第三章过程检测技术例题

第三章过程检测技术例题第1页，共20页，2023年，2月20日，星期三教学目的与要求：

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：①选择合适精度等级的仪表②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；P125：52训练根据仪表的精度等级选择满足工艺的仪表；P125：8

§3.1测量及误差理论第2页，共20页，2023年，2月20日，星期三例题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0～1000℃，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=495－500=－5℃

仪表读数的修正值:

C=X0－X指=5℃

相对误差:y=△/X0=5/500×100%=1%

引用误差:δ=△max/（x上－x下）=0.5%第3页，共20页，2023年，2月20日，星期三

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第4页，共20页，2023年，2月20日，星期三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第5页，共20页，2023年，2月20日，星期三例3-2：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。0.5＜0.8＜1.0第6页，共20页，2023年，2月20日，星期三▲（2）如何根据工艺要求：

①选择合适精度等级的仪表

②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求①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=（1.5～2.0）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。第7页，共20页，2023年，2月20日，星期三例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=2XMax=1000℃仪表的允许引用误差为：去掉±、%，0.5＜0.7＜1.0，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.

第8页，共20页，2023年，2月20日，星期三先算出仪表的：△允max=N×δ%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②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：

①选择合适精度等级的仪表

②判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求第9页，共20页，2023年，2月20日，星期三例3-4：一台精度等级为0.5，量程范为600~1200℃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×δ%=（1200－600）×0.5%=3℃而△测max=4℃＞3℃，所以此表不合格，需重新进行校验。第10页，共20页，2023年，2月20日，星期三教学目的与要求：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交流压力传感器资料；

第11页，共20页，2023年，2月20日，星期三例3-5：某台往复式压缩机的出口压力范围为25~28MPa，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.Pmax=28×2=56MPa查附录一(P95)[厉玉鸣）:选用YX-150型电接点压力表，测量范为0~60MPa。由于25/60＞1/3，满足被测压力的最小值不低于满量程的1/3。允许误差：1/60×100%=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0~60MPa，精度等级为1.5级。第12页，共20页，2023年，2月20日，星期三教学目的与要求：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交流温度传感器资料；

第13页，共20页，2023年，2月20日，星期三⑵冷端温度补偿的方法①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3-25②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。第14页，共20页，2023年，2月20日，星期三图3-25热电偶冷端温度保持0℃的方法第15页，共20页，2023年，2月20日，星期三

R1、R2、R3=1Ω

（锰铜丝绕制，其电阻不随温度而变化）和

Rcu=1Ω

（铜丝绕制，其电阻随温度的变化而变化）。RS为限流电阻、在20℃时组成平衡桥路。

③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。

④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3-26Cu－＋输入输出R1R3R2R4abE=4V第16页，共20页，2023年，2月20日，星期三⑤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。补充图第17页，共20页，2023年，2月20日，星期三4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第18页，共20页，2023年，2月20日，星期三§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同介质时的修正本节思考题：Pg126：22-25课外作业：