第2章 热工仪表概述ppt课件.ppt

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1、第2章热工仪表概述主要内容一、热工仪表的组成及分类二、热工仪表的质量指标三、仪表的使用本章主要介绍热工仪表的组成、分类、质量指标及仪表使用等知识。1.热工测量：热力状态参数;热力生产过程相关参数的测量。（压力、温度等；流量、液位、振动、位移、转速、烟气成分）2.热工测量的作用：反映设备运行；为自动化装置提供信号，为机组经济计算提供数据。随现代化电厂测点的增多，使用数据采集和屏幕显示来显示处理数据。测量过程的三要素：测量方法；测量单位；测量工具一、组成三个基本部分组成：感受件、中间件、显示件1、感受件1)定义：直接感受

2、被测量并将其转化成相应的输出信号。也称：敏感元件、一次元件、传感器、发送器。如热电偶。2)要求：稳定性，选择性，线性性a、输出信号必须、只能随被测量变化；b、输出与被测量之间必须是单值函数，最好是线性；c、应有较高的灵敏度、反应快延迟小。2.1热工仪表的组成及分类1-被测对象；2-传感器；3-变换器；4-显示装置；5-传送通道3)分类：温度感受件，压力感受件（按被测参数）能量转换型(热电偶);能量控制型(热电阻)（输出信号能量的主要来源）模拟式和准数字式（输出信号的形式）1-被测对象；2-传感器；3-变换器；4-显示

3、装置；5-传送通道弹性敏感元件（弹簧管）敏感元件在传感器中直接感受被测量，并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。弹簧管放大图当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生角位移。2.传送件（中间件）：1)定义：接收感受件的输出信号并将感受件输出的信号按显示件的要求传输给显示件。2）具有功能：1）单纯传输；2）感受件输出信号放大；3）把信号变送成统一标准信号（变送器)。仪表内信号传输过程仪表内每一次信号的转换和传输可作为一个环节，整个仪表是各环节的连接。1.仪表各环节连接方式：

4、开环（系统）和闭环（系统），每一个环节：传递函数（灵敏度）2.开环系统k1k2k3ITθ电流力矩角度动圈表方框图X位移特点：各环节开环串联，信号沿一个方向传输。要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变X=K1K2K3I仪表内信号传输过程3.闭环系统ee-U滑线电阻放大器伺服电动机k1K2/sK3电子电位差计方框图特点：1)含有负反馈2)仪表传递函数与反馈环节有关，因此k3要求高，k1,k2性能可降低故闭环精度较高静态时：3.显示件：1)定义：接受中间件送来的信号，向观察者显示被测量的数值、量值的装置。2）分类：

5、显示仪表—显示被测量的瞬时值记录仪表—记录被测量随时间变化积算仪表—显示被测量对时间的积分信号式仪表—反映被测量是否超过允许的限值调节式显示仪表—根据被测量与规定值的偏差情况，发出对被测对象进行调节的信号显示方式:模拟、数字、屏幕显示。二、热工仪表的分类按被测参数不同；按用途不同；按显示特点不同；按工作原理不同；按装置地点不同；按使用方式不同；按使用能源不同。有效性、准确度（示值误差绝对误差相对误差基本误差附加误差引用误差允许误差准确度等级）、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移、基本误差、准确度等级等。质

6、量指标包括：计量性能、操作性能、可靠性、经济性等。2.2热工仪表的质量指标1.可靠性指标：可靠性是反映检测系统在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。（MTBF、MTTR、故障率）浴盆曲线磨合期又称早期失效期稳定期又称偶然失效期失效期又称衰老失效期期有效性＝平均无故障时间（MTBF）平均无故障工作时间＋平均修复时间2.计量性能指标：基本误差、准确度等级1)准确度:仪表指示值接近测量真值程度①仪表的示值误差:表征指示值的准确程度绝对误差：相对误差：指示值真值相对误差更能说明示值的准确程度示值误差有

7、正负②仪表的基本误差(1)仪表的基本误差：量程范围内各示值误差中的绝对值最大者仪表量程A：仪表测量上限与下限之差(2)仪表的引用误差：(3)最大引用误差：③仪表的准确度等级：允许误差：基本误差不能超过的限值，仪表的准确度等级：仪表的最大引用误差去掉百分号后余下的数字国家标准系列：0.10.20.51.01.52.55.0（电工仪表七个准确度等级）工业仪表：1.01.52.54.05.0一级仪表：0.0050.010.020.040.05二级仪表：0.10.20.5(2)线性度:(non-linearity)检测系统输

8、入输出曲线与理想直线的偏离程度相对误差输出值与理想直线的最大偏差值理论满量程输出值理想直线：亦称非线性误差定义:表达:xyΔ拟合直线一般不存在或很难获得准确结果利用测量数据，通过计算获得获取拟合直线方法：(c)最小二乘法：计算：有n个测量数据:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)，(n>2)残差：i=yi–(a+bxi)残差平方