仪表基础知识
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仪表基础知识一、仪表的分类检测与过程控制仪表最通用的分类，是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分，一般分为检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表和执行器四大类。
其中，检测仪表根据其被测变量不同，根据化工生产五大变量可分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和成份分析仪表。
二、测量误差按误差数值表示的方法，误差可分为绝对误差、相对误差和引用误差。
1、绝对误差＝测量值－真值。
其中，真值一般无法得到，一般用约定真值（足够多次的测量值之平均值）或相对真值（更高等级标准器或仪表的测量示值）来代替。
2、相对误差＝（绝对误差/仪表示值）×100%。
3、引用误差＝（绝对误差/仪表量程）×100%，仪表量程＝上限刻度值－下限刻度值。
三、仪表功能字母代号（节选自HG/T 20505-2000）仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。
第一个字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能；回路编号可以按装置或工段（区域）进行编制，一般用三位至五位数字表示。
如EDIT-1230A，FCV-15106等。
四、压力概念大气压力，是大气自重所产生的压力，简称气压。
绝对压力，是以零作参考压力的差压。
表压力，简称表压，是以环境大气压力作参考压力的差压，习惯上也称之为压力。
真空度，是绝对压力低于大气压力的表压。
五、常用化工仪表计量单位1、流量（Flow）：kg/h，m3/h，Nm3/h等，M=Q×ρ2、物位（Level）：m，%等3、压力（Pressure）：，MPa，bar，PSI（G表压），kgf/cm2，atm，mmHg等4、温度（Temperature）：K，℃，F5、分析仪表（Analyse）：S/m（电导率，1/Ω·m），mV（ORP），NTU（浊度）、ppm，%等工作中应使用国家规定的法定计量单位（国际单位制基本单位SI及其辅助单位、导出单位），不应使用工程制单位和其它非法定计量单位。
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答：华氏温度（F）、摄氏温度（t）、开氏温度（T）
华氏与摄氏转换(F-32)*5/9=t
开氏与摄氏转换T=t+273.15
17、Pt100热电阻其中100的含义？
答：零度的标称电阻值是100欧。
18、解释欧姆定律答：在同一电路中，通过电阻R的电流I与电阻R两端的电压U成正比，与电阻R成反比。 基本公式：I=U/R
2、差压流量计的工作原理？
答、充满管道的流体、当其流经管道的节流件时，流束将在节流体处形成局部的收缩，因而流速增加静压力降底，于是在节流件前后便产生了差压、流体流量越大，产生的压差越大，根据压差的大小来推知流量。
3标准节流装置包括？
答;标准喷嘴、标准板孔、标准长劲喷嘴。
4、我厂使用差压流量计有哪些？差压式流量计组成？
答：WRNK：W表示温度测量仪表，R表示热电偶，N表示镍铬-镍硅K表示分度号。
WZPK：W表示温度测量仪表，Z表示热电阻，P表示Pt热电阻，K表示为铠装式
13、影响热电偶测量的外界因素是？及消除方法?
答：影响热电偶测温的外界因素是热电偶的冷端温度，消除方法： 恒温法、补偿导线法、补偿电桥法、补偿电偶法、调整动圈式仪表机械零位。
7、电磁流量计常见故障及处理？
常见故障：1、无流量有显示 2、有流量无显示 3、流量信号不稳定4、流量计误差大
1、无流量有显示
答： 1)接地是否可靠、2）励磁线圈是否开路、3）流量计内是否残留导电流体4）水平安装两电极是否处于水平面，5）电子转换放大器是否损坏。
2、有流量无显示
答： 1）供电电源是否符合要求，2）两电极是否污染、3）接线是否正确、4）介质电导率是否符合要求、5）电子转换放大器是否故障
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2.1雙金屬溫度計
雙金屬溫度計是一種測量中低溫 度的現場檢測儀錶。可以直接測 量 各 種 生 產 過 程 中 的 -80℃ ～ +500℃範圍內液體、蒸汽和氣 體介質溫度。 特點 ： 現場顯示溫度，直觀方便； 安全可靠，使用壽命長； 多種結構形式，可滿足不同要求 。
鎳鉻-考銅 鐵-康銅 銅-康銅 鎳鉻矽-鎳鉻 鎳鉻-鎳矽 鉑銠10-鉑 鉑銠13-鉑1 鉑銠30-鉑6
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測量範圍/℃
-200~900 -200~750 -200~350 -200~1300 -200~1300 0~1300 0~1300 0~1800
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E J T N K S R B
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溫度 按使用的測量範圍分：
常把測量600℃以上的測溫儀錶叫高溫計；測量600℃以下 的測溫儀錶叫溫度計；
按用途分：
標準儀錶和實用儀錶
按工作原理分：
分為膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電偶溫度計、熱電 阻溫度計和輻射高溫計五類；
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雙金屬溫度計
雙金屬溫度計中的感溫元件是用兩片線膨脹係數不同的金 屬片疊焊在一起而製成的。雙金屬片受熱後，由於兩金屬 片的膨脹長度不同而產生彎曲，溫度越高產生的線膨脹長 度差就越大，因而引起彎曲的角度就越大。雙金屬溫度計 就是基於這一原理而製成的，它是用雙金屬片製成螺旋形 感溫元件，外加金屬保護套管，當溫度變化時，螺旋的自 由端便圍繞著中心軸旋轉，同時帶動指針在刻度盤上指示 出相應的溫度數值。
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2.1雙金屬溫度計的型號命名
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自动控制系统一、基础知识1、控制系统的构成通常是指由一个被控对象、一个检测元件及传感器（或变送器）、一个调节器和执行器所构成，如下图所示：被控对象——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。
被控变量——被控对象内要求保持数值的工艺参数。
操纵变量——受控制器操纵的，用于克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
干扰——除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。
设定值——被控变量的预设值。
偏差——被控变量的设定值与实际值之差。
2、闭环自动控制与开环自动控制闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
如下图：压力测量仪表2011年课件（童选萍）一、压力测量与压力单位1、什么是压力，它的法定计量单位是什么？压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力，它的法定计量单位是帕斯卡（简称帕），符号为Pa。
1Pa就是1牛顿（N）的力作用在1平方米（m2）面积上所产生的压力，即1Pa=1N/m2=1kg.ms-2/m2=1kg/m.s21MPa=1000kPa=106Pa2、为什么液柱高度也可以表示压力？因为压力是单位面积上所受的力，即P=F/S式中F—作用力，N；S—面积，m2。
又因为F=hsρg式中ρ——液体密度，kg/m3；h——液柱高度，m；g——重力加速度，m/s2；所以P= hsρg/s= hρg （N/ m2）由上可知，压力等于液柱高度、液体密度和重力加速度的乘积。
液体的密度ρ在一定的温度下是不变的，所以压力也可以用液柱高度来表示。
3、写出其它压力单位与法定单位Pa（帕斯卡）之间的换算关系。
1毫米水柱（mmH2O）=9.806375Pa≈9.81Pa1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa≈1.333×102Pa1工程大气压（kgf/cm2）=9.80665×104≈9.81×104Pa1物理大气压（atm）=101325Pa≈1.0133×105Pa1巴（bar）=1000mbar=105Pa4、什么是绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
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仪表基础知识仪表基础知识⼀、DCS----分布式控制系统1、什么是DCS？DCS是分布式控制系统的英⽂缩写（Distributed Control System），在国内⾃控⾏业⼜称之为集散控制系统。
2、DCS有什么特点？DCS是计算机技术、控制技术和⽹络技术⾼度结合的产物。
DCS通常采⽤若⼲个控制器（过程站）对⼀个⽣产过程中的众多控制点进⾏控制，各控制器间通过⽹络连接并可进⾏数据交换。
操作采⽤计算机操作站，通过⽹络与控制器连接，收集⽣产数据，传达操作指令。
因此，DCS的主要特点归结为⼀句话就是：分散控制集中管理。
3、DCS的结构是怎样的？上图是⼀个较为全⾯的DCS系统结构图，从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O 单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括：操作员站和⼯程师站，完成系统的操作和组态。
管理级主要是指⼯⼚管理信息系统（MIS系统），作为DCS更⾼层次的应⽤，⽬前国内纸⾏业应⽤到这⼀层的系统较少。
4、DCS的控制程序是由谁执⾏的？DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执⾏的。
5、过程控制站的组成如何?DCS的过程控制站是⼀个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、⽹络接⼝和I/O组成6、什么是DCS的开放性？DCS的开放性是指DCS能通过不同的接⼝⽅便地与第三⽅系统或设备连接，并获取其信息的性能。
这种连接主要是通过⽹络实现的，采⽤通⽤的、开放的⽹络协议和标准的软件接⼝是DCS开放性的保障。
7、什么是系统冗余？在⼀些对系统可靠性要求很⾼的应⽤中，DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，这是指系统中⼀些关键模块或⽹络在设计上有⼀个或多个备份，当现在⼯作的部分出现问题时，系统可以通过特殊的软件或硬件⾃动切换到备份上，从⽽保证了系统不间断⼯作。
通常设计的冗余⽅式包括：CPU冗余、⽹络冗余、电源冗余。
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一、测量误差与仪表质量指标1、何谓测量误差？为什么会产生测量误差？测量值与真实值之间的差异就是测量误差。
人们进行测量的目的是要求得到被测量值的真实值，尽管真实值客观存在。
但是，在实际测量中，由于测量原理和方法、测量仪表（或设备）、测量环境及测量者本身都要受到许多主、客因素的影响，因而很难测量到被测量参数的“真实值”。
这就是为什么会产生测量误差的主要原因。
这种情况在测量中是普遍存在的。
2、按误差数值表示的方法，误差可分为：绝对误差、相对误差、引用误差。
按误差出现的规律，可分为：系统误差、随机误差、疏忽误差。
按仪表使用条件，可分为：基本误差、附加误差。
3、什么是绝对误差、相对误差、引用误差？绝对误差：是测量值与真实值之差。
相对误差：是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示。
引用误差：绝对误差与量程之比，以百分数表示。
仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。
4、某一压力表刻度为0－100KPa，在50KPa处测量值为49.5KPa，求在50KPa处仪表示值的绝对误差、相对误差、引用误差？解：绝对误差＝50－49.5＝0.5KPa；相对误差＝（0.5/50）×100％＝1％引用误差＝（0.5/100）×100％＝0.5％5、什么是系统误差、偶然误差、疏忽误差？各有何特点，产生的原因是什么?系统误差：又称规律误差，其大小和符号均不改变或按一定规律变化。
其主要特点是容易消除或修正。
产生的原因主要是仪表本身的缺陷，使用仪表的方法不正确，观察者的习惯或偏向，单因素环境条件的变化等。
偶然误差：又称随机误差，其出现完全是随机的。
其主要特点是不易发觉，不好分析，难于修正，但它服从与统计规律。
产生的原因很复杂，它是许多复杂因素微小变化的共同作用所致。
疏忽误差：又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符。
产生这类误差的主要原因是观察者的失误或外界的偶然干扰。
6、系统误差的求解方法方法1：（公式法）δ总＝±（ΣCi2）1/2；Ci—系统中各单元仪表的最大引用误差；n---单元仪表数方法2：（系统联校法）即在一次元件端加入标准信号值，在二次表读取示值，计算引用误差，在各校验点中选取最大的引用误差，作为该测量系统的系统误差。
仪表基础必学知识点
仪表基础必学知识点
1. 仪表的定义和分类：仪表是用来测量、检测和显示物理量的装置或
设备，根据其测量原理和功能可分为指示仪、记录仪、调节仪和控制
仪等。
2. 仪表的量程和量程范围：量程指的是仪表能够测量的最大和最小物
理量值，量程范围是指仪表能够保持正常测量精度的物理量范围。
3. 仪表的精度和分辨力：精度是指仪表测量结果与真实值之间的偏差
程度，分为绝对精度和相对精度；分辨力是指仪表能够区分出的最小
物理量变化。
4. 仪表的灵敏度和灵敏度范围：灵敏度是指仪表输出信号相对于输入
物理量变化的响应程度，灵敏度范围是指仪表能够保持正常测量精度
的物理量范围。
5. 仪表的零位和调零：零位是指仪表在无输入信号或初始状态下的输
出信号值，调零是指使仪表的零位与实际零位保持一致的操作。
6. 仪表的线性和非线性：线性是指仪表输出信号与输入物理量变化之
间呈现直线关系，非线性则相反。
7. 仪表的阻尼和过冲：阻尼是指仪表在测量中对信号的规律变化作出
的响应速度，过冲是指仪表在测量过程中信号瞬间超过真实值的现象。
8. 仪表的稳定性和可靠性：稳定性是指仪表在一段时间内输出信号的
波动程度，可靠性是指仪表在长期使用过程中的正常工作能力。
9. 仪表的安装和校验：仪表安装要符合一定的规范和标准，校验是指
通过特定方法检验仪表的准确性和可靠性。
10. 仪表的维护和保养：仪表在使用过程中需要进行定期维护和保养，例如清洁、校准、更换损坏部件等。
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仪表基础知识1、 什么是测量过程？答：测量过程就是将被测参数与其相对的测量单位进行比。
2、 什么是测量仪表？答：测量仪表就是将被测参数经过一次或多次的信号能量转换，最后获得同一种便于测量的信号能量形式，并由指针或数学形式显示出来。
3、 测量如何分类？答：按形式可分为直接测量、间接测量和组合测量。
4、 什么是测量误差？答：在进行任何测量过程中，由于测量方法的不完善，测量设备、测量环境以及人的观察力等都不可避免的出现一定的误差，而使测量结果受到歪曲，使测量结果与被测真值之间存在一定差值，这个差值即是测量误差。
5、 测量误差包括哪几种误差？并指出主要来源。
答：测量误差分为疏忽误差、缓变误差、系统误差和随机误差。
误差来源主要指系统误差和随机误差。
6、 什么是仪表的绝对误差(△)？答：仪表的绝对误差(△)就是仪表测量值与标准表所测值之差。
绝对误差 △=x-x 0 (x 0: 标准表 x: 被校表)7、 什么是仪表的相对误差(δ)？答：仪表的相对误差(δ)就是绝对误差与量程的百分比。
相对误差(δ)= ()100N )(⨯∆量程绝对误差%8、什么是允许误差（δ）？允答：允许误差（δ允）就是在正常情况下允许的最大误差。
9、什么是仪表的精度等级？答：根据仪表的允许误差，去掉“±”号与“%”号后的数值，可以确定仪表的精度等级。
10、什么叫灵敏度？答：灵敏度是仪表对被测量物体的反应能力，它反映仪表对被测参数的变化的灵敏程度。
11、仪表按使用的能源分成几大类:答：分成气动议表、电动仪表、液动仪表三大类。
12、根据信息传递过程的作用不同仪表分成几类:答：可分为检测仪表、显示仪表、集中控制装置、调节仪表、执行器。
13、按组成形式仪表可分为几类:答：可分为：(1) 基地式仪表:仪表之间以不可分离的机械结构连接在一起,即把各部分装置装在一个表壳内形成一个整体。
(2) 单元组合式仪表:各自独立且只能完成某一特定功能的工作单元,通过标准信号连接起来,形成一个整体。
仪表工基础必学知识点
仪表工基础必学知识点
以下是仪表工基础必学的知识点：
1. 测量单位和量纲：了解常用的国际单位制和量纲，例如长度、质量、温度、时间等，并能正确进行单位换算。
2. 仪表工作原理：了解仪表的基本工作原理，如传感器的原理、信号
放大和处理的方式等。
3. 传感器：掌握不同类型的传感器，包括温度传感器、压力传感器、
流量传感器等，以及它们的工作原理、特点和适应的测量范围。
4. 信号处理：理解模拟信号和数字信号的特点和处理方式，了解常用
的信号调理方法，如放大、滤波、线性化等。
5. 仪表标定：了解仪表的标定方法和程序，包括零点校准、满度校准等，并能根据需要进行仪表的标定和校准。
6. 自动控制系统：了解自动控制系统的基本原理和组成部分，包括传
感器、执行器、控制器等，并能设计和调试简单的自动控制系统。
7. 仪表故障诊断与排除：能够分析仪表故障的可能原因，并有针对性
地进行排查和修复。
8. 安全与环保：了解仪表工作中的安全操作规程和环保要求，能够正
确使用仪表并做好相关的安全防护工作。
9. 仪表的维护与保养：掌握仪表的常见维护和保养方法，包括清洁、
校准、润滑等。
10. 仪表工程图纸的阅读和绘制：能够正确理解和绘制仪表工程图纸，包括布置图、接线图、工艺流程图等。
以上是仪表工基础必学的知识点，掌握这些知识将有助于理解仪表的
工作原理、操作和维护，并能够进行基本的仪表工程设计和故障排查。
仪表基础知识完整
仪表基础知识(可以直接使用，可编辑实用优秀文档，欢迎下载）测量仪表第一章基本知识1.测量、测量结果应包括那些测量：人们借助于专门设备通过实验的方法，把被测量与所采用的测量单位相比较得到其比值的过程。
测量结果：包含有一定数值和相应的单位名称。
2.测量误差、真值、实际值测量误差：由于仪表本身的不准确性，使用者素质的高低，测量方法的优劣，环境条件的好坏等因素的影响和制约，使测量值与被测量的真实值之间总是存在着差异，这个差异就是测量误差。
真值：被测量本身所具有的真实大小。
实际值：标准表的测量值。
5.仪表误差有几种表示方法、含义各是什么、根据其性质，可分为哪三类误差，其内容是什么。
表示方法及含义：绝对误差：仪表测量示值与被测量的实际值之差δx=Ax –Ao；相对误差：仪表的绝对误差与被测量的实际值之比的百分数r x=δx/Ao×%；引用误差：仪表的绝对误差与仪表量程之比的百分数r=δx/Am×%；误差分类及内容：系统误差：仪表本身有缺陷，使用不正确，客观环境条件改变等原因产生的误差。
有规律、数值固定或有一定规律的变化。
疏忽误差：由工作中的疏忽大意造成。
其误差数值难以估计，远超过实际值；偶然误差：由测量中偶然因数引起的。
它决定着测量的精度，误差越小精度越高。
11.测量仪表质量指标有那些，如何利用这些指标判断仪表是否合格精度：仪表最大绝对误差δmax与量程Am之比的百分数为仪表的基本误差，r m=δmax/Am×%而基本误差的允许值称为允许误差，允许误差去掉百分号的绝对值称为仪表的精度。
凡基本误差超出允许误差的仪表为不合格。
示值变差：指对某一刻度点分别由上升和下降两个方向输入对应该点的同一输入量时，上升和下降示值之差的绝对值与仪表量程之比的百分数。
2=A上-A下/Am×%。
凡示值变差超出允许误差的仪表为不合格。
灵敏度：仪表输出变化量△L与引起该变化量的输入变化量△X之比称为仪表的灵敏度S。
仪器仪表基础知识
压力的解释：1、大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。
它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。
2、差压（压差）：两个压力之间的相对差值。
3、绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。
绝对压力是相对零压力而言的压力。
4、表压力（相对压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压＞0。
5、负压（真空表压力）：和“表压力“相对应，如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0。
6、静态压力：一般理解为“不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值”。
7、动态压力：和“静态压力”相对应，“随时间快速变化的压力，即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。
”通常用1/2ρν2计算。
式中ρ—流体密度；v—流体运动速度。
”HART协议和现场总线技术有哪些异同？HART和现场总线技术都可以实现对现场设备的状态、参数等进行远程访问。
同时，两种技术都支持在一条总线上连接多台设备的联网方式。
HART和现场总线都采用设备描述，实现设备的互操作和综合运用。
所以，它们之间有一定的相似之处。
它们之间的不同有以下四点：1）现场总线采用真正的全数字通信，而HART是以FSK方式叠加在原有的4～20mA模拟信号上的，因此可以直接联入现有的DCS系统中而不需要重新组态；2）现场总线多采用多点连接，HART协议一般仅在做监测运用的时候才会采用多点连接方式；3）用现场总线组成的控制系统中，设备间可以直接进行通信，而不需要经过主机干预；4）现场总线设备相对HART设备而言，可以提供更多的诊断信息。
所以现场总线设备适用于高速的网络控制系统中，而HART设备的优越性则体现在与现有模拟系统的兼容上。
智能压力/差压变送器较模拟变送器有什么优越性？智能化仪表的优越性主要有：对仪表制造过程——简化调校过程、补偿传感器缺陷（如线性化、环境因素补偿等）、提高仪表性能、降低制造成本、可形成多参数复合仪表。