《化工仪表及自动化》第3章1
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化工仪表及自动化第四版答案(终极版)
工仪表及自动化 (自制课后答案终极版)1.什么是化工仪表与自动化？它有什么重要意义？答： 化工自动化是化工、 炼油、 食品、 轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上， 配备上一些自动化装置， 代替操作人员的部份直接劳动， 使生产在不同程度上自动地进行， 这 种用自动化装置来管理化工生产过程的方法，称为化工自动化。
它的重要意义如下加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。
减轻劳动强度、改善劳动条件。
能够保证生产安全，防止事故发生或者扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用率、保障人 身安全的目的。
生产过程自动化的实现， 能根本改变劳动方式， 提高工人文化技术水平， 以适应当代信息技术 革命和信息产业革命的需要。
2.化工自动化主要包括哪些内容？答： ①自动检测系统， 利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、 指示或者记录的部份 ②自动信号和联锁保护系统， 对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装置， 是生产过程中的 一种安全装置③自动控制及自动开停车系统 自动控制系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行 某种周期性操作。
自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤,将生产过程自动地投入运行或者 自动停车。
④自动控制系统 对生产中某些关键性参数进行自动控制 ,使它们在受到外界干扰的影响而偏 离正常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内。
3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？答；开环控制系统不能自动地觉察被控变量的变化情况， 也不能判断控制变量的校正作用是否 适合实际需要。
也就是最本质的区别是闭环控制系统有负反馈。
开环系统中， 被控变量是不反 馈到输入端的。
闭环控制系统可以及时了解被控对象的情况， 有针对性的根据被控变量的变化 情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或者接近与所希翼的状态。
4. 自动控制系统主要由哪些环节组成？ 答：主要由测量与变送器 、自动控制器、执行器、被控对象组成。
化工仪表及自动化第3章-习题
其量程会（ ） A变大 B变小 C不变 D与流量有关 涡街流量计是（ ） A容积式 B电磁式 C质量式 D速度式
差压法测液位，当压差为零时液位是1m，则（ ）
A无迁移 B有正迁移 C有负迁移 D不确定 E、S、K三种热电偶在单位温度变化下热电势的变 化量分别为a、b、c，则（ ） A a>b>c B b>c>a C a>c>b D c>b>a
热电偶测温中，补偿导线不配套则仪表指示（ ）
A偏大 B偏小 C正常 D偏大或偏小 测管道温度时测温元件最好的安装方式时（ ） A逆流 B正交 C顺流 D都可以
判断题
节流装置安装时，不存在安装方向问题。
液位差计只可能出现负迁移，不可能出现正迁移。
热电阻温度计中的连接导线称为补偿导线。 测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限
在应用热电偶测温时，将冷端温度保持（ ）oC，
或者是进行一定的修正，称为热电偶的冷端温度补 偿，应用热电阻温度计时（ ）（需要或不需要） 冷端温度补偿。
两种不同金属的两端焊接构成回路，当两端的温度
不同时会产生电流的现象称为 （ ）现象。
简答题
• 用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？
化工仪表及自动化第三章检测仪表与传感器习题选择题?测温范围4001000的仪表精度等级05最大允许绝对误差是a3b2c7d5?孔板入口边缘磨损变钝流量计的指示值会a变大b变小c不变d与流量有关?转子流量计测流量时若只将转子由不锈钢变为铝则其量程会a变大b变小c不变d与流量有关?涡街流量计是a容积式b电磁式c质量式d速度式?差压法测液位当压差为零时液位是1m则a无迁移b有正迁移c有负迁移d不确定?esk三种热电偶在单位温度变化下热电势的变化量分别为abc则aabcbbcacacbdcba?热电偶测温中补偿导线不配套则仪表指示a偏大b偏小c正常d偏大或偏小?测管道温度时测温元件最好的安装方式时a逆流b正交c顺流d都可以判断题?节流装置安装时不存在安装方向问题
化工仪表及自动化第3章
第五节 温度检测及仪表
热电偶名称
代号
分度号
热电极材料
测温范围/℃
新
旧
正热电极
负热电极
长期使用
短期使用
铂铑30-铂铑6 铂铑10-铂 镍铬-镍硅 镍铬-铜镍 铁-铜镍 铜-铜镍
WRR WRP WRN WRE WRF WRC
B S K E J T
LL-2 LB-3 EU-2 - - CK
铂铑30合金 铂铑10合金 镍铬合金 镍铬合金 铁 铜
第四节 物位检测及仪表
三、电容式物位传感器
1.测量原理
图3-45 电容器的组成
1—内电极；2—外电极
两圆筒间的电容量C
当 D 和 d 一定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的介电常数ε的乘积成比例。
通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。
第四节 物位检测及仪表
第五节 温度检测及仪表
热电现象及测温原理 图3-55 热电现象 图3-56 接触电势形成的过程 图3-57 热电偶原理及电路图 左图闭合回路中总的热电势 或
第五节 温度检测及仪表
注意 如果组成热电偶回路的两种导体材料相同，则无论两接点温度如何，闭合回路的总热电势为零；如果热电偶两接点温度相同，尽管两导体材料不同，闭合回路的总热电势也为零；热电偶产生的热电势除了与两接点处的温度有关外，还与热电极的材料有关。也就是说不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的。
按测量方式
接触式与非接触式
第五节 温度检测及仪表
测温方式
温度计种类
测温范围／℃
优点
缺点
接触式测温仪表
膨胀式
玻璃液体
-50～600
热电偶名称
代号
分度号
热电极材料
测温范围/℃
新
旧
正热电极
负热电极
长期使用
短期使用
铂铑30-铂铑6 铂铑10-铂 镍铬-镍硅 镍铬-铜镍 铁-铜镍 铜-铜镍
WRR WRP WRN WRE WRF WRC
B S K E J T
LL-2 LB-3 EU-2 - - CK
铂铑30合金 铂铑10合金 镍铬合金 镍铬合金 铁 铜
第四节 物位检测及仪表
三、电容式物位传感器
1.测量原理
图3-45 电容器的组成
1—内电极；2—外电极
两圆筒间的电容量C
当 D 和 d 一定时，电容量 C 的大小与极板的长度 L 和介质的介电常数ε的乘积成比例。
通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。
第四节 物位检测及仪表
第五节 温度检测及仪表
热电现象及测温原理 图3-55 热电现象 图3-56 接触电势形成的过程 图3-57 热电偶原理及电路图 左图闭合回路中总的热电势 或
第五节 温度检测及仪表
注意 如果组成热电偶回路的两种导体材料相同，则无论两接点温度如何，闭合回路的总热电势为零；如果热电偶两接点温度相同，尽管两导体材料不同，闭合回路的总热电势也为零；热电偶产生的热电势除了与两接点处的温度有关外，还与热电极的材料有关。也就是说不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的。
按测量方式
接触式与非接触式
第五节 温度检测及仪表
测温方式
温度计种类
测温范围／℃
优点
缺点
接触式测温仪表
膨胀式
玻璃液体
-50～600
化工仪表自动化基础知识
DTCO
1-2自动控制系统的组成 1自动化装置的的三大功能 （1）检测 眼睛 （2）运算（思考） 大脑 （3）执行 手 2自动化装置的三个部分 （1）测量元件及变送器（眼睛及神经) （2）自动控制器（大脑分析发出指令） （3）执行器（手动）
(5)磁翻转式液位计
磁翻转式液位计示意图
四、温度检测及仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量，根据测温方式分为接触式和非接触式两种 1、接触式温度测量仪表 ①膨胀式温度计 利用热胀冷缩原理，如玻璃管温度计、双金属温度计 ②压力式温度计 根据封闭系统的液体、气体受热体积膨胀压力升高的原理制成，再用压力表测量压力得到相对应的温度值 ③热电偶温度计 基于热电效应原理，适合500℃以上 ④热电阻温度计 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性，适合500℃以下 2、非接触式温度测量仪表 ①辐射式光学高温计 基于物体热辐射作用 ②红外线光学测温仪 通过测量物体的红外线强度测量温度
引入两个概念
控制 智能控制
内容综述
第一章化工仪表自动化的基本概念 第二章检测仪表及传感器 第三章计算机控制系统 第四章基本控制理论及专业特点
第一章化工仪表自动化的基本概念
1-1化工仪表自动化的主要内容 化工生产过程自动化，主要包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制等方面内容。 1.自动检测系统 利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录称为自动检测系统 2.自动信号和联锁保护系统 在生产中对某些参数超出允许范围进入联锁系统采取紧急措施使系统进入安全状态称为自动信号和联锁保护系统。如ESD、SIS 3.自动操纵及自动开停车系统(顺序控制） 根据预先设定的程序自动对生产设备进行周期性操作的称为自动操纵及自动开停车系统 4.自动控制系统 对生产过程进行监控使其达到预期工艺要求的称为自动控制系统
化工仪表及自动化作业参考答案
第一章自动控制系统基本概念1.什么是化工自动化？它有什么重要意义？答:在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2.化工自动化主要包括哪些内容？答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。
3.自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？答:自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信什么叫操纵变量？受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
（或：具体实现控制作用的变量叫做操纵变量）4.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。
闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
如图1-1 ( a)即是一个闭环自动控制。
图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变蒸汽流量，使热物料出口温度回到设定值上。
从图1-1, (b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。
从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。
(a) (b)图1-1 闭环自动控制基本结构开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。
化工仪表自动化 【第三章】概述及压力检测及仪表
3.1 概述
测量工具不够准确
测量者的主观性
周围环境的影响等
3.1 概述
1.测量误差的定义 由仪表读得的被测值与被测量真值之间的差距。 2.测量误差的表示方法
绝对误差
相对误差
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， x x0 x0 ：标准表的读数值
导体也有霍尔效应，不过它们的霍尔电势远比半导 体的霍尔电势小得多。
3.2 压力检测及仪表
将霍尔元件与弹簧管配合，就组成了霍尔片式弹 簧管压力传感器，如图3-10所示。 当被测压力引入后，在 被测压力作用下，弹簧管自由 端产生位移，因而改变了霍尔 片在非均匀磁场中的位置，使 所产生的霍尔电势与被测压力 成比例。 利用这一电势即可实 图3-10 霍尔片式压力传感器 现远距离显示和自动控制。
将检测的参数转换为一定的便 于传送的信号的仪表
变送器
传感器的输出为单元组合仪表 中规定的标准信号
3.1 概述
测量过程的实质： 将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 测量仪表： 将被测参数经过一次或多次的信号能量变换，最终获得 一种便于测量的信号能量形式，并由指针位移或数字形式 显示。
第三章 检测仪表及传感器 3.2 压力检测及仪表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.压力的单位
压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。
F S 式中，p表示压力；F表示垂直作用力；S表示受力面积。 p
压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）
1Pa 1 N m2
1MPa 1106 Pa
3.2 压力检测及仪表
工程上除了（帕）外使用的压力单位还有：工 程大气压、物理大气压、汞柱、水柱等。 帕与汞柱和物理大气压的换算关系为：
化工仪表及自动化课后答案
第一章自动控制系统基本概念1．什么是化工自动化？它有什么重要意义？答：在化工等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，称为化工自动化。
化工自动化的重要意义是：加快生产速度，降低生产成本，提高产品数量和质量；降低劳动强度，改善劳动成本，改变劳动方式；确保生产安全。
6．图1-16 为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
答：PI-307：表示测量点在蒸汽加热器的一台压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07。
仪表安装在现场。
TRC-303：表示测量点在蒸汽加热器出料管线上的一台温度记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为03。
仪表安装在集中仪表盘面上。
FRC-305：表示测量点在蒸汽加热器进料管线上的一台流量记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为05。
仪表安装在集中仪表盘面上。
8．自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用?答：在自动控制系统中，测量变送装置用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号或电压、电流信号等）；控制器将测量变送装置送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号（如气压信号或电流信号）发送给执行器；执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入（或流出）被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。
9．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答：被控对象——自动控制系统中，需要实现控制的设备、机械或生产过程等。
被控变量——被控对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的工艺参数（物理量）。
设定值——工艺规定被控变量所要保持的数值。
操纵变量——受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持一定数值的物料量或能量。
化工仪表及其自动化控制课件第03章
的不同，一般分为四类： (1)液柱式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的玻璃
U形管或单管进行测量。 (2)弹性式压力检测 它是根据弹性元件受力变形的原理，
将被测压力转换成位移进行测量的。常用的 弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。
—自动控制仪表—
• (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。
——弹簧管和弹簧管压力表
弹簧管是横截面呈非圆形（椭圆形或扁圆形）， 弯成圆弧状（中心角常为270°）的空心管子。
通常非线性误差用实际测 得的输入－输出特性曲线 （也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测
仪 表 输 出
理论 实际
量仪表量程之比的百分数来
表示：
f
m ax
100 ％
测 量 范 围 上 限 － 测 量 范 围 下 限
m a x
被测变量
3、变 差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被
检测技术及仪器仪表的发展：
• 1、 检测技术的现代化： 随着科学技术的发展，新技术、新材料、新工艺不断
涌现，新的检测方法不断得到开发。
• 2、 检测仪表的集成化、数字化、智能化： 传感器、集成电路、电子技术、数字化技术、微机技
术的应用
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。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差 中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:
最 大 量 绝 程 对 误 差 ＝ xm a xm ax xm in100%
U形管或单管进行测量。 (2)弹性式压力检测 它是根据弹性元件受力变形的原理，
将被测压力转换成位移进行测量的。常用的 弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。
—自动控制仪表—
• (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。
——弹簧管和弹簧管压力表
弹簧管是横截面呈非圆形（椭圆形或扁圆形）， 弯成圆弧状（中心角常为270°）的空心管子。
通常非线性误差用实际测 得的输入－输出特性曲线 （也称为校准曲线）与理论 直线的之间的最大偏差和测
仪 表 输 出
理论 实际
量仪表量程之比的百分数来
表示：
f
m ax
100 ％
测 量 范 围 上 限 － 测 量 范 围 下 限
m a x
被测变量
3、变 差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被
检测技术及仪器仪表的发展：
• 1、 检测技术的现代化： 随着科学技术的发展，新技术、新材料、新工艺不断
涌现，新的检测方法不断得到开发。
• 2、 检测仪表的集成化、数字化、智能化： 传感器、集成电路、电子技术、数字化技术、微机技
术的应用
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。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差 中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:
最 大 量 绝 程 对 误 差 ＝ xm a xm ax xm in100%
化工仪表及自动化课后 答案 第版 厉玉鸣 史上最全版本
P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
化工仪表及自动化 课后 答案 第版 厉玉鸣 (史上最全版本)
P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
?? 实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
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例2 某台测温仪表的测温范围为0～1000℃。根据工艺要求，温度指 示值的误差不允许超过±７℃，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100%
0.7%
如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于 0.5～1.0之间，如果选择精度等级为1.0级的仪表，其允许的误差为 ±1.0％，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级仪表才能满足工 艺要求。
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
1.5
1.0
小结
根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求来选择仪表 精度等级，情况是不一样的。根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时， 仪表的允许误差应该大于（至少等于）仪表校验所得的相对百分误差； 根据工艺要求来选择仪表精度等级时，仪表的允许误差应该小于（至多 等于）工艺上所允许的最大相对百分误差。
仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动
态特性的好坏。
三、工业仪表的分类
1. 按仪表使用的能源分类 气动仪表、电动仪表、液动仪表
常用
优点
以电为能源，信号之间联系比较方便，适宜 于远距离传送和集中控制；便于与计算机联用； 现在电动仪表可以做到防火、防爆，更有利于电 动仪表的安全使用。
缺点
一般结构较复杂；易受温度、湿度、电磁场、
图3-3 各类仪表的作用
3. 按仪表的组成形式分类
分为基地式仪表和单元组合仪表
基地式仪表特点是将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳 里，形成一个整体。这种仪表比较适于在现场做就地检测和控制，但不能 实现多种参数的集中显示与控制。这在一定程度上限制了基地式仪表的应 用范围。
一、测量过程与测量误差
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间的 差距。通常有两种表示方法，即绝对误差和相对误差。
绝对误差
xi xt
xi：仪表指示值, xt：被测量的真值
由于真值无法得到 x x0
x：被校表的读数值，x0 ：标准表的读数值
相对误差
y x x0
x0
x0
二、仪表的性能指标
1. 精确度（简称精度）
两大影响因素 绝对误差和仪表的测量范围
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。
5.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。
i
f max 仪表量程
100%
图3-2 线性度示意图
6.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能给 出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。
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。
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。
相对百分误差δ
max 测量范围上限值 测量范围下限值
100%
允许误差
仪表允许的最大绝对误差值
允 测量范围上限值 测量范围下限值 100%
小结
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。
第三章 检测仪表与传感器
第一节 概述 第二节 压力检测及仪表 第三节 流量检测及仪表 第四节 物位检测及仪表 第五节 温度检测及仪表 第六节 现代检测技术与传感器的发展 第七节 显示仪表
第一节 概述
用来检测生产过程参数的技术工具称为检测仪表。 用来将这些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表 通常称为传感器。 当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时， 通常称为变送器。
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。
变差
最大绝对差值 测量范围上限值 测量范围下限值
100%
图3-1 测量仪表的变差
3.灵敏度与灵敏限
举例
例1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对 误差为＋4℃，试确定该仪表的精度等级。 解：该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
700 200
如果将该仪表的δ去掉“＋”号与“％”号，其数值为0.8。由于国家 规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪 表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为1.0级。
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 S
x
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。
放射性等环境影响。
2. 按信息的获得、传递、反映和处理的过程分类
检测仪表 显示仪表
作用是获取信息，并进行适当的转换。 作用是将由检测仪表获得的信息显示出来。
集中控制装置 包括各种巡回检测仪、巡回控制仪等。
控制仪表 执行器
可以根据需要对输入信号进行各种运算。
可以接受控制仪表的输出信号或直接来自操作 员的指令，对生产过程进行操作或控制。