过程装备与控制技术课件

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仪表的性能指标
2 变差（迟滞误差）： 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。
仪 表 的 指 示 值
反行程 最大绝对误差 正行程 被测变量
H max h 100% 满量程Ymax
稳定性 经济性 耐腐蚀 灵敏性 低能耗

准确性
测量及误差理论
(2)中间件(变送器或变换器)
★作用——
将传感器的输出信号进行变换，实现放大、远传、线性 化处理或转变成规定的统一信号，供给显示器等。
★要求——
能准确稳定地传输、放大和转换信号，且受外界其 他因素的干扰影响小，变换信号的误差小。
测量及误差理论
max 允 100% k % x上 x下
去掉%和±并与国家精度等级相比，取相等或高档的精度
仪表的性能指标
例:某反应器内的最高温度500℃。根据工艺要求，允许的最大绝 对误差不超过+7℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以 上要求？ 解：根据工艺要求： 仪表的量程上限：X上=2 X
Max=
1000℃
仪表的允许引用误差为：
允
max 7 100% 100% 0.7% x上 x下 1000 0
去掉±、%，0.5＜0.7＜1.0，所以选精度等级0.5的仪表才能满 足工艺要求。精度等级1.0的仪表，其允许引用误差为±1.0%， 超过了工艺上允许的数值.
仪表的性能指标
仪表技术指标
仪表使用指标
仪表的性能指标
1.精确度: 是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规 定的正常情况下，仪表所允许的引用误差。
允
max 100 % k % x上 x下
精确等级： 将仪表允许的引用误差±号及%号去掉，和国家规 定的精度等级比较后，确定仪表的精度等级 国家规定的精确度等级有：
(3)显示件(显示器)
★作用—— 显示被测量数值的大小，有瞬时量显示、 累积量显示、越限报警等，也可以是相应的记录显示。 ★显示方式—— 指示式(模拟式显示)、数字式和屏幕式( 图像显示式)。
传感器往往也被称为敏感元件、一次仪表，显示仪表 常被称为二次仪表。
测量及误差理论
测量误差的表示方法
绝对误差
引用误差: δ=△max/（x上－x下）= 0.5% 仪表读数的修正值: C= X0 － X指 = 5 ℃
测量及误差理论
仪表的性能指标
误差 精度等级 使用寿命 灵敏度 功耗 仪表经济指标 变差 价格 量程 响应时间 漂移 操作维修是否方便 运行是否可靠安全 抗干扰与防护能力的强弱 重量体积的大小 自动化程度的高低
测量及误差理论
▴测量仪器与设备
组成环节——
传感器，变换器，显示器以及连接各环节的传输通道
组成框图
图1 检测仪表的组成框图
测量及误差理论
(1) 感受件(传感器〕
——检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。

作用——感受被测量的变化，直接从对象中提 取被测量的信息，并转换成相应的输出信号。 对传感器的要求：
▲（2）如何根据工艺要求： ① 选择合适精度等级的仪表 ② 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求
即仪表的量程N和精度等级都已知，判断仪表是否满足 工艺要求。 先算出仪表的： 再测出仪表的： 再比较： △允max=N×δ% △测max=X指－X0 合格 不合格 △测max ＞ △允max
△测max ≤ △允max
仪表的性能指标
例：一台精度等级为0.5，量程范为600∽1200℃的电子 电位差计，校验时，其中的某一点最大绝对误差是 4℃ ，问此表是否合格？ 解：根据工艺上的要求，仪表的允许的最大误差为： △允max=N×δ% =（1200－600） × 0.5% =3 ℃ 而△测max= 4℃ ＞ 3 ℃ 需重新进行校验。 所以此表不合格，
高 精度等级 低 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.6，2.5，4.0。 标准用表 准确测量用表 工业上用表 1.5 2.5
仪表的性能指标
在实践中常遇到以下两类问题 ： （1）如何给仪表定精度等级？ （2）如何根据工艺要求选择合适精度等级的仪表或判断现有的 仪表精度等级是否满足工艺要求？ ▲（1）如何给仪表定精度等级： 即已知仪表的量程N和与精度等级高一级的标准表校验时的最 大绝对误差。求出允许误差，去掉±、%和国家精度等级比，取相 等或低档的精度等级。
允
max 100% k % x上 x下
仪表的性能指标
Байду номын сангаас
例: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：该仪表的允许的引用误差为：
max 4 允 100% 100% 0.8% x上 x下 700 200
引用误差：绝对误差折合成仪表测量范围（量程范围）的百分数 x上 ——仪表的测量上限 max 100% x下 ——仪表的测量下限
x上 x下
N ——仪表的量程（x上－x下）
例：若被测介质的实际温度为500℃，仪表的指示值为495℃， 仪表的量程为0～1000℃，试确定绝对误差、相对误差、引用误 差和对仪表的读数的修正值。 解: 绝对误差: 相对误差: △= X指－ X0 = 495－500=－5℃ y=△/X0 = -5/500×100% = -1%
理论上：
x指 x真
x指——测量仪表的指示值 x真——被测量的真实值
实际上：
x指 x0 x ——比所使用的仪表精度高一级
0
的仪表的读数（标准表的指示值）
相对误差：某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值x0之比 的百分数。 x x0 y 100% x0 x0
测量及误差理论
0.5＜0.8＜1.0
所以，该测温仪表的精度等级为1.0级。
仪表的性能指标
▲（2）如何根据工艺要求： ① 选择合适精度等级的仪表 ② 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求
① 如何选择合适精度等级的仪表 根据工艺条件确定仪表的量程N ：X上=（1.5~2）X工艺和 工艺允许的最大绝对误差△max 。求出：