化工仪表概述及基本知识.ppt

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1、自动化仪表化工过程自动化—自动化仪表一、仪表概述及基本知识化工过程自动化—自动化仪表采用检测与控制系统对生产过程进行生产作业，以代替人工直接操作的措施。机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。1概论1.2什么是过程自动化？现代一般把自动化划分为：办公自动化（OA）；设计自动化（CA）；生产自动化（MA）；信息自动化（IA）：管理自动化等。1.1什么是自动化？化工过程自动化—自动化仪表例如：流量计、压力表、温度表、数显仪等。还有些具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能的，例如：调节阀、压力开关等等。1.3自动化仪表仪表

2、的发展经历了普通式、机械式（气动仪表）、电子式（DDZⅡ、Ⅲ仪表）、智能化等层次。随着微电子、微机械、智能和集成等先进技术的迅猛发展，以及新材料和新工艺的发现和采用，目前仪表正向着微型化、数字化、智能化、网络化和虚拟化等方向进一步发展。一般用以检出、测量、观察、计算各物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备，统称为仪表。化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表一台完整的自动化仪表一般有以下三部分组成：1、检测元件：又称为敏感元件、传感器，它直接响应工艺变量，并转化成一个与之成对应关系的输出信号。称为一次仪表。2、显示装置：将检测到的被测变量变为可以看到

3、的刻度、数字或图形数据。称为二次仪表。3、变送装置：将检测到的被测变量变为标准的电信号，以便于长距离传送或与其他仪表装置匹配，一般有：电流信号，4-20mA(0-20mA、0-10mA)；电压信号，0-10V，1-5V。称为二次仪表。有些就地仪表，如普通压力表、普通温度表，不包括变送装置。我公司化工区有仪表（自控阀门）五千多台件。1.4自动化仪表的组成化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表一般由三大部分组成：①检测传感器及仪表，检测过程的性能和状态。②调节控制装置或系统，决定过程做什么和如何做，是自动控制系统的中枢。③执行机构，进行制定并起调节作用的

4、机构。1.5过程自动化系统的组成化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表测量就是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。2仪表基本知识直接测量利用经过标定的仪表对被测参数进行测量，直接从显示结果获得被测参数的具体数值的测量方法。如，米尺，秒表，玻璃温度计，普通天平，游标卡尺。2.1什么是测量？直接测质量（砝码）间接测质量（应变传感器）间接测量是指通过测量与被测量有函数关系的其他量,才能得到被测量值的测量方法。如，用万用表测电阻，常见电子仪表等。化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表测量误差就是由仪表读得的被测值(测量值)与被测参数的真实值之间的

5、差距。分为绝对误差和相对误差。2.2测量误差由于真值无法得到，只能以标准表作为真值参照绝对误差，仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。xI：仪表指示值,xt：被测量的真值x：被校表的读数值，x0：标准表的读数值相对误差，是指在某一测量点仪表的绝对误差与该点标准值的比值。化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1

6、.0，1.5，2.5，4.0等。2.3仪表的准确度（精确度）有两大影响因素影响着仪表准确度，即绝对误差和仪表的标尺范围。但是，仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。相对百分误差δ允许误差δ允化工过程自动化—自动化仪表2.4检测系统中信号的传递形式2.4.1模拟信号在时间上是连续变化的,即在任何瞬时都可以确定其数值的信号。随着计算机技术在自动控制系统中的应用，为了将现场仪表与智能化设备连接，需要将模拟信号转换为数字信号。数字信号是一种按时间离散形式出现的不连续信号,通常用二进制数的代码序列来表示。

7、2.4.2数字信号化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表2.4.3开关信号用两种状态或用两个数值范围表示一个不连续信号，一般称为0和1。通常开关量信号来自仪表的报警（行程开关、压力开关）接点、电器设备（开关、继电器、接触器）的触点等。有时将连续脉冲信号也归于开关量处理。为安全起见，在开关量的接口电路中常用到光电隔离（光电耦合器），实现进出信号的电气隔离，保证信号的匹配和系统安全。化工过程自动化TIANJIAO—自动化仪表2.5法定计量单位及常用导出单位2.5.1基本单位长度—米（Metre），代号：m，质量—千克（kilogram），代号：kg时间—

8、秒（Second），代号：s温度—开尔文（Kelvn），代号：K电流—安培（Am