2019-2020年人教统编1.2检测仪表分类.ppt课件
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DDZⅢ型 电源：220V AC ；24V DC ； 电信号：电流0～10mA DC ； 4～20mA DC；
Vo：1～5V DC 气动单元组合仪表：气源：140 kPa； 气信号：20～100 kPa
3. 组装式控制仪表 一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。
工程实际中已很少使用。
4 .数字控制仪表 以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形
（一）按能源形式分：
气动控制仪表的特点： 结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。
电动控制仪表的特点： 信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机
联用。
（二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。
2.单元组合控制仪表 电动单元组合仪表： DDZⅠ型 ；DDZⅡ型 ；
• 4. 按输出信号的性质分类 根据输出信号的性质不同分为模拟式测量 和数字式测量。 （1）模拟式测量 模拟式测量是指测量结果 可根据仪表指针在标尺上的定位进行连续 读取的测量方式，如指针式电压表测电压。 （2）数字式测量 数字式测量是指以数字的 形式直接给出测量结果的测量方式，如数 字式万用表的测量。
下面介绍几种常用的分类方法。
1. 按测量手续分类 按测量手续不同可分为直接测量、间接测量和联 立测量。 （1）直接测量 （2）间接测量
间接测量多用于科学实验中的实验室测量。
（3）联立测量 联立测量又叫组合测量。如果被 测量有多个，而被测量又与其他量存在一定的函 数关系，则可先测量这几个量，再求解函数关系 组成的联立方程组，从而得到多个被测量的数值。
• 例如：在研究热电阻Rt随温度ｔ变化的规律 时在一定的温度范围内有下列关系式
Rt=R20+α（ｔ－20）＋β（ｔ－20）2 式中，R20、α、β是三个待测的量，R20是 电阻在20℃时的数值，α、β是电阻的温度 系数。依据此关系式，测出在t1、t2、t3三 个不同测试温度时导体的电阻Rt1、Rt2、 Rt3，得到联立方程组，通过求解联立方程 组便可得到R20、α、β的数值。
在工业检测和自动控制系统中方面，为了
保证生产过程能正常、高效、经济地运行， 必须对生产过程的某些重要工艺参数(如温度、 压力、流量等)进行实时检测与优化控制。例 如陶瓷隧道窑温度、压力监测控制系统如图 1-1所示；超声波探伤如图1-2所示；对容器液 位的检测如图1-3所示等等。
图1-1陶瓷隧道窑温度、压力
1.1 检测技术基础知识
知识目标 通过本章的学习，要求了解检测技术在我们生活、 生产、科研等方面的重要性；了解测量的概念，掌 握测量误差的特点；了解传感器的作用和分类；掌 握自动检测系统的结构组成；了解自动检测技术的 发展趋势。
技能目标 通过本章的学习，要求掌握误差的表达方式，能正 确选择仪表进行测量，了解测量数据的分析和处理 方法，熟悉传感器的基本性能指标。
图1-2超声波探伤 监测控制系统
wk.baidu.com
图1-3容器液位的检测
• 1.2.1测量的概念 测量是人们借助专门的技术和设备，通过 实验的方法，把被测量与单位标准量进行 比较，以确定出被测量是标准量的多少倍 数的过程，所得的倍数就是测量值。测量 过程的核心就是比较。 1.2.2 测量方法 实现被测量与标准量比较得出比值的方法， 称为测量方法。针对不同测量任务进行具 体分析以找出切实可行的测量方法，对测 量工作是十分重要的。
通常安装 于控制室
x e = x-z 控制器
-
通常安装
于 现场
干扰
p
q
y
控制阀
被控对象
z
显示 仪表
变送器
温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器（Pt100、 热电偶……）……
一、过程控制仪表与控制系统
关系：
过程控制系统是实现生产过程自动化的 平台,而过程控制仪表与装置是过程控制 系统不可缺少的重要组成部分。
二、过程控制仪表的发展概况
50年代60年代70年代80年代 90年代 21世纪至今
QDZⅠQDZⅡ QDZⅢ DDZⅠDDZⅡ DDZⅢ 数字式（智
能式）控制仪表 DCS系统 （PLC） 现场总线以太网
• 2. 按测量时是否与被测对象接触分类
（1）接触式测量 • （2）非接触式测量 • 例如用辐射式温度计测量温度，用光电转速表测
量转速等。非接触测量法不干扰被测对象，既可 对局部点检测，又可对整体扫描。特别是对于运 动对象、腐蚀性介质及危险场合的参数检测，它 更方便、安全和准确。
• 3. 按被测信号的变化情况分类 根据被测信号的变化情况不同分为静态测 量和动态测量。 （1）静态测量 静态测量是测量那些不随时 间变化或变化很缓慢的物理量。 （2）动态测量 动态测量是测量那些随时间 而变化的物理量。如地震仪测量振动波形 则属于动态测量。
分析:
贮罐液位由液位变送器转 换成相应的标准信号送到 控制器，与给定值相比较， 控制器按比较得到的偏差， 以一定的控制规律发出控 制信号，控制执行器的动 作，通过改变贮罐液体出 料的流量，从而使贮罐液 位保持在与给定值基本相 等的数值上。
四示个仪基表本根环据节需：要被可控选对）象、阀…泵检…门：测：开仪调关节泵表阀、、、变控电频磁泵制阀器、、气动执蝶行阀器（显
三、过程控制仪表的分类及特点
（一）按能源形式分：
1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表 （二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式 综合控制装置 4.数字化控制仪表 5.集散控制系 统 6.现场总线控制系统。
（三）按信号形式分：
1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表
一、过程控制仪表与控制系统
回顾: 什么是自动控制?
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装置）， 使被控对象的工作状态或参数（压力、物位、流 量、温度、PH值等）自动地按照预定的规律运 行。
例:一贮罐液位控制系统。
要求贮罐液位保持一定，以满足生产需要；
图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。
Vo：1～5V DC 气动单元组合仪表：气源：140 kPa； 气信号：20～100 kPa
3. 组装式控制仪表 一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。
工程实际中已很少使用。
4 .数字控制仪表 以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形
（一）按能源形式分：
气动控制仪表的特点： 结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。
电动控制仪表的特点： 信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机
联用。
（二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。
2.单元组合控制仪表 电动单元组合仪表： DDZⅠ型 ；DDZⅡ型 ；
• 4. 按输出信号的性质分类 根据输出信号的性质不同分为模拟式测量 和数字式测量。 （1）模拟式测量 模拟式测量是指测量结果 可根据仪表指针在标尺上的定位进行连续 读取的测量方式，如指针式电压表测电压。 （2）数字式测量 数字式测量是指以数字的 形式直接给出测量结果的测量方式，如数 字式万用表的测量。
下面介绍几种常用的分类方法。
1. 按测量手续分类 按测量手续不同可分为直接测量、间接测量和联 立测量。 （1）直接测量 （2）间接测量
间接测量多用于科学实验中的实验室测量。
（3）联立测量 联立测量又叫组合测量。如果被 测量有多个，而被测量又与其他量存在一定的函 数关系，则可先测量这几个量，再求解函数关系 组成的联立方程组，从而得到多个被测量的数值。
• 例如：在研究热电阻Rt随温度ｔ变化的规律 时在一定的温度范围内有下列关系式
Rt=R20+α（ｔ－20）＋β（ｔ－20）2 式中，R20、α、β是三个待测的量，R20是 电阻在20℃时的数值，α、β是电阻的温度 系数。依据此关系式，测出在t1、t2、t3三 个不同测试温度时导体的电阻Rt1、Rt2、 Rt3，得到联立方程组，通过求解联立方程 组便可得到R20、α、β的数值。
在工业检测和自动控制系统中方面，为了
保证生产过程能正常、高效、经济地运行， 必须对生产过程的某些重要工艺参数(如温度、 压力、流量等)进行实时检测与优化控制。例 如陶瓷隧道窑温度、压力监测控制系统如图 1-1所示；超声波探伤如图1-2所示；对容器液 位的检测如图1-3所示等等。
图1-1陶瓷隧道窑温度、压力
1.1 检测技术基础知识
知识目标 通过本章的学习，要求了解检测技术在我们生活、 生产、科研等方面的重要性；了解测量的概念，掌 握测量误差的特点；了解传感器的作用和分类；掌 握自动检测系统的结构组成；了解自动检测技术的 发展趋势。
技能目标 通过本章的学习，要求掌握误差的表达方式，能正 确选择仪表进行测量，了解测量数据的分析和处理 方法，熟悉传感器的基本性能指标。
图1-2超声波探伤 监测控制系统
wk.baidu.com
图1-3容器液位的检测
• 1.2.1测量的概念 测量是人们借助专门的技术和设备，通过 实验的方法，把被测量与单位标准量进行 比较，以确定出被测量是标准量的多少倍 数的过程，所得的倍数就是测量值。测量 过程的核心就是比较。 1.2.2 测量方法 实现被测量与标准量比较得出比值的方法， 称为测量方法。针对不同测量任务进行具 体分析以找出切实可行的测量方法，对测 量工作是十分重要的。
通常安装 于控制室
x e = x-z 控制器
-
通常安装
于 现场
干扰
p
q
y
控制阀
被控对象
z
显示 仪表
变送器
温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器（Pt100、 热电偶……）……
一、过程控制仪表与控制系统
关系：
过程控制系统是实现生产过程自动化的 平台,而过程控制仪表与装置是过程控制 系统不可缺少的重要组成部分。
二、过程控制仪表的发展概况
50年代60年代70年代80年代 90年代 21世纪至今
QDZⅠQDZⅡ QDZⅢ DDZⅠDDZⅡ DDZⅢ 数字式（智
能式）控制仪表 DCS系统 （PLC） 现场总线以太网
• 2. 按测量时是否与被测对象接触分类
（1）接触式测量 • （2）非接触式测量 • 例如用辐射式温度计测量温度，用光电转速表测
量转速等。非接触测量法不干扰被测对象，既可 对局部点检测，又可对整体扫描。特别是对于运 动对象、腐蚀性介质及危险场合的参数检测，它 更方便、安全和准确。
• 3. 按被测信号的变化情况分类 根据被测信号的变化情况不同分为静态测 量和动态测量。 （1）静态测量 静态测量是测量那些不随时 间变化或变化很缓慢的物理量。 （2）动态测量 动态测量是测量那些随时间 而变化的物理量。如地震仪测量振动波形 则属于动态测量。
分析:
贮罐液位由液位变送器转 换成相应的标准信号送到 控制器，与给定值相比较， 控制器按比较得到的偏差， 以一定的控制规律发出控 制信号，控制执行器的动 作，通过改变贮罐液体出 料的流量，从而使贮罐液 位保持在与给定值基本相 等的数值上。
四示个仪基表本根环据节需：要被可控选对）象、阀…泵检…门：测：开仪调关节泵表阀、、、变控电频磁泵制阀器、、气动执蝶行阀器（显
三、过程控制仪表的分类及特点
（一）按能源形式分：
1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表 （二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式 综合控制装置 4.数字化控制仪表 5.集散控制系 统 6.现场总线控制系统。
（三）按信号形式分：
1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表
一、过程控制仪表与控制系统
回顾: 什么是自动控制?
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装置）， 使被控对象的工作状态或参数（压力、物位、流 量、温度、PH值等）自动地按照预定的规律运 行。
例:一贮罐液位控制系统。
要求贮罐液位保持一定，以满足生产需要；
图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。