Mezurado kaj kontrola teknologio kaj instrumento estas teorio kaj teknologio, kiu studas la akiron kaj prilaboradon de informoj kaj la kontrolon de rilataj elementoj."Mezurado kaj kontrola teknologio kaj instrumentoj" rilatas al la rimedoj kaj ekipaĵo por informkolektado, mezurado, stokado, dissendo, pretigo kaj kontrolo, inkluzive de mezurado teknologio, kontrola teknologio, kaj instrumentoj kaj sistemoj kiuj efektivigas ĉi tiujn teknologiojn.
Mezurado kaj Kontrola Teknologio
Mezurado kaj kontrola teknologio kaj instrumentoj baziĝas sur precizeca maŝinaro, elektronika teknologio, optiko, aŭtomata kontrolo kaj komputila teknologio.Ĝi ĉefe studas novajn principojn, metodojn kaj procezojn de diversaj precizecaj testaj kaj kontrolaj teknologioj.En la lastaj jaroj, komputila teknologio ludis ĉiam pli gravan rolon en la aplika esplorado de mezurado kaj kontrola teknologio.
Mezura kaj kontrola teknologio estas aplika teknologio, kiu estas rekte aplikata al produktado kaj vivo, kaj ĝia aplikado kovras diversajn kampojn de socia vivo kiel "la pezo de agrikulturo, maro, tero kaj aero, manĝaĵo kaj vestaĵo".Instrumenta teknologio estas la "multiplikato" de la nacia ekonomio, la "unua oficiro" de scienca esplorado, la "batala potenco" en la armeo, kaj la "materiigita juĝisto" en juraj regularoj.Komputila testado kaj kontrola teknologio kaj inteligentaj kaj precizaj mezuraj kaj kontrolaj instrumentoj kaj sistemoj estas gravaj simboloj kaj rimedoj en la kampoj de moderna industria kaj agrikultura produktado, scienca kaj teknologia esplorado, administrado, inspektado kaj kontrolado, kaj ludas ĉiam pli gravan rolon.
Apliko de Mezurado kaj Kontrola Teknologio kaj Instrumenta Teknologio
Mezura kaj kontrola teknologio estas aplikata teknologio, kiu estas vaste uzata en diversaj kampoj de industrio, agrikulturo, transportado, navigado, aviado, militistaro, elektra energio kaj civila vivo.Kun la disvolviĝo de teknologio de produktado, teknologio de mezurado kaj kontrolo ludas esencan rolon en la teknologio de kontrolo de la komenca kontrolo de unuopa kaj ĝia ekipaĵo, ĝis la kontrolo de la tuta procezo, kaj eĉ la sistemo, precipe en la aktuala teknologio. en la kampo de moderna scienco kaj teknologio.
En la metalurgia industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: varmegan altfornan kontrolon, ŝargan kontrolon kaj altfornan kontrolon en la ferfaradprocezo, preman kontrolon, rulrapidecan kontrolon, bobenan kontrolon, ktp. en la ŝtala ruliĝanta procezo, kaj diversaj detektaj instrumentoj uzataj en ĝi.
En la elektra elektra industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrolo-teknologio inkluzivas la sistemon de kontrolo de brulado de la vaporkaldrono, la aŭtomatan monitoradon, aŭtomatan protekton, aŭtomatan ĝustigon kaj aŭtomatan program-kontrolan sistemon de la vaporturbino, kaj la potencan enigan kaj eligan kontrolsistemon de la motoro.
En la karba industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: karba metano-dehakado-instrumento en karba minado-procezo, mina aero-kunmetaĵo-detektilo, mina gas-detektilo, subtera sekureca monitora sistemo, ktp., kolao-estingiga procezo-kontrolo kaj gasa reakiro en karba rafina procezo, rafina procezo-kontrolo, produktadmaŝinaro transdona kontrolo, ktp.
En la nafta industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: magnetan lokalizilon, akvoenhavan mezurilon, preman mezurilon kaj aliajn mezurinstrumentojn subtenantajn protokolan teknologion en naftoproduktadprocezo, elektra sistemo, akvoproviza sistemo, vaporproviza sistemo, gasa provizsistemo. , Stokado kaj transporta sistemo kaj tri malŝparo traktado sistemo kaj la detekto instrumentoj por granda nombro da parametroj en la kontinua produktado procezo.
En la kemia industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: mezuradon de temperaturo, mezurado de fluo, mezurado de likva nivelo, koncentriĝo, acideco, humideco, denseco, malklareco, kaloria valoro kaj diversaj miksaj gasaj komponantoj.Kontroli instrumentojn kiuj regule kontrolas la kontrolitajn parametrojn, ktp.
En la maŝinindustrio, la apliko de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: precizecaj ciferecaj kontrolaj maŝiniloj, aŭtomataj produktadlinioj, industriaj robotoj ktp.
En la aerspaca industrio, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: la mezuradon de parametroj kiel flugalteco de aviadiloj, flugrapideco, flugstato kaj direkto, akcelo, troŝarĝo kaj motorstato, aerspaca veturila teknologio, kosmoŝipo teknologio kaj aerospaca mezurado. kaj kontrola teknologio.Atendu.
En armea ekipaĵo, la aplikado de mezurado kaj kontrola teknologio inkluzivas: precize gviditaj armiloj, inteligenta municio, armea aŭtomatiga komandsistemo (C4IRS-sistemo), kosma spaca milita ekipaĵo (kiel ekzemple diversaj armeaj sciigoj, komunikado, frua averto, navigaciaj satelitoj ktp. .).
Formado kaj Evoluo de Mezurado kaj Kontrola Teknologio
La historiaj faktoj de la evoluo de scienco kaj teknologio La historio de homa kompreno kaj transformo de la naturo ankaŭ estas grava parto de la historio de la homa civilizacio.La evoluo de scienco kaj teknologio unue dependas de la evoluo de mezurteknologio.Moderna naturscienco komenciĝas per mezurado en la vera signifo.Multaj elstaraj sciencistoj revas esti inventantoj de sciencaj instrumentoj kaj fondintoj de mezurmetodoj.La progreso de mezurteknologio rekte pelas la progreson de scienco kaj teknologio.
La unua teknologia revolucio
En la 17-a kaj 18-a jarcentoj, mezurado kaj kontrola teknologio komencis aperi.Kelkaj fizikistoj en Eŭropo komencis uzi la forton de kurento kaj magneta kampo por fari simplajn galvanometrojn, kaj uzi optikajn lensojn por fari teleskopojn, tiel metinte la fundamenton por elektraj kaj optikaj instrumentoj.En la 1760-aj jaroj, la unua scienca kaj teknologia revolucio komenciĝis en Britio.Ĝis la 19-a jarcento, la unua scienca kaj teknologia revolucio disetendiĝis al Eŭropo, Ameriko kaj Japanio.Dum tiu ĉi periodo oni uzis iujn simplajn mezurinstrumentojn, kiaj instrumentoj por mezuri longon, temperaturon, premon ktp.En la vivo, grandega produktiveco estis kreita.
La dua teknologia revolucio
Serio de evoluoj en la kampo de elektromagnetismo en la frua 19-a jarcento ekigis la duan teknologian revolucion.Pro la invento de la instrumento por mezuri kurento, elektromagnetismo estis rapide metita sur la ĝustan vojon, kaj malkovro post alia kreskis.Multaj inventoj en la kampo de elektromagnetismo, kiel la telegrafo, telefono, generatoro, ktp., kontribuis al la alveno de la elektra epoko.Samtempe ankaŭ aperas diversaj aliaj instrumentoj por mezurado kaj observado, kiel la precizeca unuaklasa teodolito uzata por altecmezurado antaŭ 1891.
La tria teknologia revolucio
Post la 2-a mondmilito, la urĝa bezono de altteknologio en diversaj landoj antaŭenigis la transformon de produkta teknologio de ĝenerala mekanizado al elektriĝo kaj aŭtomatigo, kaj oni faris serion da gravaj trarompoj en scienca teoria esplorado.
Dum ĉi tiu periodo, la industrio de industrio reprezentita de elektromekanikaj produktoj komencis disvolvi industrie.La karakterizaĵoj de amasproduktado de produktoj estas ciklaj operacioj kaj fluaj operacioj.Por fari ĉi tiujn aŭtomatajn, necesas aŭtomate detekti la pozicion de la laborpeco dum la eliminstadio de pretigo kaj produktado., grandeco, formo, pozo aŭ agado, ktp. Por tiu celo necesas granda nombro da mezuraj kaj kontrolaj aparatoj.Aliflanke, la pliiĝo de la kemia industrio kun nafto kiel krudmaterialo postulas grandan nombron da mezuraj kaj kontrolaj instrumentoj.Aŭtomatigita instrumentado komencis esti normigita, kaj aŭtomata kontrolsistemo estis formita laŭ postulo.Samtempe ankaŭ en ĉi tiu periodo naskiĝis CNC-maŝinoj kaj robotteknologio, en kiu mezurado kaj kontrola teknologio kaj instrumentoj havas gravajn aplikojn.
Kun la evoluo de scienco kaj teknologio, instrumentado fariĝis nemalhavebla teknika ilo por mezurado, kontrolo kaj aŭtomatigo, komencante de simpla mezurado kaj observado.Por renkonti la bezonojn de diversaj aspektoj, instrumentado disetendiĝis de tradiciaj aplikaj kampoj ĝis netradiciaj aplikaj kampoj kiel biomedicino, ekologia medio kaj bioinĝenierado.
Ekde la 21-a jarcento, granda nombro da la plej novaj teknologiaj atingoj, kiel nanoskalaj precizecaj maŝinaraj esplorrezultoj, molekulaj-nivelaj modernaj kemiaj esplorrezultoj, gen-nivelaj biologiaj esplorrezultoj kaj alt-precizecaj ultra-efikecaj specialaj funkciaj materialoj esplorado. rezultoj kaj tutmondaj La rezultoj de la popularigo kaj aplikado de retoteknologio aperis unu post alia, kio estas fundamenta ŝanĝo en la kampo de instrumentado kaj antaŭenigas la alvenon de nova epoko de altteknologiaj kaj inteligentaj instrumentoj.
Sensiloj en sistemoj de mezurado kaj kontrolo
La ĝenerala mezurado kaj kontrolsistemo konsistas el sensiloj, mezaj transformiloj kaj ekranregistriloj.La sensilo detektas kaj konvertas la mezurita fizika kvanto en la mezurita fizika kvanto.La meza transformilo analizas, prilaboras kaj konvertas la produktaĵon de la sensilo en signalon kiu povas esti akceptita per la posta instrumento, kaj eligas ĝin al aliaj sistemoj, aŭ estas mezurita per la ekranregistrilo.La rezultoj estas montrataj kaj registritaj.
La sensilo estas la unua ligo de la mezursistemo.Por la kontrolsistemo, se la komputilo estas komparata kun la cerbo, tiam la sensilo estas ekvivalenta al la kvin sentoj, kio rekte influas la kontrolan precizecon de la sistemo.
La sensilo estas ĝenerale kunmetita de sentemaj elementoj, konvertaj dosieroj kaj konvertaj cirkvitoj.La mezurita valoro estas rekte sentata de la sentema elemento, kaj la ŝanĝo de certa parametra valoro de si mem havas difinitan rilaton kun la ŝanĝo de la mezurita valoro, kaj ĉi tiu parametro estas facile mezurebla kaj eligo;tiam la eligo de la sentema elemento estas konvertita en elektran parametron per la konverta elemento;Fine, la konverta cirkvito plifortigas la elektrajn parametrojn eligitajn de la konverta elemento kaj konvertas ilin en utilajn elektrajn signalojn, kiuj estas oportunaj por montri, registrado, prilaborado kaj kontrolo.
Nuna Situacio kaj Evoluo de Novaj Sensiloj
Sensanta teknologio estas unu el la plej rapide evoluantaj altteknologioj en la mondo hodiaŭ.La nova sensilo ne nur celas altan precizecon, grandan gamon, altan fidindecon kaj malaltan elektran konsumon, sed ankaŭ evoluas al integriĝo, miniaturigo, ciferecigo kaj inteligenteco.
1. Inteligenta
La inteligenteco de la sensilo rilatas al la kombinaĵo de la funkcioj de konvenciaj sensiloj kaj la funkcioj de komputiloj aŭ aliaj komponantoj por formi sendependan kunigon, kiu ne nur havas la funkciojn de inform-kaptado kaj signala konvertiĝo, sed ankaŭ havas la kapablon de datumtraktado. , kompensanalizo kaj decidiĝo.
2. Retoj
La interkonektado de la sensilo estas ebligi al la sensilo havi la funkcion konekti kun la komputila reto, realigi la longdistancan informan transdonon kaj prilaboran kapablon, tio estas, realigi la "trans-horizonton" mezuradon de la mezurado. kaj kontrolsistemo.
3. Miniaturigo
La miniaturigvaloro de la sensilo multe reduktas la volumenon de la sensilo sub la kondiĉo, ke la funkcio estas senŝanĝa aŭ eĉ plifortigita.Miniaturigo estas la postulo de moderna precizeca mezurado kaj kontrolo.Principe, ju pli malgranda la grandeco de la sensilo, des pli malgranda la efiko al la mezurita objekto kaj la medio, des malpli da energikonsumo, kaj des pli facile estas atingi precizan mezuradon.
4. Integriĝo
La integriĝo de sensiloj rilatas al la integriĝo de la sekvaj du indikoj:
(1) La integriĝo de multoblaj mezuraj parametroj povas mezuri plurajn parametrojn.
(2) La integriĝo de sentado kaj postaj cirkvitoj, tio estas, la integriĝo de sentemaj komponantoj, konvertaj komponantoj, konvertaj cirkvitoj kaj eĉ elektroprovizoj sur la sama blato, por ke ĝi havas altan rendimenton.
5. Ciferecigo
La cifereca valoro de la sensilo estas, ke la informa eligo de la sensilo estas cifereca kvanto, kiu povas realigi longdistancan kaj altprecizan dissendon, kaj povas esti konektita al cifereca pretiga ekipaĵo kiel komputilo sen mezaj ligiloj.
La integriĝo, inteligenteco, miniaturigo, retigado kaj ciferecigo de sensiloj ne estas sendependaj, sed komplementaj kaj interrilataj, kaj ne ekzistas klara limo inter ili.
Kontrola Teknologio en Mezurado kaj Kontrola Sistemo
Baza Kontrola Teorio
1. Klasika kontrolteorio
Klasika kontrolteorio inkludas tri partojn: linia kontrolteorio, prova kontrolteorio, kaj nelinia kontrolteorio.Klasika cibernetiko prenas Laplace-transformon kaj Z-transformon kiel matematikajn ilojn, kaj prenas la unu-enig-unun-produktaĵan linearan stabilan sistemon kiel la ĉefa esplorobjekto.La diferenciala ekvacio priskribanta la sistemon estas transformita en la kompleksan nombrodomajnon per Laplace transformo aŭ Z transformo, kaj la transiga funkcio de la sistemo estas akirita.Kaj surbaze de la transiga funkcio, esplormetodo de trajektorio kaj ofteco, fokusante pri analizado de la stabileco kaj stabila precizeco de la reago-kontrolsistemo.
2. Moderna Kontrola Teorio
Moderna kontrolteorio estas kontrolteorio bazita sur ŝtatspaca metodo, kio estas ĉefa komponento de aŭtomata kontrolteorio.En moderna kontrolteorio, la analizo kaj dezajno de la kontrolsistemo estas plejparte faritaj per priskribado de la ŝtatvariabloj de la sistemo, kaj la baza metodo estas la tempdomajna metodo.Moderna kontrolteorio povas trakti multe pli larĝan gamon da kontrolproblemoj ol klasika kontrolteorio, inkluzive de liniaj kaj neliniaj sistemoj, senmovaj kaj temp-variaj sistemoj, unu-variablaj sistemoj kaj plur-variaj sistemoj.La metodoj kaj algoritmoj kiujn ĝi adoptas ankaŭ pli taŭgas por ciferecaj komputiloj.Moderna kontrolteorio ankaŭ ofertas la eblecon desegni kaj konstrui optimumajn kontrolsistemojn kun specifitaj rendimentindikiloj.
Kontrola Sistemo
La kontrolsistemo estas kunmetita de kontrolaparatoj (inkluzive de regiloj, aktuarioj kaj sensiloj) kaj kontrolitaj objektoj.La kontrola aparato povas esti persono aŭ maŝino, kio estas la diferenco inter aŭtomata kontrolo kaj mana kontrolo.Por la aŭtomata kontrolsistemo, laŭ la malsamaj kontrolprincipoj, ĝi povas esti dividita en malferma-buklo kontrolsistemo kaj fermit-buklo kontrolsistemo;laŭ la klasifiko de donitaj signaloj, ĝi povas esti dividita en konstantan valoran kontrolsistemon, sekvan kontrolsistemon kaj program-kontrolsistemon.
Virtuala instrumenta teknologio
Mezurilo estas grava parto de la mezurado kaj kontrola sistemo, kiu estas dividita en du tipojn: sendependa instrumento kaj virtuala instrumento.
La sendependa instrumento kolektas, prilaboras kaj eligas la signalon de la instrumento en sendependa ĉasio, havas operacian panelon kaj diversajn havenojn, kaj ĉiuj funkcioj ekzistas en la formo de aparataro aŭ firmvaro, kiu determinas ke la sendependa instrumento povas esti difinita nur per la fabrikanto., permesilo, kiun la uzanto ne povas ŝanĝi.
La virtuala instrumento kompletigas la analizon kaj prilaboradon de la signalo, la esprimon kaj eligo de la rezulto en la komputilo, aŭ enigas la datuman akirkarton en la komputilon, kaj forigas la tri partojn de la instrumento en la komputilo, kiu trarompas la tradician. instrumentoj.limigo.
Teknikaj Trajtoj de Virtualaj Instrumentoj
1. Potencaj funkcioj, integrante la potencan aparataron subtenon de komputiloj, trarompante la limojn de tradiciaj instrumentoj en prilaborado, montrado kaj stokado.La norma agordo estas: alt-efikeca procesoro, alt-rezolucia ekrano, grandkapacita malmola disko.
2. Komputilaj programaj rimedoj realigas la programaron de iu maŝina aparataro, ŝparas materialajn rimedojn kaj plibonigas la flekseblecon de la sistemo;per respondaj nombraj algoritmoj, diversaj analizoj kaj prilaborado de testaj datumoj povas esti faritaj rekte en reala tempo;per GUI (grafika uzantinterfaco) interfaco) teknologio por vere atingi amikan interfacon kaj hom-komputila interago.
3. Konsiderante la komputilan buson kaj la modulan instrumentbuson, la instrumenta aparataro estas moduligita kaj seriigita, kio multe reduktas la grandecon de la sistemo kaj faciligas la konstruadon de modulaj instrumentoj.
La kunmetaĵo de virtuala instrumentsistemo
Virtuala instrumento konsistas el aparataro kaj interfacoj, aparata ŝoforsoftvaro kaj virtuala instrumentpanelo.Inter ili, la aparataj aparatoj kaj interfacoj povas esti diversaj komputil-bazitaj enkonstruitaj funkcio-kartoj, universalaj interfacaj busaj interfacaj kartoj, seriaj havenoj, VXI-busaj instrumentaj interfacoj, ktp., aŭ aliaj diversaj programeblaj eksteraj testaj ekipaĵoj, La aparata ŝofora programaro estas ŝoforprogramo kiu rekte kontrolas diversajn aparatajn interfacojn.La virtuala instrumento komunikas kun la reala instrumentsistemo tra la subesta aparata ŝoforsoftvaro, kaj montras la ekvivalentajn operacielementojn de la reala instrumentpanelo sur la komputila ekrano en la formo de virtuala instrumentpanelo.Diversaj kontroloj.La uzanto funkciigas la panelon de la virtuala instrumento per la muso tiel reala kaj oportuna kiel funkciigado de la reala instrumento.
La mezurado kaj kontrolo teknologio kaj instrumento majoro estas tradicia kaj plena de evoluaj perspektivoj.Oni diras, ke ĝi estas tradicia ĉar ĝi havas antikvan originon, travivis centojn da jaroj de evoluo kaj ludis gravan rolon en socia evoluo.Kiel tradicia majoro, ĝi implikas multajn disciplinojn samtempe, kio igas ĝin ankoraŭ havi fortan viglecon.
Kun la plua evoluo de moderna mezurado kaj kontrola teknologio, elektronika informa teknologio kaj komputila teknologio, ĝi enkondukis novan ŝancon por novigo kaj disvolviĝo, kiu certe produktos pli kaj pli da kritikaj aplikoj en diversaj kampoj.
Afiŝtempo: Nov-21-2022