HG第三章檢測(cè)儀表與傳感器(概述)-位圖

1、1第三章 檢測(cè)儀表與傳感器第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 壓力壓力檢測(cè)及儀表檢測(cè)及儀表第三節(jié)第三節(jié) 流量流量檢測(cè)及儀表檢測(cè)及儀表第四節(jié)第四節(jié) 物位物位檢測(cè)及儀表檢測(cè)及儀表第五節(jié)第五節(jié) 溫度溫度檢測(cè)及儀表檢測(cè)及儀表本章小結(jié)本章小結(jié)2第一節(jié)第一節(jié) 概述概述q幾個(gè)有關(guān)的概念檢測(cè)儀表：檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中各相關(guān)參數(shù)的技術(shù)工具。包括壓力、流量、物位、溫度(四大熱工參數(shù))的檢測(cè)儀表及工業(yè)分析儀表（氣體成分分析、氧含量分析、溶液酸堿度、氣體濕度、物料含水量等）。傳感器：指能把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)于關(guān)系的電量或其它便于觀測(cè)的量的裝置。變送器：借助檢測(cè)元件檢測(cè)被測(cè)量，并轉(zhuǎn)化輸出為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的

2、傳感器（儀表）。電信號(hào)電信號(hào)：4-20mADC， 0-10mADC，1-5V等.氣壓信號(hào)氣壓信號(hào)：20-100Kpa.q主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：測(cè)量過(guò)程與測(cè)量誤差測(cè)量過(guò)程與測(cè)量誤差；儀表的性能指標(biāo)儀表的性能指標(biāo)； 工業(yè)儀表的工業(yè)儀表的分類。分類。3一、一、測(cè)量過(guò)程測(cè)量過(guò)程與與測(cè)量誤差測(cè)量誤差p測(cè)量過(guò)程：被測(cè)參數(shù)經(jīng)過(guò)一次或多次的信號(hào)能量形式的變換，最后獲得便于測(cè)量的信號(hào)能量形式，并由指針位移或數(shù)字形式顯示出來(lái)。例如：爐溫的測(cè)量，溫度直流毫伏信號(hào)指針位移p測(cè)量誤差：由于測(cè)量工具準(zhǔn)確性，觀測(cè)者的主觀性和外界環(huán)境條件變化及偶然因素的影響，使測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間總存在一定差值，常用以下兩種方法表示：絕

3、對(duì)誤差：儀表指示值xi與被測(cè)量真值xt之差(=xi-xt)， 可用標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)量值x0代替真值xt ，=xi-x0；相對(duì)誤差：某一點(diǎn)的絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值xt之比。000 xxxxyi4二、二、儀表的性能指標(biāo)l精度l變差l靈敏度，靈敏限，分辨力l線性度l反應(yīng)時(shí)間5二、二、儀表的儀表的性能指標(biāo)性能指標(biāo)p精確度：用來(lái)表征測(cè)量?jī)x表的精確程度，以便估計(jì)測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值的差距，簡(jiǎn)稱精度。精度不僅與測(cè)量的絕對(duì)誤差有關(guān)，還與測(cè)量?jī)x表的量程有關(guān)。例如量程分別為0500和0100的測(cè)溫儀表，若絕對(duì)誤差都為2時(shí)，量程大的儀表精度要比量程小的高。工業(yè)上常用相對(duì)百分誤差來(lái)表示量程對(duì)絕對(duì)誤差的影響。%100maxmax測(cè)量

4、范圍下限測(cè)量范圍上限量程用儀表允許誤差表示儀表精度，即相對(duì)百分誤差最大值。%100測(cè)量范圍下限測(cè)量范圍上限差值儀表允許的最大絕對(duì)誤允61、精度、精度國(guó)家利用儀表的允來(lái)統(tǒng)一規(guī)定儀表的精度等級(jí)精度等級(jí)。將儀表的允許相對(duì)百分誤差去掉“”號(hào)及“%”號(hào)，便可以確定儀表的精度等級(jí)。目前我國(guó)儀表常用精度等級(jí)有0.005, 0.05,0.02,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。精度等級(jí)的數(shù)值越小，該儀表的精度等級(jí)越高，儀表的精度也越高。0.05級(jí)以上的儀表，常用來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)表；工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大多使用0.5級(jí)以下的儀表。儀表的精度等級(jí)一般可用不同的符號(hào)形式標(biāo)志在儀表面板上，如 1.5 、

5、1.0 等。1.01.57精度等級(jí)精度等級(jí)的計(jì)算的計(jì)算例：例：某溫度計(jì)范圍為01000，出廠前校驗(yàn)各點(diǎn)結(jié)果如下：被較表02014026047068059031001標(biāo)準(zhǔn)表02004006007008009001000求出該溫度計(jì)的最大絕對(duì)誤差值；確定該溫度計(jì)的精度等級(jí)；解：最大絕對(duì)誤差為：706-700=6；精度等級(jí)為：6/1000100%=0.6%，為1.0級(jí)；82、變差、變差9變差的計(jì)算變差的計(jì)算例：某臺(tái)壓力表測(cè)量范圍為010MPa，校驗(yàn)得出下列數(shù)據(jù)：被較表正行程MPa01.98 3.96 5.94 7.97 9.99標(biāo)準(zhǔn)表MPa0246810被較表反行程MPa02.02 4.03 6.0

6、6 8.03 10.01求該壓力表的變差。計(jì)算該壓力表是否符合是否符合 1.0級(jí)級(jí)精度。解：解：變差為：(6.06-5.94)/10100%=1.2%； 精度為：(6-5.94)/10100%=0.6% ，符合1.0級(jí)精度，但變差1.2%超出儀表的允許誤差1.0% ， 所以：所以：該壓力表不符合1.0級(jí)精度要求。須檢修！103、靈敏度，靈敏度，靈敏限，分辨力靈敏度：儀表指針的線位移或角位移，與引起這個(gè)位移的被測(cè)參數(shù)變化量之比。xS：指針的線位移或角位移；x：引起所需的被測(cè)參數(shù)變化量。靈敏限：能夠引起儀表指針發(fā)生動(dòng)作的被測(cè)參數(shù)的最小變化量。靈敏限的數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許絕對(duì)誤差的一半。 數(shù)字儀表中

7、，通常用分辨力來(lái)表示儀表靈敏度的大小。分辨力：數(shù)字顯示器的最末位數(shù)字間隔所代表的被測(cè)參數(shù)變化量。例：數(shù)字表量程為 0 1.0000V，五位數(shù)字顯示，末位數(shù)字的等效電壓為10V，則該表分辨力為10V。例：例：若顯示的電壓數(shù)值為0.12345V，即123450 V，末位數(shù)字代表50V，末 位數(shù)字變化的等效電壓為10V。114、線性度線性度125、反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間上述精度、變差、非線性誤差反應(yīng)了儀表靜態(tài)特性。v反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間：動(dòng)態(tài)特性 衡量?jī)x表能不能盡快反應(yīng)出被測(cè)參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。原因原因：檢測(cè)元件和系統(tǒng)中各種運(yùn)動(dòng)慣性及能量形式的轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間。其他指標(biāo)：儀表的可靠性等。反應(yīng)時(shí)間的表示方法有

8、多種。反應(yīng)時(shí)間的表示方法有多種。13三、三、工業(yè)儀表的工業(yè)儀表的分類分類p按儀表使用能源分為：電動(dòng)儀表、氣動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表。電動(dòng)儀表：電信號(hào)適宜于遠(yuǎn)距離傳輸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易受溫度、濕度、電磁場(chǎng)、放射性等環(huán)境因素影響；氣動(dòng)儀表：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)溫度、濕度、電磁場(chǎng)、放射性等環(huán)境因素影響的抗干擾能力較強(qiáng)，信號(hào)傳遞速度慢，與計(jì)算機(jī)聯(lián)用比較困難；液動(dòng)儀表：采用液壓信號(hào)，多在國(guó)防、軍工部門使用。p按信息的獲得、傳遞、反映和處理的過(guò)程可分為：檢測(cè)儀表、顯示儀表、集中控制裝置、控制儀表、執(zhí)行器五類，其作用如下一頁(yè)所示。p按儀表的組成形式分為：基地式儀表和單元組合儀表。14各類儀表的各類儀表的作用作用集中控制裝置顯示儀表生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)儀表執(zhí) 行 器控制儀表v電動(dòng)電動(dòng)單元單元組合組合儀表（DDZ）v氣動(dòng)氣動(dòng)單元組合儀表（QDZ）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)氣壓信號(hào)氣壓信號(hào)：20-100Kpa標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，電信號(hào)：DDZ ：4-20mADC，1-5V； DDZ ： 0-10mADC等15練習(xí)與小結(jié)練習(xí)與小結(jié)例例： 某臺(tái)測(cè)溫儀表的工作范圍為某臺(tái)測(cè)溫儀表的工作范圍為05000500，工藝要求測(cè)，工藝要求測(cè)溫時(shí)測(cè)量誤差不超過(guò)溫時(shí)測(cè)量誤差不超過(guò)44，試問(wèn)如何選擇儀表的，試問(wèn)如何選擇儀表的精度等精度等級(jí)級(jí)才能滿足要求？才能滿足要求？解解 ： 根據(jù)工藝要求根據(jù)工藝要求%8 . 0%10005004max