工業(yè)儀表及自動(dòng)化控制 化工檢測(cè)儀表 檢測(cè)儀表的基本知識(shí) 課件

工業(yè)儀表及自動(dòng)化控制模塊一化工檢測(cè)儀表項(xiàng)目一檢測(cè)儀表的基本知識(shí)課程目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)1.能根據(jù)工藝參數(shù)及測(cè)量方法對(duì)檢測(cè)儀表分類2.能熟悉檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)類型及信號(hào)的轉(zhuǎn)換3.能了解常用儀表設(shè)備的防護(hù)知識(shí)01知識(shí)目標(biāo)021.掌握工藝參數(shù)檢測(cè)儀表及測(cè)量方法的分類2.掌握工藝參數(shù)測(cè)量的基本知識(shí)3.熟悉檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)類型及信號(hào)的轉(zhuǎn)換測(cè)量過程與測(cè)量誤差檢測(cè)儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)中的常見信號(hào)及傳遞形式檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類化工檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)目錄測(cè)量過程與測(cè)量誤差01幾個(gè)基本概念用來檢測(cè)生產(chǎn)過程中的各個(gè)有關(guān)參數(shù)的技術(shù)工具稱為檢測(cè)儀表。用來將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送的信號(hào)的儀表通常稱為傳感器。當(dāng)傳感器的輸出為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，通常稱為變送器。壓力、流量、物位、溫度等電信號(hào)、氣壓信號(hào)測(cè)量過程與測(cè)量誤差

各種測(cè)量儀表無論采用哪一種原理，都是要將被測(cè)參數(shù)經(jīng)過一次或多次的信號(hào)能量的轉(zhuǎn)換，最后獲得一種便于測(cè)量的信號(hào)能量形式，并由指針位移或數(shù)字形式顯示出來。測(cè)量過程在實(shí)質(zhì)上都是將被測(cè)參數(shù)與其相應(yīng)的測(cè)量單位進(jìn)行比較的過程，而測(cè)量儀表就是實(shí)現(xiàn)這種比較的工具。測(cè)量誤差指由儀表讀得的被測(cè)值與被測(cè)量真值之間的差距。通常有兩種表示方法，即絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。測(cè)量過程與測(cè)量誤差

絕對(duì)誤差xi：儀表指示值,xt：被測(cè)量的真值由于真值無法得到x：被校表的讀數(shù)值，x0：標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)值

測(cè)量過程與測(cè)量誤差

相對(duì)誤差x：被校表的讀數(shù)值，x0：標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)值

儀表的品質(zhì)指標(biāo)02儀表的品質(zhì)指標(biāo)

準(zhǔn)確度（精確度）恒定度（變差）靈敏度與靈敏限分辨率線性度反應(yīng)時(shí)間重難點(diǎn)1. 測(cè)量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）說明：儀表的測(cè)量誤差可以用絕對(duì)誤差Δ來表示。但是，儀表的絕對(duì)誤差在測(cè)量范圍內(nèi)的各點(diǎn)不相同。因此，常說的絕對(duì)誤差指的是絕對(duì)誤差中的最大值Δmax。兩大影響因素絕對(duì)誤差和儀表的測(cè)量范圍儀表的品質(zhì)指標(biāo)

相對(duì)百分誤差δ允許誤差小結(jié)儀表的δ允越大，表示它的精確度越低；反之，儀表的δ允越小，表示儀表的精確度越高。將儀表的允許相對(duì)百分誤差去掉“±”號(hào)及“％”號(hào)，便可以用來確定儀表的精確度等級(jí)。

儀表的品質(zhì)指標(biāo)

1. 測(cè)量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）目前常用的精確度等級(jí)有Ⅰ級(jí)

0.005，0.02，0.05，Ⅱ級(jí)0.1，0.2，0.4，Ⅲ級(jí)0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。1. 準(zhǔn)確度（精確度）儀表的品質(zhì)指標(biāo)

儀表的精度等級(jí)是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。精度等級(jí)數(shù)值越小，就表征該儀表的精確度等級(jí)越高，也說明該儀表的精確度越高。0.05級(jí)以上的儀表，常用來作為標(biāo)準(zhǔn)表；工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)用的測(cè)量儀表，其精度大多在0.5以下。在工業(yè)上應(yīng)用時(shí),對(duì)檢測(cè)儀表準(zhǔn)確度的要求,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況和該參數(shù)對(duì)整個(gè)工藝過程的影響程度所提供的誤差允許范圍來確定,這樣才能保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。注意儀表的品質(zhì)指標(biāo)

1. 準(zhǔn)確度（精確度）舉例例1 某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為200~700℃，校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為＋4℃，試確定該儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)。解 該儀表的相對(duì)百分誤差為如果將該儀表的δ去掉“＋”號(hào)與“％”號(hào)，其數(shù)值為0.8。由于國家規(guī)定的精度等級(jí)中沒有0.8級(jí)儀表，同時(shí)，該儀表的誤差超過了0.5級(jí)儀表所允許的最大誤差，所以這臺(tái)測(cè)溫儀表的精度等級(jí)為1.0級(jí)。

100%

0.8%700

200

4

儀表的品質(zhì)指標(biāo)

舉例例2

某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為０～1000℃。根據(jù)工藝要求，溫度指示值的誤差不允許超過±７℃，試問應(yīng)如何選擇儀表的精度等級(jí)才能滿足以上要求？解根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為

儀表的品質(zhì)指標(biāo)

0.70.5?1.0?1. 準(zhǔn)確度（精確度）2. 檢測(cè)儀表的恒定度

變差是指在外界條件不變的情況下，用同一儀表對(duì)被測(cè)量在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程（即被測(cè)參數(shù)逐漸由小到大和逐漸由大到?。y(cè)量時(shí)，被測(cè)量值正行和反行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。儀表的變差不能超出儀表的允許誤差，否則應(yīng)及時(shí)檢修儀表的品質(zhì)指標(biāo)

3. 線性度

線性度是表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量的實(shí)際校準(zhǔn)曲線與理論直線的吻合程度。通?？偸窍Ｍ麥y(cè)量儀表的輸出與輸入之間呈線性關(guān)系

δf為線性度（又稱非線性誤差）；Δfmax為校準(zhǔn)曲線對(duì)于理論直線的最大偏差（以儀表示值的單位計(jì)算）儀表的品質(zhì)指標(biāo)

課堂檢測(cè)

某臺(tái)具有線性關(guān)系的溫度變送器,其測(cè)溫范圍為0～200℃,變送器的輸出為4～20mA。對(duì)這臺(tái)溫度變送器進(jìn)行校驗(yàn),得到下列數(shù)據(jù):試根據(jù)以上校驗(yàn)數(shù)據(jù)確定該儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)、變差與線性度。常見信號(hào)類型及傳遞形式03常見信號(hào)類型

作用于檢測(cè)裝置輸入端的被測(cè)信號(hào)，通常要轉(zhuǎn)換成以下幾種便于傳輸和顯示的信號(hào)類型：位移信號(hào)：包括直線位移和角位移兩種形式壓力信號(hào)：包括氣壓信號(hào)和液壓信號(hào)電氣信號(hào)：包括電壓信號(hào)、電流信號(hào)、阻抗信號(hào)等光信號(hào)：包括光通量信號(hào)、干涉條紋信號(hào)等三下遠(yuǎn)光三下雙閃,請(qǐng)注意您的行為長按遠(yuǎn)光三秒,車有問題,請(qǐng)停車檢查信號(hào)的傳遞形式

1.模擬信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)變化的,即在任何瞬時(shí)都可以確定其數(shù)值的信號(hào)。2.數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)是一種以離散形式出現(xiàn)的不連續(xù)信號(hào),通常用二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”組合的代碼序列來表示。3.開關(guān)信號(hào)用兩種狀態(tài)或用兩個(gè)數(shù)值范圍表示的不連續(xù)信號(hào)。檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類04檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類

1.檢測(cè)儀表的分類依據(jù)所測(cè)參數(shù)的不同,可分成壓力(包括差壓、負(fù)壓)檢測(cè)儀表、流量檢測(cè)儀表、物位(液位)檢測(cè)儀表、溫度檢測(cè)儀表、物質(zhì)成分分析儀表及物性檢測(cè)儀表等。檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類

1.檢測(cè)儀表的分類按表達(dá)示數(shù)的方式不同,可分成指示型、記錄型、訊號(hào)型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等。檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類

1.檢測(cè)儀表的分類按精度等級(jí)及使用場(chǎng)合的不同,可分為實(shí)用儀表、范型儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表,分別使用在現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)定室。檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類

2.測(cè)量方法的分類直接測(cè)量間接測(cè)量按照測(cè)量結(jié)果的獲得過程

直接測(cè)量：利用經(jīng)過標(biāo)定的儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，直接從顯示結(jié)果獲得被測(cè)參數(shù)的具體數(shù)值的測(cè)量方法。檢測(cè)儀表與測(cè)量方法的分類

2.測(cè)量方法的分類直接測(cè)量間接測(cè)量按照測(cè)量結(jié)果的獲得過程

間接測(cè)量：當(dāng)被測(cè)量不宜直接測(cè)量時(shí),可以通過測(cè)量與被測(cè)量有關(guān)的幾個(gè)相關(guān)量后,再經(jīng)過