Что такое КИПиА: расшифровка термина и виды

Что такое КИПиА: расшифровка термина и виды

Любое современное предприятие, занимающееся производственной деятельностью, обязательно использует определенные приборы и датчики. Нуждаются в них и рядовые граждане, ведь с их помощью можно осуществлять контроль расхода воды, тепла и электричества. При этом есть такие специалисты, которые занимаются обеспечением нормальной работы всех этих устройств.

Как используются КИПиА в бытовой технике?

Если взглянуть на технику, которая используется в быту, то можно обнаружить, что практически любой аппарат имеет какой-то прибор, измеряющий тот или иной параметр:

  1. Например, в котлах и радиаторах может контролироваться горячая вода и ее температура, уровень жидкости.
  2. В кондиционерах и схожих устройствах контролируется состояние воздуха.
  3. Электричество и действующая сила тока отслеживается во многих бытовых приборах: утюгах, мультиварках, отопительных радиаторах масляного типа.

Что касается автоматизированных систем, то обычно они представляют собой специальную микросхему, такие детали пришли на смену громоздким управляющим блокам. Благодаря усовершенствованию технологии снабдить автоматическим управлением можно практически любую технику, даже если она совсем небольшая.

Что может отдел КИПиА

  • на автоматизации электроприводов;
  • на разработке ПО АСУ для пользователей системы;
  • на автоматизации технологий.

Специалисты отдела обеспечивают полный технический сервис и надзор за работой управляющих устройств и систем. Умельцы-киповцы не только знают, как работают подведомственные им приборы, но и профессионально могут разобраться с любой проблеммой с датчиками и измерителями.

Служба КИПиА

Как и любой механизм или электрическая схема, приборы и системы КИПиА выходят из строя или изнашиваются, что приводит к искажению измеряемых показателей. А, значит, прибор необходимо или заменить новым, или отремонтировать на месте (в условиях небольшой мастерской сделать это практически невозможно). Поэтому на вопрос, чем занимаются инженеры и слесаря КИПиА, можно ответить так – они следят за исправностью измерительных приборов и автоматики.

Ведь именно от их четкой и стабильной работы зависит весь технологический процесс, а также безопасность обслуживающего персонала. Кстати, на больших предприятиях организуются специальные отделы и бригады из специалистов. И поверьте, никто не будет заставлять котельщика заниматься ремонтом газоанализатора. И если уж говорить о четкости работы подразделения, то в его штате должны быть все специалисты по КИПиА.

К примеру, один слесарь должен заниматься только расходомерами сыпучих и жидкостных материалов, другой счетчиками контроля электроэнергии и похожих приборов. И самое главное, в отлаженном коллективе взаимозаменяемость не приветствуется.

Что касается небольших предприятий, то здесь все по-другому. Конечно, в штат набираются высококвалифицированные специалисты, но круг их работы расширен в виду того, что все приборы и системы КИПиА основаны на микроэлектронных схемах. Поэтому слесаря выполняют функции киповцев, а также занимаются телефонной связью, установкой и обслуживанием слаботочек (сигнализация, видеонаблюдение).

Но если руководство этого завода или фабрики узнает, что один из слесарей КИПиА разбирается в компьютерах, то уже ему не отвертеться от ремонта компьютерной техники и установки программ на ней.

Обязанности слесаря КИПиА

В соответствии с требованиями профстандарта, слесарь КИПиА должен знать принцип работы контролируемого им оборудования, уметь ремонтировать и обслуживать его. Например, для обслуживания электрооборудования, необходимо получить соответствующее профильное образование, общих знаний основ электротехники будет недостаточно.

В зависимости от специфики обслуживаемого оборудования, на рабочем месте слесаря могут быть следующие приспособления и наборы инструментов: шкаф КИПиА, щиты, установленная на пульты аппаратура, измерительные устройства, розетки для подключения электроприборов и т.д.

Рабочее место специалиста службы КИП

Данная специальность требует, чтобы работник разбирался как в доверенном ему оборудовании, так и общей технологии процесса.

Назначение и структура

КИПиА — совокупность взаимодействия определенных объектов и субъектов, основной целью которой является измерение физических величин. Расшифровка КИПиА звучит просто и доступно: контрольно-измерительные приборы и автоматика.

Аббревиатура КИПиА четко определяет техническое и функциональное предназначение системы — это измерение и контроль значения физической величины и автоматическое урегулирование ее постоянного значения с помощью приборов.

Структурно эту техническую отрасль можно представить в таком виде:

  • КИПиА в бытовой технике;
  • приборы КИП;
  • служба КИПиА.

КИПиА в общебытовых приборах

Постоянное совершенствование крупной и мелкой бытовой техники способствует увеличению потребности применения КИП и устройств автоматики в современном укладе жизни.

Без КИП невозможно эксплуатировать отопительные системы — котлы и радиаторы или системы микроклимата и воздушной вентиляции (кондиционеры и конвекторы). Электрические параметры — токи и напряжения — контролируются в мультиварках, утюгах, масляных радиаторах отопления и т. д.

Микроконтроллерные схемы, применяемые при автоматизации бытовых приборов совокупно с измерительными приборами, открывают возможность беспрепятственно отслеживать и регулировать работу в устройствах различных габаритов и предназначений.

Классификация измерительных приборов

Систематизация измерительной аппаратуры производится в соответствии с ее физико-техническими характеристиками с учетом качественно-количественных нормативов.

Классификация средств измерения:

  • Замеры излучения.
  • Масса, твердость и плотность вещества.
  • Акустические характеристики.
  • Электрические и электромагнитные свойства.
  • Физико-химические свойства и состав материала.

Название группы приборов позволяет предопределить задачи, которые они выполняют:

  • термометры, оборудование для измерения и контроля температурных режимов;
  • манометры, приборы контроля давления;
  • расходомеры, датчики расхода рабочей среды или иных субстанций;
  • газоанализаторы, опознаватель смесей газа и их структуры;
  • уровнемеры, показатели уровня наполнения объема.

Отдельная группа делится на подгруппы согласно конструктивному исполнению и правил эксплуатации.

Допустим, манометры давления — это устройства, измеряющие величину избыточного или абсолютного давления, а также фиксирующие его изменение. К тому же манометры отличаются электроконтактным или механическим устройством и принципом работы. Учтем также обычные реле давления и тяганапоромеры.

Термометры бывают:

  • жидкостные,
  • с преобразованием сопротивления,
  • термоэлектрические,
  • цифровые.

Этой группе принадлежат также пирометры и тепловизоры.

К более сложному оборудованию КИПиА относятся расходомеры: с их помощью определяют массу или объем вещества. Эта группа имеет довольно широкий модельный ряд в зависимости от характеристик контролируемой области: тепловые, вихревые, электромагнитные, тахометрические, ультразвуковые, корреляционные и кориолисовые, для замера обтекания, с перепадом давления, с измерением перепада уровня.

Выбор группы и прибора требует индивидуального подхода с учетом условий эксплуатации и свойств измерительной среды.

Задачи службы КИПиА

Основные занятия инженеров и слесарей службы КИПиА — это контроль исправности приборов измерения и автоматики, замена новыми или ремонт на месте эксплуатации.

Бесперебойность любого технологического процесса и безопасность обслуживающего персонала напрямую зависит от стабильности и четкости в работе КИПиА. Для этого в условиях больших предприятий формируются специализированные отделы и бригады. Наиболее четкую работу подразделения, обеспечивает штат, который содержит сотрудников узконаправленных специальностей.

Например, монтажник систем КИП должен заниматься монтажом, техник АСУП — элементами АСУ, а должность инженера ОПС (расшифровка — охранно-пожарная сигнализация) обязывает обслуживать только систему экстренного оповещения.

Следует принять во внимание факт того, что взаимозаменяемость в работе четко отлаженного коллектива просто не приветствуется.

Небольшие организации нуждаются в кадрах высокой квалификации. Круг рабочих обязанностей специалиста, помимо КИПиА, включает установку видеонаблюдения, обслуживание телефонной связи и сигнализации и т. д. Причиной такой дополнительной загрузки является конструктивная реализация оборудования систем КИПиА, которая основана на микроэлектронных элементах.

Читайте также  Леса строительные размеры

Специфика работы службы КИПиА просто обязывает сотрудников быть электриками или электрослесарями, пускай даже начинающими. Ну и, как правило, руководство предприятия не прочь возложить на специалистов КИП обязанности относительно ремонта компьютерной техники и инсталляции ПО.

Примером службы контроля и автоматики служит газоперекачивающая станция. Управление станцией не особо сложное, важен контроль давления и температуры рабочего газа. Контрольно-измерительное оборудование следит за работоспособностью и безопасностью отрезка газопроводной магистрали (между узлами) и компрессорной установки. На такую задачу ориентирована работа автоматической аппаратуры управления и диагностики, обслуживаемая персоналом станции.

Под аббревиатурой КИП подразумевают приборы, используемые не только в производстве, но и в других видах деятельности человека — в науке, здравоохранении и в быту. Все контрольно-измерительные приборы можно разделить:

  • по назначению (показывающие по месту и регистрирующие);
  • по возможности дистанционной передачи измеренных показаний;
  • по виду показаний (аналоговые, дискретные, цифровые);
  • по классу точности;
  • по измеряемым физико-химическим параметрам (температура, давление, расход, уровень, концентрация, влажность и плотность, электровеличины и т.д.).

Рассмотрим некоторые приборы, которые подразделяются в зависимости от измеряемых параметров:

  1. Приборы для измерения температуры — термометры, градусники, термопары, термометры сопротивления, тепловизоры и пирометры. Устройства бывают цифровыми, жидкостными, электрическими, электронными, инфракрасными, контактными и бесконтактными.
  2. Датчики для определения давления — манометры, реле давления, аналоговые датчики давления и вакуумметры. Манометры различаются по исполнению — мембранные, дифференциальные, электроконтактные, пружинные. Электрический аналоговый сигнал при измерении давления обычно получают благодаря тензоэффекту — свойству твёрдых материалов изменять своё электрическое сопротивление при деформации.
  3. Приборы для измерения объёма расхода рабочей среды (жидкости, газа или других веществ, проходящих в единицу времени) — расходомеры. В зависимости от принципа работы приборы бывают электромагнитными, ультразвуковыми, в том числе бесконтактными-накладными, вихревыми, имеющими различные сужающие устройства типа диафрагмы, тахометрическими и прочими.
  4. Устройства для определения концентрации определенных веществ в газовых смесях — газоанализаторы, дымоанализаторы, pH-метры и пароанализаторы. Бывают ручного действия и автоматические, стационарные и переносные. Эти приборы используются для контроля воздуха в рабочей зоне, при проверке промышленных выбросов, для контроля технологических процессов, при утечках газообразных сред, для обеспечения пожарной безопасности.
  5. Измерители уровня заполнения емкостей — уровнемеры. Используются для измерения уровня жидких и сыпучих материалов в баках, емкостях и хранилищах. Уровнемеры бывают контактными и бесконтактными, например, буйковыми или поплавковыми, гидростатическими, ультразвуковыми, радарными, уровнемеры раздела фаз, барботажными и прочих типов.
  6. Инструменты для измерения линейных величин. Линейки, рулетки, штангенциркули, калибры, микрометры, глубиномеры и т.д.
  7. Приборы для измерения параметров электрической энергии. Амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, мультиметры и т.д.
  8. Приборы, замеряющие излучение. К ним относятся счетчики Гейгера, дозиметры и детекторы.
  9. Приборы для измерения массы, твердости и плотности материалов. Это аналитические и физические весы, твердомеры.
  10. Датчики силы растяжения, сжатия и крутящего момента.
  • По способу представления информации
    • Показывающий измерительный прибор — измерительный прибор, допускающий только считывание показаний значений измеряемой величины
    • Компарирующий прибор — измерительный прибор, для которого необходимо участие человека. Принцип работы заключается в сравнении измеряемой величины с мерой, эталонно величиной. Примером таких приборов являются весы.
    • Регистрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Регистрация значений может осуществляться в аналоговой или цифровой формах. Различают самопишущие и печатающие регистрирующие приборы.
  • По методу измерений
    • Измерительный прибор прямого действия — измерительный прибор, например, манометр, амперметр в котором осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной.
    • Измерительный прибор сравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно.
  • По форме представления показаний
    • Аналоговый измерительный прибор — измерительный прибор, в котором выходной сигнал или показания являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины.
    • Цифровой измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме.
  • По сложности использования
    • Простые измерительные приборы — измерительные приборы, обладающие простой конструкцией и имеющие простое обслуживание (вольтметры, амперметры; манометры, преобразователи температур; сигнализаторы уровня простого типа, регистраторы, самописцы, щитовые измерительные приборы, расходомеры постоянного перепада давления и другие).
    • Измерительные приборы средней сложности — измерительные приборы, имеющие более сложную конструкцию, в некоторых моделях имеющие электронный блок выполняющий не более одного расчетного измерения параметра (поплавковый, буйковый уровнемер; расходомеры переменного типа; преобразователи частоты, датчики контроля вибрации; оптические датчики и другие).
    • Измерительные приборы высокой сложности — измерительные приборы, имеющие сложную конструкцию, выполняющие более одного расчетного измерения параметра (радиоизотопные и ультразвуковые уровнемеры; оптические, акустические, электромагнитные, массовые, вихревые и тепловые расходомеры; анализаторы качества и состава вещества и другие).
  • По другим признакам
    • Суммирующий измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам.
    • Интегрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяется путём её интегрирования по другой величине, обычно по времени.
  • По способу применения и конструктивному исполнению (стационарные, щитовые, панельные, переносные).
  • По принципу действия с учётом конструкции (с подвижными частями и без подвижных частей).
    • Для приборов с механической частью также по способу создания противодействующего момента (механическим противодействием, магнитным или на основе электромагнитных сил).
  • По характеру шкалы и положению на ней нулевой точки (равномерная шкала, неравномерная, с односторонней, двухсторонней (симметричной и несимметричной), со шкалой без нуля).
  • По конструкции отсчётного устройства (непосредственный отсчёт, со световым указателем — световым зайчиком, с пишущим устройством, язычковые — вибрационные частотомеры, со шкалой на оптоэлектронном эффекте — электролюминофоры, ЖК, СИД).
  • По точности измерений (нормируемые и ненормируемые — индикаторы или указатели).
  • По виду используемой энергии (физическому явлению) — электромеханические, электротепловые, электрокинетические, электрохимические.
  • По роду измеряемой величины (температуры, давления, расхода, уровня, состава, концентрации, плотности. Примерами являются: вольтметры, амперметры, веберметры, частотомеры, варметры и т. д.) [1] .
  • По метрологическому назначению (технические приборы, контрольные приборы, лабораторные приборы, образцовые приборы, эталонные приборы) [2] .

Для измерительных приборов характерен следующий ряд параметров:

Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, на которую рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).

Порог чувствительности — некоторое минимальное или пороговое значение измеряемой величины, которое прибор может различить.

Чувствительность — связывает значение измеряемого параметра с соответствующим ему изменением показаний прибора.

Точность — способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя (предел допустимой погрешности или неопределённость измерения) [3] .

Стабильность — способность прибора поддерживать неизменность во времени его метрологических свойств [4] .

Разрешающая способность — минимальная разность двух значений измеряемых однородных величин, которая может быть различима с помощью прибора.

Приборы КИПиА

Пожалуй самый большой каталог электротехнических приборов — это каталог КИПиА (контрольно измерительные приборы и автоматика). В него можно включить все измерительные, контролирующие, управляющие вручную и автоматически приборы и оборудование. Детальное перечисление всех приборов КИПиА займёт не десятки печатных страниц.

Читайте также  Формула расчёта мощности

Однако познакомится с основными типами приборов и оборудованием КИПиА необходимо. Посмотрим на их основные виды используемые, чаще в промышленности.

Для измерения температуры и её регулирования в различных средах (термометр, тепловизор, термопара, и т.п.)

Измерение давления и его регулирования (манометр, датчики и реле давления/напора/тяги, регуляторы и калибраторы давления).

Приборы измерения расхода (счётчики воды/пищевых жидкостей/промышленных и бытовых стоков/паров/горючего/вязких сред, тепловые и электрические счётчики, бесконтактные датчики).

Приборы измерения уровня (уровнемеры различного типа, сигнализаторы и регуляторы уровней).

Измерительные приборы электрических параметров

Данный вид кипа используются, как в промышленности, так и в строительстве и даже быту. Все приборы и необходимое оборудование, используемое для всевозможных измерений параметров электрических сетей (напряжение, ток, частота, омическое сопротивление) относятся к электроизмерительным приборам.

По применению данный вид кипа может быть стационарным или переносным. Например, измерительные клещи явно переносной прибор. Вольтметр установленный в электрический щит — прибор стационарной установки.

Лабораторная контрольно-измерительная аппаратура

В эту группу кипа относим всё, что специалисты используют в своих лабораторных измерениях: осциллографы, оптические приборы, генераторы сигналов и т.п.

Приборы КИПиА контроля

В эту группу относим все приборы и аппаратуру применяемые для исследований жидких, газообразных сред и твёрдых тел. Например, зонды и газоанализаторы, приборы слежения за состоянием атмосферы, замерщики плотности среды, различные измерители влажности. Так же большая группа приборов, называемых, приборы не разрушающего контроля (дефектоскопы, измерители вибрации, замерщики толщины и т.п.)

Приборы КИПиА автоматизации

Собственно, приборы автоматизации различных технологических процессов — это базовое ядро всех КИПиА. Всё из чего собирают щиты и ящики автоматики в этой группе. Блоки питания, различные датчики и контроллеры, релейные устройства, операторский интерфейс.

Электрическое оборудование

Почти ни один прибор не работает без электричества. Поэтому в отдельную группу выделили всё электрическое оборудование. Группа перекрёстная, но всё же к ней относят:

  • Трансформаторы;
  • Стабилизаторы;
  • ИБП;
  • Измерители омического заземления.

Трубопроводная арматура

На промышленных предприятиях, где присутствует направленное движение жидких и газовых сред, не обойтись без разнообразной запорной и регулирующей аппаратуры, часто работающей в автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Оборудование сетей низкого напряжение

Более близкая домашнему хозяину группа КИПиА, в которую входят всем знакомые УЗО, кнопки, кнопочные посты, автоматические выключатели, реле.