Надо Знать

добавить знаний



Приборостроение



План:


Введение

Приборостроение - отрасль машиностроения, выпускающий средства измерения, анализа, обработки и представления информации, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления; область науки и техники, разрабатывающая средства автоматизации и системы управления.


1. История

В СССР промышленное развитие приборостроения начался в годы 1-й пятилетки ( 1929 - 32) с образованием Всесоюзного электротехнического объединения, где было организовано серийное производство приборов и средств автоматизации, Всесоюзного объединения точной индустрии, сосредоточило изготовления тепловимирювальних приборов Всесоюзного объединения оптико-механической промышленности, Всесоюзного объединения весоизмерительной промышленности, предприятий авиационного, морского и др.. специализированных направлений П. В 1965 образовано общесоюзное министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления. В его состав включен комплекс предприятий, научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро, проектных и монтажных организаций, осуществляющих разработку, производство монтаж и ввод в эксплуатацию как отдельных устройств, так и систем автоматизации.


2. Основные направления развития приборостроения

Ведущее место в приборостроении по количеству и разнообразию выпускаемых приборов занимают средства измерительной техники. Созданы методы и приборы измерения механических, электрических, магнитных, тепловых, оптических, радиационных и др.. величин.

Измерительные приборы в сочетании с регулирующими, вычислительными и исполнительными устройствами составляют техническую базу автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

Разработкой приборов для измерения электрических и магнитных величин (напряжение, ток, мощность, частота, фазы, сопротивление, емкость, магнитные величины) занимаются: Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов в Ленинграде, Кишиневский научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов и ряд самостоятельных и заводских конструкторских бюро. Массовое и крупносерийное производство этих приборов ведут Краснодарский завод измерительных приборов и житомирский завод ?Электроизмеритель? им. 50-летия СССР, завод "Вибратор" в Ленинграде и др.. предприятия. Наряду со стрелочными приборами в выпуске все большее место занимают цифровые и электроннолучевые индикаторы.

Приборы для измерения теплоэнергетических величин ( температура, давление, расход, уровень) разрабатываются Всесоюзным научно-исследовательским институтом теплоэнергетического приборостроения в Москве, выпускаются крупными сериями казанским заводом тепловимирювальних приборов и средств автоматизации "Теплоконтроль", рязанским заводом "теплоприборов" и др.. Московский завод тепловой автоматики производит ряд регуляторов электрических величин, московский завод точных измерителей приборов "Тизприбор" выпускает комплекс унифицированных пневматических средств контроля и регулирования теплоэнергетических величин для автоматизации технологических процессов в нефтяной, нефтехимической, газовой и др.. отраслях промышленности с огнеопасными и взрывоопасными средами.

Разработку приборов для измерения механических величин ( вес, сила, вибрация, твердость, деформация, прочность) на основе их электрификации и устройств испытательной техника осуществляет Научно-исследовательский и конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс в Москве, конструкторское бюро средств измерения масс в Одессе, конструкторское бюро "Виброприлад" в Таганроге. Ряд крупных предприятий П. выпускает технические весы, ленинградский завод "Госметр" производит высокоточные аналитические весы, Одесский завод тяжелого весостроения им. П. Старостина - весы и дозаторы для металлургии, строительной индустрии, транспорта, Киевский опытный завод порционных автоматов им. Ф. Э. Дзержинского изготовляет дозаторы сыпучих материалов и продуктов для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Развивается производство электронных весов для торговли.

Значительное место в приборостроении занимает разработка и производство средств испытательной техники. Приборы и машины испытания материалов и конструкций на прочность для металлургии машиностроения, индустрии строительных материалов, резинотехнической, легкой и других отраслей промышленности выпускаются Ивановским заводом испытательных приборов, Армавирский завод испытательных машин и др.. предприятиями. На их основе создаются автоматизированные, универсальные испытательные установки, станции, полигоны.

Весомым направлением, быстро развивается, является аналитическое приборостроение, создающее устройства для определения состава и концентрации веществ в различных средах, материалах и продуктах. К ним относятся электрохимические, ультразвуковые, оптические, ядерные и другие анализаторы, сложные многопараметровие аналитические системы. Современные средства физико-химического анализа используют всевозможные явления, вызываемые воздействием электрического тока, электромагнитных волн или проникающей радиации на исследуемую среду. Отбор и подготовка проб, преобразование, разделение, дозирование веществ возбуждения их активности, селектирование сигналов и представление информации автоматизируются.

Развитие металлургии, химии, биологии и др.. связано с необходимостью точного анализа руд, металлов и сплавов, нефтепродуктов, примесей в полупроводниках, присутствие различных элементов в пищевых продуктах и ​​живых средах в широком диапазоне состава и концентрации, требует применения многокомпонентных анализаторов. Такими приборами являются рентгеновские квантометры, полярографы, масс-спектрометры, хроматографы, точно фиксируют элементарную картину многих минеральных и органических соединений. П. не только создает и выпускает такие приборы, но и обеспечивает возможность комплексного применения средств аналитической техники в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Созданием аналитических приборов и систем заняты Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитических приборов в Киеве, самостоятельное конструкторское бюро аналитических приборов в Тбилиси и др.., Выпускаются аналитические приборы Гомельским заводом измерительных приборов, Смоленским заводом средств автоматики, Сумским заводом электронных микроскопов и др..

Достижения вычислительной техники (ВТ) позволяют П. существенно расширить арсенал методов и средств автоматизированного управления технологическим оборудованием, энергетическими установками промышленными предприятиями, транспортными средствами, научными исследованиями. Вычислительные устройства также входят в состав измерительных, аналитических, испытательных, разведочных установок и систем как средства хранения и математической обработки информации для получения синтезированных результатов. Они применяются и как средства программного управления различными машинами, станками, манипуляторами и поточными линиями. Предприятиями П. создаются разнообразные средства обработки данных, ручного и автоматического формирования текстовой (алфавитной и цифровой) информации для непосредственного использования в учреждениях и передачи в ЭВМ (электронная вычислительная машина). Так, электронные клавишные машины разрабатываются ленинградским конструкторско-технологическим бюро по проектированию счетных машин и выпускаются большими сериями курским заводом "Счетмаш", Орловским заводом вычислительных машин, управляющих и др.. Руководители вычислительные комплексы для больших автоматизированных систем управления (АСУ) разрабатываются институтом электронных управляющих машин, в Москве и выпускаются Производственно-техническим объединением электронных вычислительных машин (ПТО ВУМ), управляющих в Киеве, унифицированные комплексы для управления технологическими процессами разрабатываются и производятся научно-производственным объединением вычислительной техники (НПОВТ) "Импульс" в Северодонецке, ориентированные комплексы для управления энергетическими и промышленными установками проектируются и изготавливаются НПО электронной вычислительной аппаратуры "Элва" в Тбилиси. Устройства программного управления станками и др.. оборудованием разрабатываются Центральным конструкторским бюро числового программного управления и выпускаются Ленинградским электромеханическим заводом.

Значительное место в приборостроении занимают средства передачи информационных сигналов и управляющих импульсов на большие расстояния (см. Телемеханика). Их производством занят Нальчикский завод телемеханической аппаратуры им. 50-летия СССР и др.. предприятия. Рациональной спектакле, распространению и использованию информации в учреждениях и на предприятиях, в диспетчерских службах и АСУ способствуют средства оргтехники создаваемые Всесоюзным научно-исследовательским институтом оргтехники в Москве, специальным конструкторским бюро оргтехники в Вильнюсе и выпускаемые грозненским заводом "Электроприбор", Каунасским заводом средств автоматизации и др..

Автоматизация технологических процессов невозможна без исполнительных механизмов, преобразующих управляющие импульсы, в перемещение регулирующих органов производственного оборудования. Они разрабатываются Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом теплоэнергетического П. в Смоленске, опытно-конструкторским бюро "Теплоавтомат" в Харькове и выпускаются заводами Севана и Чебоксарского электрических исполнительных механизмов, а также др.. предприятиями, которые производят пневматические и гидравлические устройства автоматики.

Кроме основных средств извлечения, формирования, хранения, передачи, представления и использования информации широкого научного и промышленного назначения, П. создает и выпускает много различных специальных приборов для геофизики, гидрометеорологии, медицины, сельского хозяйства, транспорта, лабораторное оборудование, специализированные комплектные лаборатории, часы и ювелирные изделия (см. Часовая промышленность, Ювелирная промышленность).

Развитие микроэлектроники, оптоэлектроники, нелинейной оптики, микромеханики обогащает П., способствует созданию компактных надежных экономических измерительных, аналитических, разведочных и др.. приборов, средств той, управляющей ВТ, телемеханики и автоматики. Монокристаллы с особыми физическими свойствами, полупроводниковые, эпитаксиальные и др.. пленки, жидкие кристаллы, твердотельные интегральные схемы, магнитострикционные элементы в качестве чувствительных воспринимающих, преобразующих и индикаторных сред качественно меняют характер изделий и технологию П.

Ведущей тенденцией в современном приборостроении является унификация элементно-конструктивной базы приборов и их системное применение. Заложенная в ней унификация обеспечивается нормализацией информационных сигналов, параметров источников питания, метрологических показателей, конструктивных форм и размеров, технических требований и технологий, а также условий эксплуатации. Изделия ГСП рассчитаны на сопряжение как непосредственно в системах, так и в агрегатных комплексах средств автоматизации. Агрегатирования обеспечивает заводскую компоновку средств определенного назначения и поставку комплексов в виде законченных промышленных изделий. Этим существенно упрощается и удешевляется проектирование систем и повышается надежность их функционирования. Развитие ГСП и агрегатирования обеспечивает создание приборов и средств автоматизации с целесообразно ограниченной номенклатуры типовых модулей и блоков методами прогрессивной технологии в условиях специализации и кооперации, индустриальную реализацию систем.


3. Технология приборостроения

Наибольшее развитие в приборостроении получило производство механических и электрических измерительных приборов с деталями высокого класса точности. Наряду с классическими видами машиностроительной технологии при изготовлении деталей приборов применяют ультразвуковую, электроннолучевую, лазерную, электрохимическую, електроеррозионную и др.. прогрессивные виды обработки. Все большее место в П. занимает производство электронной техники с поточными автоматизированными гальваническими, электрофизическими, электрохимическими фотохимическими, диффузионными и др.. процессами обработки полупроводниковых и изоляционных материалов, процессами печатного монтажа элементов и схем на модульных платах, специализированным оборудованием для получения электронных функциональных блоков. Оригинальные прецизионные процессы крупного промышленного производства микропровода для элементов сопротивления и обмоток. Обмоточные операции выполняют на скоростных намоточных станках и автоматических линиях. Электроизоляционные процессы идут в вакуумных пропиточных и сушильных установках. Изготовление постоянных магнитов для электроизмерительных приборов, магнитными носителями информации (карт, лент, дисков, барабанов) является массовое производство на крупных заводах.

Всевозможные сборочные процессы в приборостроении Высокий уровень механизации и автоматизации изготовления деталей, узлов и модулей приборов обеспечивает возможность осуществлять потоковую сборку изделий на высокопроизводительных специализированных и универсальных установках, стендах и конвейерных линиях с широким использованием сборочных, регулировочных, контрольных, градуировочных диагностических и др.. автоматов, с применением электронно-вычислительной техники.

Приборы и средства автоматизации, выпускаемые П., применяются в самых различных климатических, производственных и эксплуатационных условиях, они нередко подвергаются неблагоприятным воздействиям окружающей среды, которые влияют на их точность, надежность и долговечность. Эти факторы учитываются при конструировании и изготовлении и воспроизводятся при контрольных испытаниях деталей, модулей, узлов и готовых изделий на заводах П.


4. Экономика приборостроения

Приладобудування як галузь, що визначає розвиток науково-технічного прогресу в народному господарстві, розвивається в СРСР високими темпами. Обсяг виробництва продукції П. збільшився в 1966-73 в 3,7 разу. Значно оновлена і розширена номенклатура виробів, що випускаються. У 1975 в порівнянні з 1970 випуск продукції П. подвоюється. При цьому освоюється більше 3500 нових приладів і засобів автоматизації. Найважливішою умовою високих темпів зростання техніко-економічних показників галузі є її робота на повному госпрозрахунку. Всесоюзні державні промислові госпрозрахункові об'єднання Міністерства приладобудування, засобів автоматизації і систем управління володіють всіма необхідними правами і можливостями створювати і випускати сучасні прилади і засоби автоматизації з використанням всіх ресурсів галузі. Переклад об'єднань на нормативний метод розподілу прибули і госпрозрахункове фінансування планових витрат (самоокуповування), при великій економічній ефективності автоматизації в народному господарстві, забезпечує високу рентабельність приладобудування.

Створення і поширення АСОВІ. Головне завдання П. СССР - розвиток автоматизованих систем управління в народному господарстві країни на основі сучасних технічних засобів. Це досягається типізацією проектних рішень, автоматизацією систем проектування, уніфікацією, агрегатуванням і комплектним постачанням технічних засобів, спеціалізацією монтажно-налагоджувальних робіт, організацією шефнадзора за експлуатацією систем.

В П. розробкою принципів і методів автоматизації управління займаються інститут проблем управління і Центральний науково-дослідний інститут комплексної автоматизації в Москві, інститут автоматики в Києві, Центральний науково-дослідний інститут техніки управління в Мінську і ряд спеціалізованих дослідницьких організацій по розробці АСОВІ. Проектують системи інститути П. і ін. галузей народного господарства. Монтаж ведуть центральні і територіальні трести і об'єднання галузі П.

Розрізняють АСОВІ технологічними процесами (АСУТП), підприємствами (АСУП) і галузями (ОАСУ). У АСУТП основне місце займають автоматичні засоби формування, перетворення і використання інформації, зазвичай при порівняно невеликому вживанні обчислювальної техніки, в АСУП в основному використовуються клавішні засоби формування інформації, але превалює обчислювальна техніка, в ОАСУ головне місце займають потужні обчислювальні комплекси.

Подальший розвиток автоматизації управління пов'язаний з вдосконаленням збору, передачі, обробки і представлення інформації за допомогою поєднання аналізу технологічних і економічних параметрів для своєчасного здобуття синтезованих показників виробництва і діяльності підприємства в цілому. Це дорога розвитку інтегрованих систем. Створення і поширення інтегрованих АСОВІ пов'язані з випуском необхідних уніфікованих економічно доцільних комплексів технічних засобів, алгоритмів, програм і типових проектних вирішень автоматизації управління, застосовних в різних галузях народного господарства.

Наука П. Современное П. призвано обеспечивать народное хозяйство эффективными средствами и системами управления на основе широкого использования достижений науки. Изучаются процессы управления различными производствами, снабжением ресурсами, обслуживанием административно-хозяйственной деятельностью, выявляются оптимальные требования к системам и средствам, определяются экономически и технически целесообразные пути их реализации, разрабатываются типовые решения конкретных задач управления при минимизации номенклатуры изделий приборостроения.

Важное значение имеет повышение информативности систем при одновременном сокращении количества частных сведений, представляемых человеку, что достигается за счет расширения аналитической функции измерительных и вычислительных устройств. Существенное повышение автоматизма управления. Исследование процессов документообразования в условиях действия АСУ позволяет упростить и унифицировать документооборот, высвободить персонал от непроизводительной работы, передавая формирование информации соответствующим устройствам. Исследование технологических процессов, различных режимов работы оборудования и машин дает возможность шире использовать методы адаптации систем управления для получения наилучших технико-экономических показателей.

Научные достижения в изучении различных состояний твердого тела, динамики движения жидкостей и газов, плазменной формы материи, физико-химических свойств веществ, энергетических преобразований, нестационарных полей, колебаний и излучений позволяют не только находить новые принципы действия приборов, но и повышать точность, надежность и экономичность важнейших изделий П., систематически обновлять их номенклатуру.

Наука приборостроения представлена ​​тематикой отраслевых и академических организаций, дисциплинами высших и средних специальных учебных заведений, многочисленным персоналом ученых, книжными и периодическими изданиями, научно-техническими советами и обществами.

Международная кооперация в П. Большое значение приобретает совместная деятельность стран - членов СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) на основе социалистической экономической интеграции. Специализация и кооперация позволяют странам СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) обеспечить создание и производство приборов и средств автоматики с учетом традиционных возможностей и рационального использования научно-производственного потенциала этих стран. Совместными усилиями Болгарии, Венгрии, ГДР (Германская Демократическая Республика), Польши, Румынии, СССР и Чехословакии разработана универсальная международная система автоматического контроля, регулирования и управления (УРС). В ее составе на основе разделения труда между странами СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) освоено производство параметрических рядов унифицированных приборов контроля и регулирования температуры, давления, уровня, расхода, количества жидкостей и газов и др.. теплоэнергетических величин. Кооперации дает возможность разрабатывать и выпускать системы управления технологическими процессами на базе тех, изготавливаемых странами - членами СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) средств извлечения, формирования, обработки, представления и использования информации.

Приборостроение занимает видное место в промышленности развитых капиталистических стран. Всілякі вимірники, аналітичні, геофизичні і ін. прилади, обчислювальні і випробувальні машини, пристрої передачі даних, засоби телемеханіки і оргтехніки, комплексні системи контролю і регулювання випускають багато фірм Великобританії, Італії, Японії, США, ФРН(Федеральна Республіка Німеччини), Франції.


Литература

  1. Приладобудування і засоби автоматики, т. 5, М., 1965; Реферативні збірки ЦНІЇТЕІ приладобудування, М., 1968;
  2. Напрями розвитку технології приладобудування, під ред. А. Н. Гаврілова, М., 1968: Оглядова інформація ЦНІЇТЕІ приладобудування, М., 1971-74;
  3. Державна система промислових приладів і засобів автоматизації. Каталог, М., 1974.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам