化工仪表及自动化 化工、食品、制药、环境、轻工、生物等工艺类专业适用 教学课件 作者 林德杰 第3章　检测变送仪表.ppt

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1、第3章　检测变送仪表3.1　检测变送仪表的基本性能与分类3.2　压力检测仪表3.3　温度检测仪表3.4　流量检测仪表3.5　物位检测仪表3.6　成分分析仪表3.1　检测变送仪表的基本性能与分类3.1.1　检测的基本概念3.1.2　检测仪表的基本性能3.1.3　检测仪表的分类3.1.4　变送器的使用3.1.1　检测的基本概念图3-1　检测过程的原理框图3.1.2　检测仪表的基本性能1.测量范围和量程2.输入—输出特性3.稳定性4.重复性5.误差6.反应时间1.测量范围和量程每台检测仪表都有一个测量范围，仪表工作在这个范围内，

2、可以保证仪表不会被损坏，而且仪表输出值的准确度能符合所规定的值。这个范围的最小值Xmin和最大值Xmax分别为测量下限和测量上限。测量上限和测量下限的代数差成为仪表的量程Xm，即Xm=Xmax－Xmin2.输入—输出特性1)灵敏度S：是检测仪表对被测量变化的灵敏程度，常以在被测量改变时，经过足够时间检测仪表输出值达到稳定状态后，仪表输出变化量Δy与引起此变化的输入变化量Δx之比表示，即S=ΔyΔx式(3-1)2)死区：检测仪表的输入量的变化不致引起输出量可察觉的变化的有限区间，在这个区间内，仪表灵敏度为零。3)回差(也称变

3、差)：检测仪表对于同一被测量在其上升和下降时对应输出值间的最大误差，如图3-3所示。4)线性度：各种检测仪表的输入—输出特性曲线应该具有线性特性，以便于信号间的转换和显示，利于提高仪表的整体准确度。图3-2　仪表的灵敏度图3-3　仪表的回差图3-4　仪表的线性度5.误差(1)绝对误差绝对误差在理论上是指由测量所得之被测量的值x与被测量的真值A之差，记为Δx，即Δx=x-A式(3-2)(2)相对误差仪表的实际绝对误差与被测量实际值之比的百分数称为实际值相对误差，即γA=ΔxA×100%式(3-3)示值相对误差，即γx=Δxx

4、×100%式(3-4)(3)引用误差最大引用误差是最大绝对误差与检测仪表满度值xFS之比的百分数，即γom=ΔxmxFS×100%式(3-5)3.1.3　检测仪表的分类1)按被测参数分类，每个检测仪表一般被用来测量某个特定的参数，根据这些被测参数的不同，检测仪表可分为温度检测仪表(简称温度仪表)、压力检测仪表、流量检测仪表、物位检测仪表等。2)按对被测参数的响应形式分类，检测仪表可分为连续式检测仪表和开关式检测仪表。3)按仪表中使用的能源和主要信息的类型分类，检测仪表可分为机械式仪表、电式仪表、气式仪表和光式仪表。4)按是

5、否具有远传功能分类，检测仪表可分为就地显示仪表和远传式仪表。5)按信号的输出(显示)形式分类，检测仪表可分为模拟式仪表和数字式仪表。6)按应用的场所分类，检测仪表也有各种分类。7)按仪表的结构方式分类，检测仪表可分为开环结构仪表和闭环结构仪表。8)按仪表的组成形式分类，检测仪表可分为基地式仪表和单元组合式仪表。表3-1　DDZ—Ⅱ型与DDZ—Ⅲ型仪表的性能比较3.1.4　变送器的使用图3-5　变送器的量程调整图3-6　变送器的零点调整与零点迁移a)零点调整　b)正零点迁移　c)负零点迁移3.2　压力检测仪表3.2.1　压力

6、的基本概念3.2.2　压力检测仪表的分类3.2.3　差压(压力)变送器3.2.4　差动电容差压(压力)变送器3.2.5　微型化压力变送器3.2.6　压力检测仪表的选用和安装3.2.1　压力的基本概念图3-7　几种压力表示方法之间的关系3.2.2　压力检测仪表的分类1)液柱式压力表：它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。2)弹性式压力表：它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。3)电气式压力表：它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量(如电压、电流、频率等)来进行测量的仪表。4)活塞式压力表：它

7、是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。1.弹性式压力表(1)弹性元件(2)弹簧管压力表(1)弹性元件图3-8　常用弹性元件的结构图3-9　弹簧管压力表结构1—弹簧管　2—拉杆　3—扇形齿轮　4—中心齿轮　5—指针　6—面板　7—游丝8—调整螺钉　9—接头(2)弹簧管压力表图3-10　电接点信号压力表结构1、4—静触点　2—动触点3、5—信号灯2.电气式压力表(1)电阻应变式压力传感器(2)压阻应变式压力传感器图3-11　电气式压力表的组成框图(1)电阻应变式压力传感器图3-1

8、2　应变片压力传感器工作原理a)传感筒　b)测量桥路1—应变筒　2—外壳　3—密封膜片(2)压阻应变式压力传感器图3-13　压阻应变式压力传感器a)单晶硅片　b)结构1—基座　2—单晶硅片　3—导环4—螺母　5—密封垫圈　6—等效电阻3.2.3　差压(压力)变送器图3-14　DDZ—Ⅲ型差压(压力)变送