы продемонстрировали исключительную производительность для управления распространением в свободном пространстве и внутри кристалла соответственно. В этом обзоре мы дадим краткий обзор текущего прогресса в области активных метаустройств и топологических фотонных кристаллов для приложений терагерцовых модуляторов свободного пространства и встроенных волноводов. В первой части будут обсуждаться самые последние достижения в исследованиях активных терагерцовых метаустройств путем объединения метаматериалов с различными активными средами. Во второй части будут представлены основы фотонной топологической изоляции, где топологические фотонные кристаллы являются новой областью исследований, которая будет способствовать развитию терагерцовой связи на кристалле. Предполагается, что их комбинация найдет большой потенциал в более продвинутых терагерцовых приложениях, таких как реконфигурируемые топологические волноводы и метаустройства с топологической защитой.

Резонансные метаповерхности для спектроскопического обнаружения: физика и биомедицинские приложения

Куипин Лян  | Цзяцзе Лай  | …  | Yueqiang Hu

Метаповерхности — это сверхтонкие метаматериалы, состоящие из субволновых рассеивателей (например, метаатомов), расположенных в определенной последовательности, что создает низкие радиационные потери и фантастические оптические резонансы. По свойствам электромагнитного отклика метаповерхности можно разделить на две категории: металлические наноструктуры, основанные на отклике плазмонных возбуждений (например, благородные металлы и графен), и полностью диэлектрические наноструктуры, основанные на рассеянии в ближнем поле (например, рассеяние Ми). Метаповерхности, поддерживающие различные оптические режимы, обладают возможностями оптической локализации и усиления электромагнитного поля в субволновом масштабе, что делает их многообещающей платформой для обнаружения без меток в биомедицинском зондировании. Оптические датчики на основе метаповерхностей предлагают несколько выдающихся преимуществ по сравнению с обычными спектроскопическими решениями для обнаружения, такими как плоские структуры, низкие потери, миниатюризация и интеграция. В последнее время появились и были предложены новые инструменты зондирования и даже визуализации, основанные на метаповерхностях. Учитывая недавние достижения в области спектроскопического обнаружения метаповерхностей, в этом обзоре кратко излагаются основные механизмы резонанса метаповерхностей и заметные достижения, включая определение показателя преломления, комбинационное рассеяние с усилением поверхности, инфракрасное поглощение с усилением поверхности и хиральное зондирование в ультрафиолетовом диапазоне. терагерцовые длины волн. В конечном счете, мы подведем итоги текущих проблем спектроскопического обнаружения метаповерхностей и с нетерпением ждем будущих направлений для улучшения этих методов. Поскольку тема широкая и растущая, наш обзор не будет исчерпывающим. Тем не менее, мы постараемся описать основные исследования в этой области и оценить некоторые из соответствующей литературы.

Рассвет метаустройств: от современного дизайна до экзотических приложений

Сумбель Иджаз  | Ахсан Сарвар Рана  | …  | Мухаммад Касим Мехмуд

В последние годы метаматериалы и метаповерхности процветали во многих областях «науки и техники», охватывающих весь электромагнитный спектр. Метаповерхностные устройства, состоящие из набора метаатомов, превращаются в современные миниатюрные средства для создания плоских, сверхтонких, многофункциональных электромагнитных (ЭМ) систем. Метаповерхности — идеальные кандидаты для разработки легких и удобных в изготовлении оптических компонентов следующего поколения, поскольку они придают локальные и пространственные фазовые изменения падающим электромагнитным волнам, обеспечивая более полный контроль над электромагнитными волновыми фронтами. Этот атрибут сыграл важную роль в реализации множества специальных лучей для передачи данных с высокой пропускной способностью и получения изображений со сверхвысоким разрешением. Кроме того, с точки зрения эффективности, производительность ранее исследованных метаповерхностей на основе плазмонов может быть улучшена за счет использования полностью диэлектрических метаповерхностей. Полностью диэлектрические метаповерхности с высокими показателями преломления имеют высокие резонансные добротности, низкую стоимость и совместимость с производством КМОП. Дизайн метаповерхностей на основе 2D-материалов позволил еще больше уменьшить площадь устройства для лучшей интеграции в оптоэлектронные устройства. Традиционным, требующим больших затрат времени и вычислений ЭМ-решателям в значительной степени помогли методы искусственного интеллекта, что привело к более быстрому проектированию метаповерхностей. Этот обзор посвящен современным метаустройствам, используемым для манипулирования волновым фронтом оптических волн. Варианты дизайна и применения метаповерхностей представляют собой плодотворную область для будущих исследований, направленных на решение существующих задач и создание устройств, более подходящих для приложений в реальном времени.

Видеокапсульная эндоскопия и проглатываемая электроника: новые тенденции в сенсорах, схемах, материалах, телеметрии, оптике и программном обеспечении для быстрого считывания

Дилан Майли  | Леонардо Бертончелло Мачадо | …  | Santosh Pandey

Безопасный и удобный мониторинг желудочно-кишечного тракта в режиме реального времени полезен для диагностики и лечения многих заболеваний. В рамках этой области в нашем обзоре отражены тенденции в области систем с проглатываемыми капсулами с акцентом на аппаратные и программные технологии, используемые для капсульной эндоскопии и удаленного мониторинга состояния пациента. Мы представляем структуру и функции желудочно-кишечного тракта, а также рекомендации FDA для проглатываемых беспроводных телеметрических медицинских устройств. Мы рассматриваем расширенные функции, включенные в системы проглатываемых капсул, такие как микроробототехника, замкнутая обратная связь, физиологическое восприятие, стимуляция нервов, отбор проб и доставка, панорамное изображение с адаптивной частотой кадров и программное обеспечение для быстрого считывания. Представлены примеры экспериментальных и коммерческих капсульных систем с описанием их датчиков, устройств и схем для мониторинга состояния желудочно-кишечного тракта. Мы также показываем недавние исследования в области биосовместимых материалов и батарей, съедобной электроники и альтернативных источников энергии для капсульных систем, принимаемых внутрь. Обсуждаются результаты клинических исследований для оценки ключевых показателей эффективности, связанных с безопасностью и эффективностью процедур приема внутрь капсул. Наконец, кратко излагаются текущие проблемы и перспективы в отношении рисков для здоровья, клинических испытаний и процесса утверждения, а также внедрения технологий пациентами и клиницистами.

Неклассический интерферометр Саньяка, использующий волны когерентности Бройля

Byoung S. Ham

Интерферометр Саньяка был мощным инструментом для гироскопии, спектроскопии и навигации, основанной на эффектах Саньяка между встречно распространяющимися двойными полями в замкнутом контуре, разность фаз которого обусловлена ​​специальной теорией относительности Эйнштейна.