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1、化工儀表及自動化化工儀表及自動化第三章第三章 檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器 化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器n概述概述n壓力檢測及儀表壓力檢測及儀表n流量檢測及儀表流量檢測及儀表n物位檢測及儀表物位檢測及儀表n溫度檢測及儀表溫度檢測及儀表n現(xiàn)代檢測技術(shù)與傳感器的發(fā)展現(xiàn)代檢測技術(shù)與傳感器的發(fā)展n顯示儀表顯示儀表3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化主要內(nèi)容主要內(nèi)容化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器基

2、本要求基本要求1.1.1.1.掌握儀表精度的意義及與測量誤差的關(guān)系。掌握儀表精度的意義及與測量誤差的關(guān)系。掌握儀表精度的意義及與測量誤差的關(guān)系。掌握儀表精度的意義及與測量誤差的關(guān)系。2.2.2.2.了解儀表的性能指標。了解儀表的性能指標。了解儀表的性能指標。了解儀表的性能指標。3.3.3.3.初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選用方法。用方法。用方法。用方法。4.4.4.4.了解各種流量計的測量原理。重點是差壓式流量計及了解各種流量計的測量原理。重

3、點是差壓式流量計及了解各種流量計的測量原理。重點是差壓式流量計及了解各種流量計的測量原理。重點是差壓式流量計及轉(zhuǎn)子流量計。轉(zhuǎn)子流量計。轉(zhuǎn)子流量計。轉(zhuǎn)子流量計。5.5.5.5.了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點遷了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點遷了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點遷了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點遷移的意義及計算方法。移的意義及計算方法。移的意義及計算方法。移的意義及計算方法。6.6.6.6.掌握熱電偶溫度計及熱電阻溫度計的測溫原理。熟悉掌握熱電偶溫度計及熱電阻溫度計的測溫原理。熟悉掌握熱電偶溫度計及熱電阻溫度計的測溫原理。熟悉掌握熱電

4、偶溫度計及熱電阻溫度計的測溫原理。熟悉熱電偶溫度測量中得到冷端溫度補償?shù)淖饔眉胺椒?。熱電偶溫度測量中得到冷端溫度補償?shù)淖饔眉胺椒ā犭娕紲囟葴y量中得到冷端溫度補償?shù)淖饔眉胺椒?。熱電偶溫度測量中得到冷端溫度補償?shù)淖饔眉胺椒ā?.7.7.7.了解電動溫度變送器的作用及原理。了解智能變送器了解電動溫度變送器的作用及原理。了解智能變送器了解電動溫度變送器的作用及原理。了解智能變送器了解電動溫度變送器的作用及原理。了解智能變送器的基本原理與主要構(gòu)成。的基本原理與主要構(gòu)成。的基本原理與主要構(gòu)成。的基本原理與主要構(gòu)成?；x表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀

5、表與傳感器檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位.3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器3.1 概述概述 用來檢測流量、壓力、溫度等參數(shù)的技術(shù)工具稱為用來檢測流量、壓力、溫度等參數(shù)的技術(shù)工具稱為檢測檢測儀表儀表。它是控制信息的。它是控制信息的源頭源頭，是信號變換、加工、處理、，是信號變換、加工、處理、存儲的基礎(chǔ)，在控制系統(tǒng)中處于十分重要的地位。有時將存儲的基礎(chǔ)，在控制系統(tǒng)中處于十分重要的地位。有時將檢測元件、變送器和顯示儀表

6、統(tǒng)稱為檢測儀表。檢測元件、變送器和顯示儀表統(tǒng)稱為檢測儀表。用用來來將將這這些些參參數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為一一定定的的便便于于傳傳送送的的信信號號的的儀儀表表通通常稱為常稱為傳感器傳感器。當當傳傳感感器器的的輸輸出出為為單單元元組組合合儀儀表表中中規(guī)規(guī)定定的的標標準準信信號號時時，通常稱為通常稱為變送器變送器?；x表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器n一、測量過程與測量誤差一、測量過程與測量誤差 測測量量過過程程在在實實質(zhì)質(zhì)上上都都是是將將被被測測參參數(shù)數(shù)與與其其相相應(yīng)應(yīng)的的測測量量單單位進行比較的過程，而測量儀表就是實現(xiàn)這種比較的工具。位進

7、行比較的過程，而測量儀表就是實現(xiàn)這種比較的工具。測測量量誤誤差差指指由由儀儀表表讀讀得得的的被被測測值值與與被被測測量量真真值值之之間間的的差距。通常有兩種表示方法，即差距。通常有兩種表示方法，即絕對誤差絕對誤差和和相對誤差相對誤差。3.1 概述概述產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：所使用的測量工具本身不夠準確，所使用的測量工具本身不夠準確，所使用的測量工具本身不夠準確，所使用的測量工具本身不夠準確，觀測者的主觀性和周圍環(huán)境的影響等觀測者的主觀性和周圍環(huán)境的影響等觀測者的主觀性和周圍環(huán)境的影響等觀測者的主觀性和周圍環(huán)境的影響等化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀

8、表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器絕對誤差絕對誤差x xi i：儀表指示值：儀表指示值,x xt t：被測量的真值：被測量的真值由于真值無法得到由于真值無法得到 x x：被校表的讀數(shù)值，：被校表的讀數(shù)值，x x0 0：標準表的讀數(shù)值：標準表的讀數(shù)值 相對誤差相對誤差3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器n二、儀表的性能指標二、儀表的性能指標1.1.精確度（簡稱精度）精確度（簡稱精度）說說明明：儀儀表表的的測測量量誤誤差差可可以以用用絕絕對對誤誤差差來來表表示示。但但是是，儀儀表表的的絕絕對對誤誤差差在在測

9、測量量范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的各各點點不不相相同同。因因此此，常常說說的的“絕絕對對誤差誤差”指的是絕對誤差中的最大值指的是絕對誤差中的最大值maxmax。兩大影響因素兩大影響因素絕對誤差和儀表的測量范圍絕對誤差和儀表的測量范圍相對百分誤差相對百分誤差允許誤差允許誤差3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器 儀儀表表的的允允越越大大，表表示示它它的的精精確確度度越越低低；反反之之，儀儀表表的的允允越越小小，表表示示儀儀表表的的精精確確度度越越高高。將將儀儀表表的的允允許許相相對對百百分分誤誤差差去去掉掉“”號號及及“”號號，便

10、便可可以以用用來來確確定定儀儀表表的精確度等級。的精確度等級。目目前前常常用用的的精精確確度度等等級級有有0.0050.005，0.020.02，0.050.05，0.10.1，0.20.2，0.40.4，0.50.5，1.01.0，1.51.5，2.52.5，4.04.0等。等。小結(jié)小結(jié)3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器舉例例1某某臺臺測測溫溫儀儀表表的的測測溫溫范范圍圍為為200700，校校驗驗該該表表時時得到的最大絕對誤差為得到的最大絕對誤差為4，試確定該儀表的精度等級。，試確定該儀表的精度等級。解解 該儀

11、表的相對百分誤差為該儀表的相對百分誤差為 如如果果將將該該儀儀表表的的去去掉掉“”號號與與“”號號，其其數(shù)數(shù)值值為為0.80.8。由由于于國國家家規(guī)規(guī)定定的的精精度度等等級級中中沒沒有有0.80.8級級儀儀表表，同同時時，該該儀儀表表的的誤誤差差超超過過了了0.50.5級級儀儀表表所所允允許許的的最最大大誤誤差差，所所以以，這這臺臺測測溫溫儀儀表表的的精度等級為精度等級為1.01.0級。級。3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器例例2某某臺臺測測溫溫儀儀表表的的測測溫溫范范圍圍為為1000。根根據(jù)據(jù)工工藝藝要要求求，

12、溫溫度度指指示示值值的的誤誤差差不不允允許許超超過過，試試問問應(yīng)應(yīng)如如何何選選擇擇儀儀表表的的精度等級才能滿足以上要求？精度等級才能滿足以上要求？解解 根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為 如如果果將將儀儀表表的的允允許許誤誤差差去去掉掉“”號號與與“”號號，其其數(shù)數(shù)值值介介于于0.50.51.01.0之之間間，如如果果選選擇擇精精度度等等級級為為1.01.0級級的的儀儀表表，其其允允許許的的誤誤差差為為1.01.0，超超過過了了工工藝藝上上允允許許的的數(shù)數(shù)值值，故應(yīng)選擇故應(yīng)選擇0.50.5級儀表才能滿足工藝要求。級儀表才能滿足工藝要求。3.1 概述概述化工儀表

13、及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器3.1 概述概述總結(jié)總結(jié)總結(jié)總結(jié) 根據(jù)儀表校驗數(shù)據(jù)確定儀表精度等級時，根據(jù)儀表校驗數(shù)據(jù)確定儀表精度等級時，根據(jù)儀表校驗數(shù)據(jù)確定儀表精度等級時，根據(jù)儀表校驗數(shù)據(jù)確定儀表精度等級時，儀表允許誤差儀表允許誤差儀表允許誤差儀表允許誤差 儀表校驗所得的相對百分誤差儀表校驗所得的相對百分誤差儀表校驗所得的相對百分誤差儀表校驗所得的相對百分誤差 根據(jù)工藝要求選擇儀表精度等級時，根據(jù)工藝要求選擇儀表精度等級時，根據(jù)工藝要求選擇儀表精度等級時，根據(jù)工藝要求選擇儀表精度等級時，儀表允許誤差儀表允許誤差儀表允許誤差儀表允許誤

14、差 工藝上允許的最大相對百分誤差工藝上允許的最大相對百分誤差工藝上允許的最大相對百分誤差工藝上允許的最大相對百分誤差 化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器儀表的精度等級儀表的精度等級是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標之一。是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標之一。精精度度等等級級數(shù)數(shù)值值越越小小，就就表表征征該該儀儀表表的的精精確確度度等等級級越越高高，也也說說明明該該儀儀表表的的精精確確度度越越高高。0.050.05級級以以上上的的儀儀表表，常常用用來來作作為標準表；工業(yè)現(xiàn)場用的測量儀表，其精度大多在為標準表；工業(yè)現(xiàn)場用的測量儀表，其精度大多

15、在0.50.5以下。以下。儀儀表表的的精精度度等等級級一一般般可可用用不不同同的的符符號號形形式式標標志志在在儀儀表表面面板板上。上。舉例舉例1.51.0如：3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器2.2.變差變差 變差是指在外界條件不變的情況下，用同一儀表對被測量在儀表全部測量范圍內(nèi)進行正反行程（即被測參數(shù)逐漸由小到大和逐漸由大到?。y量時，被測量值正行和反行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。圖圖3-1 3-1 測量儀表的變測量儀表的變差差3.1 概述概述注意注意注意注意儀表變差不能超出儀表變差不能超出儀表變差不能

16、超出儀表變差不能超出儀表的允許誤差儀表的允許誤差儀表的允許誤差儀表的允許誤差化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器3.3.靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限 儀儀表表的的靈靈敏敏度度是是指指儀儀表表指指針針的的線線位位移移或或角角位位移移，與與引引起這個位移的被測參數(shù)變化量的比值。即起這個位移的被測參數(shù)變化量的比值。即 式中，S為儀表的靈敏度；為指針的線位移或角位移；x為引起所需的被測參數(shù)變化量。儀儀表表的的靈靈敏敏限限是是指指能能引引起起儀儀表表指指針針發(fā)發(fā)生生動動作作的的被被測測參參數(shù)數(shù)的的最最小小變變化化量量。通通常常儀儀表表靈靈敏敏限限的的數(shù)數(shù)值值應(yīng)應(yīng)不不大大于于儀儀表表允允許絕對誤差的一半。許絕對誤差的一半。注注意意：上上述述指指標標僅僅適適用用于于指指針針式式儀儀表表。在在數(shù)數(shù)字字式式儀儀表表中中，往往用分辨力表示。往往用分辨力表示。3.1 概述概述化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化化工儀表及自動化3.檢測儀表與傳感器檢測儀表與傳感器4.4.分辨力分辨力 對對于于數(shù)數(shù)字字式式儀儀表表，分分辨辨力力是是指指