Электрические измерения неэлектрических величин

Электрические измерения обладают большой точностью, надежностью, простотой и дешевизной. Поэтому электроизмерительные приборы получили широкое применение в измерении также неэлектрических величин.

В электрическую систему, измеряющую неэлектрические величины, входят основные составляющие, типа: датчика (преобразователя), промежуточных устройств и индикатора.

Электрические измерения неэлектрических величин – это по сути преобразование датчиком неэлектрической величины, скажем, изменения уровня жидкости, скорости движения, температуры и т. п., в изменение электрических величин: сопротивления, напряжения или тока, измеряемое индикатором, который представляет собой простой электроизмерительный прибор.

Приборы, используемые для электрических измерений, делят на две категории:

• аналоговые («цешки») – в них результат измерения на шкале прибора показывает стрелка;

• цифровые – в них аналого-цифровой преобразователь преобразует входной сигнал в цифровой и выводит его значение на ЖК-дисплей.

Сегодня цифровые приборы заменили аналоговые, можно сказать, полностью, поскольку, прежде всего:

• они простоты в использовании (в отличие от аналоговых (стрелочных), в них нет таких понятий, как пределы измерения или градуирование шкалы прибора, в которых необходимо разбираться);

• они намного точнее аналоговых.

Следует отметить и следующее преимущество подобных приборов: электрические измерения позволяют тестировать неэлектрические величины даже в труднодоступных местах или на значительном расстоянии.

Рассмотрим на двух конкретных примерах, как проводить электрические измерения с помощью устройств, измеряющих неэлектрические величины.

Измеритель влажности древесины

Поскольку древесина – гигроскопичный материал, то с изменением параметров среды, изменяется его влажность – одно из тех свойств древесины, которые так важны при ее использовании в готовых изделиях. Поэтому древесину сушат до равномерного состояния с учетом будущих условий эксплуатации.

Одним из методов измерения ее влажности является использование электровлагомеров. Принцип работы влагомера заключается в измерении влажности, в основе которого – электрические свойства. С помощью прибора можно быстро определить ее, не разрушая древесины.

Влагомеры бывают двух типов:

• игольчатые – в их основе лежит измерение электрического сопротивления;

• емкостные (бесконтактные) – в их основе лежит взаимосвязь между диэлектрической проницаемостью и влажностью. Эти влагомеры имеют датчики, не требующие внедрения в древесину игл. Поэтому на поверхности древесины не остается никаких следов после измерений, что, конечно, их выгодно отличает в этом плане от игольчатых влагомеров.

Измеритель нитратов

Нитраты – это одни из тех химических соединений, которые наиболее опасны, поскольку могут стать источником серьезных нарушений в организме человека. Попав с пищей в больших количествах в организм человека, они могут вызвать отравление нитратами, различные хронические заболевания и расстройства.

Некогда трудоемкий и дорогостоящий процесс обнаружения нитратов в настоящее время осуществляет небольшой специальный прибор – нитратомер.

Нитратомеры предназначены для измерения во фруктах, овощах и в свежем мясе содержания нитратов. В основе их работы лежит измерение активности ионов электродной системой прямым потенциометрическим способом, результаты которого преобразуются в электрический сигнал, пропорционально концентрации ионов NO3.

Для определения и измерения нитратов методом прокалывания продукта в приборе предусмотрен специальный контактный зонд (щуп) .

Нитратомер – цифровой прибор. Его измерения отображаются на удобном цветном дисплее.