过程检测技术(例题).ppt

教学目的与要求： 1 1 掌握仪表测量误差方面的知识；掌握仪表测量误差方面的知识； 2 2 了解压力、温度、流量、液位检测仪表的类型及选用了解压力、温度、流量、液位检测仪表的类型及选用 教学教学内容: 3.1 测量及误差理论 3.2 压力测量 3.3 温度测量 3.4 流量测量 3.5 物位测量 3.7 计算机辅助测试系统 第3章 过程检测技术 教学目的与要求： 1测量误差的表示方法 绝对误差、 相对误差、折合 误差（相对百分误差） 2掌握仪表的性能指标精确度、变差、灵敏度与灵敏 限、分辨力 、线性度、反应时间 3掌握如何给仪表定精度等级？ 4掌握如何根据工艺要求： 选择合适精度等级的仪表 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求 本节思考题： Pg125：1、2、3、4； 本节作业： 1 训练求仪表的各类误差和确定仪表的精度等级；P125：5 2 训练根据仪表的精度等级选择满足工艺的仪表； P125：8 3.1 测量及误差理论 例题3-1：若被测介质的实际温度为500，仪表的指示值 为495，仪表的量程为01000，试确定绝对误差、相 对误差、折合误差和对仪表的读数的修正值。 解: 绝对误差: = X指 X0 = 495500=5 仪表读数的修正值: C= X0 X指 = 5 相对误差: y=/X0 = 5/500100% = 1% 引用误差: =max/ （x上 x 下）= 0.5% 三 仪表的性能指标 1.精确度: 是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规 定的正常情况下，仪表所允许的引用误差。 精确等级：将仪表允许的引用误差号及%号去掉，和国家规 定的 精度等级比较后，确定仪表的精度等级 国家规定的精确度等级有： 高 精度等级 低 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。 标准用表 准确测量用表 工业上用表 1.52.5 在实践中常遇到以下两类问题 ： （1）如何给仪表定精度等级： 即已知仪表的量程N和与精度等级高一级的 标准表校验时的最大绝对误差。求出: 去掉、%和国家精度等级比，取相等或低档 的精度等级。 ： （1）如何给仪表定精度等级？ （2）如何根据工艺要求？选择合适精度等级的仪 表或判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求 例3-2：某台测温仪表的测温范围为 200700。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：该仪表的允许的引用误差为： 所以，该测温仪表的精度等级为1.0级。 0.50.81.0 （2）如何根据工艺要求： 选择合适精度等级的仪表 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求 选择合适精度等级的仪表选择合适精度等级的仪表 根据 工艺条件确定仪表的量程N ：X上=（ 1.52.0）X工艺)和工艺允许的最大绝对误差 max 。求出： 去掉%和并与国家精度等级相比，取相等或高 档的精度等级。 例3-3 ：某反应器内的最高温度500。根据工艺 要求，最大允许误差不超过+7，试问应如何选 择仪表的精度等级才能满足以上要求？ 解：根据工艺要求： 仪表的量程上限：X上=2 X Max= 1000 仪表的允许引用误差为： 去掉、%，0.50.71.0，所以选精度等级0.5 的仪表才能满足工艺要求。精度等级1.0的仪表， 其允许引用误差为1.0%，超过了工艺上允许的 数值. 先算出仪表的： 允max=N% 再测出仪表的： 测max=X指X0 再 比 较： 测max 允max 合格 测max 允max 不合格 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要 求： 即仪表的量程N和精度等级都已知，判断 仪表是否满足工艺要求。 （2）如何根据工艺要求： 选择合适精度等级的仪表 判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求 例3-4 ：一台精度等级为0.5，量程范为 6001200的电子电位差计，校验时，其 中的某一点最大绝对误差是 4，问此表是 否合格？ 解：根据工艺上的要求，仪表的允许误差 为： 允max=N% =（1200600） 0.5% =3 而测max= 4 3 ， 所以此表不 合格，需重新进行校验。 教学目的与要求： 1掌握各种压力检测仪表的基本原理； 2掌握压力表的选用及安装； 3.2 压力检测与变送 本节思考题： Pg125：10、11、12、14、15 本节作业： 1 训练压力仪表的选用。Pg125：13 课外作业： 1通过网络查找压力传感器； 2交流压压力传传感器资资料； 例3-5：某台往复式压缩机的出口压力范围为2528MPa， 测量误差不得大于1MPa。工艺上要求就地观察，并能 高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度 与测量范围。 解：由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪 表的上限值为: p上=2. P max= 282 =56 M Pa 查附录一(P95)厉玉鸣）:选用YX-150型电接点压力表， 测量范为060 M Pa。 由于 25/601/3，满足被测压力的最小值不低于满量程 的1/3。 允许误差： 1/60100%=1.67% 所以选精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。 选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范为 060MPa，精度等级为1.5级。 教学目的与要求： 1掌握热电偶温度计的测温原理、热电偶的热电势方程、 工业常用的热电偶及分度号、补偿导线的作用、冷端温 度补偿的方法。 2掌握热电阻温度计的测温原理、热电阻的电阻值与温度 的关系式、工业常用的热电阻及分度号。 3掌握热电偶温度计与热电阻温度计的区别。 4了解电动温度变送器的作用及原理。 5掌握测温元件的安装及布线要求。 3.3 温度测量 本节思考题： Pg125：16、17、18、19、20、21 本节作业：P125：18、19 （书上无分度表可查） 课外作业： 1通过网络查找温度传感器； 2交流温度传传感器资资料； 冷端温度补偿的方法 恒温法：冷端温度保持恒温的方法。如冰点法（0）适合实验 室。如图3-25 修正法：适合实验 室或临时测量。 如冷端温度不是0，而是t1，测得的热电势为E（t， t1 ），则 实际温度下的热电势E（t， 0 ）按下式修正： E（t， 0 ）= E（t， t1 ）+ E（t1 ，0） 注意：由于热电势与温度之间的关系不是线性的，当自由端温度 不是0时，将测得的热电势对应的温度值加上自由端的温度值 并不等于实际的被测温度值。 例题例题3-6 3-6 为什么热电偶测温要进行冷端温度补偿？ 由于工业上的常用的各种热电偶的温度热电势关系曲线是在 冷端温度保持0的情况下得到的，而且与其配套使用仪表也是根 据这仪关系曲线进行刻度的。而实践测量时，冷端温度往往高于 0，且是不断变化的，从而使测量结果产生误差。所以使热电偶 冷端的温度保持0，或进行一定的修正得到准确的测量结果的做 法称为冷端温度补偿。 图3-25 热电偶冷端温度保持0的方法 R1、R2 、 R 3=1 （锰 铜丝绕制，其电阻不 随温度而变化）和 Rcu =1 （铜丝绕制，其 电阻随温度的变化而 变化）。 R S为限流电 阻、在20时组成平衡 桥路。 校正仪表零点法校正仪表零点法 就是把仪表的指针调整到相当于室温的数值上。由于室温在不断变 化，故适合于要求不太高的场合。 补偿电桥法：适合工业生产的连续测量就是利用不平衡电桥（ 也叫补偿电桥或冷端温度补偿器）产生的电势，来补偿热电偶因冷 端温度变化而引起的热电势变化值。如图3-26 C u 输入 输出 R1 R3 R2 R 4 a b E=4V 补偿热电偶法补偿热电偶法 就是设置补偿热电偶使多支热电偶的冷端温度保持恒定。一般补偿 热电偶的工作端置于恒温器中t0，其冷端与多支热电偶的冷端接在 温度为t1的接线盒中，则测温仪表的指示值E（t，t0）所对应的温度 ，不受接线盒处温度t1的影响。 补充图 4 小结： 热电阻温度计与热电偶温度计的比较 热电阻温度计包括：感温元件热电阻、连接导线和显示仪表。 测温元件热电阻 温度电阻值 热电偶温度计包括：感温元件热电偶、补偿导线及连接铜导线 和显示仪表 测温元件热电偶 温度电势值 3.4 流量测量及其变送 教学目的与要求： 1 了解各种流量计的测量原理 2 差压式流量计的流量方程式及安装时的要求 3 转子流量计的流量方程式及测量不