仪表基础知识(韩)选编.ppt

仪表基础知识培训课程;1、测量误差概念;真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）. 仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值. 精度=（最大误差/测量范围）*100%;2 化工过程仪表的分类 ;按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表. 成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）.;流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。;;常用的流量测量仪表种类有： 涡街流量计 金属管转子流量计 孔板节流装置流量计 锥形管流量计 威力巴流量计 楔式流量计 质量流量计 电磁流量计;压力单位：Pa 、 MPa、KPa. 压力表的分类：普通压力表、真空压力表、隔膜压力表、膜盒压力表、膜片压力表、特种压力表（氧气压力表、氨压力表等）、电接点压力表、电阻远传压力表、差压表等. 压力变送器的种类：表压变送器、绝压变送器、差压变送器、液位压力变送器、流量差压变送器等，根据传感器原理可分为：电容式变送器、单晶硅谐振式变送器、半导体电阻式变送器等.;根据测量原理不同可分为：压力测量式、浮力测量式、雷达波反射式、超声波反射式、核子辐射式、电容式等. 差压液位/界面变送器测量的公式：P=ρg h ，ΔP=(ρ1-ρ2)gh ,差压变送器的迁移量为：P=P+ - P- ，仪表的调校范围与其安装高度无关。 磁翻柱液位计、磁致伸缩液位计、浮标液位计都是根据恒浮力原理进行测量的，有顶装和侧装两种形式，顶装磁致伸缩液位计由探测杆和抱探测杆上下浮动的浮子组成。;温度测量的分类：热电偶（B、S、K、E、T等分度号）、热电阻、双金属热膨胀式温度计等接触式仪表，红外线、热辐射等非接触式仪表. 接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。;PID参数整定; PID控制的数学模型：G（S）=KP（1+1/TiS+TDS） P：比例度，P=1/ KP，KP为系统增益或放大倍数，KP越大则系统响应速度越快，但会导致系统容易出现超调而发生振荡，甚至发散； I：积分时间，或者说复位时间，Ti越大，则系统调整时间越长，达到稳态的时间越长，系统表现的越稳定； D：微分时间，或置位时间，一般在大滞后系统中引入，起超前作用以消除系统滞后影响，防止因反应滞后带来的更大的超调.; 在实时控制中，一般要求被控过程是稳定的，对给定量的变化能够迅速跟踪，超调量要小且有一定的抗干扰能力。一般要同时满足上述要求是很困难的，但必须满足主要指标，兼顾其它方面。参数的选择可以通过实验确定，也可以通过试凑法或者经验数据法得到。下面对以上方法进行详细地论述。; PID控制器的参数整定不是唯一的，事实上比例、积分和微分三部分作用相互影响。从应用的角度看，只要被控对象主要指标达到设计要求即可。为此人们根据长期的实践经验发现，各种不同被控对象的PID的参数都是有一定的范围。这就给现场调试提供了一个基准。;试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度，边观察系统的运行，边修改参数，直到满意为止。 一般情况下，增大比例系数Kp会加快系统的响应速度，有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡使稳定性变差。 减小积分系数KI将减少积分作用，有利于减少超调使系统稳定，但系统消除静差的速度慢。 增加微分系数KD有利于加快系统的响应，是超调减少，稳定性增加，但对干扰的抑制能力会减弱。;（1） 比例部分整定。首先将积分系数KI和微分系数KD取零，即取消微分和积分作用，采用纯比例控制。将比例系数Kp由小到大变化，观察系统的响应，直至速度快，且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内，且响应曲线已满足设计要求，那么只需用纯比例调节器即可。 ;（2） 积分部分整定。如果比例控制系统的静差达不到设计要求，这时可以加入积分作用。在整定时将积分系数KI由小逐渐增加，积分作用就逐渐增强，观察输出会发现，系统的静差会逐渐减少直至消除。反复试验几次，直到消除静差的速度满意为止。注意这时的超调量会比原来加大，应适当的降低一点比例系数KP。 ; 这种方法适用于有自平衡的被控对象，是模拟系统中临界比例度法的扩充。 其整定步骤如下： （1） 选择一个足够短的采样周期T。所谓足够段，就是采样周期小于对象的纯之后时间的1/10。 （2） 让系统作纯比例控制，并逐渐缩小比例度e（e=1/KP）是系统产生临界振荡。此时的比