Mjitting en kontrôle technology en ynstrumint is in teory en technology dy't bestudearret de oankeap en ferwurking fan ynformaasje en de kontrôle fan besibbe eleminten."Meat- en kontrôletechnology en ynstruminten" ferwiist nei de middels en apparatuer foar it sammeljen fan ynformaasje, mjitting, opslach, oerdracht, ferwurking en kontrôle, ynklusyf mjittechnology, kontrôletechnology, en ynstruminten en systemen dy't dizze technologyen ymplementearje.
Measurement and Control Technology
Mjit- en kontrôletechnology en ynstruminten binne basearre op presysmasjine, elektroanyske technology, optyk, automatyske kontrôle en kompjûtertechnology.It bestudearret benammen nije prinsipes, metoaden en prosessen fan ferskate technologyen foar presystesten en kontrôle.De lêste jierren hat kompjûtertechnology in hieltyd wichtiger rol spile yn it tapassingsûndersyk fan mjit- en kontrôletechnology.
Mjit- en kontrôletechnology is in applikaasjetechnology dy't direkt tapast wurdt op produksje en libben, en har tapassing beslacht ferskate fjilden fan it sosjale libben lykas "it gewicht fan lânbou, see, lân en loft, iten en klean".Ynstrumintaasjetechnology is de "multiplikator" fan 'e nasjonale ekonomy, de "earste offisier" fan wittenskiplik ûndersyk, de "bestridingskrêft" yn it leger, en de "materialisearre rjochter" yn juridyske regeljouwing.Kompjûterisearre test- en kontrôletechnology en yntelliginte en krekte mjit- en kontrôleynstruminten en -systemen binne wichtige symboalen en middels op it mêd fan moderne yndustriële en agraryske produksje, wittenskiplik en technologysk ûndersyk, behear, ynspeksje en tafersjoch, en spylje in hieltyd wichtiger rol.
Tapassing fan mjit- en kontrôletechnology en ynstrumintaasjetechnology
Mjit- en kontrôletechnology is in tapaste technology, dy't in protte brûkt wurdt yn ferskate fjilden fan yndustry, lânbou, ferfier, navigaasje, loftfeart, militêr, elektryske krêft en boargerlik libben.Mei de ûntwikkeling fan produksjetechnology spilet mjittings- en kontrôletechnology in fitale rol yn 'e kontrôletechnology fan' e earste kontrôle fan in single en har apparatuer, oant de kontrôle fan it heule proses, en sels it systeem, foaral yn 'e moderne technology fan hjoed op it mêd fan moderne wittenskip en technology.
Yn 'e metallurgyske yndustry omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: kontrôle fan hjitte heechofen, oplaadkontrôle en heechofenkontrôle yn it izerfabrykproses, drukkontrôle, snelheidskontrôle fan walmûne, spoelkontrôle, ensfh. ferskate deteksjeynstruminten dy't dêryn brûkt wurde.
Yn 'e elektryske enerzjysektor omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology it ferbaarningskontrôlesysteem fan' e boiler, de automatyske tafersjoch, automatyske beskerming, automatyske oanpassing en automatyske programmakontrôlesysteem fan 'e stoomturbine, en it machtynput- en útfierkontrôlesysteem fan' e stoomturbine. de motor.
Yn 'e stienkoalyndustry omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: koalbedmetaan-loggingynstrumint yn stienkoalmynbouproses, ynstrumint foar deteksje fan mynluchtkomposysje, myngasdetektor, ûndergrûnsfeiligensmonitorsysteem, ensfh. stienkoal raffinaazjetechnyk, raffinaazjetechnyk proses, produksje masines oerdracht kontrôle, ensfh
Yn 'e petroleumindustry omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: magnetyske locator, wetterynhâldmeter, drukmeter en oare mjitynstruminten dy't loggingtechnology stypje yn oaljeproduksjeproses, stroomfoarsjenningssysteem, wetterfoarsjenningssysteem, stoomoanfiersysteem, gasfoarsjenningssysteem , Opslach en ferfier systeem en trije ôffal behanneling systeem en de detection ynstruminten foar in grut oantal parameters yn de trochgeande produksje proses.
Yn 'e gemyske yndustry omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: temperatuermjitting, streammjitting, mjitting fan floeistofnivo, konsintraasje, aciditeit, fochtigens, tichtens, turbiditeit, kaloryske wearde en ferskate mingde gaskomponinten.Kontrolearje ynstruminten dy't regelmjittich de kontroleare parameters kontrolearje, ensfh.
Yn 'e masinesektor omfettet de tapassing fan mjit- en kontrôletechnology: presys digitale kontrôlemasjine-ark, automatyske produksjelinen, yndustriële robots, ensfh.
Yn 'e loftfeartyndustry omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: de mjitting fan parameters lykas fleanhichte fan fleantugen, flechtsnelheid, flechtstatus en rjochting, fersnelling, oerbelêsting, en motorstatus, technology foar loftfeartauto's, technology foar romtefartúch, en loftfeartmjitting en kontrôle technology.Wachtsje.
Yn militêre apparatuer omfettet de tapassing fan mjittings- en kontrôletechnology: presyzje-begeleide wapens, yntelliginte ammunysje, militêr automatisearringskommandosysteem (C4IRS-systeem), militêre apparatuer foar bûtenromte (lykas ferskate militêre ferkenning, kommunikaasje, iere warskôging, navigaasjesatelliten, ensfh. .).
Formaasje en ûntwikkeling fan mjitting en kontrôle Technology
De histoaryske feiten fan 'e ûntwikkeling fan wittenskip en technology De skiednis fan minsklik begryp en transformaasje fan' e natuer is ek in wichtich part fan 'e skiednis fan' e minsklike beskaving.De ûntwikkeling fan wittenskip en technology hinget earst ôf fan 'e ûntwikkeling fan mjittechnology.Moderne natuerwittenskip begjint mei mjitting yn 'e wiere sin.In protte treflike wittenskippers dreame fan útfiners fan wittenskiplike ynstruminten en grûnlizzers fan mjitmetoaden.De foarútgong fan mjittechnology driuwt direkt de foarútgong fan wittenskip en technology.
De earste technologyske revolúsje
Yn de 17e en 18e iuw begûn mjit- en kontrôletechnology te ûntstean.Guon natuerkundigen yn Jeropa begûnen de krêft fan aktueel en magnetysk fjild te brûken om ienfâldige galvanometers te meitsjen, en optyske lenzen te brûken om teleskopen te meitsjen, sadat de basis lein foar elektryske en optyske ynstruminten.Yn 'e 1760's begon de earste wittenskiplike en technologyske revolúsje yn it Feriene Keninkryk.Oant de 19e iuw wreide de earste wittenskiplike en technologyske revolúsje út nei Jeropa, Amearika en Japan.Yn dizze perioade binne inkele ienfâldige mjitynstruminten brûkt, lykas ynstruminten foar it mjitten fan lingte, temperatuer, druk, ensfh.Yn it libben is enoarme produktiviteit makke.
De twadde technologyske revolúsje
In rige ûntjouwings op it mêd fan elektromagnetisme yn 'e iere 19e ieu brocht de twadde technologyske revolúsje út.Troch de útfining fan it ynstrumint foar it mjitten fan stroom waard elektromagnetisme gau op it goede spoar set, en de iene ûntdekking nei de oare groeide op.In protte útfinings op it mêd fan elektromagnetisme, lykas de tillegraaf, telefoan, generator, ensfh., droegen by oan de komst fan it elektryske tiidrek.Tagelyk komme ek ferskate oare ynstruminten foar mjitting en waarnimming op, lykas de presys earste-klasse teodoliet dy't foar 1891 brûkt waard foar hichtemjittingen.
De tredde technologyske revolúsje
Nei de Twadde Wrâldkriich befoardere de driuwende needsaak foar hege technology yn ferskate lannen de transformaasje fan produksjetechnology fan algemiene meganisaasje nei elektrifikaasje en automatisearring, en in rige grutte trochbraken yn wittenskiplik teoretysk ûndersyk waarden makke.
Yn dizze perioade, de produksje yndustry fertsjintwurdige troch elektromechanyske produkten begûn te ûntwikkeljen yndustrieel.De skaaimerken fan massaproduksje fan produkten binne siklyske operaasjes en streamoperaasjes.Om dizze automatysk te meitsjen, is it nedich om de posysje fan it wurkstik automatysk te detektearjen yn 'e eliminaasjestadium fan ferwurking en produksje., grutte, foarm, postuer of prestaasjes, ensfh Dêrta binne in grut oantal mjit- en kontrôleapparatuer nedich.Oan 'e oare kant fereasket de opkomst fan 'e gemyske yndustry mei petroleum as grûnstof in grut oantal mjit- en kontrôleynstruminten.Automatisearre ynstrumintaasje begon te wurde standerdisearre, en op oanfraach waard in automatysk kontrôlesysteem foarme.Tagelyk, CNC masine ark en robot technology waarden ek berne yn dizze perioade, wêryn mjitting en kontrôle technology en ynstruminten hawwe wichtige tapassings.
Mei de ûntwikkeling fan wittenskip en technology is ynstrumintaasje in ûnmisber technysk ark wurden foar mjitting, kontrôle en automatisearring, begjinnend fan ienfâldige mjitting en observaasje.Om te foldwaan oan 'e behoeften fan ferskate aspekten, is ynstrumintaasje útwreide fan tradisjonele tapassingsfjilden nei net-tradysjonele tapassingsfjilden lykas biomedisyn, ekologyske omjouwing en bioengineering.
Sûnt de 21e ieu, in grut oantal fan de nijste technologyske prestaasjes, lykas nano-skaal presys masines ûndersyk resultaten, molekulêre-nivo moderne gemysk ûndersyk resultaten, gene-nivo biologyske ûndersyk resultaten, en hege-precision ultra-prestaasjes spesjale funksjonele materialen ûndersyk resultaten en wrâldwide De resultaten fan 'e popularisearring en tapassing fan netwurktechnology binne ien nei de oare útkommen, dat is in fûnemintele feroaring op it mêd fan ynstrumintaasje en befoarderet de komst fan in nij tiidrek fan hege tech en yntelliginte ynstruminten.
Sensors yn mjit- en kontrôlesystemen
It algemiene mjit- en kontrôlesysteem bestiet út sensoren, tuskenkonvertearders en displayrecorders.De sensor detektearret en konvertearret de mjitten fysike kwantiteit yn de mjitten fysike kwantiteit.De intermediate converter analysearret, ferwurket en konvertearret de útfier fan 'e sensor yn in sinjaal dat kin wurde akseptearre troch it folgjende ynstrumint, en jout it nei oare systemen, of wurdt mjitten troch de displayrecorder.De resultaten wurde werjûn en opnommen.
De sensor is de earste skeakel fan it mjitsysteem.Foar it kontrôlesysteem, as de kompjûter wurdt fergelike mei it harsens, dan is de sensor lykweardich oan 'e fiif sintugen, dy't direkt ynfloed hat op' e kontrôle-krektens fan it systeem.
De sensor is oer it algemien gearstald út gefoelige eleminten, konverzjebestannen en konverzjekringen.De mjitten wearde wurdt direkt field troch it gefoelige elemint, en de feroaring fan in bepaalde parameterwearde fan himsels hat in definitive relaasje mei de feroaring fan 'e mjitten wearde, en dizze parameter is maklik te mjitten en út te fieren;dan wurdt de útfier fan it gefoelige elemint omset yn in elektryske parameter troch it konverzje-elemint;Uteinlik fersterket it konverzjekring de útfier fan elektryske parameters troch it konverzje-elemint en konvertearret se yn nuttige elektryske sinjalen dy't handich binne foar werjaan, opnimmen, ferwurkjen en kontrôle.
Aktuele situaasje en ûntwikkeling fan nije sensors
Sensing technology is hjoed ien fan 'e rapst ûntwikkeljende high-techs yn' e wrâld.De nije sensor stribbet net allinich nei hege presyzje, grut berik, hege betrouberens en leech enerzjyferbrûk, mar ûntwikkelet ek nei yntegraasje, miniaturisaasje, digitalisearring en yntelliginsje.
1. Intelligent
De yntelliginsje fan 'e sensor ferwiist nei de kombinaasje fan' e funksjes fan konvinsjonele sensoren en de funksjes fan kompjûters of oare komponinten om in ûnôfhinklike gearkomste te foarmjen, dy't net allinich de funksjes hat fan ynformaasjeopfang en sinjaalkonverzje, mar hat ek it fermogen fan gegevensferwurking , kompensaasje analyze en beslútfoarming.
2. Netwurking
It netwurk fan 'e sensor is om de sensor yn te skeakeljen om de funksje te hawwen fan ferbining mei it komputernetwurk, it realisearjen fan' e lange-ôfstân ynformaasje oerdracht en ferwurkjen kapasiteit, dat is, te realisearjen de "oer-de-horizon" mjitting fan 'e mjitting en kontrôle systeem.
3. Miniaturisaasje
De miniaturisaasjewearde fan 'e sensor ferminderet it folume fan' e sensor sterk ûnder de betingst dat de funksje net feroare is of sels ferbettere.Miniaturisaasje is de eask fan moderne presysmjitting en kontrôle.Yn prinsipe, hoe lytser de grutte fan 'e sensor, hoe lytser de ynfloed op it mjitten objekt en it miljeu, hoe minder enerzjyferbrûk, en hoe makliker it is om krekte mjitting te berikken.
4. Yntegraasje
De yntegraasje fan sensoren ferwiist nei de yntegraasje fan de folgjende twa rjochtingen:
(1) De yntegraasje fan meardere mjittingsparameters kin meardere parameters mjitte.
(2) De yntegraasje fan sensing en folgjende circuits, dat is, de yntegraasje fan gefoelige komponinten, konverzjekomponinten, konverzjekringen en sels stroomfoarsjenningen op deselde chip, sadat it hege prestaasjes hat.
5. Digitalisearring
De digitale wearde fan 'e sensor is dat de ynformaasjeútfier troch de sensor in digitale kwantiteit is, dy't oerdracht op lange ôfstân en hege presyzje kin realisearje, en kin wurde ferbûn mei digitale ferwurkingsapparatuer lykas in kompjûter sûnder tuskenlizzende keppelings.
De yntegraasje, yntelliginsje, miniaturisaasje, netwurking en digitalisearring fan sensoren binne net ûnôfhinklik, mar komplemintêr en inoar ferbûn, en der is gjin dúdlike grins tusken har.
Control Technology yn mjitting en kontrôle systeem
Basic Control Theory
1. Klassike kontrôle teory
Klassike kontrôle teory omfettet trije dielen: lineêre kontrôle teory, sampling kontrôle teory, en net-lineêre kontrôle teory.Klassike cybernetika nimt Laplace-transformaasje en Z-transformaasje as wiskundige ark, en nimt it lineêre stabile systeem mei ien-ynfier-ienútfier as it wichtichste ûndersyksobjekt.De differinsjaalfergeliking dy't it systeem beskriuwt, wurdt omfoarme ta it komplekse getaldomein troch Laplace-transformaasje of Z-transformaasje, en de oerdrachtfunksje fan it systeem wurdt krigen.En basearre op de oerdracht funksje, in ûndersyk metoade fan trajekt en frekwinsje, rjochte op it analysearjen fan de stabiliteit en steady-state krektens fan de feedback kontrôle systeem.
2. Moderne kontrôle teory
Moderne kontrôle teory is in kontrôle teory basearre op steat romte metoade, dat is in wichtichste komponint fan automatyske kontrôle teory.Yn moderne kontrôleteory wurde de analyze en ûntwerp fan it kontrôlesysteem benammen útfierd troch it beskriuwen fan de steatfariabelen fan it systeem, en de basismetoade is de tiiddomeinmetoade.Moderne kontrôleteory kin omgean mei in folle breder oanbod fan kontrôleproblemen as klassike kontrôleteory, ynklusyf lineêre en net-lineêre systemen, stasjonêre en tiidferoarjende systemen, single-fariabele systemen en multi-fariabele systemen.De metoaden en algoritmen dy't it oannimt binne ek geskikter foar digitale kompjûters.Moderne kontrôleteory biedt ek de mooglikheid om optimale kontrôlesystemen te ûntwerpen en te bouwen mei spesifisearre prestaasje-yndikatoaren.
Kontrôle systeem
It kontrôlesysteem is gearstald út kontrôleapparaten (ynklusyf controllers, actuators en sensors) en kontroleare objekten.It kontrôleapparaat kin in persoan as in masine wêze, dat is it ferskil tusken automatyske kontrôle en hânlieding.Foar it automatyske kontrôlesysteem, neffens de ferskate kontrôleprinsipes, kin it wurde ferdield yn iepen-loop-kontrôlesysteem en sletten-loop-kontrôlesysteem;neffens de klassifikaasje fan opjûne sinjalen, kin wurde ferdield yn konstante wearde kontrôle systeem, follow-up kontrôle systeem en programma kontrôle systeem.
Firtuele ynstrumint technology
Mjitynstrumint is in wichtich ûnderdiel fan it mjit- en kontrôlesysteem, dat is ferdield yn twa soarten: ûnôfhinklik ynstrumint en firtueel ynstrumint.
It ûnôfhinklike ynstrumint sammelet, ferwurket en útfiert it sinjaal fan it ynstrumint yn in ûnôfhinklik chassis, hat in operaasjepaniel en ferskate havens, en alle funksjes besteane yn 'e foarm fan hardware of firmware, wat bepaalt dat it ûnôfhinklike ynstrumint allinich kin wurde definieare troch de fabrikant., lisinsje, dy't de brûker net kin feroarje.
It firtuele ynstrumint foltôget de analyze en ferwurking fan it sinjaal, de ekspresje en útfier fan it resultaat op 'e kompjûter, of ynfoegje de kaart foar gegevenswinning op' e kompjûter, en ferwideret de trije dielen fan it ynstrumint op 'e kompjûter, dy't troch de tradisjonele ynstruminten.beheining.
Technyske eigenskippen fan firtuele ynstruminten
1. Krêftige funksjes, yntegrearjen fan de krêftige hardware-stipe fan kompjûters, brekke troch de beheiningen fan tradisjonele ynstruminten yn ferwurking, werjaan en opslach.De standert konfiguraasje is: hege-optreden prosessor, hege-resolúsje display, grutte-kapasiteit hurde skiif.
2. Kompjûtersoftware-boarnen realisearje de softwareisearring fan guon masine-hardware, besparje materiaal boarnen en ferbetterje de fleksibiliteit fan it systeem;fia korrespondearjende numerike algoritmen kinne ferskate analyze en ferwurking fan testgegevens direkt yn realtime útfierd wurde;fia GUI (grafyske brûkersynterface) ynterface) technology om wirklik in freonlike ynterface en minske-komputer ynteraksje te berikken.
3. Sjoen de kompjûter bus en de modulêre ynstrumint bus, de ynstrumint hardware wurdt modularized en serialized, dat sterk ferminderet de grutte fan it systeem en fasilitearret de bou fan modulêre ynstruminten.
De gearstalling fan firtuele ynstrumint systeem
Firtuele ynstrumint bestiet út hardware apparaten en ynterfaces, apparaat driver software en firtuele ynstrumint paniel.Under harren, de hardware apparaten en ynterfaces kinne wêze ferskate PC-basearre ynboude funksje kaarten, universele ynterface bus ynterface kaarten, seriële havens, VXI bus ynstrumint ynterface, ensfh, of oare ferskate programmearbere eksterne test apparatuer, De apparaat driver software is in bestjoerderprogramma dat direkt ferskate hardware-ynterfaces kontrolearret.De firtuele ynstrumint kommunisearret mei de echte ynstrumint systeem fia de ûnderlizzende apparaat driver software, en toant de oerienkommende operaasje eleminten fan de echte ynstrumint paniel op it kompjûterskerm yn 'e foarm fan in firtuele ynstrumint paniel.Ferskate kontrôles.De brûker betsjinnet it paniel fan it firtuele ynstrumint mei de mûs sa echt en handich as it betsjinjen fan it echte ynstrumint.
De mjitting en kontrôle technology en ynstrumint majoar is in tradisjoneel en fol mei ûntwikkelingsperspektiven.It wurdt sein dat it tradisjoneel is, om't it in âlde oarsprong hat, hûnderten jierren fan ûntwikkeling hat belibbe en in wichtige rol spile hat yn 'e sosjale ûntwikkeling.As tradisjonele majoar giet it om in protte dissiplines tagelyk, wêrtroch't it noch in sterke fitaliteit hat.
Mei de fierdere ûntwikkeling fan moderne mjit- en kontrôletechnology, elektroanyske ynformaasjetechnology en kompjûtertechnology hat it in nije kâns foar ynnovaasje en ûntwikkeling ynliede, dy't grif mear en mear krityske tapassingen op ferskate fjilden sille produsearje.
Post tiid: Nov-21-2022