1、第三章 检测仪表与传感器 第一节 概述,一、参数的测量 检测仪表：用来检测压力、温度、流量及物 位等参数的技术工具。 参数检测：将被测参数经过一次或多次能量 的交换，获得一种便于显示和传递的信号的过程。 传感器：将这些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表。 变送器,二、误差,1. 准确度与误差 测量误差：测量值与被测量真值之间总是存 在一定的差距。 分为： 1 绝对误差：测量值与被测量真值之差；=xi-xt 或=x-x0 2 相对误差：绝对误差与被测量真值之比；y=/x0,精确度：仪表精密而准确的程度。相对百分误差：引用误差仪表的量程：上限-下限 允许误差：仪表精度等级：用允许误差的绝对值表示
2、：常用仪表等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等，书上例题1-2,三 检测仪表的性能,变差：在测量条件不变的情况下，同一仪表对相同 的被测参数进行正、反行程测量时，其显示的 差异。,灵敏度、灵敏限与分辨率 灵敏度：仪表的指示位移变化量与被测参数变化量之比。 灵敏限：能引起仪表指针发生位移变化的被测参数的最小变化量。指针式仪表 分辨率：测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。,线性度与反应时间 线性度：测量仪表在全量程范围内实际校准值与理论对应值的吻合程度。 反应时间：显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。,四
3、工业仪表的分类,按照能源分类：气动、电动和液动 按照传递过程的作用分类：检测、显示、集中控制、控制和执行器 按照组成形式：基地和单元组合,例题1：某压力表的测量范围为0-1MPa，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5MPa时，标准压力计上读数为0.508MPa，问被校压力表在该点是否符合一级精度？,例题2： 某控制系统根据工艺设计要求，需要选择一个量程为0-100m3/h的流量计，流量检测误差小于正负0.6m3/h，问何种精度等级的流量计才可以满足要求？,第二节 压力的测量与变送 一、压力的表示与单位,压力的表示： 绝对压力 单位
4、面积所受到的力 相对压力（表压） 绝对压力与大气压之差 真空度 大气压与绝对压力之差,绝对压力,绝对压力,真空度,表压,标准大气压,压力（压强）的单位,压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用力。 工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。,二、压力计的分类与工作原理,工业压力计通常转换原理的不同进行分类：液柱式压力计 活塞式压力计 弹性式压力计 电气式压力计,1. 液柱式压力计,测量原理：P=h 所以 h=P/ ,2. 活塞式压力计,测量原理：P=G/S 所以 G=PS 精确度高 常用作标准仪表，检验其它压力计,3、弹性式压力计与弹簧管压力表,工作原理：采用弹性元件将压强大小转换
5、为位移量，再通过机械传动和放大，推动指针偏移。变形位移与所受压力成正比 根据弹性元件形式的不同分为以下3类： 弹簧管式压力计 薄膜式压力计 波纹管式压力计,弹簧管压力表 分类： 单圈弹簧管压力表和多圈弹簧管压力表 耐腐蚀的和氧气压力表 工作原理：,4、电气式压力计,电气式压力计：实际上是将弹性元件、液柱式压力计所产生的微小位移或活塞式压力计所产生的力转换为电信号进行输出及显示的一类压力计。 特点：测量范围广 组成：压力传感器、测量电路和信号处理装置压力传感器：将压力转换为微弱电参数； 压力变送器：将微弱电参数转换为标准电信号。,常用电参数有：电阻、电感、电容、电压等。 常见压力变换器（压力探头
6、）有： 霍尔片式压力变换器 应变片式压力变换器； 压阻式压力变换器； 力矩平衡式压力变换器； 电容式压力变换器；,智能型压力变送器： 特点：,三、压力计的选型,选型内容： 类型选择 功能：显示、报警、记录、传送（数字、模拟）； 介质条件：温度、腐蚀性、粘度、脏污程度等；如：氨气表防腐，氧气表禁油。 环境条件：温度、震动、电磁场等。 测量范围的选择； 工作压力不小于1/3量程，不大于2/3（1/2）量程。 盘面大小应方便安装和观察。 精度等级：根据工艺需要确定。,三、压力计的安装,安装事项： 测压点的选择 倒压管的铺设 压力计的安装,例题3 ：如果某反应器的最大压力为0.6MPa,允许的最大误差为。现用一台测量范围为 0-1.6MPa, 精度为1.5级的压力表进行测量，问能否满足工艺要求？若采用一台测量范围是 0-1.0MPa, 精度为1.5级的压力表进行测量，问能否满足工艺要求？说明理由。,例题4 ：如果某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa,允许的最大误差为0.04MPa,试选用一台就地指示的压力表（给出型号、测量范围、等级）。,
