化工仪表及自动化PPT课件

1、广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 广东石油化工学院：刘美广东石油化工学院：刘美 教授教授2014-2014-9 9广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 授授 课课 班班 级级 授授 课课 章章 节节 内内 容容 摘摘 要要高分子高分子12-112-1、2 2、3 3 周次周次日期日期星期星期节次节次 1 11/91/9一一3 3、4 41.11.1化工自动化的主要内容化工自动化的主要内容1.21.2自动控制系统组成及方块图自动控制系统组成及方块图1.31.3自动控制系统分类自动控制系统分类2 28/98/9一一3 3、4 4中秋放

2、假中秋放假3 315/915/9一一3 3、4 41.41.4自动控制系统的过渡过程和品质指标自动控制系统的过渡过程和品质指标1.51.5工艺控制流程图工艺控制流程图4 422/922/9一一3 3、4 42.32.3对象的特性参数对象的特性参数3.1 3.1 检测仪表与传感器概述检测仪表与传感器概述5 529/929/9一一3 3、4 43.23.2压力检测及仪表压力检测及仪表6 66/106/10一一3 3、4 43.33.3流量检测及仪表流量检测及仪表7 713/1013/10一一3 3、4 43.43.4物位检测及仪表物位检测及仪表8 820/1020/10一一3 3、4 43.53.

3、5温度检测及仪表温度检测及仪表9 927/1027/10一一3 3、4 44.14.1基本控制规律及影响基本控制规律及影响4.24.2控制器控制器10103/113/11一一3 3、4 45.15.1执行器的结构原理执行器的结构原理5.35.3执行器的开关形式选择执行器的开关形式选择111110/1110/11一一3 3、4 46.16.1简单调节系统的结构和组成简单调节系统的结构和组成6.56.5控制器作用方向选择控制器作用方向选择121217/1117/11一一3 3、4 4考核笔试考核笔试广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 广东石油化工学院广东石油化工学院

4、 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 压力检测及仪表压力检测及仪表3.3 流量检测及仪表流量检测及仪表3.4 物位检测及仪表物位检测及仪表3.5 温度检测及仪表温度检测及仪表3.6 成分检测及仪表成分检测及仪表3.7 现代检测技术与发展现代检测技术与发展广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 学习目标知识点：知识点：l理解理解“”与与“测量测量”重点是重点是零点迁移零点迁移广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 技能点：技能点：利用自动化检测实训装置，培养以下技能：利用自动化检测实训装置，培养以下技能：的的广东石油化工学院广东石油化工学院

5、化工仪表及自动化化工仪表及自动化 本章重点u精度的意义与误差的关系，各误差计算。精度的意义与误差的关系，各误差计算。 u常用热电偶、热电阻温度计常用热电偶、热电阻温度计名称、分度号、特点、名称、分度号、特点、 测温原理。测温原理。u热电偶热电偶冷端温度冷端温度补偿作用及方法，热电阻补偿作用及方法，热电阻连接导线连接导线正确连接。正确连接。本章难点u各种误差计算及各种误差计算及检测系统检测系统的整体误差计算。的整体误差计算。u理解理解流量基本方程式中各参数的物理意义。流量基本方程式中各参数的物理意义。u各种检测仪表的正确各种检测仪表的正确安装、选用安装、选用。u热电偶冷端温度补偿方法及热电偶冷端

6、温度补偿方法及原理原理。u热电阻连接导线热电阻连接导线补偿原理补偿原理。 广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 检测的概念：检测的概念： 利用实验方法，通过比较过程，得到某个未知量的数值。利用实验方法，通过比较过程，得到某个未知量的数值。检测的作用：检测的作用： 对生产过程进行监测，对生产过程进行监测，正确指导生产操作、保证生正确指导生产操作、保证生产产安全安全、保证产品质量和实现生产过程、保证产品质量和实现生产过程自动化自动化。检测仪表的组成检测仪表的组成： 检测元件检测元件+ +变送放大机构变送放大机构+ +显示器显示器各组成部分作用各组成部分作用：一次仪表一

7、次仪表 二次仪表二次仪表 检测的过程：检测的过程：被测参数转换成某一对应物理量S变换与放大标准信号（显示）广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 3.1.1 3.1.1 检测过程及误差检测过程及误差（1 1）检测过程）检测过程被测参数被测参数转换成某一对应物理量转换成某一对应物理量S变换与放大变换与放大标准信号（显示）标准信号（显示）被测值与被测变量真实值之间存在的差距。被测值与被测变量真实值之间存在的差距。 测量误差：测量误差：测量误差测量值真值测量误差测量值真值广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 （2 2）误差分类）误差分类绝对误

8、差（示值误差）：绝对误差（示值误差）：: :仪表示值仪表示值：标准值标准值相对误差：相对误差：100%ixx引用误差（相对百分比误差）引用误差（相对百分比误差） ：maxmin100%xxx 引按因次分类按因次分类ixxxxix广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 系统误差系统误差:相同条件下对参数多次测量，误差的大相同条件下对参数多次测量，误差的大小或符号不变或按一定规律变化的误差。小或符号不变或按一定规律变化的误差。 随机误差随机误差: 相同条件下，对参数多次测量，误差的相同条件下，对参数多次测量，误差的大小或符号都不同大小或符号都不同,但分布服从统计规律。但

9、分布服从统计规律。 疏忽误差疏忽误差按使用条件按使用条件按误差出现的规律按误差出现的规律基本误差：基本误差：最大引用误差。最大引用误差。 基本误差基本误差允许误差允许误差 附加误差：附加误差：不按规定的使用条件，增加的误差。不按规定的使用条件，增加的误差。总误差总误差=基本误差基本误差+附加误差附加误差广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 3.1.2 3.1.2 检测仪表的基本性能指标检测仪表的基本性能指标（1）精度和精度等级）精度和精度等级精度：精度： 反映仪表精密和准确程度的指标。反映仪表精密和准确程度的指标。我国仪表常用的精度等级0.005 0.01 0.0

10、2 0.04 0.05 0.1 0.2 0.4 0.5 1.0 1.5 2.5 4.0 5.0一级标准精度二级标准精度工业用表精度 允许误差：允许误差：基本误差不超过的一个规定值。基本误差不超过的一个规定值。 仪表的精度等级加上仪表的精度等级加上“” 和和“%” 。精度等级：精度等级：精度规范化精度规范化标志：0.51.5广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 例例1：0.5级，级，01000Pa，其最大绝对误差为其最大绝对误差为6Pa，求：求：基本误差（基本误差（ ? ），允许误差（），允许误差（ ? ），仪表应定为多），仪表应定为多少级？少级？基本误差为：基本误

11、差为： 6100%0.6%m1000例例2 2：如要求最大指示误差如要求最大指示误差55，某一表，某一表2.52.5级，级，0 0250 250 ，能否满足要求？，能否满足要求？选用：选用：基本误差基本误差= =（5 5250250）100% =2%100% =2%表的绝对误差表的绝对误差=2.5%=2.5%250=6.25 250=6.25 应选用应选用1.51.5级的仪表。级的仪表。广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 （2 2）变差）变差绝对变差：绝对变差： /被测变量被测变量仪表示值仪表示值测量上限测量上限Xmax测量下限测量下限 Xmin 理想线（线性）

12、理想线（线性）/max变差：变差： 变变%100minmaxmaxXX变注意注意：一台合格的仪表，一台合格的仪表，其基本误差和变差都应不其基本误差和变差都应不大于它的允许误差。大于它的允许误差。广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 （3 3）灵敏度）灵敏度、灵敏限和不灵敏区灵敏限和不灵敏区 xykyyyx检测仪表检测仪表灵敏限灵敏限:能引起仪表输出变化的最小输入变化量。能引起仪表输出变化的最小输入变化量。对数字式仪表来说，灵敏限就是分辨率对数字式仪表来说，灵敏限就是分辨率 . 不灵敏区不灵敏区:不引起仪表输出变化的最大输入变化量。不引起仪表输出变化的最大输入变化量

13、。与变差数值相等与变差数值相等 。 广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 （4）响应时间）响应时间衡量仪表能否尽快反应参数变化的指标，响应时间的衡量仪表能否尽快反应参数变化的指标，响应时间的长短，反映了仪表动态特性的好坏。长短，反映了仪表动态特性的好坏。 响应时间可以用响应时间可以用时间常数、全行程时间、滞后时间时间常数、全行程时间、滞后时间来表示。来表示。广东石油化工学院广东石油化工学院 化工仪表及自动化化工仪表及自动化 1. 按能源分：按能源分： 液动，液动， 气动，气动， 电动电动2.按信息处理用途分按信息处理用途分 1） 检测仪表检测仪表 2）显示仪表。指示，记录，图形）显示仪表。指示，记录，图形 3）集中控制装置）集中控制装置 4）控制仪表）控制仪表 5）执行器）执行器3.仪表的组成形式分仪表的组成形式分 基地式基地式 ，单元组合式，单元组合式，DCS系统。系统。4.被检测量的不同分：被检测量的不同分：