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3 过程检测技术
第三章 过程检测技术
10/25/2019
过程装备控制工程
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3 过程检测技术
本章教学目标和要求： 1、了解有关测量及误差的基本知识。 2、了解各种测量仪表的测量原理；掌握压力计、 温度仪表、流量仪表以及液位计的选用。 3、了解传感器的特性、标定方法以及传感器的 选用。 4、 掌握计算机测试系统的基本结构以及各元器 件的作用；了解计算机测试系统的设计步骤。
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法 ④静态测量和动态测量 静态测量：被测参数恒定不变。 动态测量：被测参数随时间变化而变。
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法
（2）直接测量法
①直接比较测量法
将被测量直接与已知其值的同类量进行比较的测量方 法。 ②微差测量法 将被测量与同它的量值只有微小差别的已知量相比较， 并测出这两个量值间的差值以确定被测量的测量方法。
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3.1.3 测量方法 （2）直接测量法 ③零位测量法 零位测量法是通过调整一个或几个与被测量有已知平 衡关系（或已知其值）的量，用平衡法确定被测量的 测量方法。 零位测量法又称补偿测量法或平衡测量法，它可以获 得较高的精度，但是测量的过程比较复杂。
与设备。
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3.1 测量基本知识
3.1.2 测量单位 数值为1的某量，称为该量的测量单位或计量单位。
长度：m 力：N 时间：s
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法
（1）测量方法的分类
测量的具体方法是由被测量的种类、数值的大小、所 需要的测量精度、测量速度的快慢等一系列的因素所 决定的。
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3.1 测量基本知识
3.1.4 测量仪表和设备 （3）显示件（显示器）
显示器的作用是向观察者显示被测量数值的大小，它 可以是瞬时量的显示、累积量的显示、越限报警等， 也可以是相应的记录显示。
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3.2 误差基本知识
3.2.1 误差基础
（1）测量误差及分类
①系统误差：是指在相同条件下，多次测量同一被测 量值的过程中出现的一种误差，它的绝对值和符号或 者保持不变，或者在条件变化时按某一规律变化。
②随机误差：又称偶然误差，它是在相同条件下多次 测量同一被测量值的过程中所出现的绝对值和符号以 不可预计的方式变化的误差。
③粗大误差：明显地歪曲测量结果的误差称为粗大误 差。
测量方法：指实现被测量与单位进行比较并取得比值 所采用的方法。
测量原理：指仪器、仪表工作所依据的物理、化学等 具体效应。
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法
①直接测量与间接测量
直接测量法：将被测量与单位能直接比较，立即得到 比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方 法。
3.1 测量基本知识
3.1.1 测量的概念 目的：为了准确地获取表征被测对象特征的某些参数 的定量信息。 测量：用实验的方法，借助一定的仪器或设备，把被 测量与其单位进行比较，求取二者之比值，从而得到 被测量数值大小的过程。
X 0 x0 u
被测量 二者比值
单位
测量过程的三要素：测量单位，测量方法，测量仪器
不等精度测量法：在测量过程中，测量环境条件有部 分不相同或全部不相同，所得的结果的可靠度不同。
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3.1.3 测量方法 ③接触测量和非接触测量 接触测量：仪表的某一部分必须接触被测对象。 非接触测量：仪表的任何一部分均不与被测对象接触。
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3.2 误差基本知识
3.2.1 误差基础 （2）测量的精密度、准确度和精确度 ①精密度 对同一被测量进行多次测量，测量的重复性 程度称为精密度。
②准确度 对同一被测量进行多次测量，测量值偏离被 测量真值的程度称为准确度。
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本章的重难点： 学习重难点： 1、掌握过程设备的测试技术，包括过程测量的 基本概念和误差基本知识； 2、压力、温度、流量、液位、物质成分等参数 的测量原理、方法及应用； 3、新型传感器及计算机辅助测试系统。
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测量仪器仪表与设备可以由许多单独的部件组成，也 可以是一个不可分的整体。前者构成的是检测系统， 属于复杂仪表，多用于实验室；后者是简单仪表，应 用极为广泛。
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3.1.4 测量仪表和设备 （1）感受件（传感器） 传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。 它的作用是感受被测量的变化，直接从对象中提取被 测量的信息．并转换成一相应的输出信号。 对传感器的要求： ①准确性； ②稳定性； ③灵敏性。
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3.1 测量基本知识
3.1.4 测量仪表和设备 （2）中间件（变送器或变换器）
变换器是检测仪表中的中间环节，它由若干个部件组 成，它的作用是将传感器的输出信号进行变换，实现 放大、远距离传送、线性化处理或转变成规定的统一 信号，供给显示器等。
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法 （3）间接测量法 通过对与被测量有函数关系的其他量进行测量，才能 得到被测量值的测量方法，称为间接测量法。如测物 体的密度或重力加速度等。
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3.1.4 测量仪表和设备
间接测量法：先测出一个或几个与被测量有一定函数 关系的其他量，然后根据此函数关系计算出被测量的 数值。
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3.1 测量基本知识
3.1.3 测量方法 ②等精度测量法与不等精度测量法
等精度测量法：在测量过程中，使影响测量误差的各 因素保持不变，对同一被测量值进行次数相同的重复 测量。