第一章 检测仪表基本知识

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1、化工仪表及自动化第一篇化工检测仪表检测仪表用来检测生产过程中有关技术参数的技术工具。第一章检测仪表基本知识内容提要测量过程与测量误差测量仪表的品质指标测量系统中的常见信号类型检测系统中信号的传递形式检测仪表与测量方法的分类、化工检测的发展趋势测量过程与测量误差测量是用实验的方法，求出某个量的大小。测量实质是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。测量过程有三要素①测量单位；②测量方法；③测量仪表。被测值举例：测一段导线的的长度Q/V=q测量单位测量值测量单位单位→基准米基准：光在真空中1/299,792,458S时间间隔内所经路径的长度。秒基准：以铯原子（133）的原子基

2、态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。千克基准：以铂铱合金制成、底面直径为39毫米、高为39毫米的国际千克原器（圆柱体）的质量。……….检测仪表检测仪表用来检测生产过程中的各个有关参数的技术工具。检测过程参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。测量过程与测量误差测量误差：由仪表读得的被测值（测量值）与被测参数的真实值之间的差距。测量误差按其产生原因的不同，可以分为三类：(1)系统误差误差大小和方向均不随测量过程而改变(2)疏忽误差测量者在测量过程中的疏忽大意所致(3)偶然误差在同样条件下反复多次测量结果都不重复的误

3、差测量过程与测量误差绝对误差xI：仪表指示值，xt：被测量的真值。由于真值无法得到x：被校表的读数值，x0：标准表的读数值。相对误差测量误差按表示方法的不同，分为绝对误差和相对误差检测仪表的品质指标1.检测仪表的准确度（或精确度)与允许误差2.检测仪表的恒定度与变差3.灵敏度与灵敏限（或分辨率）4.反应时间5.线性度（δf）6.重复性（重复性误差）检测仪表的品质指标1.测量仪表的准确度（精确度)绝对误差说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示，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检测仪表的品质指标一台0~10

4、00kPa的压变，其最大绝对误差10kPa（在整个量程范围内）另一台0~400kPa的压变，其最大绝对误差5kPa哪台精度更高？1.测量仪表的准确度（精确度)检测仪表的品质指标1.测量仪表的准确度（精确度)两大影响因素绝对误差和仪表的标尺范围（量程）绝对误差说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示，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检测仪表的品质指标测量范围：ymim~ymax量程：yF.S=ymax－ymim1.测量仪表的准确度（精确度)仪表精度与量程有关。在仪表精度等级一定的前提下适当缩小量程，可以减小

5、测量误差，提高测量准确性。仪表量程的上限Ymax:4/3~3/2倍（被测变量）波动较大时：3/2~2倍（被测变量）下限Ymin:：一般地，被测变量的值不低于全量程的1/3。检测仪表的品质指标相对百分误差δ允许误差δ允检测仪表的品质指标仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号精确度等级仪表的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。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。检测仪表的品质指标例1某台测温仪表的测温范围为200-700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为

6、±4℃，试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级。解：该仪表的相对百分误差为如果将该仪表的去掉“±”号与“％”号，其数值为0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为1.0级。例2某台测温仪表的量程是200--700℃，工艺要求该仪表指示值的误差不得超过±4℃，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求。±0.8%介于允许误差±0.5%与±1.0%之间，如果选择允许误差为±1.0%,则其精度等级应为1.0级。量程为200～700℃，精确度为1.0级的仪表，可能产生的最大绝对误差为±5℃，超过

7、了工艺的要求。所以只能选择一台允许误差为±0.5%，即精确度等级为0.5级的仪表，才能满足工艺要求。解根据工艺要求，该仪表的最大允许误差为根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求选择仪表精度等级是不同的。根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时，仪表的允许误差应该仪表校验得到的相对百分误差。根据工艺要求选择仪表精度等级时，仪表的允许误差应该工艺允许的最大相对百分误差。≥≤例3某被测温度信号在70-80℃范围内变化，工艺要求测量误差不得超过±1%，现有两台测温仪表，精度等级均为0.5级，其中一台仪表的