化工仪表与自动化1-1(共11页)

1、化工仪表及自动化教案PAGE 化工(hugng)仪表及自动化教案(jio n)课题第一章 检测仪表基本知识 （1）授课教师授课日期授课班级课时4学时课的类型新课教学方法讲解、演示、实操教学设备教学目标知识与技能1了解难测量误差形成原因、化工仪表分类2掌握测量仪表的品质指标3掌握校表和选表对精度的确定过程与方法1观摩过程控制实训基地，直观测量过程。2教学方法：观摩过程控制实训基地；讲解；多媒体展示。情感与态度教学重点1 测量误差计算2 测量仪表的品质指标（精度等级确定）教学难点1仪表精度等级与相对百分误差关系2校表（确定测量仪表是否合格）、选表依据。重、难点解决措施利用实例教学法破解难题教学过程

2、教师活动学生活动时间分配教学步骤教学内容观摩教学活动一 观摩仪表观摩实训设备仪表1观察仪表工艺要求现场设备压力、流量、温度、液位物理量大小，就需要测量，测量就需要有测量仪表。观察压力仪表，观察流量仪表，观摩液位仪表，观察温度仪表2记录仪表铭牌参数 测量范围： 精度等级：二、体会测量过程被测量：现场有物理量测量仪表用测量仪表测量被测量过程称为测量。1设备组成2压力测量教学活动二 测量知识学习测量误差1测量误差在测量过程中由于测量工具不准确、观测者主观性、周围环境影响，使得测量值与真值有差距，这个差距称为误差。2测量误差表示（1）绝对误差xI：仪表指示值, xt：被测量的真值注：由于真值无法得到x

3、：被校表的读数值，x0 ：标准表的读数值 （2）相对误差3. 测量误差按其产生原因的不同,可以分为三类：系统误差：大小方向不变或在条件改变时，按某一规律变化的误差。疏忽误差：由于测量者主观造成误差，测量结果是无效的。随机误差（偶然误差）由很多复杂因素微小变化的总和引起的，它的算术平均值随测量次数增多而减小。二、仪表的性能指标1.测量仪表的准确度（精度）（1）相对百分误差（基本误差）（2）允许误差 仪表在正常情况下允许误差（3）国标精度等级仪表的允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的允越小，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

4、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。（4）例1-1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，试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级。 例1-2某台仪表测温范围为：01000，根据工艺要求，温度指标值误差不允许超过4，试选择适当的精度等级的表？注意：校表和选择表区别：校表时值靠国标上限值 选表时值靠国标下限值（5）精度表示2.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

5、线之间的差值。注：仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修。 3.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；为指针的线位移或角位移；x为引起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。4分辨率 是数字显示器最低量程最末位数字值称为分辨力(灵敏度)。 分辨率是分辨力与量程相对值表示。例：某表最低量程：01.0000V 分辨力为：0。0001V =100V分辨率是：0.000110.00004反应时间 反应时间就是用

6、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。 仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。 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。三、工业仪表分类1按仪表使用能源分：气动仪表、电动仪表、液动仪表。2按化工仪表作用分：检测仪表、显示仪表、控制仪表、集中控制仪表、执行仪表。3按仪表组成形式分：基地式仪表、单元组合仪表（DDZ、QDZ）教学活动三 想想做做根据所学知识判断下列各例正确与否灵敏度数值越大，则仪表越灵

7、敏。() 仪表的精度级别指的是仪表的误差数值。（ ）仪表受环境变化造成的误差是系统误差。 ()回差在数值上等于不灵敏区。 （ ）仪表的精度在数值上反映基本误差的大小。 ()绝对误差可以作为仪表测量精度的比例尺度。()根据工艺要求选取合适的仪表精度时，要选取大于计算所得引用误差的邻近系列值。()根据校验数据确定被校仪表的精度时，要选取大于计算所得引用误差的邻近系列值。()仪表的全行程时间是指仪表指针从标尺的下限刻度移动到标尺的上限刻度所用的时间。 ()选择压力表时，精度等级越高，则仪表的测量误差越小。()仪表的精度越高，其灵敏度越高。（）仪表的灵敏度数值越小，则仪表越不灵敏。()通常以相对误差来

8、确定仪表的精度等级。()示值误差指测量值与真实值（标准值）之间的差值。()测量仪器的引用误差定义为：测量仪器的示值误差除以仪器的特定值。这个特定值称为引用值，通常是测量仪器的量程。()通常用最大相对百分误差来确定仪表的精度。()测量值小数点后的位数愈多，测量愈精确。（ ）测量数据是出现的一切非零数字都是有效数字。()仪表安装位置不当造成的误差属于疏忽误差。（ ）在整数部分不为零的小数点右边的零都是有效数字。()系统误差其主要特点是误差容易消除和修正。()仪表受环境变化造成的误差是系统误差。()由于读取数据马虎造成的误差是疏忽误差。（ ）由于精神不集中造成的误差是随机误差。()系统误差即其大小和

9、符号均不改变或按一定规律变化。()随机误差是指在同样条件下反复测量多次，每次结果均不重复的误差，是由偶尔然因素引起的，不易被发觉和修正。()精度为1.5级的压力表，其允许的最大绝对误差为表刻度极限的1.5%。()变差又叫回差，也叫恒定度，是指针式仪表测量过程的正行程与反行程不一致的程度。()仪表的精度是仪表最大引用误差去掉正负号和百分号后的数值。()工业现场用的模拟仪表精度等级一般是0.5级以下。()根据敏感元件与被测介质是否接触，检测仪表可分为接触式仪表和非接触式仪表。()按精度等级及使用场合的不同检测仪表可分为标准仪表、范型仪表及实验室仪表。（ ）检测仪表按被测变量可分为压力、流量、物位、

10、温度检测仪表及成分分析仪表。()测量结果与真实值接近程度的量称为测量精度，测量精度一般用最大相对百分误差的倒数表示。( )测量结果与真实值接近程度的量称为测量精度，测量精度一般用相对误差的倒数表示。( )如果已知仪表的相对误差为0.02%和最大相对百分误差 0.5，则其测量精度为200。( )如果已知仪表的相对误差为0.02%和最大相对百分误差 0.5，则其测量精度为5000。( )测量复现性是在不相同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的检测环境，对同一被检测的量进行多次检测时，其测量结果一致的程度。( )测量复现性通常用“不确定度”来估算。不确定度是由于测量误差的存在而对被测量值

11、不能肯定的程度。( )测量复现性通常用“不确定度”来估算，系统不确定度表示了该项系统误差绝对不会超过某个局限或半区间宽度。( )二、某一标尺为01000的温度仪表出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：标准表读数/02004006007008009001000被校表读数/02014026047068059031001(1)求出该温度仪表的最大绝对误差值；(2)确定该温度仪表的精度等级；(1) 校验数据处理：标准表读数/02004006007008009001000被校表读数/02014026047068059031001绝对误差/0+1+2+4+6+5+3+1由以上数据处理表知，最大绝

12、对误差：+6；(2)仪表误差：，仪表的精度等级应定为1.0级；三、如果有一台压力表，其测量范围为010MPa，经校验得出下列数据： 标准表读数/MPa0246810 被校表正行程读数/MPa01.983.965.947.979.99 被校表反行程读数/MPa02.024.036.068.0310.01(1)求出该压力表的变差；(2)问该压力表是否符合10级精度？解 （1）校验数据处理：标准表读数/MPa0246810被校表正行程读数/MPa01 983.965.947.979.99被校表反行程读数/MPa02.024.036.068.0310.01压力表的变差/%00.40.71.20.60.2被校表正、行程读数平均值/MPa02.003.9956.008.0010.00仪表绝对误差/ MPa00.000.0050.000.000.00由以上数据处理表知，该压力表的变差：1.2%；（2）仪表误差：；但是，由于仪表变差为1.2