Измерение давления в зависимости от решаемых задач может производиться как одиночным прибором, например показывающим манометром, так и сложной измерительной системой, основными функциями которой являются: подача на чувствительный элемент возбуждающего воздействия, снятие параметра, его обработка с последующей регистрацией, индикацией и подачей в системы управления. Измерительные преобразователи, рассмотренные в главе 5, трансформируют возбуждающее воздействие в электрический выходной сигнал, содержащий информацию об измеряемом давлении.
Электрический сигнал обладает существенным достоинством, которое заключается в возможности его последующей обработки в электронных устройствах. Например, использование различного рода передающих систем, обеспечивающих измерение параметра на расстоянии, получило название телеметрии. Причем такие измерения могут производиться как по проводным телефонным линиям, так и беспроводным способом. компанией BD-sensors на одной из выставок был продемонстрирован измеритель давления, который по запросу выдает измеряемый параметр на мобильный телефон GSM-связи. Такой метод сбора данных особенно актуален для организации управления отдаленными объектами (например, это имеет место при управлении скважинами водопотребления, где отдельные узлы с исполнительными механизмами находятся на расстоянии десятков, а то и сотен километров).
На взрывоопасных предприятиях одно из направлений телеметрии реализуется на основе пневматического сигнала, представляющего собой систему герметичных коммуникаций, заполненных газом. Величина давления в этих коммуникациях является унифицированным сигналом по значению измеряемого параметра и, в частности, давления.
В телеметрических системах с рабочим электрическим сигналом в последнее время применяют не электрический потенциал или ток, а менее чувствительные к «паразитным» (помеховым) и шумовым влияниям при одной длительности импульсов электрическую частоту или при одной частоте, но разной длительности – импульсы. Цифровая форма передачи сигнала является базовой в системах измерения и управления компьютерной техникой.
Электрический сигнал, снимаемый с чувствительного элемента прибора, подвергается такой обработке, как усиление, фильтрация, уменьшение нелинейности и др. Только на следующем этапе он может представляться с помощью дополнительных устройств: в каком-то виде наблюдателю, регистрироваться или заноситься в память различных систем.
Обработка может быть линейной частотно-зависимой (реализуется при фильтрации сигнала) и линейной частотно-независимой (усиление, ослабление и др.). С электрическим сигналом могут проводиться и нелинейные операции – выпрямление, определение среднеквадратичного или пикового значения, аналого-цифровое преобразование.
Системы отображения информации могут быть как аналоговыми, когда, например, величина давления отражается в виде светящегося столбика, высота которого линейно связана с измеряемым давлением, так и представляться в цифровом виде.
Регистрация давления производится для обеспечения последующего анализа технологического процесса, повышения информативности проводимых измерений, а также их отслеживаемости.
Приборы, обеспечивающие регистрацию измеряемого давления, можно подразделить на две группы.
К первой относятся устройства, непосредственно содержащие в своей конструкции и чувствительный элемент, и систему регистрации параметра.
Вторую группу составляют системы, состоящие из измерительного преобразователя (см гл. 5) с унифицированным выходным электрическим сигналом и регистратора с таким же унифицированным входом подобного электрического параметра. В качестве унифицированного регистратора могут использоваться приборы, непосредственно обеспечивающие запись манометрического параметра на бумажный носитель, и персональные ЭВМ, воспринимаемые выходной сигнал от измерительного преобразователя, архивирующего его на магнитном или оптическом носителе, и представляемые в различной воспринимаемой для оператора форме. Информация представляется в различных графических, табличных видах на дисплее компьютера или бумажном носителе посредством принтера. Она передается без искажений на разные расстояния, трансформируется во множественные формы, показывается на разного рода иллюстрирующих устройствах.
