仪表基本概念精.ppt
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1、仪表基本概念仪表基本概念2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1 1第1页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页2 2 温度、压力等是工业生产中极其普遍、重温度、压力等是工业生产中极其普遍、重要的参数,为了保证生产安全平稳运行、确要的参数,为了保证生产安全平稳运行、确保产品高产优质,迫切需要更高的自动化控保产品高产优质,迫切需要更高的自动化控制及仪表检测技术,而随着科技的不断进步,制及仪表检测技术,而随着科技的不断进步,使得这些得以实现。使得这些得以实现。概概 述述柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第2页,本讲稿共43页20
2、22/10/252022/10/25第第页页共共47页页3 3仪表的性能指标仪表的性能指标仪表的分类及图例仪表的分类及图例温度检测与仪表温度检测与仪表压力检测与仪表压力检测与仪表主主 要要 内内 容容柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第3页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页4 4 精确度(又称精度)精确度(又称精度)变差变差 灵敏度灵敏度 仪表性能指标仪表性能指标柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第4页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页5 5 仪表精度仪表精度几个概念:几个概念:几个概念:几
3、个概念:测量误差:测量误差:测量误差:测量误差:测量值与真实值之间存在的差别测量值与真实值之间存在的差别 真值:真值:真值:真值:一个变量本身所具有的真实值,它是一个一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念,一般是无法得到的。理想的概念,一般是无法得到的。在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。相对真值:相对真值:是当高一级的标准器仅为低一级的1/31/20时,可认为高一级的标准器或仪表是低一级的相对真值。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第5页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页6 6 约定真值:约定真值:约定真值:约定真值:一个
4、接近真值的值,它与真值之一个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下,足够多次的测量值之平均值作为约定真值。况下,足够多次的测量值之平均值作为约定真值。绝对误差:绝对误差:绝对误差:绝对误差:是仪表读数与被测参数真实值是仪表读数与被测参数真实值之差。仪表的绝对误差只能是读数与约定真值之差。仪表的绝对误差只能是读数与约定真值或相对真值之差。或相对真值之差。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第6页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页7 7 引用误差引用误差引用误差引用误差(
5、基本误差)(基本误差):绝对误差与仪表量程的绝对误差与仪表量程的百分比。百分比。相对误差:相对误差:相对误差:相对误差:仪表的绝对误差与真值的百分比。仪表的绝对误差与真值的百分比。仪表的准确度:仪表的准确度:在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度。引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差.柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第7页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页8 8 仪表精度仪表精度 在工业测量中,为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级来表示仪表
6、的准确程度。仪表精度=(绝对误差的最大值/仪表量程)*100%以上计算式取绝对值去掉%就是精度等级。精度等级是由国家计量检定规程规定的,我国过程检测控制仪表的精度等级有0.005、0.02、0.1、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等,精度数字越小说明仪表精确度越高。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第8页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页9 9仪表精度计算仪表精度计算 精度精度=(测量值(测量值-约定真值)约定真值)/(标尺上限值(标尺上限值-标尺下限标尺下限值)值)100%100%或或 精度精度=(绝对误差(绝对误差/测量范围)
7、测量范围)100%100%式中约定真值也就是标准器示值。在仪表调试中,式中约定真值也就是标准器示值。在仪表调试中,仪表精度是作为仪表的一个重要指标来检查和调整的。仪表精度是作为仪表的一个重要指标来检查和调整的。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第9页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1010【例】一台测温仪表测量范围是一台测温仪表测量范围是60060011001100,其绝,其绝对误差是对误差是66。此表的精度等级计算:此表的精度等级计算:6/6/(1100-6001100-600)100%=1.2%100%=1.2%则仪表精度等级应是则仪表
8、精度等级应是1.51.5级。级。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第10页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1111仪表变差仪表变差 变差是指仪表被测变量(可理解为输入信号)多次从不同方向达到同一数值时,仪表指示值之间的最大差值,或者说是仪表在外界条件不变的情况下,被测参数由小到大变化(正向特性)和被测参数由大到小变化(反向特性)不一致的程度,两者之差即为仪表变差。其中变差产生的主要原因是仪表传动机构的间隙,运动部件的磨擦,弹性元件滞后等。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第11页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/
9、25第第页页共共47页页1212仪表灵敏度仪表灵敏度 灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度,或者说是对被测的量变化的反应能力。在稳态标准条件下,输出变化对输入变化的比值称灵敏度,用K表示 即:K=输出量的变化量/输入量的变化量=dy/dx 对于线性传感器来说,它的灵敏度K是个常数。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第12页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1313仪表的性能指标仪表的性能指标仪表的分类及图例仪表的分类及图例仪表的分类及图例仪表的分类及图例温度检测与仪表温度检测与仪表压力检测与仪表压力检测与仪表主主 要要 内内 容容柯克亚作业
10、区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第13页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1414 检测与过程控制仪表我们通常称为自动化仪表,由于自控检测与过程控制仪表我们通常称为自动化仪表,由于自控仪表种类繁多,分类方法也较多。仪表种类繁多,分类方法也较多。仪表分类仪表分类按仪表在测量系统中的按仪表在测量系统中的作用作用进行划分:进行划分:检测仪表、显示仪表、调节检测仪表、显示仪表、调节(控制控制)仪表仪表按被测按被测变量变量划分:划分:压力、温度、流量、物位、成分压力、温度、流量、物位、成分柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第14页,本讲稿共43页20
11、22/10/252022/10/25第第页页共共47页页1515 根据以上分类,国家行业标准根据以上分类,国家行业标准HG/T20505-2000HG/T20505-2000,自控常用图形,自控常用图形及代号如下:及代号如下:PGPG:就地指示压力表:就地指示压力表 TG TG:就地指示温度计:就地指示温度计 LG LG:就地指:就地指示液位计示液位计 PT PT:压力变送器:压力变送器 PdT PdT:差压变送器:差压变送器 TTTT:温度变送器:温度变送器 LT LT:液位变送器:液位变送器 FT FT:流量变送器流量变送器 PV PV:压力调节阀:压力调节阀 TV TV:温度调节阀:温度
12、调节阀 LVLV:液位调节阀:液位调节阀 仪表图例仪表图例柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第15页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1616XXXX就地指示就地指示就地指示就地指示XXXX带远传、控制单元带远传、控制单元带远传、控制单元带远传、控制单元 第一个字母:第一个字母:T T 温度温度 P P 压力压力 L L 液位液位 F F 流量流量 第二第二个字母及以后:个字母及以后:I I 指示指示 C C 控制控制 A A 报警报警 仪表图例仪表图例S S 开关、联锁开关、联锁 Q Q 累积累积柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站
13、第16页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1717仪表的性能指标仪表的性能指标仪表的分类及图例仪表的分类及图例温度检测与仪表温度检测与仪表压力检测与仪表压力检测与仪表压力检测与仪表压力检测与仪表主主 要要 内内 容容柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第17页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1818 温度检测仪表温度检测仪表 温度:温度:是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温标:温标:而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的
14、基本单位。常用温标有华氏温标()、摄氏温标()、热力学温标(K)等。概述概述柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第18页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页1919摄氏温标摄氏温标(Celsius scale,Centigrade scale):规定在标准大气压下,以水的冰点为0oC,正常沸点为100,中间分成100等分,每一等分为1oC。华氏温标华氏温标(Fahrenheit scale):规定在标准大气压下水的冰点为32度,沸点为212度,两个标准点之间分为180等分,每等分代表1度。华氏温度用字母表示。热力学温标热力学温标(Kelvin s
15、cale):以水的冰点为273.15K,正常沸点为373.15K,中间分成100等分,每一等分为1K。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第19页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页2020换算关系:换算关系:F(9/5)C32 T C+273.15K C+273K C(5/9)(F32)柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第20页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页2121分类分类 测温方法分为接触式和非接触式;测温仪器亦分为接触式和非接触式两大类。接触式仪器又可分为接触式仪器又可分为:膨胀式温度
16、计 (包括液体和固体膨胀式温度计)热电阻式温度计(包括金属热电阻温度计和半导体热敏电 阻温度计)热电偶式温度计(包括标准热电偶和非标准热电偶)。非接触式温度计又可分为:非接触式温度计又可分为:辐射温度计、亮度温度计和比色温度计,由于它们都是以光辐射为基础,故也统称为辐射温度计。(如便携式红外测温仪)柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第21页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页22221 1 1 1、玻璃管温度计、玻璃管温度计、玻璃管温度计、玻璃管温度计工作原理工作原理工作原理工作原理 玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温
17、介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:酒精温度计、煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第22页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页23231 1 1 1、玻璃管温度计、玻璃管温度计、玻璃管温度计、玻璃管温度计优缺点优缺点 优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传,易碎。柯克亚作业区循环注气站柯克亚作业区循环注气站第23页,本讲稿共43页2022/10/252022/10/25第第页页共共47页页24
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