儀器儀表的基本概念及知識(shí)

1、儀器儀表的基本概念及知識(shí)分析儀器的分類分析儀器的種類繁多，用途各異。按照測(cè)量原理和分析 方法，可以把分析儀器大略分為如下幾類。電化學(xué)分析儀器采用電位、電導(dǎo)、電流分析法的各種電化學(xué)分析儀器， 如氧化鋯氧分析儀器、燃料電池式氧分析儀器、電化學(xué)式有 毒性氣體檢測(cè)器等。熱學(xué)分析儀器如熱導(dǎo)式氣體分析儀器、催化燃燒式可燃性氣體檢測(cè)器 等光學(xué)分析儀器包括采用吸收光譜法的紅外線氣體分析儀器、近紅外光 譜儀、激光氣體分析儀器、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、紫外熒光 法分析儀等。微量水分析儀器大致有電解式微量水分析儀、電容式微量水分析儀、品 體震蕩式微量水分析儀、冷鏡式微量水分析儀等。分析儀器基本參數(shù)解析測(cè)量范圍也稱作量

2、程，指兩個(gè)極限值之間的區(qū)域，用所考慮的量 的上、下極限值來(lái)表示。量程的選擇：儀表量程的選擇必須目的明確，要根據(jù)現(xiàn) 場(chǎng)具體情況及工藝要求來(lái)選擇，提供給客戶最適合的量程。 并不是越大越好，因?yàn)閮x表的誤差也是根據(jù)量程的變化而變 化的。一般我們的儀表誤差為2%，即滿量程的2% ；在跟客 戶的交流中要搞清楚客戶的需求，尤其遇到一些不清楚情況 的客戶，總希望能夠量程越大、精度越高越好，這個(gè)需要我 們做工作來(lái)說(shuō)服客戶去選擇最適合的。同時(shí)，不同量程需要 用到不同的傳感器，比如:微量氧傳感器一般測(cè)量0-1000ppm 的氧氣比較好，而常量氧則一般針對(duì)%-80%之間濃度的氧氣 測(cè)量；高純氧的量程一般選。準(zhǔn)確度及等

3、級(jí)儀器的準(zhǔn)確度也成為精確度，簡(jiǎn)稱精度，是指儀器的指 示值與被測(cè)量真值的一致程度。一般儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)為2 級(jí)在測(cè)量中，任何一種測(cè)量的精密程度高低都只能是相對(duì) 的，皆不可能達(dá)到絕對(duì)精確，總會(huì)存在有各種原因?qū)е碌恼` 差。為使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠、盡量減少誤差，提高測(cè)量精 度.必須充分認(rèn)識(shí)測(cè)量可能出現(xiàn)的誤差，以便采取必要的措 施來(lái)加以克服。通常在測(cè)量中有基本誤差、補(bǔ)償誤差、絕對(duì) 誤差、相對(duì)誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過(guò)失誤差與抽樣誤 差等。下面說(shuō)明一下相對(duì)誤差。絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差=測(cè)量結(jié)果-真值相對(duì)誤差相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/真值相對(duì)誤差用土表示，F(xiàn)S是英文fullscale的縮寫，%表 示儀表滿量程相對(duì)誤差。

4、儀表滿量程相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/*100%響應(yīng)時(shí)間和分析滯后時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是表征儀器測(cè)量速度的快慢.通常定義為從被 測(cè)量發(fā)生階躍變化的舜時(shí)起，到儀器的指示達(dá)到兩個(gè)穩(wěn)態(tài)值 之差的90%處所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。這一時(shí)間稱為90%響應(yīng)時(shí)間， 用T90標(biāo)注。分析滯后時(shí)間等于“樣品傳輸滯后時(shí)間”和“分析儀器響 應(yīng)時(shí)間”之和，即樣品從工藝設(shè)備取出到得到分析結(jié)果這段時(shí) 間。樣品傳輸滯后時(shí)間包括取樣、傳輸和預(yù)處理環(huán)節(jié)所需時(shí) 間。穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指在規(guī)定的工作條件下，輸入保持不變，在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)儀器示值保持不便的能力。分析儀器的穩(wěn)定性可用 噪聲和漂移兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征。噪聲又稱輸出波動(dòng)，不是由被測(cè)組分的濃度或任何影響 量變化引

5、起的相對(duì)于平均輸出的波動(dòng)，或者說(shuō)由于未知的偶 然因素所引起的輸出信號(hào)的隨機(jī)波動(dòng)。它干擾有用信號(hào)的檢 測(cè)。漂移是指分析信號(hào)朝某個(gè)一定的方向緩慢變化的現(xiàn)象。 漂移包括零點(diǎn)漂移、量程漂移、基線漂移。漂移表示系統(tǒng)誤 差的影響。如：我們的儀表參數(shù)中提到的：“穩(wěn)定性：零點(diǎn)漂移： %/30d；量程漂移：%/30d； ”指的是儀表在連續(xù)工作30天 零點(diǎn)漂移和量程點(diǎn)漂移小于滿量程的%。為了提高儀器儀表的穩(wěn)定性和重復(fù)性，通常通過(guò)自動(dòng)標(biāo) 定、補(bǔ)償校正等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。如：紅外氣體分析儀器中參比 信號(hào)、熱導(dǎo)傳感器中的雙臂電橋及在線成套分析系統(tǒng)中的自 動(dòng)標(biāo)校等都是此手段。重復(fù)性：又稱重復(fù)性誤差。指相同的方法、相同的試樣、在相同 的條件下測(cè)得的一系列結(jié)果之間的偏差。相同的條件是指同 一操作者、同一儀器、同一實(shí)驗(yàn)室和短暫的時(shí)間間隔。靈敏度：是指被測(cè)物質(zhì)的含量或濃度改變一個(gè)單位時(shí)分析信號(hào) 的變化量，表示儀器對(duì)被測(cè)定量變化的反應(yīng)能力。分辨力:是指儀器區(qū)別相鄰近信號(hào)的能力。通常用分辨率等表 示，儀器的分辨率是可調(diào)的，儀器性能指標(biāo)中給出的分辨率般是該儀器的最高分辨率。分辨率越高，靈敏度越低。單位換算壓力單