(中职)化工仪表及自动化第一章PPT课件
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注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中， 往往用分辨力表示。
第一节 测量的基础知识
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。
内容物位提测量要
基本知识 差压式液位计
➢ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量原理 ➢ 零点迁移问题
其他液位计
➢ 电容式液位计 ➢ 玻璃式液位计 ➢ 浮力式液位计
温度测量
基本知识 测温元件
➢ 热电偶温度计 ➢ 热电阻温度计
测温元件的选用及安装
内容提要
显示仪表
第一节 测量的基础知识
用来检测这些参数的技术工具称为测量or检测仪表。 用来将这些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表通 常称为传感器。 当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时， 通常称为变送器。
第一节 测量的基础知识
一、测量过程与测量误差
测量过程在实质上都是将被测参数与其相应的测量单位 进行比较的过程，而测量仪表就是实现这种比较的工具。
测量误差指由仪表读得的被测值与被测量真值之间的差 距。通常有两种表示方法，即绝对误差和相对误差。
第一节 测量的基础知识
绝对误差
X测 X真
X测：仪表测量值, X真：被测量的真实值
解 该仪表的相对百分误差为
4 10 % 00.8%
702 000
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。
第一节 测量的基础知识
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？
3.灵敏度与灵敏限
仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引 起这个位移的被测参数变化量的比值。即 S
x
式中，S为仪表的灵敏度；Δα为指针的线位移或角位移； Δx为引起Δα所需的被测参数变化量。
仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参数 的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许 绝对误差的一半。
解 根据工艺上的要求，仪表的允许误差为
允 1 070 0 0 10 % 00.7%
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。
第一节 测量的基础知识
相对百分误差δ 测量范围 m测 a上 x 量 限范 值围 1下 0% 0限值
允许误差
允测仪 量表 范允 围许 上 测 的 限量 最 值范 差 大围 值 绝下 对 10限 % 误 0 值
第一节 测量的基础知识
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
仪表的 反应时 间有不 同的表 示方法
当输入信号突然变化一个数值后，输出 信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。
仪表的输出信号由开始变化到新稳态值 的63.2％（95％）所用的时间，可用来表示 反应时间。
第一节 测量的基础知识
三、工业仪表的分类
1. 按仪表使用的能源分类 气动仪表、电动仪表、液动仪表
小结
根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求 来选择仪表精度等级，情况是不一样的。根据仪表校验数据 来确定仪表精度等级时，仪表的允许误差应该大于（至少等 于）仪表校验所得的相对百分误差；根据工艺要求来选择仪 表精度等级时，仪表的允许误差应该小于（至多等于）工艺 上所允许的最大相对百分误差。
第一节 测量的基础知识
2.变差
变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测 量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由 小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得 到的两条特性曲线之间的最大偏差。
变差 测量范 最围 大 测 上 绝量 限 对范 值 差围 值 1下 0% 0限值
测量仪表的变差
第一节 测量的基础知识
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，就表征该仪表的精确度等级越高，也 说明该仪表的精确度越高。0.05级以上的仪表，常用来作为 标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多在0.5以下。
仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板 上。
举例
如： 1.5 1.0
第一节 测量的基础知识
优点
常用
以电为能源，信号之间联系比较方便，适宜于 远距离传送和集中控制；便于与计算机联用；现 在电动仪表可以做到防火、防爆，更有利于电动 仪表的安全使用。
缺点
一般结构较复杂；易受温度、湿度、电磁场、
放射性等环境影响。
第一节 测量的基础知识
化工仪表及自动化
第一章 化工测量与检测仪表
内容基础提知识要
测量过程与测量误差 仪表的品质指标 测量仪表的分类
压力测量
压力测量的基本知识及测压仪表 弹性式压力计 压力计的选用及安装
内容提要 流量测量 基本知识 差压式流量计 ➢ 节流原理 ➢ 标准节流装置 ➢ 选用及安装 转子流量计 其他流量计 ➢ 椭圆齿轮流量计 ➢ 电磁流量计 ➢ 漩涡流量计
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。
第一节 测量的基础知识
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。
由于真值无法得到，工程上 X指X标
X指：被校表读数值，X标 ：标准表读数值
相对误差
y X真
第一节 测量的基础知识
二、仪表的品质指标
1. 精确度（简称精度）
两大影响因素 绝对误差和仪表的测量范围
说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，仪表 的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对 误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。
第一节 测量的基础知识
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。
内容物位提测量要
基本知识 差压式液位计
➢ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量原理 ➢ 零点迁移问题
其他液位计
➢ 电容式液位计 ➢ 玻璃式液位计 ➢ 浮力式液位计
温度测量
基本知识 测温元件
➢ 热电偶温度计 ➢ 热电阻温度计
测温元件的选用及安装
内容提要
显示仪表
第一节 测量的基础知识
用来检测这些参数的技术工具称为测量or检测仪表。 用来将这些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表通 常称为传感器。 当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时， 通常称为变送器。
第一节 测量的基础知识
一、测量过程与测量误差
测量过程在实质上都是将被测参数与其相应的测量单位 进行比较的过程，而测量仪表就是实现这种比较的工具。
测量误差指由仪表读得的被测值与被测量真值之间的差 距。通常有两种表示方法，即绝对误差和相对误差。
第一节 测量的基础知识
绝对误差
X测 X真
X测：仪表测量值, X真：被测量的真实值
解 该仪表的相对百分误差为
4 10 % 00.8%
702 000
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。
第一节 测量的基础知识
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？
3.灵敏度与灵敏限
仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引 起这个位移的被测参数变化量的比值。即 S
x
式中，S为仪表的灵敏度；Δα为指针的线位移或角位移； Δx为引起Δα所需的被测参数变化量。
仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参数 的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许 绝对误差的一半。
解 根据工艺上的要求，仪表的允许误差为
允 1 070 0 0 10 % 00.7%
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。
第一节 测量的基础知识
相对百分误差δ 测量范围 m测 a上 x 量 限范 值围 1下 0% 0限值
允许误差
允测仪 量表 范允 围许 上 测 的 限量 最 值范 差 大围 值 绝下 对 10限 % 误 0 值
第一节 测量的基础知识
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
仪表的 反应时 间有不 同的表 示方法
当输入信号突然变化一个数值后，输出 信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。
仪表的输出信号由开始变化到新稳态值 的63.2％（95％）所用的时间，可用来表示 反应时间。
第一节 测量的基础知识
三、工业仪表的分类
1. 按仪表使用的能源分类 气动仪表、电动仪表、液动仪表
小结
根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求 来选择仪表精度等级，情况是不一样的。根据仪表校验数据 来确定仪表精度等级时，仪表的允许误差应该大于（至少等 于）仪表校验所得的相对百分误差；根据工艺要求来选择仪 表精度等级时，仪表的允许误差应该小于（至多等于）工艺 上所允许的最大相对百分误差。
第一节 测量的基础知识
2.变差
变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测 量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由 小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得 到的两条特性曲线之间的最大偏差。
变差 测量范 最围 大 测 上 绝量 限 对范 值 差围 值 1下 0% 0限值
测量仪表的变差
第一节 测量的基础知识
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，就表征该仪表的精确度等级越高，也 说明该仪表的精确度越高。0.05级以上的仪表，常用来作为 标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多在0.5以下。
仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板 上。
举例
如： 1.5 1.0
第一节 测量的基础知识
优点
常用
以电为能源，信号之间联系比较方便，适宜于 远距离传送和集中控制；便于与计算机联用；现 在电动仪表可以做到防火、防爆，更有利于电动 仪表的安全使用。
缺点
一般结构较复杂；易受温度、湿度、电磁场、
放射性等环境影响。
第一节 测量的基础知识
化工仪表及自动化
第一章 化工测量与检测仪表
内容基础提知识要
测量过程与测量误差 仪表的品质指标 测量仪表的分类
压力测量
压力测量的基本知识及测压仪表 弹性式压力计 压力计的选用及安装
内容提要 流量测量 基本知识 差压式流量计 ➢ 节流原理 ➢ 标准节流装置 ➢ 选用及安装 转子流量计 其他流量计 ➢ 椭圆齿轮流量计 ➢ 电磁流量计 ➢ 漩涡流量计
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。
第一节 测量的基础知识
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。
由于真值无法得到，工程上 X指X标
X指：被校表读数值，X标 ：标准表读数值
相对误差
y X真
第一节 测量的基础知识
二、仪表的品质指标
1. 精确度（简称精度）
两大影响因素 绝对误差和仪表的测量范围
说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，仪表 的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对 误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。