化工儀表第3章1壓力檢測(cè)

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1、化工儀表及自動(dòng)化第三章檢測(cè)儀表與傳感器測(cè)量過程與測(cè)量誤差：測(cè)量值、真值、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差儀表的指標(biāo)性能：一、精確度：量程：測(cè)量范圍上限值與下限值之差。允許誤差：正常情況下允許的相對(duì)百分誤差的最大值。第一節(jié)概述檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)目前，按照國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定所劃分的儀表精度等級(jí)有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。所謂的0.5級(jí)儀表，表示該儀表允許的最大相對(duì)百分誤差為±0.5％，以此類推。精度等級(jí)一般用一定的符號(hào)形式表示在儀表面板上：1.5精度等級(jí)為0.4級(jí)的壓力表1.5儀表的精度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。

2、精度等級(jí)數(shù)值越小，表示儀表的精確度越高。精度等級(jí)數(shù)值小于等于0.05的儀表通常用來作為標(biāo)準(zhǔn)表，而工業(yè)用表的精度等級(jí)數(shù)值一般大于等于0.5。例1：某壓力變送器測(cè)量范圍為0～400kPa，在校驗(yàn)該變送器時(shí)測(cè)得的最大絕對(duì)誤差為-5kPa，請(qǐng)確定該儀表的精度等級(jí)。解：先求最大相對(duì)百分誤差去掉?和%為1.25，因此該變送器精度等級(jí)為1.5級(jí)例2：根據(jù)工藝要求選擇一測(cè)量范圍為0~40m3/h的流量計(jì)，要求測(cè)量誤差不超過?0.5m3/h，請(qǐng)確定該儀表的精度等級(jí)。解：同樣，先求最大相對(duì)百分誤差因此該流量計(jì)必須選擇1.0級(jí)的流量計(jì)結(jié)論：工藝要求的允許誤差≥儀表的允許誤差≥校驗(yàn)所得到的相對(duì)百分誤差

3、檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)例3：某被測(cè)溫度信號(hào)在70～80℃范圍內(nèi)變化，工藝要求測(cè)量誤差不超過±1％，現(xiàn)有兩臺(tái)溫度測(cè)量?jī)x表，精度等級(jí)均為0.5級(jí)，其中一臺(tái)儀表的測(cè)量范圍是0～100℃，另一臺(tái)儀表的測(cè)量范圍是0～200℃，試問這兩臺(tái)儀表能否滿足上述測(cè)量要求。解：由題意可知，被測(cè)溫度的允許最大絕對(duì)誤差為：

4、△max

5、＝70×1％＝0.7℃測(cè)量范圍為0～100℃的儀表的最大允許絕對(duì)誤差為：

6、△max

7、1＝100×0.5％＝0.5℃測(cè)量范圍為0～200℃的儀表的最大允許絕對(duì)誤差為：

8、△max

9、2＝200×0.5％＝1.0℃根據(jù)上述計(jì)算，雖然兩臺(tái)儀表的精度等級(jí)均為0.5級(jí)，但只有測(cè)量范圍是0

10、～100℃的溫度測(cè)量?jī)x表才滿足本題的測(cè)量要求。檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對(duì)被測(cè)變量在全量程范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程（即逐漸由小到大和逐漸由大到?。y(cè)量時(shí)，對(duì)應(yīng)于同一被測(cè)值的儀表輸出可能不等，二者之差的絕對(duì)值即為變差。變差的大小，根據(jù)在同一被測(cè)值下正反特性間儀表輸出的最大絕對(duì)誤差和測(cè)量?jī)x表量程之比的百分?jǐn)?shù)來表示：檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)二、變差儀表的靈敏度是表征儀表指針的線位移或角位移與引起這個(gè)位移的被測(cè)參數(shù)的變化量的比值，即靈敏度＝Δy/Δx儀表的靈敏度-在數(shù)值上等于單位被測(cè)參數(shù)變化量所引起的儀表指針移動(dòng)的距離或轉(zhuǎn)角。儀表的靈敏限-引起儀表指針發(fā)生動(dòng)作的

11、被測(cè)參量的最小變化量。檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)三、靈敏度和靈敏限檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)四、分辨力分辨力是數(shù)字顯示器的最末位數(shù)字間隔所代表的被測(cè)參數(shù)變化量。它也是靈敏度的一種反映。對(duì)數(shù)字式儀表來說，分辨力就是數(shù)字顯示儀表變化一個(gè)LSB（二進(jìn)制最低有效位）時(shí)輸入的最小變化量。不同量程分辨力是不同的，相應(yīng)于最低量程的分辨力為該表的最高分辨力，也叫靈敏度。五、線性度－非線性誤差在通常情況下，總是希望測(cè)量?jī)x表的輸出量和輸入量之間呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。測(cè)量?jī)x表的非線性誤差就是用來表征儀表的輸出量和輸入量的實(shí)際對(duì)應(yīng)關(guān)系與理論直線的吻合程度。通常非線性誤差用實(shí)際測(cè)得的輸入－輸出特性曲線（也稱為校準(zhǔn)曲線

12、）與理論直線的之間的最大偏差和測(cè)量?jī)x表量程之比的百分?jǐn)?shù)來表示：檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)檢測(cè)儀表的性能指標(biāo)4.反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間就是用來衡量?jī)x表能不能盡快反映出參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，說明儀表需要較長(zhǎng)時(shí)間才能給出準(zhǔn)確的指示值，那就不宜用來測(cè)量變化頻繁的參數(shù)。儀表反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短，實(shí)際上反映儀表動(dòng)態(tài)特性的好壞。儀表的反應(yīng)時(shí)間有不同的表示方法當(dāng)輸入信號(hào)突然變化一個(gè)數(shù)值后，輸出信號(hào)將由原始值逐漸變化到新的穩(wěn)態(tài)值。儀表的輸出信號(hào)由開始變化到新穩(wěn)態(tài)值的63.2％（95％）所用的時(shí)間，可用來表示反應(yīng)時(shí)間。相對(duì)百分誤差、非線性誤差、變差都是穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)）誤差。動(dòng)態(tài)誤差是指檢測(cè)系統(tǒng)受外擾動(dòng)作用后

13、，被測(cè)變量處于變動(dòng)狀態(tài)下儀表示值與參數(shù)實(shí)際值之間的差異。引起該誤差的原因是由于檢測(cè)元件和檢測(cè)系統(tǒng)中各種運(yùn)動(dòng)慣性以及能量形式轉(zhuǎn)換需要時(shí)間所造成的。檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)補(bǔ)充：動(dòng)態(tài)誤差檢測(cè)儀表的主要性能指標(biāo)衡量各種運(yùn)動(dòng)慣性的大小，以及能量傳遞的快慢常采用時(shí)間常數(shù)T和傳遞滯后時(shí)間（純滯后時(shí)間）τ兩個(gè)參數(shù)表示（這兩個(gè)參數(shù)的含義與上一章中對(duì)象數(shù)學(xué)模型中的時(shí)間常數(shù)T和純滯后時(shí)間τ的數(shù)學(xué)含義是一致的）。它們的存在會(huì)降低檢測(cè)過程的動(dòng)態(tài)性能，其中純滯后時(shí)間τ的不利影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過時(shí)間常數(shù)T的影響。工業(yè)儀表的分類1