自动检测技术与装置复习资料

自动检测技术与装置复习大纲

一、检测技术的基本知识

检测仪表的基本组成；仪表的检测范围、量程及误差；检测仪表的基本性能（精度、变差、灵敏度及线性度）

检测仪表的组成：传感器+变送放大机构+显示器 仪表的工作条件：

参比工作条件：仪表校验、标定的环境条件

附加误差 A 、绝对误差：△X=X －X 0 （ X ：仪表示值 X0：标准值）

B 、相对误差：

C 、相对百分误差：

例子：某温度计检测范围是0~200℃，测100 ℃时显示是110 ℃ ，测10 ℃时显示是20 ℃ 。 △X 1=10 ℃ △X 2=10 ℃ Δ引=±5% δ1=10% δ2=100% 检测仪表的性能指标

1、精度：反映仪表检测精密和准确程度的指标。

表示方法：根据仪表的相对百分误差，去掉“±”号与“%”号后的数值。（规范化：形成精度等级）

我国仪表常用的精度等级 ：

0.005 0.01 0.02 0.04 0.05 0.1 0.25 0.35 0.5 1.0 1.5 2.5 4.0 5.0

一级标准精度 二级标准精度 工业用表精度

a 、仪表精度的确定： （例1） 结论：将计算结果往大近靠。 例1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为＋4℃，试确定该仪表的精度等级。

解:该仪表的相对百分误差为

如果将该仪表的δ去掉“＋”号与“％”号，其数值为0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测

%1000⨯∆=X X δ%100min

max max

⨯-∆±=X X X 引δ%8.0%100200

-7004δ+=×+=

温仪表的精度等级为1.0级。

b 、仪表精度的选择： （例2） 结论：将计算结果往小近靠。

例2 某台测温仪表的测温范围为0～1000℃。根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±７℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？

解:根据工艺上的要求，仪表的允许误差为

如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于0.5～1.0之间，如果选择精度等级为1.0级的仪表，其允许的误差为±1.0％，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级仪表才能满足工艺要求。

%

7.0%1000

-10007

δ±=×±=允

说明：①热电偶产生的热电势不仅与所用材料种类有关，还与两接点温度有关；与热电偶几何尺寸无关；当材料、t0一定时，热电势只与t 有关（但不是线性关系），通过测电势

即可测温度。

②t=t o EAB（t， to）＝０

③A=B EAB（t， to）＝０(均质导体定律)

2、基本定律

a、均质导体定律

b、中间导体定律

在热电偶回路中，只要保证接入导体两端温度相等，则回路电势E AB(t, t0)不受影响。

c、中间温度定律

E AB(t, t0)与中间温度t n无关。

E AB(t, t0) = E AB(t,t n)+ E AB(t n, t0)E AB(t,0) = E AB(t,t0)+ E AB(t0 ,0)

小结

1、温度基本概念：t＝T－273.15

2、热电偶基本结构、测温原理：E AB(t,0) = E AB(t,t0)+ E AB(t0 ,0)

3、常用标准热电偶：

铂铑10—铂：S镍铬—镍硅：K 镍铬—铜镍：E

主要特点比较：

线性好

注意：1、不同分度号分度表不同。

分度表：t0 = 0 ℃；E～t 关系表（具体参见P440附录1）

2、热电势与温度之间是非线性关系。

E AB(t,0) = E AB(t,t0)+ E AB(t0 ,0)

3、热电偶前标电极为正极，后标电极为负极。

当t> t0 时； E AB(t,t0)>0

常用补偿导线：

铂铑10—铂（S）铜—铜镍

镍铬—镍硅延伸型

镍铬—镍硅（K ）铜—康铜替代型

镍铬—铜镍（E ）镍铬—铜镍

使用注意：①正负不能接错；②与所配热电偶同型号；

③接点温度相同；④使用环境温度范围小于100℃。补偿导线的方法也称是热偶冷端温度的部分（不完全）补偿法

作业：如图为S型热偶测温线路，由于疏忽将第二段补偿导线接反，求：

①输入到显示仪表的总电势为多少？

②由于第二段补偿导线接反引入的误差是多少？

计算法例：

例：K型热电偶测温，冷端温度为30℃，测得的热电势为

24.9mV，求热端温度。

解： E AB（t，0）＝ E AB（t，30）＋ E AB（30，0）＝24.9＋1.203＝26.103mV 查分度表得t＝628.3 ℃

2、常用热电阻：

R Pt＝R0(1+At+Bt2) 0≤t ≤650

Rcu＝R0(1+αt)

3、热电阻的结构：电阻体、绝缘管、保护管、接线盒

弹簧管压力表

一、检测原理：

弹性原理：弹性元件受压的变形量，与所受作用力成正比。 F=CS 二、弹簧管压力表的结构：

弹簧管：

传送放大机构：

显示装置：

三、显示装置: 指针：

刻度盘：0～270O

四、液位检测

静压式液位计 (计算*）

浮力式

电容式

液位

物位：料位实际就是高度问题单位：米（m)

界位

分类：

（1）直读式：连通器

（2）静压式：利用静力学原理

（3）浮力式：恒浮力浮子高度随液位变化。

变浮力浮子（沉筒）所受浮力随液位高度变化。

（4）电气式：将物位转变成电量。R 、 L 、 C

（5）声学式：利用超声波的反射特性