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1、化工仪表第一章化工检测仪表第1页，本讲稿共19页 第一章 检测仪表基本知识 l 一、测量过程与测量误差l 二、检测仪表的品质指标l 三、检测系统中的常见信号类型l 四、检测系统中信号的传递形式l 五、检测仪表与测量方法的分类l 六、化工检测的发展趋势第2页，本讲稿共19页测量过程与测量误差l测量值 Q=qVl 无论采用哪种方法进行测量的过程，实质上都是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。而检测仪表就是实现这种比较的工具。第3页，本讲稿共19页测量误差l由仪表读得的被测值(测量值)与被测参数的真实值之间，总是存在一定的差距，这种差距就称为测量误差。l测量误差按其产生原因的不同，可以分为三
2、类系统误差疏忽误差偶然误差第4页，本讲稿共19页l绝对表示法 l相对表示法 第5页，本讲稿共19页检测仪表的品质指标l 一台仪表的优劣，可用它的品质(性能)指标来衡量。现将几项常见的指标简介如下：检测仪表的准确度检测仪表的恒定度灵敏度与灵敏限反应时间线性度重复性第6页，本讲稿共19页准确度l仪表的测量误差可以用绝对误差来表示l“绝对误差”指的是绝对误差的最大值max。l相对百分误差 l l仪表的标尺上限值与下限值之差，一般称为仪表的量程(Span)l允许误差l准确度(精度)等级 将仪表的允许相对百分误差去掉“”号及“”号，便可以用来确定仪表的准确度等级 第7页，本讲稿共19页l【例1.1】某台
3、测温仪表的测温范围为200700，仪表的最大绝对误差为4，试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级。第8页，本讲稿共19页检测仪表的恒定度 l检测仪表的恒定度常用变差(又称来回差)来表示l造成变差的原因很多，例如传动机构的间隙、运动件间的摩擦、弹性元件弹性滞后的影响等l变差l仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修 第9页，本讲稿共19页灵敏度与灵敏限 l仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值称为仪表的灵敏度，用公式表示如下 l所谓仪表的灵敏限，是指引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半l在数字式仪表中，往往
4、用分辨率来表示仪表灵敏度(或灵敏限)的大小。数字式仪表的分辨率就是在仪表的最低量程上最末一位改变一个数所表示的被测参数变化量。第10页，本讲稿共19页反应时间 l当用仪表对被测量进行测量时，被测量突然变化以后，仪表指示值总是要经过一段时间后才能准确地显示出来。反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。第11页，本讲稿共19页线性度 l线性度用来说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离直线的程度。l通常我们总是希望检测仪表的输出与输入之间呈线性关系。因为在线性情况下，模拟式仪表的刻度就可以做成均匀刻度，而数字式仪表就可以不必采取线性化措施。第12页，本讲稿共19页重复性 l重复性表
5、示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。第13页，本讲稿共19页 三、检测系统中的常见信号类型 l 1位移信号 位移信号包括直线位移和角位移两种形式l 2压力信号 压力信号包括气压信号和液压信号l 3电气信号 常用的电气信号有电压信号、电流信号、阻抗信号和频率信号等。l 4光信号 光信号包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号、莫尔条纹信号等。第14页，本讲稿共19页四、检测系统中信号的传递形式l1模拟信号l2数字信号l3开关信号 第15页，本讲稿共19页 五、检测仪表与测量方法的分类l1检测仪表的分类l 化工生产中使用的仪表类型繁多、结构复杂，因而
6、分类方法也不少，现将常见的几种分类方法简介如下。l 依据所测参数的不同，可分成压力(包括差压、负压)检测仪表、流量检测仪表、物位(液位)检测仪表、温度检测仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。l 按表达示数的方式不同，可分成指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等。l 按精度等级及使用场合的不同，可分为实用仪表、范型仪表和标准仪表，分别使用l在现场、实验室和标定室。第16页，本讲稿共19页2测量方法的分类l(1)直接测量l(2)间接测量第17页，本讲稿共19页 六、化工检测的发展趋势l1检测技术的现代化l2检测仪表的集成化、数字化、智能化l3软测量技术和虚拟仪器第18页，本讲稿共19页l例1某台具有线性关系的温度变送器，其测温范围为0200，变送器的输出为420mA。对这台温度变送器进行校验，得到下列教棍l 试根据以上校验数据确定该仪表的变差、准确度等级与线性度。输入信号标准温度 0 50l00150 200输出信号mA正行程读数 反行程读数 4 4.02 8 8.1012.0112.1016.0116.09 20 20.01第19页，本讲稿共19页