Измерительная информация - важнейший компонент управления технологическими процессами. Для ее обработки используются вычислительные устройства, выполняющие две основные функции: во-первых, осуществляют контроль нахождения параметров технологического процесса в заданных пределах, и, во-вторых, при наличии внешних возмущений формируют соответствующие управляющие воздействия на исполнительные механизмы для поддержания переменных в установленных пределах (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Система автоматического управления технологическим процессом
Физические величины, характеризующие протекание процесса, называются параметрами (parameter). Металлургические процессы определяются значениями таких физических величин (параметров), как температура, давление, расход, количество, химический состав и концентрация жидких, паровых и газовых сред; уровень жидкого металла и сыпучих материалов; гранулометрический состав (крупность) и влажность шихтовых материалов, давление (вакуум) и др. в технологических агрегатах.
Измерением (measurement) называется нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Конечной целью любого измерения является получение количественной информации об измеряемой величине. В процессе измерения устанавливается во сколько раз измеряемая физическая величина больше или меньше однородной с нею в качественном отношении физической величины, принятой за единицу.
Число, выражающее отношение измеряемой величины к единице измерения, называется числовым значением измеряемой величины.
Значение величины, принятое за единицу измерения, называется размером этой величины.
Если Q - измеряемая физическая величина, |Q| - некоторый размер физической величины, принятой за единицу измерения, q - числовое значение величины Q в принятой единице измерения, то результат измерения величины Q может быть представлен следующим равенством:
Q=q*|Q| (1.1)
Уравнение (1.1) называют основным уравнением измерения. Из него следует, что значение q зависит от размера выбранной единицы измерения |g|: чем
меньше выбранная величина, тем больше для данной измеряемой величины числовое значение. Например, длина 1 м равна 10 дм, 100 см и т.д.
Сведения о значениях измеряемых физических величин представляют собой измерительную информацию (measurement information).
Сигналом измерительной информации (measurement information signal) служит сигнал, функционально связанный с измеряемой физической величиной (например, сигнал от термометра сопротивления).
По способу получения числового значения искомой величины измерения разделяются на два вида: прямые и косвенные.
К прямым измерениям относятся те, результат которых определяется непосредственно из опытных данных. При этом значение искомой величины получается посредством измерительных приборов, градуированных в соответствующих единицах.
К косвенным относятся измерения, результат которых получается на основании прямых измерений нескольких других величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью.
В общем виде искомая величина у может быть определена некоторой функциональной зависимостью
y=f(x1,x2,x3…) (1.2)
где x1, x2... - значения величин, измеряемых прямым способом.
К косвенным измерениям относятся определение расхода жидкости, газа и пара по перепаду давления в сужающем устройстве и т.п.
Под принципом измерения понимается совокупность физических явлений, на которых основаны измерения, например, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта.
Под методом измерений понимается совокупность приемов использования принципов и средств измерений.
