仪表及自动化知识课件

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1、仪表及自动化知识2011.5教师：胡启明目的和意义问题：什么是自动化仪表？仪表是生产过程中进行检测、显示、控制和执行的仪器的总称，是实现生产过程自动化必不可少的技术工具，即把实现生产过程自动化的工具称为自动化仪表。在浆纸、化工等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，称为生产过程自动化。实现生产自动化的目的是：加快生产速度，降低生产成本，提高产品数量和质量。降低劳动强度，改善劳动成本。确保生产安全学习本课程的意义在于：扩大知识面，提高仪表的维护、维修的能力，适应生产现代化需要；本课程主要内容1、仪器仪表1.1、仪表基础

2、知识1.2、压力仪表的检测与安装1.3、液位测量仪表的检测与安装1.4、流量测量仪表的检测与安装1.5、温度测量仪表的检测与安装1.6、执行器2、自动化的基本概念自动化系统的主要内容自动调节系统的组成及方块图自动调节系统的分类工艺管道及控制流程图3、调节系统（简单系统、串级调节系统）1.1、仪表基础知识第一节测量仪表基本知识：一、测量过程与测量误差1、测量过程参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示装置传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关

3、系的便于传送的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。变送器由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0～10mA、4～20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，2、测量误差测量误差——仪表测得的测量值与被测真值之差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表（精度较低）和标准表（精度较高）在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。即：ⅹ0——标准表读数测量误差的几种表示形式：绝对误差实际相对误差标称相对误差相对百分误差二、测量仪表的品质指标1、测

4、量仪表的准确度（精确度）一台测量范围0～1000kPa的压力测量仪表，其最大绝对误差10kPa(在整个量程范围内)，另一台测量范围0～400kPa的压力测量仪表，其最大绝对误差5kPa，请问哪一台压力检测仪表的精度更高？(5/400*100%=1.25%10/1000=1%)虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后者较前者精度高。在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:仪表的精度等

5、级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。2、仪表的精确度等级仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“％”号，便可以用来确定仪表的精度等级。目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5％，以此类推。精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上：1.51.0仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。精度等级

6、数值越小，表示仪表的精确度越高。精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.5。例：某压力变送器测量范围为0～400kPa，在校验该变送器时测得的最大绝对误差为—5kPa，请确定该仪表的精度等级。解：先求最大相对百分误差去掉和%为1.25，因此该变送器精度等级为1.5级例：根据工艺要求选择一测量范围为0~40m3/h的流量计，要求测量误差不超过0.5m3/h，请确定该仪表的精度等级。解：同样，先求最大相对百分误差因此该流量计必须选择1.0级的流量计三、测量仪表的分类1、根据所测参数的不同，分成压力（差压、负压）测量仪表、

7、流量测量仪表、物位（液位）测量仪表、温度测量仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。2、按仪表所用能源分，可分气动仪表、电动仪表和液动仪表。目前常用为气动仪表和电动仪表。3、按精度等级及使用场合的不同，分成实用仪表、范型仪表和标准仪表，分别使用在现场、实验室、标定室。1.2、压力测量仪表常用的测量压力的方法和仪表有：液体压力平衡法：通过液体产生或传递压力来平衡被测压力，如液柱式压力计和活塞式压力计。机械力平衡法：将被测压力通过一些隔离元件（如弹性元件）转换成一个集中力，并在测量过程中用一个外界力（如电磁力或气动力）