仪表培训(1)基础知识

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1、仪表培训(1）基础知识讲解：晁澄chaoqihan_9611@163.com前言自动化仪表经历了从气动、液动、电动仪表、电子式模拟仪表、数字智能仪表，到计算机集散控制系统等发展阶段，为各行各业的现代化大规模生产提供了大的支持。近年来，随着网络通信等相关技术的快速发展，自动化仪表正处于一场意义重大的变革中，以仪表的全数字化、开放化、网络化为特征的现场总线控制系统正在迅猛发展。现场总线把从检测端到执行端的所有自动化仪表通过数字通信方式互相连接起来，从而使控制系统网络化，十分有利于工业企业实现高层次的自动化。第一章基础知识第一节化工生产的特点第二节测量误差知

2、识第三节仪表的主要性能指标第四节仪表防爆的基本知识第五节仪表分类第六节仪表故障查找法第一节化工生产的特点化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、低温、有腐蚀等特点。因而，较其他工业部门有更大的危险性。1.化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。2.化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。3.生产规模大型化。近20多年来，国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。4.生产方式的高度自动化与连续化。第二节测量误差知识一、测量误差的基本概念生产装置

3、上的各种测量仪表在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法以及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使所获得的测量结果与真实值之间存在着一定的差别，这一差别就是测量误差。二、测量仪表的误差误差存在于一切测量中，而且贯穿测量过程的始终。因此，只有通过正确的误差分析，知道测量中哪些量对测量结果影响大，哪些量对测量结果小，从而努力测准那些对结果影响大的关键量，而不必花大功夫在那些不太准而且对结果影响很小的量上。1.按误差出现的规律来分1）系统误差。指测量仪表本身或其他原因(如零点没有调整好、测量方法不当等)引起的有规律的误差。可以修正。2）

4、随机误差。指在测量时，在相同条件下进行多次重复测量同一测量值时，发现各测量值之间也有差异，由此而产生的误差(即各测量值与真值之间的差异)的绝对值与符号是不确定的，又叫偶然误差。难以修正。3）疏忽误差。指由于仪表产生故障、操作者疏忽大意或重大外界干扰而引起的显著偏离实际值的误差。这种误差对测量结果影响很大，应该尽量避免出现。2.按误差的数值表示来分类1）真实值的确定a.约定真值是一个接近真值的值，实际测量中，以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。b.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时可认为高一级的标准器

5、或仪表的示值为低一级的的相对真值。2）绝对误差。指仪表的测量值与被测变量真实值之差，即绝对误差=测量值—真值3）相对误差。指测量的绝对误差与被测量值之比，以百分数表示,即相对误差=（绝对误差/被测量值）×100%4）引用误差。指测量的绝对误差与测量仪表的量程之比，以百分数表示，即引用误差=(绝对误差/仪表的量程)×100%工业仪表通常用最大引用误差来表示仪表的准确程度。第三节仪表的主要性能指标一、精度1）表示方法。根据仪表的使用要求，规定在正常使用条件下允许的最大误差，称为允许误差。允许误差一般用引用误差来表示。2）仪表的精度等级为0.005，0.02

6、，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。例题1：某台测温仪表的测温范围为0～500℃，校验该表得到的最大绝对误差为±3℃，试确定该仪表的精度等级。解：该仪表的允许误差为（±3÷500）×100%=±0.6%如果将仪表的允许误差去掉正负号和百分符号，其数值为0.6。由于国家规定的精度等级中没有0.6级仪表，同时，该仪表的允许误差超过了0.5级(±0.5%)。所以该台仪表的精度等级为1.0级例题2：某台测温仪表的测温范围为200～1200℃，根据工艺要求，温度指示值的最大绝对误差不得超过±7℃。试问怎样选择仪表的精度等

7、级才能满足以上要求？解：该表的允许误差为±0.7%根据工艺要求，仪表的允许误差为将仪表的允许误差去掉正负号及百分符号，其数值为0.7。此数值介于0.5～1.0之间。如果选择精度等级为1.0级的仪表，其允许误差为±1.0%，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级仪表才能满足工艺要求。二、非线性误差理论上具有线性刻度的测量仪表，往往由于各种因素的影响，使得仪表的实际特性偏离其理论上的线性特性。用实际值与理论值之间的绝对误差最大值和仪表量程之比的百分数表示。仪表的非线性误差如下图。三、变差在相同条件下，用同一仪表对某一工艺参数进行正反行程(即逐渐由小变大和

8、逐渐由大变小)测量时，发现相同的被测量值正反行程所得到的测量结果不一定相同，二者之差即为变差。