热工仪表基础知识

热工仪表基础知识
1.什么是测量？什么是热工测量？什么是热工测量仪表？
答：测量就是通过实验的方法，把被测量与其所采用的单位标准量进行比较，得出被测量数值的过程。

热工测量就是在火力发电厂热力生产过程中对各种热工参数（如温度、压力、流量、液位等）进行的测量方法和过程。

热工测量仪表是指用来测量热工参数（如温度、压力、流量、液位等）的仪表。

2.热工仪表是由那几部分组成的？
答：热工测量仪表是由传感器、变换器、显示器三大部分组成。

传感器是指将被测量的某种物理量按照一定的规律转换成能够被仪表检测出来的物理量的一类测量设备。

也称感受件，一次仪表。

变换器的作用是将传感器输出的信号传送给显示器。

也称连接件，中间件。

显示器的作用是反映被测参数在数量上的变化。

也称显示件，二次仪表。

3.按显示功能热工仪表分为那几类？
答：按结构形式热工仪表分为：
（1）指示仪表；是通过仪表的标尺和指针或液面、光点等的相对位置来显示被测参数瞬时值的显示仪表。

（2）记录仪表；能把被测量的瞬时值记录下来的仪表。

（3）信号仪表；能把被测参数是否超越允许值进行灯光、音响报警的仪表。

（4）调节仪表；除显示被测参数外，还可以进行调节参数的仪表。

（5）累积仪表；是对被测量进行累积叠加的仪表。

4.什么是示值的绝对误差？示值的相对误差？示值的引用误差？
答：示值的绝对误差是指仪表的指示值（被校仪表的读数值）x与被测量的真实值（标准仪表的读数值）x0之间的代数差。

示值的绝对误差＝x －x 0
示值的相对误差是指示值的绝对误差与被测量的实际值之比。

示值的相对误差＝%1000
0⨯-x x x 示值的引用误差是指示值的绝对误差与该仪表量程范围之比。

以百分数表示。

示值的引用误差＝%100程下限
仪表量程上限－仪表量0⨯-x x 5. 什么是仪表的基本误差？什么是仪表的测量误差？
答：在规定的技术条件下，将仪表的示值和标准表的示值相比较，在被测量平稳地增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者，称为仪表的基本误差。

仪表的基本误差＝%100程下限仪表量程上限－仪表量(0⨯-最大
）x x
仪表的测量误差是指测量结果与测量真实值之间的差值。

测量误差有大小、正负和单位。

6. 什么是仪表的主要质量指标？
答：仪表的质量指标，是评价仪表质量的标准。

常见的仪表质量指标有精确度（准确度）等级、回程误差（变差）、灵敏度、指示值稳定性、动态特性（分辨力）等。

7. 什么是仪表的精确度等级？什么是仪表的回程误差（变差）？
答：仪表的精确度是用来反映测量结果与被测量真值的偏离程度。

它的数值等于引用误差去掉百分号以后的绝对值，并将此值作为精确度等级指标。

一般工业仪表的精确度等级有0.1、0.2、0.5、1.0
1.5、
2.5、4.0等。

仪表的回程误差（变差）是指在规定的条件下，用同一仪表对被测量进行正、反行程的测量，对某一测量点所得到的正、反行程两次示值之差称为该测量点上的示值变差。

在整个仪表量程范围内，各校验点的最大示值变差称为该仪表的变差。

合格的仪表，其变差不得超过仪表的允许误差。

仪表的变差一般以引用相对误差的形式来表示： ％程下限仪表量程上限－仪表量△
＝校验点最大示值变差仪表的变差100⨯δ
8. 什么是仪表的灵敏度？什么是仪表的稳定性？
答：灵敏度是反映仪表对被测量的反应能力，通常指仪表输出信号的变化量△l 和引起这个输出变化量的被测量变化量△x 的比值。

灵敏度x l S △△
仪表的稳定性是指仪表指示值在相同的工作条件下的稳定程度；也就是仪表在规定的时间内，其性能保持不变的能力。

9. 什么是仪表的分辨力？什么是仪表的修正值？
答：仪表的分辨力也叫鉴别力，表明仪表响应输入量微小变化的能力。

分辨力不足将引起分辨误差，既在被测量变化某一定值时，示值仍然不变，这个误差叫不灵敏区或叫死区。

为了消除系统误差对测量值加的附加值，叫修正值。

它的大小同误差的绝对值相等，方向与误差相反。

10. 测量正确度、精密度、准确度的含义是什么？
答：测量正确度表示测量结果中系统误差大小的程度。

它反映了在规定条间下测量结果中所有系统误差的综合。

测量精密度表示测量结果中随机误差大小的程度。

它表示在规定条间下对被测量进行多次测量时各测得值之间的符合程度。

测量准确度表示测量结果与被测量值的真值之间的一致程度。

它反映了测量结果中系统误差和随机误差的综合。

测量准确度又称精确度。

11. 造成测量误差的原因主要有哪些方面？
答：造成测量误差的原因主要有：
（1）测量方法引起的误差；
（2）测量工具、仪器引起的误差；
（3）环境条件变化所引起的误差；
（4）测量人员水平与观察能力引起的误差；
（5）被测对象本身变化所引起的误差。

12.常用哪些方法消除系统误差？
答：在同一条件下，多次测量同一被测量时，绝对值和符号保持不变或按某种确定规律变化的误差称作为系统误差。

测量误差中系统误差起着重要作用，它决定测量的正确程度，系统误差有一定的规律性，要针对这些规律来采取不同的实验手段加以消除，常用的方法有：
（1）消除已定系统误差的方法有：①引入修正值；②消除产生误差的因素，如环境条件等；
③替代法；④换位法；⑤正负误差补偿法。

（2）消除线性变化的系统误差的方法有：对称观测法。

13.数字显示仪表由那几部分组成的？智能仪表有什么特点？
答：数字显示仪表通常由前置放大、模/数（A/D）转换、非线性补偿、标度变换及计数显示等五部分组成。

智能仪表有以下特点：
（1）具有体积小、可靠性高、功能强及使用灵活等优点；
（2）不仅增强了仪表的功能，还提高了仪表的性能指标；
（3）可操作自动化；
（4）具有自测试和自诊断的功能，简化和加快了仪表的检修工作。

14.热工仪表检修、校验周期、校验条件有何规定？
答：运行中的热工仪表的检修，一般应随机组大、小修进行。

拆卸时不影响主设备安全运行的仪表，可以用备用的仪表进行轮换检修。

主要仪表校验周期不得大于半年。

一般仪表校验周期不得大于一年。

校验条件的规定：
（1）校验室内应清洁、光亮、无强振动、无强电磁场。

环境温度范围：20±5℃，相对湿度应小于85％。

（2）校验室内仪表用的交流电源要求：～220±10％V，50±0.5Hz。

（3）校验前标准仪器、被校表及装置在校验室内存放的时间：标准仪器不得小于二小时，被校表及装置不得小于半小时。

（4）被校表及装置在校前的预热时间不得小于半小时。

15.热工仪表校验对标准仪器选用有何规定？热工仪表校验点如何确定？
答：标准仪器选用规定：
（1）标准仪器必须具有有效期合格证书。

（2）标准仪器测量上限应为被校表测量上限的1.2～1.6倍，特殊情况下，其测量上限也不应低于被校表的测量上限。

（3）标准仪器的允许误差绝对值应小于或等于被校表允许误差绝对值的1/3。

热工仪表校验点确定：
（1）0.5级以下至2.5级以上的仪表及变送器的校验点（包括上、下限及常用点）应不少于5点，流量测量仪表应不少于7点。

（2）0.5级及2.5级以下的仪表及变送器的校验点应不少于3点。

16.热工仪表检修质量的一般要求有哪些？
答：外观要求：
（1）仪表的外观应完整无损，铭牌与各种标志应齐全、清楚。

（2）仪表内部应清洁，元部件与联线应排列整齐。

固定各元部件的螺丝、螺帽与垫圈应齐全牢固。

运动部件应灵活可靠。

焊点应光滑、无虚焊。

接插件应接触良好，牢固可靠。

指针要求：
（1）仪表指针不应有歪斜、卡涩与跳动现象，针尖部分应有明显的颜色。

（2）针尖部的长度应能盖住最短分度线的1/4至3/4。

（3）针尖的宽度应不超过最小分度间距的1/5。

（4）指针距刻度间距离：一般工业表为1.5～3mm；0.5级表为0.5～1.5mm；远距离读数表为1.5～5mm。

记录表要求：
记录纸转动平稳记录笔划线应均匀流畅，记录线宽度不应超过0.6mm。

多点记录仪表的印点应清晰，其印点号码或颜色应与切换开关相对应。

绝缘要求：
（1）动力回路及信号电触点对外壳的绝缘，在试验室用250V兆欧表的测试条件下，不得
低于20MΩ。

（2）测量回路对地及测量回路与动力回路之间的绝缘，除特殊要求外在试验室内用250V 兆欧表的测试条件下，不得低于10MΩ。

17.热工仪表安装工艺质量有什么要求？
答：热工仪表安装工艺质量要求做到以下几个方面：
（1）灵活；传动结构灵活。

（2）可靠；设备固定可靠，管路连接可靠，电气回路连接可靠。

（3）整齐；设备布置整齐，电缆敷设整齐，管路敷设整齐。

（4）准确；位置准确，接线准确，指示准确。

（5）不漏；不发生渗漏、泄漏现象。

热工仪表及控制装置的安装，应注意避免振动、高温、低温、灰尘、潮湿、爆炸等。

检修施工中，做好检修施工记录与验收工作，不断提高检修施工质量。

18.热工仪表校验前应做哪些检查？
答：热工仪表校验前应做下列检查：
（1）仪表的外观应完整无损，铭牌、端子、接头、附件等应齐全完整。

（2）电气部分绝缘应符合检修质量要求。

（3）校验的连接线路、管路应正确可靠。

（4）电源和气源应满足被校表的要求。

（5）差压仪表的受压部分应进行1.25倍工作压力的严密性试验，应无渗漏现象。

19.热工仪表校验后应达到哪些基本要求？
答：仪表校验后，应达到下列要求，否则应进行调整：
（1）基本误差不应超过该仪表的允许误差；
（2）变差不应超过该仪表的精确度等级值的1／2；
（3）应保证始点正确，偏移值不超过基本误差的1／2；
（4）指针在整个行程中应无抖动、摩擦、跳跃等现象；
（5）电位器或调节螺丝等可调装置，在调校后应留有余地；
（6）仪表附有电气接点装置时，其控制接点动作应正确。

仪表校验后应加封印。

20.热工仪表和热工测点安装的基本要求？
答：热工仪表和热工测点安装的基本要求：
（1）测点（包括检测元件，以下类同）和就地仪表，不应安装在有喷汽危险的人孔、看火孔和防爆门附近，以及有严重振动和晃动的地方或设备上。

（2）测点和就地仪表，应安装在便于检修人员作现场校验、维护方便的地方；便于值班人员监视和操作，不妨碍通行，并符合安全规程规定的要求。

（3）测点和管道焊缝之间，以及两个测点之间的距离，一般应大于管道直径值，不小于200mm。

（4）测点和就地仪表，应安装在便于导压管（取样管）、电缆和导线敷衍的地方，并尽可能使线路最短。

（5）就地仪表，应安装在周围清洁和没有腐蚀性介质的地方，环境温度在5—50℃范围内，相对湿度不大于80﹪（有特殊要求的除外）。

（6）微弱信号的仪表，不应安装在电磁场影响较大的地方。

（7）禁止将无防爆措施的电气装置安装在有爆炸性危险的车间或地区，如氢冷发电机真空净油装置附近、氢气发生站内等。