仪表基本概念2011.10

第 9 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
【例】
一台测温仪表测量范围是600～1100℃， 一台测温仪表测量范围是600～1100℃， 其绝对误差是±6℃。 其绝对误差是±6℃。 此表的精度等级计算： 6/（1100-600）×100% = 1.2% 6/（1100-600） 则仪表精度等级应是1.5级。 则仪表精度等级应是1.5级。
第 27 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
热电阻结构 感温元件 内引线 保护套管 其作用主要是使感温 元件和内引线免受环境 有害介质的影响。 主要特点 测量精度高，性能稳定。其中铂热电 阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应 用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
第 28 页 共 47 页
第二个字母及以后：I 第二个字母及以后：I 指示
S 开关、联锁
Q 累积
第 16 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
主 要 内 容
仪表的性能指标 仪表的分类及图例 温度检测与仪表 压力检测与仪表
第 17 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
工作原理 利用不同金属膨胀系数不 同的原理。用绕制成螺旋管状 的双金属片一端被固定，另一 自由端与指针连接，随着温度 的变化而转动，并带动指针旋 转。指针则随之指在刻度盘上 转。 的不同位置，从刻度盘上的读 数，便可知其温度。
第 24 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
第 2 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
主 要 内 容
仪表的性能指标 仪表的分类及图例 温度检测与仪表 压力检测与仪表
第 3 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表性能指标
精确度（又称精度） ● 精确度（又称精度） ● 变差 ● 灵敏度
第 8 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表精度计算
精度 =（测量值-约定真值）/（标尺上限值-标 （测量值-约定真值）/（标尺上限值尺下限值）× 尺下限值）×100% 或 精度 =（绝对误差/测量范围）×100% （绝对误差/测量范围）× 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。
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使得这些得以实柯克亚作业区循环注气站20171025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柯克亚作业区循环注气站20171025灵敏度柯克亚作业区循环注气站20171025几个概念
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
摄氏温标(Celsius scale，Centigrade scale)： 摄氏温标 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(Fahrenheit scale)： 华氏温标 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(Kelvin scale)： 热力学温标 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。
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
4、一体化温度变送器
温度变送器是现场安装式温变送单元， 包括测温元件，A/D转换模块，显示模块。 包括测温元件，A/D转换模块，显示模块。 变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线 盒内与之形成一体化结构（我们现场所用 为热电阻式），该仪表以十分简捷的方式 把-200～1300℃的温度信号转换为标准 200～1300℃的温度信号转换为标准 4～20mA电流信号实现对温度的精确测量 20mA电流信号实现对温度的精确测量 与控制。 温度变送器可与控制系统、调节阀等 配套使用实现调节功能，并被广泛应用于 石化、发电、医药、锅炉等工业领域。
第 4 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表精度
几个概念： 几个概念： 测量误差：测量值与真实值之间存在的差别 测量误差： 真值：一个变量本身所具有的真实值，它是 真值： 一个理想的概念，一般是无法得到的。在计算误 一个理想的概念，一般是无法得到的。 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1/3～1/20时,可认为高一级的标准器或仪表是 低一级的相对真值。
第 15 页 共 47 页
TT：温度变送器 TT：温度变送器 FT：流量变送器 FT：流量变送器 TV：温度调节阀 TV：温度调节阀
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表图例
XX XX
就地指示
XX XX
带远传、控制单元 带远传、
第一个字母： T 温度
P 压力
L 液位 C 控制
F 流量 A 报警
第 26 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
3、热电阻温度计 【例】 铂的温度系数是0.00374/℃。 铂的温度系数是0.00374/℃。 它是一个百分数。在20℃时， 它是一个百分数。在20℃时， 一个1000欧的铂电阻，当温度 一个1000欧的铂电阻，当温度 升高到21℃时，它的电阻将变 升高到21℃时，它的电阻将变 为1003.74欧。 1003.74欧。
第 19 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
换算关系： 换算关系：
F＝（9/5）C＋32 C＝（5/9）×（F－32） T＝ C +273.15K≈ C +273K
第 20 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
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 )
温度检测仪表
概述
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：而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。 温标： 它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基 本单位。常用温标有华氏温标(℉)、摄氏温标(℃)、 热力学温标(K)等。
第 18 页 共 47 页
第 1 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
概 述
温度、 温度、压力等是工业生产中极其普 重要的参数， 遍、重要的参数，为了保证生产安全平 稳运行、确保产品高产优质， 稳运行、确保产品高产优质，迫切需要 更高的自动化控制及仪表检测技术， 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， 随着科技的不断进步，使得这些得以实 现。
第 14 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表图例
根据以上分类，国家行业标准HG/T20505根据以上分类，国家行业标准HG/T20505-2000< 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号> 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号>，自控常 用图形及代号如下：
PG：就地指示压力表 PG：就地指示压力表 TG：就地指示温度计 LG： TG：就地指示温度计 LG： PdT： PdT： LT： LT： PV：压 PV：压 LV：液位 LV：液位 就地指示液位计 PT：压力变送器 PT：压力变送器 差压变送器 液位变送器 力调节阀 调节阀
2、双金属温度计
主要特点 现场显示温度，直观方便 ; 安全可靠，使 现场显示温度， 安全可靠， 用寿命长；方便维护或更换 ； 可以満足 用寿命长； 各种现场安装的需要。 各种现场安装的需要。 应用范围 可以直接测量各种生产过程中的-80℃ 可以直接测量各种生产过程中的-80℃+500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。 +500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。
第 6 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
引用误差（基本误差） 引用误差（基本误差） ：绝对误差与仪表量 程的百分比。 相对误差： 相对误差：仪表的绝对误差与真值的百分比。 仪表的准确度：在正常的使用条件下,仪表测 仪表的准确度： 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.
第 12 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
主 要 内 容
仪表的性能指标 仪表的分类及图例 温度检测与仪表 压力检测与仪表
第 13 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
仪表分类
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。 按仪表在测量系统中的作用进行划分： 按仪表在测量系统中的作用进行划分： 检测仪表、显示仪表、调节(控制) 检测仪表、显示仪表、调节(控制) 仪表 按被测变量划分： 按被测变量划分： 压力、温度、流量、物位、成分
第 25 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
3、热电阻温度计
测温原理 热电阻测温是基于金属导体或半导体 的电阻值与温度存在一定函数关系的原理 实现温度测量。 其关系式为：Rt＝ 其关系式为：Rt＝Rt0【1＋a（t－t0）】 式中 Rt —— 温度为t时的电阻值 温度为t Rt0 —— 温度为t0时的电阻值 温度为t a —— 电阻温度系数，即温度每 升高1 升高1℃ 时电阻相对变化量
第 21 页 共 47 页
20112011-、玻璃管温度计
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。
第 22 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
1、玻璃管温度计 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。
第 23 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
2、双金属温度计
第 5 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
约定真值： 约定真值：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：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 真值或相对真值之差。
第 7 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
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 。
第 11 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
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。
第 10 页 共 47 页
20112011-9-30
柯克亚作业区循环注气站
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。