第三章過程檢測技術(shù)例題

第三章過程檢測技術(shù)例題第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三教學目的與要求：

1測量誤差的表示方法——絕對誤差、相對誤差、折合誤差（相對百分誤差）2掌握儀表的性能指標——精確度、變差、靈敏度與靈敏限、分辨力、線性度、反應(yīng)時間3掌握如何給儀表定精度等級？4掌握如何根據(jù)工藝要求：①選擇合適精度等級的儀表②判斷現(xiàn)有的儀表精度等級是否滿足工藝要求本節(jié)思考題：Pg125：1、2、3、4；本節(jié)作業(yè)：1訓(xùn)練求儀表的各類誤差和確定儀表的精度等級；P125：52訓(xùn)練根據(jù)儀表的精度等級選擇滿足工藝的儀表；P125：8

§3.1測量及誤差理論第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例題3-1：若被測介質(zhì)的實際溫度為500℃，儀表的指示值為495℃，儀表的量程為0～1000℃，試確定絕對誤差、相對誤差、折合誤差和對儀表的讀數(shù)的修正值。解:絕對誤差:

△=X指－

X0=495－500=－5℃

儀表讀數(shù)的修正值:

C=X0－X指=5℃

相對誤差:y=△/X0=5/500×100%=1%

引用誤差:δ=△max/（x上－x下）=0.5%第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三

三儀表的性能指標1.精確度:

是衡量儀表準確程度的一個品質(zhì)指標。數(shù)值上等于在規(guī)定的正常情況下，儀表所允許的引用誤差。精確等級：將儀表允許的引用誤差±號及%號去掉，和國家規(guī)定的精度等級比較后，確定儀表的精度等級國家規(guī)定的精確度等級有：高精度等級低0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。標準用表準確測量用表工業(yè)上用表1.52.5第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三在實踐中常遇到以下兩類問題：

▲（1）如何給儀表定精度等級：即已知儀表的量程N和與精度等級高一級的標準表校驗時的最大絕對誤差。求出:去掉±、%和國家精度等級比，取相等或低檔的精度等級。：

（1）如何給儀表定精度等級？

（2）如何根據(jù)工藝要求？選擇合適精度等級的儀表或判斷現(xiàn)有的儀表精度等級是否滿足工藝要求第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例3-2：某臺測溫儀表的測溫范圍為200~700℃。校驗該表時得到的最大絕對誤差為±4℃，試確定該儀表的精度等級。解：該儀表的允許的引用誤差為：

所以，該測溫儀表的精度等級為1.0級。0.5＜0.8＜1.0第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三▲（2）如何根據(jù)工藝要求：

①選擇合適精度等級的儀表

②判斷現(xiàn)有的儀表精度等級是否滿足工藝要求①選擇合適精度等級的儀表

根據(jù)工藝條件確定儀表的量程N：X上=（1.5～2.0）X工藝)和工藝允許的最大絕對誤差△max。求出：

去掉%和±并與國家精度等級相比，取相等或高檔的精度等級。第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例3-3：某反應(yīng)器內(nèi)的最高溫度500℃。根據(jù)工藝要求，最大允許誤差不超過+7℃，試問應(yīng)如何選擇儀表的精度等級才能滿足以上要求？解：根據(jù)工藝要求：儀表的量程上限：X上=2XMax=1000℃儀表的允許引用誤差為：去掉±、%，0.5＜0.7＜1.0，所以選精度等級0.5的儀表才能滿足工藝要求。精度等級1.0的儀表，其允許引用誤差為±1.0%，超過了工藝上允許的數(shù)值.

第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三先算出儀表的：△允max=N×δ%再測出儀表的：△測max=X指－X0再比較：△測max≤△允max合格

△測max＞△允max

不合格②判斷現(xiàn)有的儀表精度等級是否滿足工藝要求：即儀表的量程N和精度等級都已知，判斷儀表是否滿足工藝要求。▲（2）如何根據(jù)工藝要求：

①選擇合適精度等級的儀表

②判斷現(xiàn)有的儀表精度等級是否滿足工藝要求第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例3-4：一臺精度等級為0.5，量程范為600~1200℃的電子電位差計，校驗時，其中的某一點最大絕對誤差是4℃，問此表是否合格？

解：根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為：△允max=N×δ%=（1200－600）×0.5%=3℃而△測max=4℃＞3℃，所以此表不合格，需重新進行校驗。第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三教學目的與要求：1掌握各種壓力檢測儀表的基本原理；

2掌握壓力表的選用及安裝；§3.2壓力檢測與變送本節(jié)思考題：Pg125：10、11、12、14、15本節(jié)作業(yè)：

1訓(xùn)練壓力儀表的選用。Pg125：13

課外作業(yè)：1通過網(wǎng)絡(luò)查找壓力傳感器；2交流壓力傳感器資料；

第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三例3-5：某臺往復(fù)式壓縮機的出口壓力范圍為25~28MPa，測量誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察，并能高低限報警，試正確選用一臺壓力表，指出型號、精度與測量范圍。解：由于往復(fù)式壓縮機的出口壓力脈動較大，所以選擇儀表的上限值為:p上=2.Pmax=28×2=56MPa查附錄一(P95)[厲玉鳴）:選用YX-150型電接點壓力表，測量范為0~60MPa。由于25/60＞1/3，滿足被測壓力的最小值不低于滿量程的1/3。允許誤差：1/60×100%=1.67%所以選精度等級為1.5級的儀表完全可以滿足誤差要求。選擇的壓力表為YX-150型電接點壓力表，測量范為0~60MPa，精度等級為1.5級。第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三教學目的與要求：1掌握熱電偶溫度計的測溫原理、熱電偶的熱電勢方程、工業(yè)常用的熱電偶及分度號、補償導(dǎo)線的作用、冷端溫度補償?shù)姆椒ā?/p>

2掌握熱電阻溫度計的測溫原理、熱電阻的電阻值與溫度的關(guān)系式、工業(yè)常用的熱電阻及分度號。

3掌握熱電偶溫度計與熱電阻溫度計的區(qū)別。

4了解電動溫度變送器的作用及原理。

5掌握測溫元件的安裝及布線要求。§3.3溫度測量本節(jié)思考題：Pg125：16、17、18、19、20、21

本節(jié)作業(yè)：P125：18、19（書上無分度表可查）

課外作業(yè)：1通過網(wǎng)絡(luò)查找溫度傳感器；2交流溫度傳感器資料；

第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三⑵冷端溫度補償?shù)姆椒á俸銣胤ǎ豪涠藴囟缺３趾銣氐姆椒?。如冰點法（0℃）適合實驗室。如圖3-25②修正法：適合實驗室或臨時測量。

如冷端溫度不是0℃，而是t1℃，測得的熱電勢為E（t，t1），則實際溫度下的熱電勢E（t，0）按下式修正：

E（t，0）=E（t，t1）+E（t1，0）▲注意：由于熱電勢與溫度之間的關(guān)系不是線性的，當自由端溫度不是0℃時，將測得的熱電勢對應(yīng)的溫度值加上自由端的溫度值并不等于實際的被測溫度值。例題3-6為什么熱電偶測溫要進行冷端溫度補償？

由于工業(yè)上的常用的各種熱電偶的溫度—熱電勢關(guān)系曲線是在冷端溫度保持0℃的情況下得到的，而且與其配套使用儀表也是根據(jù)這儀關(guān)系曲線進行刻度的。而實踐測量時，冷端溫度往往高于0℃，且是不斷變化的，從而使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。所以使熱電偶冷端的溫度保持0℃，或進行一定的修正得到準確的測量結(jié)果的做法稱為冷端溫度補償。第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三圖3-25熱電偶冷端溫度保持0℃的方法第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三

R1、R2、R3=1Ω

（錳銅絲繞制，其電阻不隨溫度而變化）和

Rcu=1Ω

（銅絲繞制，其電阻隨溫度的變化而變化）。RS為限流電阻、在20℃時組成平衡橋路。

③校正儀表零點法

就是把儀表的指針調(diào)整到相當于室溫的數(shù)值上。由于室溫在不斷變化，故適合于要求不太高的場合。

④補償電橋法：適合工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)測量就是利用不平衡電橋（也叫補償電橋或冷端溫度補償器）產(chǎn)生的電勢，來補償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢變化值。如圖3-26Cu－＋輸入輸出R1R3R2R4abE=4V第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三⑤補償熱電偶法

就是設(shè)置補償熱電偶使多支熱電偶的冷端溫度保持恒定。一般補償熱電偶的工作端置于恒溫器中t0，其冷端與多支熱電偶的冷端接在溫度為t1的接線盒中，則測溫儀表的指示值E（t，t0）所對應(yīng)的溫度，不受接線盒處溫度t1的影響。補充圖第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三4小結(jié)：熱電阻溫度計與熱電偶溫度計的比較●熱電阻溫度計包括：感溫元件熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表。測溫元件熱電阻溫度電阻值●熱電偶溫度計包括：感溫元件熱電偶、補償導(dǎo)線及連接銅導(dǎo)線和顯示儀表測溫元件熱電偶溫度電勢值第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期三§3.4流量測量及其變送教學目的與要求：1了解各種流量計的測量原理▲2差壓式流量計的流量方程式及安裝時的要求▲3轉(zhuǎn)子流量計的流量方程式及測量不同介質(zhì)時的修正本節(jié)思考題：Pg126：22-25課外作業(yè)：