第三章过程检测技术1

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1、教学目的与要求：教学目的与要求：内容内容: : 3.1 测量及误差理论测量及误差理论 3.2 压力测量压力测量 3.3 温度测量温度测量 3.4 流量测量流量测量 3.5 物位测量物位测量 教学目的与要求：教学目的与要求： 1 1测量误差的表示方法测量误差的表示方法 绝对误差、绝对误差、 相对误差、引用相对误差、引用误差（相对百分误差）误差（相对百分误差） 2 2掌握仪表的性能指标掌握仪表的性能指标精确度、变差精确度、变差( (迟滞误差迟滞误差) )、灵、灵敏度、线性度、反应时间、漂移敏度、线性度、反应时间、漂移 3 3掌握如何给仪表定精度等级？掌握如何给仪表定精度等级？ 4 4掌握如何根据工

2、艺要求：掌握如何根据工艺要求： 选择合适精度等级的仪表选择合适精度等级的仪表 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求本节思考题：本节思考题： Pg125Pg125：1 1、2 2、3 3、4 4；本节作业：本节作业：1 1 训练求仪表的各类误差和确定仪表的精度等级；训练求仪表的各类误差和确定仪表的精度等级；P125P125：5 52 2 训练根据仪表的精度等级选择满足工艺的仪表；训练根据仪表的精度等级选择满足工艺的仪表； P125 P125：8 8 1 影响自动控制系统控制质量的因素有哪些？影响自动控制系统控制质量的因素有哪些？ 1 被控对象的特性被控对象

3、的特性 2 组成的自动控制系统组成的自动控制系统 3 自动控制装置的特性自动控制装置的特性 检测仪表与变送器检测仪表与变送器控制器控制器执行器执行器被控变量被控变量干扰作用干扰作用 y给定值给定值控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象f测量元件与变送器测量元件与变送器yse= ym ys umym偏差偏差控制信号控制信号操纵变量操纵变量4 控制规律及控制器参数的设定控制规律及控制器参数的设定检测仪表：检测仪表：用来检测生产过程中工艺参数的技用来检测生产过程中工艺参数的技术工具。术工具。传传 感感 器：器：将生产工艺参数转换为一定的便于将生产工艺参数转换为一定的便于传送的信号（如气信号或电信号

4、）的仪表。传送的信号（如气信号或电信号）的仪表。变变 送送 器：器：当传感器的输出信号转换为单元组当传感器的输出信号转换为单元组合仪表中规定的标准信号合仪表中规定的标准信号，如：气压信号（如：气压信号（0.020.1MPa或电压、电流信号（或电压、电流信号（010mA或或420mA），称为变送器，称为变送器被控变量被控变量干扰作用干扰作用 y给定值给定值控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象f测量元件与变送器测量元件与变送器yse= ys ym umym偏差偏差控制信号控制信号操纵变量操纵变量测量、变送装置的作用：测量、变送装置的作用：是控制系统中获取信息和传递信息的装置，也是系是控制系统中

5、获取信息和传递信息的装置，也是系统进行控制的依统进行控制的依 据。据。要求：要求：准确、及时反映被控变量的状况。准确、及时反映被控变量的状况。测量的实质测量的实质: 是一个比较的过程。即将被测参数和相应的是一个比较的过程。即将被测参数和相应的测量单位进行比较的过程。测量单位进行比较的过程。测量仪表测量仪表则是实现比较的工具则是实现比较的工具真指xx%100000 xxxxy0 xx指实际上：实际上：一、一、 测量误差的表示方法测量误差的表示方法1 绝对误差绝对误差 理论上：理论上： 2 相对误差：相对误差：某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值x0之比

6、之比的绝对值。的绝对值。x指指测量仪表的指示值测量仪表的指示值x真真被测量的真实值被测量的真实值x0比所使用的仪表比所使用的仪表 精度高一级精度高一级 的的 仪表的读数（标准表的指仪表的读数（标准表的指 示示 值）值）%100下上xxx上上 仪表的测量上限仪表的测量上限 x下下仪表的测量下限仪表的测量下限N仪表的量程（仪表的量程（x上上x下下）例题例题1：若被测介质的实际温度为若被测介质的实际温度为500，仪表的指示值为，仪表的指示值为495，仪表的量程为，仪表的量程为01000，试确定绝对误差、相对，试确定绝对误差、相对误差、引用误差误差、引用误差。解解: 绝对误差绝对误差: = X指指 X

7、0 = 495500=5 相对误差相对误差: y=/X0 = -5/500100% = -1% 引用误差引用误差: =/ （x上上 x 下下）= -0.5%100maxmax下上xx1.精确度精确度: 是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规 定的正常情况下，仪表所允许的引用误差。定的正常情况下，仪表所允许的引用误差。%100maxkxx下上允精确等级：精确等级：将仪表允许的引用误差将仪表允许的引用误差号及号及%号去掉，和国家规号去掉，和国家规 定的定的精度等级比较后，确定仪表的精度等级精度等级比较后，确定仪表的精度等级国家规定的精确度等

8、级有：国家规定的精确度等级有：高高 精度等级精度等级 低低0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，（，（0.4），0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0。 标准用表标准用表 准确测量用表准确测量用表 工业上用表工业上用表（1）如何给仪表定精度等级：）如何给仪表定精度等级： 即已知仪表的量程即已知仪表的量程N和与精度等级高一级的和与精度等级高一级的标准表校验时的最大绝对误差。求出标准表校验时的最大绝对误差。求出:去掉去掉、%和国家精度等级比，取和国家精度等级比，取相等或低相等或低档档的精度等级。的精度等级。 ： %100maxkxx下上允（1）如何给仪表定精度等级）如何给仪表定精

9、度等级？ （2）如何根据工艺要求）如何根据工艺要求,选择合适精度等级的仪表选择合适精度等级的仪表或判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求或判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求例例2：某台测温仪表的测温范围为某台测温仪表的测温范围为200700。校验该表校验该表 时得到的最大绝对误差为时得到的最大绝对误差为4，试确定该仪表试确定该仪表 的精度等级。的精度等级。%8 . 0%1002007004%100max下上允xx解：该仪表的允许的引用误差为：解：该仪表的允许的引用误差为： 所以，该测温仪表的精度等级所以，该测温仪表的精度等级为为1.0级级。0.50.81.0 根据根据 工艺条件确定仪表的量

10、程工艺条件确定仪表的量程N（X上上=（1.52.0）X工艺工艺max)和工艺允许的最大绝对误差和工艺允许的最大绝对误差max 。求出：。求出： 去掉去掉%和和并与国家精度等级相比，取并与国家精度等级相比，取相等或相等或高档高档的精度等级的精度等级。%100maxkxx下上允解：根据工艺要求：解：根据工艺要求：仪表的量程上限：仪表的量程上限：X上上=2 X 工艺工艺Max= 1000仪表的允许引用误差为：仪表的允许引用误差为：去掉去掉、%，0.50.71.0，所以选精度等级，所以选精度等级0.5的仪表才能满足工艺要求。精度等级的仪表才能满足工艺要求。精度等级1.0的仪表，的仪表，其允许引用误差为

11、其允许引用误差为1.0%，超过了工艺上允许的，超过了工艺上允许的数值数值. %7 . 0%100010007%100max下上允xx先算出仪表的：先算出仪表的： 允允max=N% 再校验仪表的：再校验仪表的： 测测max=X指指X0 再再 比比 较：较： 测测max 允允max 合格合格 测测max 允允max 不合格不合格 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求：求： 即仪表的量程即仪表的量程N和精度等级都已知，判断和精度等级都已知，判断仪表是否满足工艺要求。仪表是否满足工艺要求。解：根据工艺上的要求，仪表的允许误差解：根据工艺上的要求，仪表的允许误差为：