热工测量仪表第一部分PPT课件
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热工仪表讲义_ppt课件
强绝缘
温度示值无穷大 热电阻或引线断路
更换热电阻，找到 断点重新接好
温度显示负值
热电阻接线有错或有短路 现象
改正接线，找出短 路处，加强绝缘
温度显示误差大 热电阻丝材料受腐蚀变质 更换热电阻
4、选型要点
连接方式：螺纹连接、法兰连接等。 量程范围：对于温度的测量，应保证工作温度在仪表量程的2/3 ～ 3/4处。 外护套材质：是否耐高温、耐腐蚀、耐磨等。 信号传输方式：2、3、4线制，电阻信号。 分度号选择：PT100、CU50等；电阻特性：如PT100特征为在标准条件下0度 时的测量电阻为100欧姆。 测量方式：表面式、插入式等，如为插入式还需对插入深度进行选择。
即： S
x
仪表的灵敏度反映了仪表对被 测参数变化的灵敏 程度，灵敏度越高，就越能观测微小的被测参数 变化。要提高仪表的灵敏度，可以采取增加放大 系统的放大倍数的方法来实现。
压力测量
1、基本概念
在物理概念中，压力是垂直作用在单位面积上的力。是工业生产中的重要参
数之一，在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力和真空度之分。所谓绝 对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号Pj表示。地面上 的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用Pq来表示。绝对压力与大气压力之 差，称为表压力，有Pb来表示。即Pb=Pj-Pq。当绝对压力值小于大气压力值时， 表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度，用Pz来表示。 ******1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米水柱。 ******
4、各种热电偶的分度表均是在参考端即温度t0为0 ℃的条件下得到的热电势 与温度之间的关系，因此，热电偶测温时，冷端温度必须为0 ℃，否则将产生 测量误差。而在工业上使用时，要使冷端温度保持在0 ℃是比较困难的，所以， 必须根据不同的使用条件和要求的测量精度，对热电偶冷端温度采用一些不 同的处理办法，常用的方法有如下几种： • 补偿导线延伸法 • 冰点法 • 计算修正法 • 仪表零点校正法 • 补偿电桥法
第一章 热工测量基础知识ppt课件
所以，该温度计的允许基本误差为±5 ℃。
请大家一定要 记住方法！
34
习题
10.>有一只分度号为K(EV-2)的工业用热电偶检定结果为： 标准表读数：400℃，600℃,800℃,1000℃,被检表读数： 405℃；602℃；802℃；999℃。求各点的误差,并判别是 否合格。
解： 因为，测量误差= 测量值－实际值 所以400℃时的测量误差=405℃-400℃=+5℃； 600℃时的测量误差=602℃-600℃=+2℃； 800℃时的测量误差=802℃-800℃=+2℃； 1000℃时的测量误差=999℃-1000℃=-1℃；
AM
100%
❖ 式中，r —— 引用误差；
δ—— 绝对误差；
A上，A下—— 仪表测量范围上、下限值。 AM ——仪表量程 AM= A上-A下
17
第三节 测量误差与测量精度
❖一、测量误差的概念（从数值上）
❖4、基本误差和允许误差
❖ 仪表在正常使用条件下，在仪表量程范围内，仪表最大的
绝对误差δmax与量程AM之比的百分数成为仪表的基本误差
30
第四节 测量仪表的特性
❖1、静态特性
测量范围：
在允许的误差限内，测量仪表的被测量值的 范围，上限、下限之差为量程。
准确度等级
根据测量仪表准确度大小所划分的等级和范 仪表精围度。：我们将仪表的允许误差去掉百分号，它的绝对
值称为仪表精度等级，它是由国家规定的一系列数字表示 的，如0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0等，数值越小， 仪表的准确度越高。
➢ 减少仪器误差的主要途径是根据具体测量任务，正 确地选择测量方法和使用测量仪器。
❖ 2、人员误差
请大家一定要 记住方法！
34
习题
10.>有一只分度号为K(EV-2)的工业用热电偶检定结果为： 标准表读数：400℃，600℃,800℃,1000℃,被检表读数： 405℃；602℃；802℃；999℃。求各点的误差,并判别是 否合格。
解： 因为，测量误差= 测量值－实际值 所以400℃时的测量误差=405℃-400℃=+5℃； 600℃时的测量误差=602℃-600℃=+2℃； 800℃时的测量误差=802℃-800℃=+2℃； 1000℃时的测量误差=999℃-1000℃=-1℃；
AM
100%
❖ 式中，r —— 引用误差；
δ—— 绝对误差；
A上，A下—— 仪表测量范围上、下限值。 AM ——仪表量程 AM= A上-A下
17
第三节 测量误差与测量精度
❖一、测量误差的概念（从数值上）
❖4、基本误差和允许误差
❖ 仪表在正常使用条件下，在仪表量程范围内，仪表最大的
绝对误差δmax与量程AM之比的百分数成为仪表的基本误差
30
第四节 测量仪表的特性
❖1、静态特性
测量范围：
在允许的误差限内，测量仪表的被测量值的 范围，上限、下限之差为量程。
准确度等级
根据测量仪表准确度大小所划分的等级和范 仪表精围度。：我们将仪表的允许误差去掉百分号，它的绝对
值称为仪表精度等级，它是由国家规定的一系列数字表示 的，如0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0等，数值越小， 仪表的准确度越高。
➢ 减少仪器误差的主要途径是根据具体测量任务，正 确地选择测量方法和使用测量仪器。
❖ 2、人员误差
热工显示仪表ppt课件
• 编码：将量化的结果变换成对应的二 进制码或其他码制的过程。
3.非线性补偿：用显示值和数字式显示仪表输入信号间具有的一定 规律的非线性关系，克服感受件、变送器的非线性特性，最终使输 入信号与被测参数成线性关系。
4.标度变换：对测量信号进行量纲运算，从而使数字式显示仪表能 以被测原始参数值的形式直接反映被测参数的大小。
滑线电阻Rp滑动触点位于最右端，电桥输出电压与被测电压最大 值平衡，仪表测量上限Exmax=I1（R6+RP）-I2R2（n=1）。则仪表量 程A=Exmax -Exmin=I1RP。
5.R4：上支路限流电阻-与R6、RP配合，保证上支路电流I1=4mA。
（三）自动电子电位差计的工作过程分析 1.Ex=EAB,E=Ex-EAB=0时 2.Ex=EAB条件下,Ex增加，E=Ex-EAB>0时 3.Ex=EAB条件下,Ex减少，E=Ex-EAB<0时
三 数字式显示仪表
一、数字式显示仪表的特点 显示直观，没有人为视觉误差，测量速度快，准确度高，
便于和计算机连接作为计算机的输入通道。
二、数字式显示仪表的基本组成
前模 被测参数 感 变 置 数
受送 放 转 件器 大 换
器器
非 线标 性度 补变 偿换
显 示 记 录 装 置
1.前置放大器：将感受件输出信号或其他输入信号放大， 便于模数转换器或非线性补偿电路正常工作。
三、手动平衡电桥
Rx是被测电阻，R1、R2是用锰铜 线绕制的固定电阻，R是滑线电阻， G是检流计。
调整R的大小使检流计G指零，电 桥处于平衡状态，则
R1Rx=nRR2（n＝0~1）。
即
Rx
nR
R2 R1
。
被测电阻Rx的大小与滑动点的位置一一对应。
3.非线性补偿：用显示值和数字式显示仪表输入信号间具有的一定 规律的非线性关系，克服感受件、变送器的非线性特性，最终使输 入信号与被测参数成线性关系。
4.标度变换：对测量信号进行量纲运算，从而使数字式显示仪表能 以被测原始参数值的形式直接反映被测参数的大小。
滑线电阻Rp滑动触点位于最右端，电桥输出电压与被测电压最大 值平衡，仪表测量上限Exmax=I1（R6+RP）-I2R2（n=1）。则仪表量 程A=Exmax -Exmin=I1RP。
5.R4：上支路限流电阻-与R6、RP配合，保证上支路电流I1=4mA。
（三）自动电子电位差计的工作过程分析 1.Ex=EAB,E=Ex-EAB=0时 2.Ex=EAB条件下,Ex增加，E=Ex-EAB>0时 3.Ex=EAB条件下,Ex减少，E=Ex-EAB<0时
三 数字式显示仪表
一、数字式显示仪表的特点 显示直观，没有人为视觉误差，测量速度快，准确度高，
便于和计算机连接作为计算机的输入通道。
二、数字式显示仪表的基本组成
前模 被测参数 感 变 置 数
受送 放 转 件器 大 换
器器
非 线标 性度 补变 偿换
显 示 记 录 装 置
1.前置放大器：将感受件输出信号或其他输入信号放大， 便于模数转换器或非线性补偿电路正常工作。
三、手动平衡电桥
Rx是被测电阻，R1、R2是用锰铜 线绕制的固定电阻，R是滑线电阻， G是检流计。
调整R的大小使检流计G指零，电 桥处于平衡状态，则
R1Rx=nRR2（n＝0~1）。
即
Rx
nR
R2 R1
。
被测电阻Rx的大小与滑动点的位置一一对应。
热工测量仪表第一部分PPT课件
本节课学习内容—绪 论
1.1 测量的基本知识 1.2 测量的方法 1.3 测量的分类 1.4 测量误差及不确定度 1.5 测量系统 1.6 测量技术的发展状况
绪论
1.1 测量的基本知识
测量：
对客观事物取得数量概念的一种认知过程 操作人员按照测量环境、测量方法和规定的要求，使用测量设 备完成对测量对象某一方面具体的量化的一组操作过程。
No Image
仪器仪表与自动化
随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生 产过程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置 的眼睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅 仅是工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神 经和手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、 网络技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为 化工企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经 营管理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等 方面的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。 仪表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位， 工艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、 转速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、 显示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的 好坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影 响到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
19世纪到20世纪，工业革命和现代化大规模生产促 进了新学科和新技术的发展。现代仪器仪表已成为测量 、控制和实现自动化必不可少的技术工具。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
32
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
热工测量仪表基础知识培训课件
• 二、主要技术参数 • 1．温度计分为轴向型，径向型，135°三种型式。 • 2．温度计的精度等级为1级，1.5级、2.5级。 • 3．保护管的材料一般为1Gr18Ni9Ti不锈钢和钛合金，其所能承受的
公斤压力可达到64Kf/cm2。
• 4．温度计的接点为上、下限（常开），单限、双上限。
节
位
代号
• 2．热电偶的结构形式 • 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： • 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； • 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； • 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； • 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
• 3．热电偶冷端的温度补偿
变面积式流量计的主要形式 是转(浮)子流量计，是由锥形玻 璃管和浮子组成，浮子能在垂直 安装的锥形玻璃管内上下移动。 被测流体自下向上流过管壁与浮 子之间环隙时，托起浮子向上， 这时管与浮子之间的环隙面积增 大，直到浮子两边压差所形成的 力与浮子重力相等时，浮子便处 在一个平衡位置。
流量变化时浮子两边压差所 形成的力也随之变化，使浮子又 在一个新的位置上重新平衡，浮 子浮起的高度即为流量计的读数。
表示意义
第一位
W
温度测量仪表
第二位 第
S
金属膨胀式温
度计
一
第三位
S
感温元件为
节
热双金属片
X
带电接点
第四位
度计保护管浸入被测介质中的长度必 须大于感温元件的长度，一般浸入长度大于75mm ，0-50℃量程的浸入长度大于150mm，以保证测量 的准确性。
• 2．双金属温度计在保管、使用安装及运输中，应 避免碰撞，保护管，切勿使保管弯曲变形及将表 壳当表板手用。
《热工测量仪表》课件
物位测量仪表是用于测量液体或固体 物料位置的仪表，包括浮球液位计、 雷达液位计、超声波液位计和称重传 感器等。
物位测量仪表广泛应用于石油、化工 、电力、制药等领域，用于监测和控 制各种设备和工艺过程的物位参数。
物位测量仪表的原理基于浮力原理、 电磁波和力学原理等，通过测量物料 位置的变化来反映物料的液位或重量 参数。
根据测量精度要求选择合适精度 的仪表，以确保测量结果的准确 性。
安装与调试
01
安装位置
根据测量需求和安全 要求，确定仪表的安 装位置。
02
调试步骤
按照制造商提供的说 明书进行安装和调试 ，确保仪表正常工作 。
03
电缆连接
正确连接信号电缆， 避免信号干扰和短路 。
04
校准与测试
在安装完成后进行校 准和测试，确保仪表 的准确性和可靠性。
进行显示。
应用领域
工业生产
在化工、钢铁、电力等工业生产过程中，需要使用各种热工测量 仪表对工艺参数进行实时监测和控制。
科学研究
在物理、化学、生物学等科学研究中，热工测量仪表用于实验数据 的采集和记录。
环境保护
在环境监测中，热工测量仪表用于测量温度、压力、流量等参数， 以评估环境污染状况。
02
热工测量仪表的种类
分类
根据测量参数的不同，热工测量仪表 可分为温度仪表、压力仪表、流量仪 表等。
工作、热电阻、热敏电阻等原理，将温度转换为电信
号，再通过电子线路进行放大和显示。
压力仪表
02
基于压力传感器的原理，将压力转换为电信号，通过电子线路
进行放大和显示。
流量仪表
03
利用涡街原理、超声波原理等，测量流体流量并转换为电信号
热工仪表基础知识讲义ppt课件
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
质量的提高都有很大的影响。
8
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。
t0
t0
2
3
1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
7
1、 温度的测量与变送
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。 组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热 端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电 子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势， 一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
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
1
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、
热工测量及仪表 ppt课件
9
ppt课件 ppt课件 ppt课件
10
接触式测温法是使感温元件直接与被
测物体或直接与被测介质接触，感受
被测物体或被测介质的温度变化。
膨胀式、压力式、热电阻与热电偶温
度计
ppt课件 pLeabharlann t课件 ppt课件 11膨胀式温度计
ppt课件 ppt课件 ppt课件
12
压力式温度计
ppt课件 ppt课件 ppt课件
2
温度的宏观概念是建立在热平衡基础 上的。任意两个冷热程度不同的物体 相互接触，它们之间必然会发生热交 换现象，热量要从温度高的物体传向 温度低的物体，直到两物体之间的温 度完全一致时，这种热传递现象才能 停止。热力学第零定律
ppt课件 ppt课件 ppt课件 3
2．温标 温标是温度数值化的标尺。各种温度计 的刻度数值均由温标确定。 华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国 际实用温标。
ppt课件 ppt课件 ppt课件 22
从以上式子可以得到如下结论：
热电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材 料和材料两端连接点所处的温度有关，与热电 偶丝的直径、长度及沿程温度分布无关。 只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶， 相同材料组成的闭合回路不会产生热电势。 热电偶的两个热电极材料确定之后，热电势的 大小只与热电偶两端接点的温度有关。如果 T0 已知且恒定，则f（T0）为常数，回路总热电势 EAB（T，T0）只是温度T的单值函数。
ppt课件 ppt课件 ppt课件 17
1．接触电势
ppt课件 ppt课件 ppt课件
18
E AB (T)
KT NA (T) ln e NB (T)
热工测量仪表第一章基础概念PPT课件
可见，如果量程选择适当，用1.0级电压表进行测量与用0.5 级一样准确。考虑到仪表等级越高，成本越高，故应选择1.0 级电压表进行测量。
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
热工仪表知识.ppt
特点及适用场合：
反应较快，测量范围较广、精度可达0.2％，便于远距 离传送。所以在生产过程中可以实现压力自动检测、自动 控制和报警，适用于测量压力变化快、脉动压力、高真空 和超高压的场合。
第四节：智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准信号叠加
按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成 一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。
单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够
独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）相互联系 而组合起来的一种仪表
转子流量计的特点：
转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。 它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特 点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm 的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流 量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而 上地通过转子流量计。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
优点:
应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟; 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生
产。
缺点:
测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
热工仪表知识
目录
第一章 测量仪表基本知识 第二章 压力测量仪表 第三章 流量测量仪表 第四章 物位测量仪表 第五章 温度测量仪表
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
反应较快，测量范围较广、精度可达0.2％，便于远距 离传送。所以在生产过程中可以实现压力自动检测、自动 控制和报警，适用于测量压力变化快、脉动压力、高真空 和超高压的场合。
第四节：智能型压力变送器
高可靠性的微控制器及高精度温度补偿； 将被测介质的压力信号转换成4~20mADC标准信号叠加
按仪表组合形式：可以分为 基地式仪表:将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成 一个整体，并且可就地安装的的一类仪表。
单元组合仪表:以统一的标准信号，将对参数的测量、变送、显示及控制等各种能够
独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）相互联系 而组合起来的一种仪表
转子流量计的特点：
转子流量计是工业上和实验室最常用的一种流量计。 它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特 点。转子流量计适用于测量通过管道直径D<150mm 的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。使用时流 量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而 上地通过转子流量计。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
优点:
应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长; 应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟; 检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生
产。
缺点:
测量精度普遍偏低; 范围度窄,一般仅3:1~4:1; 现场安装条件要求高; 压损大(指孔板、喷嘴等)。
热工仪表知识
目录
第一章 测量仪表基本知识 第二章 压力测量仪表 第三章 流量测量仪表 第四章 物位测量仪表 第五章 温度测量仪表
第一章 测量仪表基本知识
第一节：热工自动化仪表的分类
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B类不确定度的评定
不确定度评定的信息来源
（1）以前的观测数据； （2）对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验； （3）生产部门提供的技术说明文件； （4）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等别 或级别，包括目前仍在使用的极限误差、最大允许误差等； （5）手册或某些资料给出的参数数据及其不确定度； （6）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限r 或复现性限R。
绪论
不确定度：合理地赋予测量之值的分散性、与测量结果相联系的 参数。 不确定度与误差的区别：不确定度是说明被测量之值分散性的参 数，它不说明测量结果是否接近真值。它表征的是测量结果的质 量。 不确定度的评定方法 A类不确定度的评定 a 算数平均值 b 单次测量的实验标准差 c 算数平均值标准差
绪论Leabharlann 绪论4. 工程测量和精密测量
区别：对测量误差的要求等级
1.4 测量误差与测量不确定度
测量值与真值之差异称为误差 △x=x-μ
真值的分类： (1)理论真值；(2)约定真值；(3)相对真值
绪论
误差的分类： 系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次
测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
随机误差：在实际相同条件下，多次测量同一量值时，绝
本节课学习内容—绪 论
1.1 测量的基本知识 1.2 测量的方法 1.3 测量的分类 1.4 测量误差及不确定度 1.5 测量系统 1.6 测量技术的发展状况
绪论
1.1 测量的基本知识
测量：
对客观事物取得数量概念的一种认知过程 操作人员按照测量环境、测量方法和规定的要求，使用测量设 备完成对测量对象某一方面具体的量化的一组操作过程。
绪论
一、核查的目的和作用
1、对测量过程进行控制； 2、确保测量设备始终处于受控状态； 3、保证测试和校准结果质量。
通过核查可以对各种因素进行综合控制，及时发现 测量过程的变化趋势，并采取预防措施，从而实时地控制 测量过程，使之保持在规定的要求之内，使测量过程处于 质量控制之中。
绪论
二、核查方法与核查标准
对值和符号无法预计的测量误差。
粗大误差：在一定的测量条件下，超出规定条件下预期的
误差。
误差间的转换：系统误差与随机误差之间的转化。
绪论
测量的准确度、正确度和精确度
测量准确度：测量结果与被检物的真值接近的程度。 是测量结果中系统误差与随机误差的综合，系统误 差和随机误差都很小，其准确度才高。 测量精密度：又称精度，代表检验结果中的随机误 差大小程度
绪论
1.3 测量分类： 1. 静态测量和动态测量
2. 区别：被测量是否随时间变化（长度和弹道轨迹）
2. 等精度测量和不等精度测量
区别：多次测量过程中所用的仪表、方法、条件和人员是否发 生改变
3. 电量测量和非电量测量
是否运用电子学完成对测量值的转化与表征 3.1 表征电磁能的量：电压、电流、功率、电场、噪声等； 3.2 表征信号特征的量：频率、相位和波形参数等； 3.3 表征元件和电路参数的量：电阻、电容、电感等； 3.4 表征网络特征的量：带宽等。
max
=
△x max xFS
?100%
其中后两种不常用
绪论
减少误差的方法-核查
测试和校准检测数据要采用核查的方式控制测试和校 准过程的质量，比对同系列检测设备的检测数据，来旁证 实验室测试或校准结果的正确性，确保测试和校准结果准 确、可信，使委托方满意。
核查和比对的结果也是实验室向认可机构证明其能力 的有力证据。本节将介绍采用统计技术进行核查的方法， 以及能力测试、比对结果数据处理方法。
热工测量仪表
2013.3.15
本课程的学习内容
一、温度仪表 二、压力仪表 三、流量仪表 四、液位仪表 五、特殊仪表(振动、位移) 六、分析仪表
现代测量技术
=△x?100%
xFS
温度测量
压力表
物位测量
No Image
流量测量
分析仪表
可燃气体检测仪 在线分析仪表 . 在线色谱分析 . 在线露点分析 . 在线CO2分析
测量的构成要素：
(1)测量对象与被测量；(2)测量环境； (3)测量方法；(4)测量单位； (5)测量资源(仪器、设施及人员等)；(6)数据处理和测量数据
绪论
1.2 测量方法： 直接测量－从测量器具中直接获得被测量的量值 间接测量－由直接测量值，通过函数关系计算出 组合测量－用直接或间接测量所得的量值，列出一 组方程，通过解方程组求得被测量值
绪论
（二）测量不确定度的来源 （1）对被测量的定义不完整或不完善 （2）实现被测量定义的方法不理想 （3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量 （4）对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善 （5）对模拟仪器的读数存在人为偏移 （6）测量仪器的分辨力或鉴别力不够 （7）赋予计量标准的值或标准物质的值不准 （8）引用于数据计算的常量和其它参量不准 （9）测量方法和测量程序的近似性和假定性 （10）在表面上看完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化
No Image
仪器仪表与自动化
随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生 产过程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置 的眼睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅 仅是工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神 经和手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、 网络技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为 化工企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经 营管理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等 方面的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。 仪表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位， 工艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、 转速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、 显示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的 好坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影 响到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
精密度高 准确度高
真值
精密度低
精密度高 准确度低
·
准确度高
准确度低
准确度最低
绪论
误差的来源： 一、测量设备误差： 1、标准器件误差 2、装置误差 3、附件误差 二、测量方法误差 三、环境误差 四、测量人员误差
绪论
误差分类： 绝对误差：真值与测量值之差 相对误差：绝对误差与真值之比
引用相对误差
最大引用误差
1.核查方法 (1)用有证标准物质或二级标准物质进行核查 (2)参加能力测试或实验室比对 (3)用相同或不同的方法进行重复测试 (4)对保留的被测件进行再测试或再校准 (5)比较被测件不同特性测量结果的相关性 2.核查标准 选择稳定性好的被测件，用来观察测量过程的变化，按 事先设计的核查方案进行核查。
不确定度评定的信息来源
（1）以前的观测数据； （2）对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验； （3）生产部门提供的技术说明文件； （4）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等别 或级别，包括目前仍在使用的极限误差、最大允许误差等； （5）手册或某些资料给出的参数数据及其不确定度； （6）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限r 或复现性限R。
绪论
不确定度：合理地赋予测量之值的分散性、与测量结果相联系的 参数。 不确定度与误差的区别：不确定度是说明被测量之值分散性的参 数，它不说明测量结果是否接近真值。它表征的是测量结果的质 量。 不确定度的评定方法 A类不确定度的评定 a 算数平均值 b 单次测量的实验标准差 c 算数平均值标准差
绪论Leabharlann 绪论4. 工程测量和精密测量
区别：对测量误差的要求等级
1.4 测量误差与测量不确定度
测量值与真值之差异称为误差 △x=x-μ
真值的分类： (1)理论真值；(2)约定真值；(3)相对真值
绪论
误差的分类： 系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次
测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
随机误差：在实际相同条件下，多次测量同一量值时，绝
本节课学习内容—绪 论
1.1 测量的基本知识 1.2 测量的方法 1.3 测量的分类 1.4 测量误差及不确定度 1.5 测量系统 1.6 测量技术的发展状况
绪论
1.1 测量的基本知识
测量：
对客观事物取得数量概念的一种认知过程 操作人员按照测量环境、测量方法和规定的要求，使用测量设 备完成对测量对象某一方面具体的量化的一组操作过程。
绪论
一、核查的目的和作用
1、对测量过程进行控制； 2、确保测量设备始终处于受控状态； 3、保证测试和校准结果质量。
通过核查可以对各种因素进行综合控制，及时发现 测量过程的变化趋势，并采取预防措施，从而实时地控制 测量过程，使之保持在规定的要求之内，使测量过程处于 质量控制之中。
绪论
二、核查方法与核查标准
对值和符号无法预计的测量误差。
粗大误差：在一定的测量条件下，超出规定条件下预期的
误差。
误差间的转换：系统误差与随机误差之间的转化。
绪论
测量的准确度、正确度和精确度
测量准确度：测量结果与被检物的真值接近的程度。 是测量结果中系统误差与随机误差的综合，系统误 差和随机误差都很小，其准确度才高。 测量精密度：又称精度，代表检验结果中的随机误 差大小程度
绪论
1.3 测量分类： 1. 静态测量和动态测量
2. 区别：被测量是否随时间变化（长度和弹道轨迹）
2. 等精度测量和不等精度测量
区别：多次测量过程中所用的仪表、方法、条件和人员是否发 生改变
3. 电量测量和非电量测量
是否运用电子学完成对测量值的转化与表征 3.1 表征电磁能的量：电压、电流、功率、电场、噪声等； 3.2 表征信号特征的量：频率、相位和波形参数等； 3.3 表征元件和电路参数的量：电阻、电容、电感等； 3.4 表征网络特征的量：带宽等。
max
=
△x max xFS
?100%
其中后两种不常用
绪论
减少误差的方法-核查
测试和校准检测数据要采用核查的方式控制测试和校 准过程的质量，比对同系列检测设备的检测数据，来旁证 实验室测试或校准结果的正确性，确保测试和校准结果准 确、可信，使委托方满意。
核查和比对的结果也是实验室向认可机构证明其能力 的有力证据。本节将介绍采用统计技术进行核查的方法， 以及能力测试、比对结果数据处理方法。
热工测量仪表
2013.3.15
本课程的学习内容
一、温度仪表 二、压力仪表 三、流量仪表 四、液位仪表 五、特殊仪表(振动、位移) 六、分析仪表
现代测量技术
=△x?100%
xFS
温度测量
压力表
物位测量
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流量测量
分析仪表
可燃气体检测仪 在线分析仪表 . 在线色谱分析 . 在线露点分析 . 在线CO2分析
测量的构成要素：
(1)测量对象与被测量；(2)测量环境； (3)测量方法；(4)测量单位； (5)测量资源(仪器、设施及人员等)；(6)数据处理和测量数据
绪论
1.2 测量方法： 直接测量－从测量器具中直接获得被测量的量值 间接测量－由直接测量值，通过函数关系计算出 组合测量－用直接或间接测量所得的量值，列出一 组方程，通过解方程组求得被测量值
绪论
（二）测量不确定度的来源 （1）对被测量的定义不完整或不完善 （2）实现被测量定义的方法不理想 （3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量 （4）对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善 （5）对模拟仪器的读数存在人为偏移 （6）测量仪器的分辨力或鉴别力不够 （7）赋予计量标准的值或标准物质的值不准 （8）引用于数据计算的常量和其它参量不准 （9）测量方法和测量程序的近似性和假定性 （10）在表面上看完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化
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仪器仪表与自动化
随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生 产过程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置 的眼睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅 仅是工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神 经和手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、 网络技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为 化工企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经 营管理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等 方面的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。 仪表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位， 工艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、 转速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、 显示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的 好坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影 响到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
精密度高 准确度高
真值
精密度低
精密度高 准确度低
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准确度高
准确度低
准确度最低
绪论
误差的来源： 一、测量设备误差： 1、标准器件误差 2、装置误差 3、附件误差 二、测量方法误差 三、环境误差 四、测量人员误差
绪论
误差分类： 绝对误差：真值与测量值之差 相对误差：绝对误差与真值之比
引用相对误差
最大引用误差
1.核查方法 (1)用有证标准物质或二级标准物质进行核查 (2)参加能力测试或实验室比对 (3)用相同或不同的方法进行重复测试 (4)对保留的被测件进行再测试或再校准 (5)比较被测件不同特性测量结果的相关性 2.核查标准 选择稳定性好的被测件，用来观察测量过程的变化，按 事先设计的核查方案进行核查。