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第二章2物位检测仪表物位检测仪表第二章检测仪表第二章检测仪表温度检测仪表温度检测仪表 流量检测仪表流量检测仪表检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标 压力检测仪表压力检测仪表成份检测仪表成份检测仪表3第一节第一节 仪表的性能指标仪表的性能指标一、测量误差一、测量误差 1 1、误差的概念：、误差的概念： 误差是某一量值的给定值与客观真实值之差。误差是某一量值的给定值与客观真实值之差。 测量的目的是希望能正确地反映被测参数的真实值。测量的目的是希望能正确地反映被测参数的真实值。 2 2、误差分类、误差分类 系统误差系统误差 （系统误差决定测量结果的准确性）（系统误差决定测量结果的准确性） 随机误差随机误差 （随机误差决定测量结果的精密度）（随机误差决定测量结果的精密度） 疏忽误差疏忽误差 （特别需要避免）（特别需要避免）4第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标二、测量仪表的性能指标二、测量仪表的性能指标 仪表的性能指标是评价仪表性能好坏、质量优劣的主要仪表的性能指标是评价仪表性能好坏、质量优劣的主要依据。依据。 仪表的性能指标：仪表的性能指标： 技术技术 经济经济 使用方面使用方面注：仪表性能指标指的是对仪表规定的正常工作条件下而言的。注：仪表性能指标指的是对仪表规定的正常工作条件下而言的。5第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标1 1、绝对误差和相对误差、绝对误差和相对误差 绝对误差：绝对误差： 相对误差：相对误差： 注：事实上仪表的准确度不仅与绝对误差有关，而且还与仪表的注：事实上仪表的准确度不仅与绝对误差有关，而且还与仪表的 测量范围有关。测量范围有关。 所以工业上一般采用引用误差来衡量仪表的准确度。所以工业上一般采用引用误差来衡量仪表的准确度。%10000 xxx0 xx6第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标%100%1000下上LLxxLaq2 2、引用误差：、引用误差： 这是仪表基本误差的主要形式，可以比较确切地反映仪表这是仪表基本误差的主要形式，可以比较确切地反映仪表的测量精度，又称为仪表的基本误差的测量精度，又称为仪表的基本误差最大引用误差：最大引用误差：%100maxmaxLaq7第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标maxqq允8精度等级精度等级 第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标9精密度表示多次重复测量中，传感器测得的值彼此之间精密度表示多次重复测量中，传感器测得的值彼此之间的重复性或分散性大小的程度。它反映随机误差的大小的重复性或分散性大小的程度。它反映随机误差的大小，随机误差越小，测得的值就越密集，重复性越好，精，随机误差越小，测得的值就越密集，重复性越好，精密度越高。密度越高。正确度表示多次重复测量中，传感器测得值的算术平均正确度表示多次重复测量中，传感器测得值的算术平均值与真值的接近程度。它反映系统误差的大小，系统误值与真值的接近程度。它反映系统误差的大小，系统误差愈小，测得值的算术平均值就愈接近真值，正确度愈差愈小，测得值的算术平均值就愈接近真值，正确度愈高。高。准确度表示多次重复测量中，传感器测得值与真值的一准确度表示多次重复测量中，传感器测得值与真值的一致的程度。它反映随机误差和系统误差的综合大小，只致的程度。它反映随机误差和系统误差的综合大小，只有当有当随机误差和系统误差随机误差和系统误差都小时，准确度才高。准确度也都小时，准确度才高。准确度也简称精度。简称精度。第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标10第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标11第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标12第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标%100maxL）x（xh反正造成回差的原因：造成回差的原因： 传动机构的间隙传动机构的间隙运动部件的磨擦运动部件的磨擦弹性元件的弹性滞后的影响弹性元件的弹性滞后的影响13第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标0 xyYFSR Rmax注：回差的大小反映了仪表的精密度，因此要求仪表的回差注：回差的大小反映了仪表的精密度，因此要求仪表的回差不能超出仪表精度等级所限定的允许误差。不能超出仪表精度等级所限定的允许误差。14第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标规定：仪表标尺刻度上的最小分格值不能小于仪表允许的规定：仪表标尺刻度上的最小分格值不能小于仪表允许的 绝对误差值。绝对误差值。%100 xs灵敏限：灵敏限：规定仪表的灵敏限不得大于仪表允许绝对误差的一半。规定仪表的灵敏限不得大于仪表允许绝对误差的一半。分辩率分辩率 数字仪表能稳定显示的位数越多，则分辩率就越高。数字仪表能稳定显示的位数越多，则分辩率就越高。15第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标16第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标%100平均修复时间平均无故障工作时间平均无故障工作时间有效率17第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标18第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标19第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标校验得上升曲线和下降曲线常不重合，是因为有滞环和死区的存在。校验得上升曲线和下降曲线常不重合，是因为有滞环和死区的存在。滞环：有能量吸收滞环：有能量吸收死区：有传动摩擦间隙，晶体管起始偏置不当，死区：有传动摩擦间隙，晶体管起始偏置不当， 输入变化小到一定程度便没有输出变化了。输入变化小到一定程度便没有输出变化了。20第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标注：重复性、再现性的优良是保证精确的先决条件。注：重复性、再现性的优良是保证精确的先决条件。21第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标22第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标注：零点迁移和量程迁移可以使仪表扩大通用性，但迁移的条件注：零点迁移和量程迁移可以使仪表扩大通用性，但迁移的条件及范围要视具体结构和电路而定。及范围要视具体结构和电路而定。23第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标解：最大引用误差为：解：最大引用误差为：%8 . 0%1002007004%100maxmaxLaq 去掉去掉“”，去掉，去掉“% %”，数值为，数值为0.80.8，国家规定等级中，国家规定等级中没有没有0.80.8。但其。但其qmax0.5qmax0.5级仪表的允许误差为级仪表的允许误差为0.5%0.5%。 其精度等级为其精度等级为1.01.0级，其允许误差为级，其允许误差为1%1%。24第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标25第一节第一节 检测仪表的性能指标检测仪表的性能指标26第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送27第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送一、概述一、概述 压力是工业生产中的重要参数，在生产过程中，对液体、蒸汽、压力是工业生产中的重要参数，在生产过程中，对液体、蒸汽、和气体压力的检测是保证工艺要求、设备和人身安全并使设备经济运和气体压力的检测是保证工艺要求、设备和人身安全并使设备经济运行的必要条件。行的必要条件。1 1、所谓压力，就是指均匀而垂直作用于单位面积上的力。、所谓压力，就是指均匀而垂直作用于单位面积上的力。 27AFP 28第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送2 2、压力表示方法：、压力表示方法： 在压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压（真空度）等名词。在压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压（真空度）等名词。 绝对压力是指介质所受的实际压力。绝对压力是指介质所受的实际压力。 表压是指高于大气压的绝对压力与大气压之差，即：表压是指高于大气压的绝对压力与大气压之差，即： P P表表=P=P绝绝-P-P大大 负压与真空度是指大气压力与低于大气压力的绝对压力之差，即：负压与真空度是指大气压力与低于大气压力的绝对压力之差，即： P P真真 =P=P大大-P-P绝绝 绝对压力、表压力、大气压力、负压力（真空度）之间的关系如下绝对压力、表压力、大气压力、负压力（真空度）之间的关系如下图所示。图所示。2829第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送29P表压表压P负压负压P绝压绝压P绝压绝压大气压力线表压、绝压、真空之间的关系图表压、绝压、真空之间的关系图绝压零线注意：因为各种工艺设备和测量仪表都处于大气中，所以工程注意：因为各种工艺设备和测量仪表都处于大气中，所以工程上都用表压力或真空度来表示压力的大小。我们用压力表来测上都用表压力或真空度来表示压力的大小。我们用压力表来测量压力的数值，实际上也都是表压或真空度（绝对压力表的指量压力的数值，实际上也都是表压或真空度（绝对压力表的指示值除外）。因此，在工程上无特别说明时，所提的压力均指示值除外）。因此，在工程上无特别说明时，所提的压力均指表压力或真空度表压力或真空度。30第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送二、测压仪表的分类及其基本原理二、测压仪表的分类及其基本原理 30液柱式压力计液柱式压力计弹性式压力计弹性式压力计电气式压力计电气式压力计活塞式压力计样活塞式压力计样（常用于校验其它压力计）（常用于校验其它压力计）U U型管压力计型管压力计单管压力计单管压力计斜管压力计斜管压力计弹簧管压力计弹簧管压力计波纹管压力计波纹管压力计薄膜式压力计薄膜式压力计电容式压力计电容式压力计电感式压力计电感式压力计应变片式压力计应变片式压力计霍尔片式压力计霍尔片式压力计31第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送 目前，石油化工生产中应用中广泛的一种压力测量仪目前，石油化工生产中应用中广泛的一种压力测量仪表是表是弹性元件弹性元件。根据测压范围不同，常用的测压元件有单。根据测压范围不同，常用的测压元件有单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等。圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等。在被测在被测介质压力的作用下，弹性元件发生弹性变型，而产生相应介质压力的作用下，弹性元件发生弹性变型，而产生相应的位移，能过转换位置，可将位移转换成相应的电信号或的位移，能过转换位置，可将位移转换成相应的电信号或气信号，以远传显示，报警或调节用。气信号，以远传显示，报警或调节用。3132第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送弹簧管压力表弹簧管压力表 弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有着极为弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有着极为广泛的应用价值广泛的应用价值 ，它具有结构简单，品种规格齐全、测量范围它具有结构简单，品种规格齐全、测量范围广、便于制造和维修和价格低廉等特点。广、便于制造和维修和价格低廉等特点。弹簧管压力表是单圈弹弹簧管压力表是单圈弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管、齿轮传动机构（包括拉杆、簧压力表的简称。它主要由弹簧管、齿轮传动机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）、示数装置（指针和分度盘）以及外壳等扇形齿轮、中心齿轮）、示数装置（指针和分度盘）以及外壳等几部份组成，如下图所示。弹簧管是一端封闭并弯成几部份组成，如下图所示。弹簧管是一端封闭并弯成270270度圆孤度圆孤形的空心管子形的空心管子 。32332 2、 压力的检测与变送压力的检测与变送 33 弹簧管压力表1、弹簧管 2拉杆 3、扇型齿轮 3、中心齿轮 5、指针 6、面板7、游丝 8、调整螺钉 9 接头ab 34第二节第二节 压力的检测与变送压力的检测与变送 它的截面呈扁圆形或椭圆形，椭圆的长轴它的截面呈扁圆形或椭圆形，椭圆的长轴2a2a与图面垂直的弹簧管与图面垂直的弹簧管的中心轴的中心轴O O相平行。管子封闭的一端相平行。管子封闭的一端B B为自由端，即位移输出端；而另为自由端，即位移输出端；而另一端一端A A则是固定的，作为被测压力的输入端。当由它的固定端则是固定的，作为被测压力的输入端。当由它的固定端A A通入被通入被测压力测压力P P后，由于呈椭圆形截面的管子在压力后，由于呈椭圆形截面的管子在压力P P的作用下