Долбикова Н.С., Захарова Л.М., Кузнецова А.В., Мерзликина Е.И., Никитина И.С., Цыпин А.В. Метрология и теплотехнические измерения

Учебник. — М.: Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2021. — 292 с. — ISBN 978-5-7046-2431-8.В данном учебном пособии рассмотрены общие вопросы метрологии, а также методы и средства измерения основных тепловых параметров — температуры, давления, расхода, уровня. Также рассматриваются методы и средства анализа состава жидкостей и газов, кроме того, изложены основные принципы подбора измерительного оборудования и составления схем теплотехнического контроля и автоматизации. В последней главе приводятся общие сведения о современных цифровых приборах, передаче измерительной информации с помощью промышленных протоколов и создании информационно-измерительных систем на их основе.
В пособии приводятся, в основном, общие сведения об измерительных приборах с целью иллюстрации отдельных методов измерений.
Для подготовки бакалавров по направлениям «Теплоэнергетика и теплотехника» и «Энергетическое машиностроение». Предназначено для студентов ИТАЭ, ИЭВТ, ЭнМИ, ИГВИЭ.Введение.
Теплотехнические измерения и способы формирования достоверной измерительной информации.
Системы теплотехнического контроля и реализация информационных функций АСУТП ТЭС.
Способы формирования измерительной информации.
Контрольные вопросы и задания.
Метрология, метрологическое обеспечение и метрологическая служба.
Метрология как наука об измерениях.
Государственная система обеспечения единства измерений.
Единство измерений и методы его обеспечения.
Международное взаимодействие в области метрологического обеспечения.
Система обеспечения единства измерений России.
Метрология в системе менеджмента качества.
Метрологическая служба предприятия.
Цели и задачи метрологической службы предприятия.
Организационные принципы метрологической службы предприятий электроэнергетики.
Автоматизация работы метрологической службы.
Контрольные вопросы и задания.
Метрология и метрологические характеристики средств измерения.
Основные метрологические понятия и требования.
Измерения и их классификация.
Основные характеристики измерений.
Средства измерений и их классификация.
Метрологические характеристики средств измерений.
Оценка точности прямых технических измерений.
Оценка точности прямых измерений с многократными наблюдениями.
Оценка точности результата косвенных измерений.
Оценка точности технических измерений, выполняемых измерительными системами.
Метрологическое обеспечение АСУТП ТЭС.
Контрольные вопросы и задания.
Методы и средства измерения температуры.
Общие сведения.
Стеклянные термометры.
Манометрические термометры. Общие положения.
Газовые манометрические термометры.
Жидкостные манометрические термометры.
Конденсационные манометрические термометры.
Измерение температур термоэлектрическими термометрами.
Основы теории ТЭП.
Стандартные ТЭП.
Удлиняющие термоэлектродные провода.
Способы введения поправки на E(t₀,0).
Средства измерения и преобразования термоЭДС ТЭП.
Компенсационный метод измерения термоЭДС ТЭП.
Автоматические потенциометры.
Нормирующие преобразователи с глубокой отрицательной обратной связью.
Измерение температуры с помощью термопреобразователей сопротивления.
Стандартные ТПС.
Методы измерения сопротивления ТПС.
Уравновешенные мосты.
Информационно-измерительные системы измерения температуры.
Нормирующий преобразователь для ТЭП.
Нормирующий преобразователь для ТПС.
Пирометры. Бесконтактные методы измерения температуры.
Законы излучения.
Квазимонохроматический пирометр с исчезающей нитью.
Контрольные вопросы и задания.
Измерение давления и разности давлений.
Жидкостные манометры и дифманометры.
Микроманометры.
Деформационные манометры и дифманометры.
Пружинные манометры.
Сильфонные и мембранные манометры.
Деформационные преобразователи давления.
Дифференциально-трансформаторные преобразователи.
Преобразователи с компенсацией магнитных потоков.
Манометры с тензопреобразователями.
Контрольные вопросы и задания.
Измерения расхода вещества.
Расходомеры переменного перепада давления с сужающими устройствами.
Типы стандартных сужающих устройств.
Уравнение расхода.
Особенности измерения расхода пара.
Оценка погрешности измерения расхода.
Расходомеры постоянного перепада давления. Ротаметры.
Электромагнитные (индукционные) расходомеры.
Контрольные вопросы и задания.
Теплосчетчики.
Общие положения.
Состав теплосчетчиков.
Способы подключения теплосчетчиков и алгоритмы расчета количества теплоты.
Контрольные вопросы и задания.
Измерение уровня.
Дифмнометрические уровнемеры.
Емкостные уровнемеры.
Контрольные вопросы и задания.
Анализ газовых сред.
Общие сведения.
Термокондуктометрические газоанализаторы.
Термохимические газоанализаторы.
Магнитные газоанализаторы.
Хроматографические газоанализаторы.
Контрольные вопросы и задания.
Анализ состава жидких сред.
Введение.
Методы и средства анализа состава жидкостей. Общие сведения.
Кондуктометрический метод анализа состава растворов. Кондуктометры.
Общие сведения.
Электродные кондуктометры.
Потенциометрический метод анализа состава растворов. РН-метры.
Теоретические основы.
Измерительный электрод.
Электродная система для измерения pH-раствора.
Рабочий режим рН-метра.
Третий режим работы — температурная компенсация.
Устройства подготовки пробы.
Стенды контроля водно-химического режима.
Контрольные вопросы и задания.
Методика построения схемы теплотехнического контроля и выбора средств измерений.
Правила выбора технических средств измерения.
Основные критерии выбора средств измерения.
Определение требований к точности средств измерений.
Оптимизация приборного парка средств измерений.
Функциональные схемы технического контроля.
Пример построения функциональной схемы теплотехнического контроля ПО ГОСТу 21.208-2013.
Контрольные вопросы и задания.
Передача, хранение и представление результатов измерений с помощью современных цифровых средств.
Информативные параметры выходных сигналов средств измерения.
Методы передачи информации в цифровых измерительных системах.
Влияющие величины.
Контрольные вопросы и задания.
Заключение.
Список литературы.