化工仪表和其自动化控制课件第03章.ppt

一、 测量过程与测量误差 ;2、测量误差;二、测量仪表的品质指标;☆☆仪表的精确度等级☆☆;☆☆仪表的精确度等级☆☆;2、非线性误差;3、变 差;4、灵敏度和分辨力;5、动态误差;三、测量系统中的常见信号类型;四、测量系统中信号的传递形式;3、 开关信号： 开关信号：用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。 例如：用水银触点温度计来检测温度的变化时，可利用水银触点的“断开”与“闭合”来判断温度是否达到给定值。 在自动检测技术中，利用开关式传感器（如干簧管、电触点式传感器）可以将模拟信号变换成开关信号。 ;五、测量仪表的分类;六、化工检测的发展趋势;例题分析 2、某台测温仪表的测温范围为200~1000○C，工艺上要求测温误差不能大于±5○C，试确定应选仪表的准确度等级。 解：工艺上允许的相对百分误差为： δ允=±5/（1000-200）×100%=±0.625% 要求所选的仪表相对百分误差不能大于工艺上的δ允，才能保证测温误差不大于±5○C，所以所选仪表的准确度等级应为0.5级。 仪表的准确度等级越高，能使测温误差越小，但为了不增加投资费用，不宜选用过高准确度的仪表。 ;第2节 压力测量;三种压力表示方法;压力检测仪表的分类;(3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量进行测量的仪表，如电阻、电荷量等。 (4)活塞式压力检测 它是根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量来进行测量。 活塞式压力计的测量精度较高，允许误差可以小到0.05％～0.02％，它普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行检定;液柱式压力检测;弹性式压力计;——弹簧管和弹簧管压力表;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－调节螺钉 9－接头 图3-18 弹簧管压力表;电气式压力计与信号转换;电气式压力计;霍尔式压力计;应变片压力/差压变送器;是应变片阻值变化量的测量电桥，图中R3和R4是两个阻值相等的精密固定电阻。;压阻式（扩散硅）压力/差压变送器 ;测量部分——扩散硅压阻传感器;结论： 压阻式压力传感器的主要优点是体积小，结构简单， 其核心部分就是一个既是弹性元件又是压敏元件的单晶硅膜片。 扩散电阻的灵敏系数是金属应变片的几十倍，能直接测量出微小的压力变化。 此外，压阻式压力传感器还具有良好的动态响应，迟滞小，可用来测量几千赫兹乃至更高的脉动压力。 因此，这是一种发展比较迅速，应用十分广泛的一类压力传感器。 这种传感器的缺点则是扩散电阻存在温度效应，容易受环境温度的影响，有些厂家在传感器组件中提供了若干校正用的温度补偿电路，甚至把放大转换等电路集成在同一块单晶硅膜片上，从而可以大大提高传感器的基本性能。;——膜盒式差压变送器;电容式差压变送器;ΔP=0 Ci1=Ci2=15pF ;电容式压力变送器，目前在工业生产中应用非常广泛，其输出信号也是标准4～ 20mADC电流信号。 电容式压力变送器是先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量的。;压力计的选用和安装 ;一、压力计的选用 ;⑵仪表精度 ;⑶仪表类型;二、压力计的安装 ;一般压力测量仪表的安装;压力仪表应垂直安装。一般情况下，安装高度应与人的视线齐平，对于高压压力仪表，其安装高度应高于一般人的头部 测量液体或蒸汽介质压力时，??避免液柱产生的误差，压力仪表应安装在与取压口同一水平的位置上，否则必须对压力仪表的示值进行修正 导压管的粗细合适，一般为6～10mm，长度尽可能短，否则会引起测量迟缓 压力仪表与取压口之间应安装切断阀，以便维修 ;测量特殊介质时的压力测量仪表安装;测量波动剧烈（如泵、压缩机的出口压力）的压力时，应在压力仪表之前加装针形阀和缓冲器，必要时还应加装阻尼器，如图(e) ;差压变送器的安装;差压变送器取压口的选择;差压变送器引压管的安装;在测量液体介质时，变送器只能安装在取样口之上时，在引压管的管路中应有排气装置，如图(a)所示，这样，即使有少量气泡，也不会对测量精度造成影响。 在测量气体介质时，如果差压变送器只能安装在取样口之下时，必须加装如图(b)所致的贮液罐和排放阀，克服因滞留液对测量精度产生影响。 测量蒸汽时的引压管管路则如图(c)所示。 ;差压变送器本身的安装