化工仪表及其自动化控制课件.PPTVIP

第一节 测量仪表基本知识 三、测量系统中的常见信号类型 作用于测量装置输入端的被测信号，要转换成以下几种便于传输和显示的信号类型： 1、 位移信号： 是一种机械信号，包括直线位移和角位移。在测量力、压力、质量、振动等物理量时，要先把它们转换成位移量再处理。 2、 压力信号： 包括气压信号和液压信号，工业检测中主要应用气压信号。 3、 电气信号： 有电压信号、电流信号、阻抗信号和频率信号等。 传送快、滞后小、可远距离传递、便于和电子计算机联接。 4、 光信号： 包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号、莫尔条纹信号等。可是连续得，也可是断续（脉冲）式的。 四、测量系统中信号的传递形式 从传递信号的连续性的观点来分 1、 模拟信号： 在时间上是连续变化的，在任何瞬时都可以确定其数值的信号。 可以变换为电信号，即是平滑地、连续地变化的电压或电流信号。 例如：连续变化的温度信号可以利用热电偶转换为与之成比例的连续变化的电势信号。 ? 2、 数字信号： 是一种以离散形式出现的不连续信号，通常用二进制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。数字信号变换成电信号就是一连串的窄脉冲和高低电平交替变化的电压信号。 连续变化的工艺参数（模拟信号）可以通过数字式传感器直接转换成数字信号。然而，大多数情况是首先把这些参数变换成电形式的模拟信号，然后再利用模拟-数字（A/D）转换技术把电模拟量转换成数字量。 3、 开关信号： 开关信号：用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。 例如：用水银触点温度计来检测温度的变化时，可利用水银触点的“断开”与“闭合”来判断温度是否达到给定值。 在自动检测技术中，利用开关式传感器（如干簧管、电触点式传感器）可以将模拟信号变换成开关信号。 五、测量仪表的分类 1、根据所测参数的不同，分成压力（差压、负压）测量仪表、流量测量仪表、物位（液位）测量仪表、温度测量仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。 2、按表达示数的方式不同，分成指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等。 3、按精度等级及使用场合的不同，分成实用仪表、范型仪表和标准仪表，分别使用在现场、实验室、标定室。 六、化工检测的发展趋势 由于化工生产过程中被测介质形态多样（气态、液态、固态及混合体）；有时还具有特殊性质（强腐蚀、强辐射、高温、高压、深冷、真空、高粘度等）；检测环境比较恶劣，存在众多的影响和干扰，如电源电压、频率波动，温度、压力变化，水汽、湿度、光照、辐射、盐雾、烟雾、粉尘等，这些情况都要求化工检测仪表有稳定的工作特性、高的抗干扰能力和相应的防护措施。 检测技术及仪器仪表的发展： 1、 检测技术的现代化： 随着科学技术的发展，新技术、新材料、新工艺不断涌现，新的检测方法不断得到开发。 2、 检测仪表的集成化、数字化、智能化： 传感器、集成电路、电子技术、数字化技术、微机技术的应用 例题分析 2、某台测温仪表的测温范围为200~1000○C，工艺上要求测温误差不能大于±5○C，试确定应选仪表的准确度等级。 解：工艺上允许的相对百分误差为： δ允=±5/（1000-200）×100%=±0.625% 要求所选的仪表相对百分误差不能大于工艺上的δ允，才能保证测温误差不大于±5○C，所以所选仪表的准确度等级应为0.5级。 仪表的准确度等级越高，能使测温误差越小，但为了不增加投资费用，不宜选用过高准确度的仪表。 第2节 压力测量 压力单位及测压仪表 压力检测仪表的分类 (3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量进行测量的仪表，如电阻、电荷量等。 (4)活塞式压力检测 它是根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量来进行测量。 活塞式压力计的测量精度较高，允许误差可以小到0.05％～0.02％，它普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行检定 液柱式压力检测 弹性式压力计 ——弹簧管和弹簧管压力表 电气式压力计与信号转换 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输出的一类压力计。 电气式压力计通常两部分组成： 一次仪表（压力探头）：将压力转换为微弱电参数； 二次仪表：将微弱电参数转换为标准电信号。 电气式压力计 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）有： 应变式压力变换器； 压