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1、化工仪表及自动化第一章误差第1页，本讲稿共18页序 论一、化工自动化的意义及目的化工生产自动化的主要目的：加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。减轻劳动强度、改善劳动条件。能够保证生产安全、提高设备利用率、保障人身安全。第2页，本讲稿共18页二、化工自动化的发展三、化工仪表及自动化系统的分类最大检测系统最大信号和联锁保护系统最大操纵及最大开停车系统最大控制系统第3页，本讲稿共18页第一篇 化工检测仪表第一章 检测仪表基础知识一、测量过程与测量误差测量误差可分为三类：系统误差:产生误差的原因主要有仪表本身的缺陷，观测产生误差的原因主要有仪表本身的缺陷，观测者的习惯或偏向，外界因素环境条
2、件的变化等。者的习惯或偏向，外界因素环境条件的变化等。如：使用人员读数不当造成的误差；如：使用人员读数不当造成的误差；仪表安装位置不当造成的误差。仪表安装位置不当造成的误差。疏忽误差：由于测量者在测量过程中疏忽大意所致的。由于测量者在测量过程中疏忽大意所致的。如：看错刻度线造成的误差；如：看错刻度线造成的误差；因精神不集中而写错数据造成的误差；因精神不集中而写错数据造成的误差；选错单位或算错数字造成的误差。选错单位或算错数字造成的误差。第4页，本讲稿共18页偶然误差：指在同样的测量条件下，反复多次，每次结果都指在同样的测量条件下，反复多次，每次结果都不重不重二、测量误差的基本表示方法有两种：1
3、、绝对误差：X1X2 或X1X02、相对误差：第5页，本讲稿共18页二、检测仪表的品质指标二、检测仪表的品质指标1、检测仪表的准确度精度相对百分误差：引用误差(相对百分误差)引用误差 仪表量程第6页，本讲稿共18页 允许误差：仪表的允越大，表示它的准确度越底；反之，仪表的允越小，表示仪表的准确度越高。国家规定仪表的精度（准确度）等级，是将仪表的允许相对百分误差去掉“”号及“”号，来确定仪表精度等级。精度等级：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0第7页，本讲稿共18页 例11某台测温仪表的测温范围为100600，仪表的最大绝对误差为6，试
4、确定该仪表的精度等级。解：该仪表的精度应为1.5级。精度的表示方法：用不同的符号形式标志在仪表的用不同的符号形式标志在仪表的面板上面板上第8页，本讲稿共18页 小结：小结：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的最大引用误差。第9页，本讲稿共18页2、检测仪表的恒定度（回差）：在外界条件不变的情况下，当被测参数从小到大（正行程）和从大到小（反在外界条件不变的情况下，当被测参数从小到大（正行程）和从大到小（反行程）时，同一输入的两个相应输出值常常不相等。两者绝对值之
5、差的最大行程）时，同一输入的两个相应输出值常常不相等。两者绝对值之差的最大值和仪表量程之比的百分数称为回差，也称变差。值和仪表量程之比的百分数称为回差，也称变差。反行程 正行程被测参数仪表示值第10页，本讲稿共18页3、灵敏度与灵敏限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。即 SS仪表的灵敏度；指针的线位移或角位移；x引起所需的被测参数变化量。在数字仪表中，用分辨率来表示仪表灵敏度的大小。灵敏限：是指引起仪表指针发生偏转时的被测参数的最小输入变化量。规定，仪表灵敏限的数值应大于仪表允许绝对误差的一半。第11页，本讲稿共18页4、反应时间 反应时间是用来衡量仪表能否尽快反
6、应出参数变化的品质指标。反应时间大，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。反应时间定义为：当输入信号突然变化一个数值后，仪表的输出信号（即指示值）由开始变化到新稳态值的63.2所用的时间。也有用变化到新稳态值的95所用的时间来表示。第12页，本讲稿共18页5、线性度线性度用来说明输出两与输入量的实际关系曲线偏离直线的程度。通常用实际测得的输入输出特性曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与检测仪表满量程输出范围之比的百分数表示。即ff线性度；max标定曲线对于理论拟合直线的最大偏差。第13页，本讲稿共18页第14页，本讲稿共18页三、检测系统中的常见信号类型三、检
7、测系统中的常见信号类型1、位移信号2、压力信号3、电气信号4、光信号四、检测系统信号的传递形式四、检测系统信号的传递形式1、模拟信号2、数字信号3、开关信号第15页，本讲稿共18页仪表精度的确定方法仪表精度的确定方法在相同的量程条件下，仪表的精度主要由绝对误差来决定。若是选仪表，根据工艺提出的允许最大绝对误差所计算出的精度值，在精度系列标准中找不到时，就应选用接近计算值，但比计算值小（即精度级略高）的精度，为所选仪表精度。若是确定已使用过的仪表精度，根据被校验仪表的最大绝对误差所计算出的精度值，在精度系列标准中找不到时，就应选用接近计算值，但比计算值大（即精度级略低）的精度，为所校正仪表的精度。如：第16页，本讲稿共18页2、某台电压表的量程范围为100600V，在效验时发现最大绝对误差为7V，试确定该仪表的精度等级。解：该表的精度值为1.4，介于1.01.5之间。则该仪表的精度等级定为1.5级。若定为1.0级，则绝对误差为1.0%500=5V，比校验时的绝对误差小，仪表则达不到这个数值。第17页，本讲稿共18页 1、工艺要求检测温度指标为3003，现拟用一台量程为0500的温度表来检测温度，试选择该表的精度等级。解：该表的精度值为0.6，介于0.51.0之间。则该测温仪表的精度等级选0.5级。若选1.0级则绝对误差为1.0%500=5，超出要求范围。第18页，本讲稿共18页