仪表培训教材

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1、仪表部分59绪论仪表在工业生产过程中主要用于检测和控制仪表的分类上按不同的方式标准可以进行不同的分类按功能可分为：显示仪表、监测仪表、控制仪表、执行器（机构）按测量对象可分为：温度、压力、物位、流量、分析仪表等显示监测仪表包括：指示仪、记录仪、报警器、累计仪等控制仪表是指调节器，按组合方式一般可分为基地式和单元式按能源种类一般可分为气动式和电动式执行器（机构）是指调节控制阀一、主要品质要求：首先，我们先熟悉几个概念：真值：是一个本身所具有的真实值。它是一个理想的概念，一般无法得到。所以在计算误差时，一般用

2、约定真值或相对真值来代替。约定真值：是一个近似真值的值。它与真值之差可以忽略不计。实际测量中可以是在没有系统误差的情况下，足够多次测量值的平均值。相对真值：是当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3—1/20时，可以认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值。绝对误差：是测量结果与真值之差。即，测量值—真值相对误差：是绝对误差与被测量值之比。常用绝对误差与仪表示值之比以百分数表示。即，绝对误差/仪表示值*100%59引用误差：是绝对误差与量程之比以百分数表示。即，绝对误差/量程*100%下面，是几个品质

3、要求的定义：1.精确度：是指测量结果和实际值的一致程度，精确度高意味着系统误差和随即误差都很小，可称为准确度。精确度等级：是仪表按精确度高低分成的等级，他决定仪表在标准条件下的误差限，也就是仪表基本误差的最大允许值。其表达式为：(测量值—实际值)/（上限值—下限值）*100%如果某台仪表的最大允许引用误差为1.5%，那么该仪表的准确度等级为1.5级。2.灵敏度：是仪表对被测参数变化的灵敏程度。它是指仪表在达到稳定状态以后，仪表输出变化Δα，与引起输出信号变化的被测参数（输入信号）变化量Δχ之比。即，灵敏度

4、=Δα/Δχ。因此，仪表的灵敏度可以用一个比值和输出、被测量（输入）两个量的单位来表示。3.非线性误差：也称为线性度，是实际值与理论值之差和量程的比值。是由于制造过程而引起的误差。即，（实际值—理论值）/量程4.差变：由于参数向上或向下变化时，而产生的测量值与实际值间的迟滞误差。即，（正向值—反向值）/量程*100%5.59动态误差：是仪表测量时，在显示时与参数实际值由于时间的滞后而产生的误差。（跟踪变化过程中）一、模拟仪表按工作组合方式可分：为基地式，检测、显示、控制、调节等功能放在一起；单元组合式，用

5、统一的信号联系工作的模式；两种。比较而言，单元组合式仪表的通用性好，是当今应用的首选。按动作能源的种类可分为：气动和电动两种。气动仪表：现在是气动Ⅲ型（QDⅢ型），信号范围是20—100Kpa电动仪表：现在是电动Ⅲ型，（DDⅢ型），是集成电路控制，供电统一24V，本安型，信号范围是4—20mA；以前是电动Ⅱ型，是晶体管控制的，供电220V，隔爆型，信号范围为0—10mA，现在已经基本淘汰使用了。59压力检测仪表检测压力的仪表称为压力表或压力计。根据生产工艺的不同要求，分为：指示型、记录型、远传变送型、指示

6、报警型、指示调节型等。一、压力的基本概念压力指均匀而垂直作用于单位面积上的力。表达式为：P=F/A二、压力检测的基本原理1．利用液体压力平衡原理。2．利用弹性形变原理。3．利用物质的某一物理效应与压力的关系来检测压力。针对本厂的使用情况，主要介绍弹性式压力表。第一节：弹性式压力表按照测量范围的不同，常用的弹性元件有膜片、波纹管、弹簧管等。应用弹性元件测压的原理是基于弹性元件的弹性特性。当其在轴向受力时，会产生拉伸或压缩位移。工业生产中以单圈弹簧管结构应用较多，它的测压原理：单圈弹簧管是弯成270°圆弧形的

7、空心管,截面为椭圆形。一端固定，另一端为自由端，γ为弹簧管中心角的初始角,△γ为中心角的变化量,R、r分别为外径和内径，a、b为弹簧管截面的长半轴和短半轴。当通入被测压力P时，由于椭圆形截面在压力P的作用下，将趋向圆形，其自由端延伸产生角位移，弹簧管中心角减小△γ。根据弹性形变的原理可知：△γ/γ=[P（1-μ²）R²(1-b²/a²)α]/E59μ、E--材料的泊松系数和弹性模量；h—壁厚；k—弹簧管的几何参数为Rh/a²；α、β—与a/b的值有关的参数。正确地选择和安装是保证压力表在生产过程中测量结果

8、安全可靠的重要环节。压力表的选择需要考虑测量范围、精度等级和类型三方面。㈠、测量范围的选择的根据“化工自控设计技术规定”，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限的1/2；测量高压时，最大工作压力不应超过测量上限的3/5；一般被测压力的最小值不应低于仪表测量上限的1/3。从而确保仪表输入与输出之间的线性关系，提高仪表测量结果的精确度和灵敏度。㈡、精确等级的选择仪表的精