化工常用仪表类型及原理

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1、化工仪表主讲：任道凯目录第一章：概述仪表的性能指标第二章：压力检测及仪表压力单位及测压仪表弹性式压力计电气式压力计智能型压力变送器第三章：流量检测及仪表差压式流量计转子流量计椭圆齿轮流量计涡轮流量计电磁流量计漩涡流量计第四章：物位检测及仪表概述差压式液位变速器电容式物位传感器核辐射物位计第五章：第温度检测及仪表温度检测方法热电偶温度计热电阻温度计电动温度变送器第一章概述第一章概述一、测量过程与测量误差6测量过程在实质上都是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程，而测量仪表就是实现这种比较的工具。测量误差指由仪表读得的被测值与被测量真值之

2、间的差距。通常有两种表示方法，即绝对误差和相对误差。第一章概述绝对误差xi：仪表指示值,xt：被测量的真值由于真值无法得到x：被校表的读数值，x0：标准表的读数值相对误差7第一章概述二、仪表的性能指标81.精确度（简称精度）说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。两大影响因素绝对误差和仪表的测量范围相对百分误差δ允许误差第一章概述仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去

3、掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。小结9第一章概述例1某台测温仪表的测温范围为-50～200℃。根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±3℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解根据工艺上的要求，仪表的允许误差为如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于1.0～1.5之间，如果选择精度等级为1.5级的仪表，其允许的误差为±1.5％，超过了工艺上允许的数值，故应选择1.0级仪表才

4、能满足工艺要求。11第一章概述12仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。精度等级数值越小，就表征该仪表的精确度等级越高，也说明该仪表的精确度越高。0.05级以上的仪表，常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多在0.5以下。仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板上。举例1.51.0如：第一节概述2.变差变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。图3-1测量仪表的变差14注

5、意：仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则，应及时检修。第一章概述153.灵敏度与灵敏限仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值。即式中，S为仪表的灵敏度；Δα为指针的线位移或角位移；Δx为引起Δα所需的被测参数变化量。仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，往往用分辨力表示。第一章概述4.分辨率对于数字式仪表，分辨力是指数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。不同量程的

6、分辨力是不同的，相应于最低量程的分辨力称为该表的最高分辨力，也叫灵敏度。通常以最高分辨力作为数字电压表的分辨力指标。分辨率与仪表的有效数字位数有关。16第一节概述175.线性度线性度是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常总是希望测量仪表的输出与输入之间呈线性关系。图3-2线性度示意图式中，δf为线性度（又称非线性误差）；Δfmax为校准曲线对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。第一章概述186.反应时间反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才

7、能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。仪表的反应时间有不同的表示方法当输入信号突然变化一个数值后，输出信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。仪表的输出信号由开始变化到新稳态值的63.2％（95％）所用的时间，可用来表示反应时间。第二章压力检测及仪表第二章压力检测及仪表一、压力单位及测量仪表压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）24第二章压力检测及仪表27p表P真P绝P绝大气压力线绝对压力的零线在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分

8、。当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。图3-4绝对压力、表压、负压（真空度）的关系第二章压力检测及仪表28测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。1