仪表及自动化培训教材Y.doc

仪表及自动化培训教材 编制： 审核： 校对： 河南开祥化工有限公司 二〇〇五年六月十日 仪表是自动化技术在生产过程中的具体应用和体现，随着自动控制仪表的不断改进和发展，保证了现代化生产过程的高效进行，为企业提高经济效益和劳动生产率，提高产品的产量和质量，节约能源，改善工人的工作条件，促进企业增强环境保护意识，发挥着越来越重要的作用，业已成为企业现代化的重要标志。 测量误差和仪表的质量指标 1．概述 化工测量 是指化工生产过程中压力、物位、流量、温度、物料量等参数的检测。用来测量显示这些参数植的仪表称化工测量仪表。 无论采用什么样的测量方式和方法，也无论采用什么样的测量仪表，由于测量仪表本身不够准确，测量方法不 够完善，以及测量者本人经验不足等原因，都会使测量结果与被测量的真值之间存在着差异，这个差异就是测量的误差。随着科技水平的提高和人们的经验、技巧、专门知识的丰富，测量误差可以控制得越来越小，但不能使之为零。在实际的测量中，对一个具体的测量任务，只需达到相应的精度就可以了，绝对不是精度越高一些比低一些好，因为提高精度是以付出人力、物力以及降低可靠性为代价的。 2、测量误差的分类 2．1误差数值表示的方法，误差可分为：绝对误差、相对误差、引用误差； 2．2误差出现的规律，误差可分为：系统误差、随机误差、疏忽误差； 2．3被测变量随时间变化的关系可分为：静态误差和动态误差； 2．4仪表的使用的条件来分，误差可分为：基本误差和附加误差； 2．5与被测变量的关系来分，误差可分为：定值误差和累计误差。 3． 名词解释 （1）、绝对误差：是测量结果与真值之差。 绝对误差=测量值-真值（δ=X-X0） （2）、真值 是一个变量本身具有的真实值。是一个理想的概念，一般是无法得到的 ，所以在计算误差时，一般用约定真值和相对真值来代替。 X0=X-δ=X=C 式中：C为修正值，它与δ值相等，但符合相反。 （3）、约定真值：是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计，实际测量中，以没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值。 （4）、相对真值：是当高一级的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或仪表的示值为低一级的相对的真值。 （5）、相对误差：是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示；即 相对误差=绝对误差 / 仪表示值 × 100%（r=δ/ x0 ×100% ） （6）、引用误差：是绝对误差与量程之比，以百分数表示。Qmax=δ/L × 100% 仪表的精度等级就是根据引用误差来划分的。 （7）、系统误差：又称规律误差，因其大小和符合均不改变或按一定规律变化。 （8）、偶然误差，又称随机误差，因它的出现完全是随机的。 （9）、疏忽误差又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符合。 (10)、基本误差：仪表的基本误差是指仪表在规定的参比工作条件下，即该仪表在标准 工作条件下的最大误差。一般仪表的基本误差也就是该仪表的允许误差。 (11)、附加误差：是仪表在非规定的参比条件下使用时另外产生的误差，如电源波动附加误差，温度附加误差等。 4.测量误差的计算方法 (1)真实值：设在测量中，关测次数无限多，且无系统误差存在时，各测量值的算术平均值，就是被测量参数的真实值。设X1 、X2……Xn,代表各测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 X=X1+X2+……+Xn / n= ∑ xi / n (1_1) (2)标准误差,又称均方根误差,由于随机误差的正态分布规律可用数学式表示为:f(δ)=1 /6√2∏exp-δ2/2δ2 5.仪表的质量指标 (1)精度等级 在静态测量中,由于任何检测装置和测量结果都含有一定大小的误差,所以人们感兴趣的往往是用误差来说明精度.仪表在出厂校验时,其示值的最大引用误差 qmaxQ，工业检测仪表常以允许误差Q作为判断精度等级的尺度规定：取其误差的百分数的分子作为精度等级的标志。也即用最大的引用误差　qmax去掉百分数（℅）号后的数字表示精度等级，其符号是G.工业仪表常见的精度等级如表： 精度等级（Ｇ） 0.１ 0.２ 0.５ 1.０ 1.５ 2.０ 2.５ ５.０ 允许误差（Ｑ） 0.1％ 0.２％ 0.5％ 1.％ 1.5％ 2.0％ 2.5％ ５.０％ 表１—１工业仪表常见精度等级 一般情况下，１.０级的精度等级仪表，其允许误差Ｑ＝１％，即允许误差的变化范围可以　从－１％-１％。 精度（准确度）　：指测量结果和实际值的一致程度。 精度等级：是仪表按准确度高低分成的等级。它规定仪表基本误差的最大允许值。表示方法：１.５级　　 （2）