过程控制电子档第二章2.2过程变量的检测

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1、过程控制第二章第二章过程建模和过程检测控制仪表2.1过程建模2.2过程变量的检测2.3变送器2.4调节器2.5执行器2.6其他常用的单元仪表2.2过程变量的检测2.2.1概述2.2.2温度检测2.2.3压力检测2.2.4流量检测2.2.5物位检测2.2.6其他参数的检测过程控制第二章过程控制第二章过程变量检测-----指连续生产过程中的温度、压力、流量、液位和成分等参数的检测。2.1.1概述过程变量的检测与变送是实现过程变量显示和过程控制的前提，是过程控制工程的重要组成部分。为了能在过程控制中正确选用合适的检测仪表，下面我们对检测的一些基本概

2、念作简单介绍.过程控制第二章一.测量误差测量误差--在测量过程中测量结果与被测量的真值之间会有一定的差值。它反映了测量结果的可靠程度。1.绝对误差与相对误差绝对误差--指测量结果与被测量的真值之差。相对误差--指绝对误差与真值或测量值之百分比。常见有下面三种表示方式：①实际相对误差--是指绝对误差与被测量的真值(实际值)之百分比。②标称相对误差--是指绝对误差与仪表示值之百分比。②引用相对误差--是指绝对误差与仪表的量程之百分比。2.系统误差、随机误差与疏忽误差系统误差--指测量仪表本身或其他原因(如零点没有调整好等)引起的有规律的误差。随机

3、误差--指在测量中所出现的没有一定规律的误差。疏忽误差--指观察人员误读或不正确使用仪器与测试方案等人为因素所引起的误差。3.基本误差、附加误差和允许误差过程控制第二章二.检测仪表的性能指标1.精度等级使用仪表前首先必须知道仪表的精度等级，以便估计测量结果与真实值的差距。仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。我国过程检测控制仪表的精度等级有0.005、0.02、0.1、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等。一般工业用表为0.5～4级精度。选精度等级1.0级在选用仪表的精度等级时，应根据实际需要求定，不能只追求高精度等级

4、。例：一台测温仪的工作范围为50～550℃，工艺要求测量时绝对误差不超过6℃，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？1.51.5精度等级符号其中x1、x2为正、反测量的示值，变差产生的原因是由于仪表中弹性元件、磁化元件；机械结构中的间隙、摩擦等原因所致。过程控制第二章2.灵敏度与灵敏限灵敏度--表示测量仪表对被测参数变化的灵敏程度。通常用仪表的输出变化量，如指针的线位移或角位移△α与引起此位移的被测参数变化量△x之比来表示，即灵敏限—仪表能感受到并发生动作的被测量的最小值。变差--在外界条件不变的情况下，用同一仪表对同一个量进行正、反行程(

5、即逐渐由小到大或逐渐由大到小)测量时，所得仪表两示值之间的差值。3.变差（回差）反行程正行程被测参数仪表示值过程控制第二章三.仪表的选用实现生产过程的自动化，不但需要有正确的控制方案，而且还需要正确合理地选用自动化仪表。仪表的选用应该从生产实际出发，结合过程的特点，根据工艺过程的实际需要来考虑。要综合考虑精度、功能、测量范围、适用场合、经济性等诸多因素，具体选用在后续章节中结合实例讨论。注意：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于

6、或等于工艺上所允许的最大引用误差。有两台测温仪表，它们的测温范围分别为0-100℃和100-300℃，校验表时得到它们的最大绝对误差均为2℃，试确定这两台仪表的精度等级。解这两台仪表的最大引用误差分别为一台仪表的精度等级为2.5级，而另一台仪表的精度等级为1级。过程控制第二章2.2.2温度检测二.热电偶三.热电阻四.其它测温元件一.概述过程控制第二章温度是化工过程中最普遍而重要的操作参数。所有的过程都是在一定的温度条件下进行的；温度决定一些反应能否进行和反应方向；温度决定一些反应的进程程度；温度显示反应的能量变化。一.概述测温方法（按测量体与

7、被测介质接触与否）1.接触式测温原理：被测介质热交换热平衡测量体特点：简单、可靠、精度高缺点：滞后现象、产生化学反应、测量体受耐高温材料限制过程控制第二章2.非接触式测温原理：特点：温度上限原则上不受限制、测温快、可测量运动体的温度缺点：物体的辐射率、距离、烟尘、水汽等因素影响，精度较低被测介质的辐射热来判断温度常用温度计的种类及适用温度见下页图过程控制第二章常用温度计的种类及适用温度见下图金属B金属A过程控制第二章二.热电偶温度计（一）.测温原理ABtt0热电效应为基础热电偶热电动势主要是由接触电动势组成的++--扩散作用电场作用NA>NB

8、电动势的大小取决于接触点的温度和A、B的材料当两个接触点的温度不同时，便产生两个不同的接触电动势EAB(t)、EAB(t0)回路总电动势E(t，t0)=EAB(t)