测量仪表基本知识.
热工测量及仪表基本知识 重点
热工测量●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。
●测量方法：按测量结果获取方式：直接、间接测量法；按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。
●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。
●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。
●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。
单位为开尔文，用K表示。
●测量方法分类：接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。
非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。
温度测量部分接触式测温（1）热电偶温度计①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。
②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。
●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。
①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用；②精度高；③性能稳定；④结构简单；⑤动态特性好；⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。
·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。
●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。
①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。
仪表基础知识
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
仪表基本知识
1、仪表测量的四大参数：液位、温度、压力、流量。
2、温度测量仪表：双金属温度计、热电偶、热电阻。
3、热电偶常用类型为K型测量温度一般为0-1000度，R型0-1200度、E型0-800度。
如：制氢转化炉大部分为R型热电偶。
4、压力测量仪表：压力表、压力变送器、压力开关。
5、压力表的选型要求：使用压力应该为选用量程的三分之一到三分之二之间。
脉冲压力应该选用不超过量程的二分之一。
6、压力变送器为远程测量仪表。
其将测量信号传送至DCS显示。
常见问题：A、引压管堵导致测量不准。
B、接头泄漏导致测量偏低。
7、流量测量仪表：差压变送器（孔板）、质量流量计、转子流量计等。
8、测量气体类介质流量时候，需要在DCS进行温压补偿。
如：蒸汽流量。
若维修补偿的压力变送器，导致压力变为0，则此蒸汽流量将变小，大概是正常的一半。
9、转子流量计常见故障为不动。
基本原因未管线内铁锈等吸附到转子磁铁上，导致卡住。
10、液位测量仪表：双法兰液位计、玻璃管、磁翻板、浮筒等。
11、双法兰液位计受介质密度影响。
其出现与现场液位计偏差的时候，可以考虑是不是介质更换导致密度变化引起的。
12、磁翻板液位计测量部件是浮子，类似一个椭圆球，其安装要求带磁铁部分在上端。
常见故障：A、测量偏低，可能是浮子装反，或者浮子泄漏导致进液体。
B、不变化，可能为浮子磁铁出吸附杂质导致卡。
13、现场液位计如玻璃管，本身有一次阀，基本为蓝色。
此阀门正常状态应该是开度在全部开度的中间位置。
全开或者全关都会导致引压管不通，导致测量不准。
14、仪表控制部分使用调节阀实现。
分为A、气路部分。
B、电路部分。
C、阀门本体。
15、阀门分为气开、气关。
从系统安全角度考虑。
单作用调节阀气开基本就是风线从阀门膜头下面接入。
16、调节阀的仪表风压调节是根据阀门本体设计进行的。
一般可以稍微比铭牌规定压力稍微高一点。
17、单回路控制：是指一个策略参数与一个执行机构（阀门）直接进行连接控制，不与其他参数直接联系。
仪表相关知识点总结
仪表相关知识点总结一、仪表的分类1. 按用途分类（1）测量仪表：用于测量各种物理量，如温度、压力、流量、液位等，可根据不同的物理量来划分。
如温度计、压力表、流量计、液位计等。
（2）控制仪表：用于控制工艺参数，如调节温度、压力、流量、液位等。
可根据控制功能来划分。
如温度控制器、压力控制器、流量控制器、液位控制器等。
2. 按原理分类（1）机械仪表：采用机械和物理原理进行测量的仪表，如压力表、流量计等。
（2）电子仪表：采用电子和电气原理进行测量的仪表，如电子温度计、压力变送器、液位变送器等。
3. 按显示方式分类（1）指针式仪表：采用指针在刻度盘上指示数值的仪表，如指针压力表、温度计等。
（2）数字式仪表：采用数字显示方式的仪表，如数字温度计、数字压力表等。
4. 按安装方式分类（1）远传仪表：用于安装在远离被测点的位置，通过信号传输来测量和控制被测参数，如远传温度计、远传压力变送器等。
（2）现场仪表：直接安装在被测点附近的仪表，如现场温度计、现场压力表等。
二、仪表的工作原理1. 机械仪表的工作原理机械仪表主要采用机械和物理原理进行测量，例如压力表是利用弹簧变形来测量被测介质的压力，流量计是利用流体作用在测量元件上产生的力或转矩来测量流体的流量。
2. 电子仪表的工作原理电子仪表主要采用电子和电气原理进行测量，例如温度变送器是通过测量元件产生的电阻、电容、电压或电流的变化来测量被测介质的温度，压力变送器是通过测量元件产生的电信号来测量被测介质的压力。
三、仪表的安装调试1. 安装要求（1）选择合适的仪表：根据被测参数的特性和测量范围来选择合适的仪表。
（2）安装位置：要选择合适的安装位置，使仪表能够准确、方便地测量被测参数。
（3）安装方式：根据仪表的类型和规格来选择合适的安装方式，如固定安装、悬挂安装、支架安装等。
2. 调试要求（1）接线正确：仪表的接线要正确无误，接线端子要牢固可靠。
（2）零点调零：机械仪表要进行零点调零，电子仪表要进行零点校准。
测量仪表及性能指标基本知识
粗大误差一般是由于操作人员在操作、读数或记录 数据时粗心大意造成的。 测量条件的突然改变或外界重大干扰也会造成粗大 误差。
–
解决办法：对于这类误差一旦发现，应及时纠正。
23
绝对误差
测定值与被测量真值之差称为测量的绝对误差，或简 称测量误差。 δ= x －X0 式中， δ—— 测量误差； x —— 测定值（例如仪表指示值）； X0—— 被测量的真值。
定义：指测量仪器或方法引起得有规律的误差，体现为与真值之间的偏差。 事例：如仪器零点误差，温度、电磁场等环境引起的误差，动力源引起的 误差。 解决办法：单纯增加测量次数，无法减少系统误差对测量的影响、但在找 出产生误差的原因之后，可以通过对测量结果引入适当的修正而消除之。
累进性 按复杂规律变化 周期性 恒值
举例
如： 1.5
1.0
37
举例
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
4 100 % 0.8% 700 200
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，这台测温仪表的精度等 级为1.0级。
3．精确度
精密度与准确度的综合指标称为精确度，或称精度。 它反映随机误差和系统误差的综合影响。 精密度高的，准确度不一定高；准确度高的精密度不一定高；但精确度高 的，则精密度与准确度都高。
29
精密度高
30
准确度高
精确度高
测量仪表的基本技术指标（量程范围）
测量仪器仪表的基本知识和压力的测量
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这种压力计也叫螺线管压力计，弹簧管的圈 数一般有2圈，5圈至9圈，根据需要而定， 管端的转角一般在54°左右。
弹簧管3一端固定在支架上和管2相连，另一端 则和连接片4相连，连接片又连接着杠杆6，当 弹簧管中承受压力后，其自由端转动，带动轴 5转动，通过滑架7，拉杆8等一套传动机构而 使指针9转动，指针端部装有记录笔头，用来 在记录纸上记录下压力变化的曲线。
因此在石油天然气的开发、生产中，测取最多的
物理量就是压力。在油气井生产测试中，压力测
试（包括地面测量和井下测量）也是最重要的测
一．试。压力在油气田开发中的重要性
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9
在物理学中，将液体、气体或蒸汽（统称流体）垂直作用 在单位面积上的力称为“压强”，在工程技术上一般称它 为“压力”。这种压力是由介质的分子运动对容器壁的作 用而产生的。
在物理学和工程上应用各种不同单位制，下面介 绍几种目前经常采用的压力单位。
三．压力的单位
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1． 物理大气压，定义为在温度为0℃和标准重力 加速度（980.665 cm/s2）下，760mm的水银柱作 用于底部水平面上的压力，即为一个物理大气压 或称标准大气压。通常1个大气压等于0.101325 MPa。
四、压力计的分类
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➢ 在油气井生产测试中，按用途分为 地面测量压力计 井下测量压力计
四、压力计的分类
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一．弹簧管压力表 弹簧管压力表是地面流体压力测量中使用最多的
一种压力表，它是弹性压力计的一个类型。 弹性压力计中常用的弹性元件有弹簧管、膜盒、
波纹管等，它们分别构成了弹簧管压力表、膜片 压力计、膜盒压力计、波纹管压力计等。
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。
仪表基础知识
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。
仪表常用知识点总结
仪表常用知识点总结一、仪表分类及定义仪表是用来测量、显示、指示或控制物理量的设备，它广泛应用于工业生产、科学实验、医疗检测和日常生活中。
根据其功能和测量对象的不同，仪表可以分为测量仪表和控制仪表两大类。
1.测量仪表测量仪表是一种用来测量物理量的设备，根据测量对象的不同，可以分为电测量仪表、温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表等。
2.控制仪表控制仪表是一种用来控制生产过程或设备运行的设备，主要包括传感器、执行器、控制器等。
二、仪表的基本原理1.测量原理(1) 电测量原理电测量原理是指利用电学理论和方法来测量物理量的方法，主要包括电压测量、电流测量和电阻测量等。
(2) 温度测量原理温度测量原理是指利用热学原理来测量温度的方法，主要包括热电偶、热电阻、红外线测温等。
(3) 压力测量原理压力测量原理是指利用压力的作用特性来测量压力的方法，主要包括压电式、压力传感器等。
(4) 流量测量原理流量测量原理是指利用流体力学原理来测量流体流动的方法，主要包括流量计、涡街流量计等。
(5) 液位测量原理液位测量原理是指利用液体静力学原理来测量液位的方法，主要包括浮子液位计、差压液位计等。
2.控制原理(1) 静态控制原理静态控制原理是指在不考虑时间因素的条件下，通过改变输入信号或参数，使输出信号或参数在规定范围内达到期望值的方法。
(2) 动态控制原理动态控制原理是指在考虑时间因素的条件下，通过合理设计控制系统的结构和参数，使控制对象在规定时间内达到期望值的方法。
三、仪表的常用技术1.传感器技术(1) 电容传感器电容传感器是一种利用电容变化来实现物理量测量的传感器，主要用于测量位移、压力、温度等物理量。
(2) 光电传感器光电传感器是一种利用光学原理来探测物体位置、运动、形状等信息的传感器，主要用于测量光强、颜色、速度等物理量。
(3) 压力传感器压力传感器是一种利用压力的作用特性来测量压力的传感器，主要用于测量气体、液体的压力。
化工仪表基础第一章-检测仪表基本知识
检测仪表的品质指标
4.反应时间
反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化 的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能给 出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。
仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。
Z
Z m ax 仪表量程
100%
图1-3 重复性示意图
检测系统中的常见信号类型
作用于检测装置输入端的被测信号，通常要转换成以下几 种便于传输和显示的信号类型
1.位移信号 2.压力信号 3.电气信号 4.光信号
检测系统中信号的传递形式
1. 模拟信号
在时间上是连续变化的, 即在任何瞬时都可以确定 其数值的信号。
第一章 检测仪表基本知识
内容提要
测量过程与测量误差 测量仪表的品质指标 测量系统中的常见信号类型 检测系统中信号的传递形式 检测仪表与测量方法的分类 化工检测的发展趋势
测量过程与测量误差
测量是用实验的方法,求出某个量的大小。
举例
测一段导线的长度
Q qV
间接测量
直接测量
测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进行比 较的过程。
相对百分误差δ
标尺上限值ma标x 尺下限值100%
允许误差
仪表允许的最大绝对误 差值
允 标尺上限值 标尺下限值 100 %
检测仪表的品质指标
小结
仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的 δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分
误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确 度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05， 0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。
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。
第1章测量仪表基本知识
2、检测仪表的恒定度——变差
在外界条件不变的情
况下，使用同一仪表对
被测变量在全量程范围 仪
表
内进行正反行程（即逐 输
出
下行程
渐由小到大和由大到小）
测量时，对应于同一被
m a x
测值的仪表输出可能不
上行程
相等，二者之差的绝对
被测变量
值即为变差。
变差的大小，根据在同一被测值下正反特性 间仪表输出的最大绝对误差和测量仪表量程之 比的百分数来表示 ：
虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后 者较前者精度高。
在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来 衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上 是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的 最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百 分数表示，称为最大相对百分误差:
f
m ax
100 ％
测 量 范 围 上 限 － 测 量 范 围 下 限
5、重复性 重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全
量程连续多次变动时所得的标定特性曲线不一致的 程度。若标定的特性曲线一致， 重复性就好，重复 性误差就小。
6、动态误差
相对百分误差、非线性误差、变差都是静态误差。 动态误差是指检测系统受外扰动作用后，被测变量 处于变动状态下仪表示值与参数实际值之间的差异。
虚拟仪器技术发展非常迅速，所有测量测试仪 器的主要功能可由①数据采集②数据测试和分析 ③结果输出显示等三大部分组成，其中数据分析 和结果输出是由基于计算机的软件系统来完成， 因此只要另外提供一定的数据采集硬件，就可构 成基于计算机组成的测量测试仪器。基于计算机 的数字化测量测试仪器就称之为虚拟仪器。
0.005 ， 0.02 ， 0.05 ， 0.1 ， 0.2 ， 0.4 ， 0.5 ， 1.0，1.5，2.5，4.0等。
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。
仪表基础知识
ΔRt=Rt-R0=αR0Δt
式中 Rt 温度为t℃时的电阻值;
R 温度为t0℃通常为0℃时的电阻值;
α 电阻温度系数即温度变化1℃时电阻值的相对变化
量单位是 ℃-1;
Δt 温度的变化量即t-t=Δt
ΔRt 温度改变Δt时的电阻变化量
1、 温度的测量与变送
由上可知温度的变化导致了导体电阻的变化实验证
仪表基础知识
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主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
一、四大参数的测量原理及仪 表
现场仪表测量参数的分类：
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、 流量、液位四大参数 下面就着重介绍一下 这四大参数的测量原理以及测量这四大参 数所运用的仪表
1、 温度的测量与变送
由于热电极的材料不同所产生的接触电势亦不同因此不同热电
极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的这在各种热
电偶的分度表中可以查到根据热电测温的基本原理理论上似乎任意两
种导体都可以组成热电偶但实际情况它们还必须进行严格的选择热电
极材料应满足如下要求
1．在测温范围内其热电性质要稳定不随时间变化
2．稳定性要高即在高温下不被氧化和腐蚀
3．电阻温度系数要小导电率要高组成热电偶后产生的热电势要大热 电势与温度间要成线性关系这样有利于提高仪表的测量精度
4．复现性要好 同种成分的材料制成的热电偶其热电特性相一致的性 质称复现性这样便于成批生产而且在使用上也可保证良好的互换性
5、材料组织要均匀要有良好的韧性便于加工成丝
半导体两种
热电阻温度计广泛用来测量中、低温 一般为500℃
仪表基础知识
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 —lOOKPa，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）XI00%= 1 %引用误差=（0.5/100）X00%= 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）3总=±（工Ci2）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。
测量仪表的基本知识
测量方法的分类
在测量过程中， 在测量过程中，作为测量单位的度量器可 以直接参与也可以间接参与。 以直接参与也可以间接参与。根据度量器 参与测量过程的方式， 参与测量过程的方式，可以把测量方法分 为直读法和比较法。 为直读法和比较法。
测量方法的分类
直读法用直接指示被测量大小的指示仪表进行测量，能 直读法用直接指示被测量大小的指示仪表进行测量， 够直接从仪表刻度盘上读取被测量数值的测量方法， 够直接从仪表刻度盘上读取被测量数值的测量方法，称为 直读法。直读法测量时，度量器不直接参与测量过程， 直读法。直读法测量时，度量器不直接参与测量过程，而 是间接地参与测量过程。例如，用欧姆表测量电阻时， 是间接地参与测量过程。例如，用欧姆表测量电阻时，从 指针在刻度尺上指示的刻度可以直接读出被测电阻的数值。 指针在刻度尺上指示的刻度可以直接读出被测电阻的数值。 这一读数被认为是可信的， 这一读数被认为是可信的，因为欧姆表刻度尺的刻度事先 用标准电阻进行了校验， 用标准电阻进行了校验，标准电阻已将它的量值和单位传 递给欧姆表，间接地参与了测量过程。 递给欧姆表，间接地参与了测量过程。直读法测量的过程 简单，操作容易，读数迅速，但其测量的准确度不高。 简单，操作容易，读数迅速，但统误差： 系统误差：在对同一被测量的多次测量过 程中， 程中，保持恒定或可以预知方式变化的测 量误差分量。 量误差分量。 随机误差： 随机误差：对同一被测量的多次测量过程 中，一不可预知方式变化的测量误差的分 量。是由测量过程中未加控制又不起显著 作用的多种随机因素引起。（正态分布） 。（正态分布 作用的多种随机因素引起。（正态分布） 粗大误差： 粗大误差：明显超出规定条件下预期的误 是由不正常的因素造成的。 差。是由不正常的因素造成的。
测量阶段
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误差5kPa， 请问哪一台压力检测仪表的精度更高？
虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后者较前者精度高。 在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。 由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误
差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差 :
变差
max
测量范围上限－测量范围下限
100％
仪 表 输 出
下行程
max
上行程
被测变量
4、灵敏度和分辨力
灵敏度是表征检测仪表对被测量变化的灵敏程度，它是指仪表 输出变化量和输入变化量之比，即 灵敏度＝Δy/Δx
分辨力又称为灵敏限，是仪表输出能响应和分辨的最小输入变化量，它也是灵
0.5 *100% 1.25% 40 0
因此该流量计必须选择1.0级的流量计 结论：
工艺要求的允许误差 ≥
仪表的允许误差 ≥ 校验所得到的相对百分误差
2、非线性误差
在通常情况下，总是希望测量仪表的输出量和输入量之间呈线性对应 关系。测量仪表的非线性误差就是用来表征仪表的输出量和输入量的 实际对应关系与理论直线的吻合程度。 通常非线性误差用实际测得的输入－输出特性曲线（也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示：
差为—5kPa，请确定该仪表的精度等级。 解：先求最大相对百分误差
5 *100% 1.25% 400 0
去掉和%为1.25，因此该变送器精度等级为1.5级 例2：根据工艺要求选择一测量范围为0~40m3/h的流量计，要求测量误差不超过 0.5 m3/h，请确定该仪表的精度等级。 解：同样，先求最大相对百分误差
绝对误差
xi x0
100% 实际相对误差 1 xt
标称相对误差 2
100% x0
100% 相对百分误差 3 x x max min
二、测量仪表的品质指标
1、测量仪表的准确度（精确度）
一台测量范围 0 ～ 1000kPa 的压力测量仪表，其最大绝对误差 10kPa( 在整 个量程范围内)，另一台测量范围0～400kPa的压力测量Leabharlann 表，其最大绝对2、测量误差
测量误差——仪表测得的测量值
xi
与被测真值
xt
之差
xi xt
由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测 仪表（精度较低）和标准表（精度较高）在同一时刻对同一被测变量进行 测量所得到的2个读数之差。 即：
xi x0
测量误差的几种表示形式：
x0——标准表读数
精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上：
1.5
1.0
仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高。 精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级 数值一般大于等于0.5。
☆☆仪表的精确度等级☆☆
例1：某压力变送器测量范围为0～400kPa，在校验该变送器时测得的最大绝对误
敏度的一种反映。对数字式仪表来说，分辨力就是数字显示仪表变化一个 LSB （二 进制最低有效位）时输入的最小变化量。
5、动态误差
相对百分误差、非线性误差、变差都是稳态（静态）误差。 动态误差是指检测系统受外扰动作用后，被测变量处于变动状态下仪表示值 与参数实际值之间的差异。
引起该误差的原因是由于检测元件和检测系统中各种运动惯性以及能量形式 转换需要时间所造成的。 衡量各种运动惯性的大小，以及能量传递的快慢常采用时间常数 T和传递滞后 时间（纯滞后时间） τ 两个参数表示（这两个参数的含义与上一章中对象数 学模型中的时间常数T和纯滞后时间τ 的数学含义是一致的）
仪 表 输 出 理论
f
max
测量范围上限－测量范围下限
100％
max
实际
被测变量
3、变
差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测变量在全量程范围内 进行正反行程（即逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，对应于同 一被测值的仪表输出可能不等，二者之差的绝对值即为变差。 变差的大小，根据在同一被测值下正反特性间仪表输出的最大绝对误 差和测量仪表量程之比的百分数来表示 ：
max 最大绝对误差 ＝ 100% 量程 xmax xmin
仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工
作条件下允许的最大相对百分误差。
☆☆仪表的精确度等级☆☆
仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。 把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“％”号，便可以用来确定仪表的精度等级。 目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有： 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。 所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5％，以此类推。
绪论 测量仪表基本知识
一、 测量过程与测量误差 1、测量过程
参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。
被测 被测对象 变量 传感器 变送器 显示装置
参数检测的基本过程
传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转 换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号，如 mV、 V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。 由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要 经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如 0 ～ 10mA 、 4 ～ 20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检 测仪表称为变送器。 有些时候，传感器可以不经过变送环节，直接通过显示装置把被测量 显示出来。
它们的存在会降低检测过程的动态性能，其中纯滞后时间 τ 的不利影响会远 远超过时间常数T的影响。
三、测量系统中的常见信号类型
作用于测量装置输入端的被测信号，要转换成以下几种便于传输和显 示的信号类型： • 1、 位移信号： 是一种机械信号，包括直线位移和角位移。在测量力、压力、质量、 振动等物理量时，要先把它们转换成位移量再处理。 • 2、 压力信号： 包括气压信号和液压信号，工业检测中主要应用气压信号。 • 3、 电气信号： 有电压信号、电流信号、阻抗信号和频率信号等。 传送快、滞后小、可远距离传递、便于和电子计算机联接。 • 4、 光信号： 包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号、莫尔条纹信号等。 可是连续得，也可是断续（脉冲）式的。