化工測量儀表的分類、品質(zhì)指標(biāo)、測量過程和測量誤差

化工測量儀表的分類、品質(zhì)指標(biāo)、測量過程和測量誤差化工測量儀表的分類凡是用來直接或間接將被測參數(shù)和測量單位作比較的設(shè)備，均稱為測量儀表。測量儀表的分類方法有以下幾種：1、按儀表使用的能源分類(1)電動儀表：電動儀表以電為能源，信號之間聯(lián)系比較方便，適宜于遠距離傳送和集中控制；便于與計算機聯(lián)用；近年來，電動儀表也可以做到防火，防爆，更有利于電動儀表的安全使用。但電動儀表一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；易受溫度，濕度，電磁場，放射性等環(huán)境影響。(2)氣動儀表：氣動儀表的結(jié)構(gòu)比較簡單，直觀；工作比較可靠；對溫度，濕度，電磁場，放射性等環(huán)境影響的抗干擾能力較強；能防火，防爆；價格比較便宜。但氣動儀表信號傳遞速度慢，傳輸距離短，管線安裝與檢修不便，不宜實現(xiàn)遠距離大范圍的集中顯示與控制；與計算機聯(lián)用比較困難。2、按信息的獲得，傳遞，反映和處理的過程分類(1)檢測儀表：檢測儀表的主要作用是獲取信息，并進行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換。在生產(chǎn)過程中，檢測儀表主要用來測量某些工藝參數(shù)，如溫度、壓力、流量、物位以及物料的成分，物性等，將被測參數(shù)的大小成比例地轉(zhuǎn)換成電的信號(電壓，電流，頻率等)或氣壓信號。(2)顯示儀表：顯示儀表的作用是將由檢測儀表獲得的信息顯示出來，包括各種模擬量，數(shù)字量的電動，氣動指示儀，記錄儀和積算器，以及工業(yè)電視，圖象顯示器等。(3)集中控制裝置：包括各種巡回檢測儀，巡回控制儀，程序控制儀，數(shù)據(jù)處理機，電子計算機以及儀表控制盤和操作臺等。(4)控制儀表：控制儀表可以根據(jù)需要對輸入信號進行各種運算，例如放大、積分、微分等?？刂苾x表包括各種電動，氣動的控制器以及用來代替模擬控制儀表的微處理機等。(5)執(zhí)行器：執(zhí)行器可以接受控制儀表的輸出信號或直接來自操作人員的指令，對生產(chǎn)過程進行操作或控制。執(zhí)行器包括各種氣動、電動、液動執(zhí)行機構(gòu)和控制閥。3、按儀表的組成形式分類(1)基地式儀表：這類儀表的特點是將測量，顯示，控制等各部分集中組裝在一個表殼里，形成一個整體。這種儀表比較適于在現(xiàn)場做就地檢測和控制，但不能實現(xiàn)多種參數(shù)的集中顯示與控制。(2)單元組合儀表：將對參數(shù)的測量及其變送、顯示、控制等各部分，分別制成能獨立工作的單元儀表(簡稱單元，例如變送單元，顯示單元，控制單元等)。這些單元之間以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號互相聯(lián)系，可以根據(jù)不同要求，方便地將各單元任意組合成各種控制系統(tǒng)，適用性和靈活性都很好?；どa(chǎn)中的單元組合儀表有電動單元組合儀表和氣動單元組合儀表兩種。國產(chǎn)的電動單元組合儀表以"電"，"單"，"組"三字的漢語拼音字頭為代號，簡稱DDZ儀表；同樣，氣動單元組合儀表簡稱QDZ儀表。化工測量儀表的品質(zhì)指標(biāo)一臺儀表的好壞，可用它的品質(zhì)指標(biāo)來衡量，常見的品質(zhì)指標(biāo)如下。1、儀表的準(zhǔn)確度（亦稱精度）在測量中，由儀表引起的誤差叫做儀表的誤差，它也常用絕對表示法和相對表示法來表示：絕對誤差△=x-x0相對誤差δ=△/x0式中

x:

測量儀表的示值；x0：標(biāo)準(zhǔn)儀表的示值。儀表的絕對誤差在測量范圍內(nèi)的各點上是不相同的，常說的絕對誤差指的是絕對誤差的最大值。評價一臺儀表準(zhǔn)確與否，單評絕對誤差和相對誤差是不夠的，因為儀表精度不僅和絕對誤差有關(guān)，而且還與儀表的標(biāo)尺范圍有關(guān)。例如兩臺測量范圍不同的儀表，如果它們的絕對誤差相等，測量范圍大的儀表較測量范圍小的儀表精度高。因此為了便于儀表之間的相互比較，實際上采用相對百分誤差來衡量儀表的準(zhǔn)確度。相對百分誤差又稱相對引用誤差或折合誤差：相對百分誤差δ=（x-x0）/（標(biāo)尺上限-標(biāo)尺下限）×100%實際上，就是利用相對百分誤差去掉%號來確定儀表的精度等級。如相對百分誤差為0。5%，那么去掉%號，即精度等級為0。5級。2、測量儀表的恒定度（變差）在外界條件不變的情況下，用同一儀表對某一參數(shù)值進行正、反行程測量時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同一被測參數(shù)值所得到的儀表的指示值都不相等。把儀表的最大正、反行程指示值之間的差值與儀表的標(biāo)尺范圍之比的百分數(shù)，叫做儀表的變差：變差=△’max/（標(biāo)尺上限-標(biāo)尺下限）×100%式中

△’max：正、反行程指示的差值。變差是由各部件間的摩擦及彈性元件的彈性滯后引起的。3、測量儀表的靈敏度與靈敏限靈敏度：儀表輸出的變化量（位移）△a與引起此變化的被測參數(shù)的變化量△x之比：靈敏度=△a/△x靈敏限：能引起儀表指針發(fā)生動作的被測參數(shù)的最小變化量。靈敏限應(yīng)小于允許誤差的一半。4、測量儀表的反應(yīng)時間衡量一臺儀表的好壞，除以上三個靜態(tài)特征外，還要考慮儀表的動態(tài)特性，也就是測量儀表的反應(yīng)時間。測量儀表的反應(yīng)時間即被測參數(shù)發(fā)生階躍變化后到儀表指針動作穩(wěn)定之間的時間。表示方法有兩種：(1)

當(dāng)輸入信號突然變化一個數(shù)值后，輸出信號將由原始值逐漸變化到新穩(wěn)態(tài)值。儀表的輸出信號(即指示值)由開始變化到新穩(wěn)態(tài)值的63．2％所用的時間，即為反應(yīng)時間。(2)

用變化到新穩(wěn)態(tài)值的95％所用的時間來表示反應(yīng)時間。測量過程和測量誤差1、測量過程所謂測量過程，就是用實驗的方法求出某個量的大小。如要測量一段導(dǎo)線的長度，就要一把米尺與它比試一下，即可測知該段導(dǎo)線的長度。這種測量方法叫直接測量法。還有間接測量法和聯(lián)立測量法。如測量溫度采用電位計來測量，即先把溫度變成電勢（或改變電阻），測出電勢值（或電阻值），再換算成溫度，就屬于間接測量法。如果直接測量和間接測量結(jié)合在一起測量就是聯(lián)立測量法。如對某一個容器內(nèi)混合氣體的重量進行測量，既要用直接測量法測出它的容積，又要用間接測量法測出混合氣體各個組分的含量，最后算出混合氣體的重量。2、測量誤差測量的目的，就是希望能正確的反映客觀實際，也就是要測量參數(shù)的“真實值”。但是無論怎么努力（包括從原理、測量方法、儀表京都等方面的努力）都無法測的“真實值”，而只能盡量接近“真實值”，也就是說，測量值和真實值之間始終存在著一定的差值。這個差值就是測量的誤差。測量誤差按其產(chǎn)生的原因不同，可以分為三類。⑴系統(tǒng)誤差（又稱規(guī)律誤差）：即大小和方向均不改變的誤差。產(chǎn)生這種誤差的原因，主要是儀表本身的缺陷、觀測者的習(xí)慣或偏斜、單因素環(huán)境條件的變化等。這種誤差在測量中實容易消除和修正的，因為它是有規(guī)律的。⑵疏忽誤差：產(chǎn)生這類誤差的原因，是由于測量者在測量過程中疏忽大意造成的。它比較容易發(fā)覺可以避免。⑶偶然誤差：就是在同樣條件下反復(fù)多次，每