化工儀表及自動化PPT課件

1、廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 廣東石油化工學(xué)院：劉美廣東石油化工學(xué)院：劉美 教授教授2014-2014-9 9廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 授授 課課 班班 級級 授授 課課 章章 節(jié)節(jié) 內(nèi)內(nèi) 容容 摘摘 要要高分子高分子12-112-1、2 2、3 3 周次周次日期日期星期星期節(jié)次節(jié)次 1 11/91/9一一3 3、4 41.11.1化工自動化的主要內(nèi)容化工自動化的主要內(nèi)容1.21.2自動控制系統(tǒng)組成及方塊圖自動控制系統(tǒng)組成及方塊圖1.31.3自動控制系統(tǒng)分類自動控制系統(tǒng)分類2 28/98/9一一3 3、4 4中秋放

2、假中秋放假3 315/915/9一一3 3、4 41.41.4自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)1.51.5工藝控制流程圖工藝控制流程圖4 422/922/9一一3 3、4 42.32.3對象的特性參數(shù)對象的特性參數(shù)3.1 3.1 檢測儀表與傳感器概述檢測儀表與傳感器概述5 529/929/9一一3 3、4 43.23.2壓力檢測及儀表壓力檢測及儀表6 66/106/10一一3 3、4 43.33.3流量檢測及儀表流量檢測及儀表7 713/1013/10一一3 3、4 43.43.4物位檢測及儀表物位檢測及儀表8 820/1020/10一一3 3、4 43.53.

3、5溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表9 927/1027/10一一3 3、4 44.14.1基本控制規(guī)律及影響基本控制規(guī)律及影響4.24.2控制器控制器10103/113/11一一3 3、4 45.15.1執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理5.35.3執(zhí)行器的開關(guān)形式選擇執(zhí)行器的開關(guān)形式選擇111110/1110/11一一3 3、4 46.16.1簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成6.56.5控制器作用方向選擇控制器作用方向選擇121217/1117/11一一3 3、4 4考核筆試考核筆試廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院

4、 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 壓力檢測及儀表壓力檢測及儀表3.3 流量檢測及儀表流量檢測及儀表3.4 物位檢測及儀表物位檢測及儀表3.5 溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表3.6 成分檢測及儀表成分檢測及儀表3.7 現(xiàn)代檢測技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)代檢測技術(shù)與發(fā)展廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 學(xué)習(xí)目標(biāo)知識點：知識點：l理解理解“”與與“測量測量”重點是重點是零點遷移零點遷移廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 技能點：技能點：利用自動化檢測實訓(xùn)裝置，培養(yǎng)以下技能：利用自動化檢測實訓(xùn)裝置，培養(yǎng)以下技能：的的廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院

5、化工儀表及自動化化工儀表及自動化 本章重點u精度的意義與誤差的關(guān)系，各誤差計算。精度的意義與誤差的關(guān)系，各誤差計算。 u常用熱電偶、熱電阻溫度計常用熱電偶、熱電阻溫度計名稱、分度號、特點、名稱、分度號、特點、 測溫原理。測溫原理。u熱電偶熱電偶冷端溫度冷端溫度補償作用及方法，熱電阻補償作用及方法，熱電阻連接導(dǎo)線連接導(dǎo)線正確連接。正確連接。本章難點u各種誤差計算及各種誤差計算及檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)的整體誤差計算。的整體誤差計算。u理解理解流量基本方程式中各參數(shù)的物理意義。流量基本方程式中各參數(shù)的物理意義。u各種檢測儀表的正確各種檢測儀表的正確安裝、選用安裝、選用。u熱電偶冷端溫度補償方法及熱電偶冷端

6、溫度補償方法及原理原理。u熱電阻連接導(dǎo)線熱電阻連接導(dǎo)線補償原理補償原理。 廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 檢測的概念：檢測的概念： 利用實驗方法，通過比較過程，得到某個未知量的數(shù)值。利用實驗方法，通過比較過程，得到某個未知量的數(shù)值。檢測的作用：檢測的作用： 對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，正確指導(dǎo)生產(chǎn)操作、保證生正確指導(dǎo)生產(chǎn)操作、保證生產(chǎn)產(chǎn)安全安全、保證產(chǎn)品質(zhì)量和實現(xiàn)生產(chǎn)過程、保證產(chǎn)品質(zhì)量和實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化自動化。檢測儀表的組成檢測儀表的組成： 檢測元件檢測元件+ +變送放大機構(gòu)變送放大機構(gòu)+ +顯示器顯示器各組成部分作用各組成部分作用：一次儀表一

7、次儀表 二次儀表二次儀表 檢測的過程：檢測的過程：被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成某一對應(yīng)物理量S變換與放大標(biāo)準(zhǔn)信號（顯示）廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 3.1.1 3.1.1 檢測過程及誤差檢測過程及誤差（1 1）檢測過程）檢測過程被測參數(shù)被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成某一對應(yīng)物理量轉(zhuǎn)換成某一對應(yīng)物理量S變換與放大變換與放大標(biāo)準(zhǔn)信號（顯示）標(biāo)準(zhǔn)信號（顯示）被測值與被測變量真實值之間存在的差距。被測值與被測變量真實值之間存在的差距。 測量誤差：測量誤差：測量誤差測量值真值測量誤差測量值真值廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 （2 2）誤差分類）誤差分類絕對誤

8、差（示值誤差）：絕對誤差（示值誤差）：: :儀表示值儀表示值：標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值相對誤差：相對誤差：100%ixx引用誤差（相對百分比誤差）引用誤差（相對百分比誤差） ：maxmin100%xxx 引按因次分類按因次分類ixxxxix廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差:相同條件下對參數(shù)多次測量，誤差的大相同條件下對參數(shù)多次測量，誤差的大小或符號不變或按一定規(guī)律變化的誤差。小或符號不變或按一定規(guī)律變化的誤差。 隨機誤差隨機誤差: 相同條件下，對參數(shù)多次測量，誤差的相同條件下，對參數(shù)多次測量，誤差的大小或符號都不同大小或符號都不同,但分布服從統(tǒng)計規(guī)律。但

9、分布服從統(tǒng)計規(guī)律。 疏忽誤差疏忽誤差按使用條件按使用條件按誤差出現(xiàn)的規(guī)律按誤差出現(xiàn)的規(guī)律基本誤差：基本誤差：最大引用誤差。最大引用誤差。 基本誤差基本誤差允許誤差允許誤差 附加誤差：附加誤差：不按規(guī)定的使用條件，增加的誤差。不按規(guī)定的使用條件，增加的誤差?？傉`差總誤差=基本誤差基本誤差+附加誤差附加誤差廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 3.1.2 3.1.2 檢測儀表的基本性能指標(biāo)檢測儀表的基本性能指標(biāo)（1）精度和精度等級）精度和精度等級精度：精度： 反映儀表精密和準(zhǔn)確程度的指標(biāo)。反映儀表精密和準(zhǔn)確程度的指標(biāo)。我國儀表常用的精度等級0.005 0.01 0.0

10、2 0.04 0.05 0.1 0.2 0.4 0.5 1.0 1.5 2.5 4.0 5.0一級標(biāo)準(zhǔn)精度二級標(biāo)準(zhǔn)精度工業(yè)用表精度 允許誤差：允許誤差：基本誤差不超過的一個規(guī)定值?；菊`差不超過的一個規(guī)定值。 儀表的精度等級加上儀表的精度等級加上“” 和和“%” 。精度等級：精度等級：精度規(guī)范化精度規(guī)范化標(biāo)志：0.51.5廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 例例1：0.5級，級，01000Pa，其最大絕對誤差為其最大絕對誤差為6Pa，求：求：基本誤差（基本誤差（ ? ），允許誤差（），允許誤差（ ? ），儀表應(yīng)定為多），儀表應(yīng)定為多少級？少級？基本誤差為：基本誤

11、差為： 6100%0.6%m1000例例2 2：如要求最大指示誤差如要求最大指示誤差55，某一表，某一表2.52.5級，級，0 0250 250 ，能否滿足要求？，能否滿足要求？選用：選用：基本誤差基本誤差= =（5 5250250）100% =2%100% =2%表的絕對誤差表的絕對誤差=2.5%=2.5%250=6.25 250=6.25 應(yīng)選用應(yīng)選用1.51.5級的儀表。級的儀表。廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 （2 2）變差）變差絕對變差：絕對變差： /被測變量被測變量儀表示值儀表示值測量上限測量上限Xmax測量下限測量下限 Xmin 理想線（線性）

12、理想線（線性）/max變差：變差： 變變%100minmaxmaxXX變注意注意：一臺合格的儀表，一臺合格的儀表，其基本誤差和變差都應(yīng)不其基本誤差和變差都應(yīng)不大于它的允許誤差。大于它的允許誤差。廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 （3 3）靈敏度）靈敏度、靈敏限和不靈敏區(qū)靈敏限和不靈敏區(qū) xykyyyx檢測儀表檢測儀表靈敏限靈敏限:能引起儀表輸出變化的最小輸入變化量。能引起儀表輸出變化的最小輸入變化量。對數(shù)字式儀表來說，靈敏限就是分辨率對數(shù)字式儀表來說，靈敏限就是分辨率 . 不靈敏區(qū)不靈敏區(qū):不引起儀表輸出變化的最大輸入變化量。不引起儀表輸出變化的最大輸入變化量

13、。與變差數(shù)值相等與變差數(shù)值相等 。 廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 （4）響應(yīng)時間）響應(yīng)時間衡量儀表能否盡快反應(yīng)參數(shù)變化的指標(biāo)，響應(yīng)時間的衡量儀表能否盡快反應(yīng)參數(shù)變化的指標(biāo)，響應(yīng)時間的長短，反映了儀表動態(tài)特性的好壞。長短，反映了儀表動態(tài)特性的好壞。 響應(yīng)時間可以用響應(yīng)時間可以用時間常數(shù)、全行程時間、滯后時間時間常數(shù)、全行程時間、滯后時間來表示。來表示。廣東石油化工學(xué)院廣東石油化工學(xué)院 化工儀表及自動化化工儀表及自動化 1. 按能源分：按能源分： 液動，液動， 氣動，氣動， 電動電動2.按信息處理用途分按信息處理用途分 1） 檢測儀表檢測儀表 2）顯示儀表。指示，記錄，圖形）顯示儀表。指示，記錄，圖形 3）集中控制裝置）集中控制裝置 4）控制儀表）控制儀表 5）執(zhí)行器）執(zhí)行器3.儀表的組成形式分儀表的組成形式分 基地式基地式 ，單元組合式，單元組合式，DCS系統(tǒng)。系統(tǒng)。4.被檢測量的不同分：被檢測量的不同分：