化工仪表第3章节1压力检测.pptVIP

化工仪表及自动化; 测量过程与测量误差： 测量值、真值、绝对误差、相对误差 仪表的指标性能： 一、精确度： 量程：测量范围上限值与下限值之差。 允许误差：正常情况下允许的相对百分误差的最大值。;检测仪表的主要性能指标; 仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高。 精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.5。 ;例1：某压力变送器测量范围为0～400kPa，在校验该变送器时测得的最大绝对误差为-5kPa，请确定该仪表的精度等级。 ;例3：某被测温度信号在70～80℃范围内变化，工艺要求测量误差不超过±1％，现有两台温度测量仪表，精度等级均为0.5级，其中一台仪表的测量范围是0～100℃，另一台仪表的测量范围是0～200℃，试问这两台仪表能否满足上述测量要求。 ;在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测变量在全量程范围内进行正反行程（即逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，对应于同一被测值的仪表输出可能不等，二者之差的绝对值即为变差。 变差的大小，根据在同一被测值下正反特性间仪表输出的最大绝对误差和测量仪表量程之比的百分数来表示：; 仪表的灵敏度是表征仪表指针的线位移或角位移与引起这个位移的被测参数的变化量的比值，即 ;检测仪表的主要性能指标;五、线性度－非线性误差;检测仪表的性能指标; 相对百分误差、非线性误差、变差都是稳态（静态）误差。 动态误差是指检测系统受外扰动作用后，被测变量处于变动状态下仪表示值与参数实际值之间的差异。 引起该误差的原因是由于检测元件和检测系统中各种运动惯性以及能量形式转换需要时间所造成的。;检测仪表的主要性能指标; 工业仪表的分类 1、按仪表使用的能源分类： 气动仪表、电动仪表、液动仪表 液压机构是以液压油为动力源来完成预定运动要求和实现各种机构功能的机构。 气动机构是以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号的机构。 电动机构是将电信号转换成相应的角位移或直线位移去操纵阀门、挡板等控制机构以实现自动控制。;工业仪表的分类;3、根据工作原理的不同分;自动化仪表发展趋势 逐步实现全数字式的、开放式的控制网络； 控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展为以最优质量为指标的最优控制； 控制方法由模拟的反馈控制发展为数字式的开环预测控制；由传统的手动定值调节器、PID调节器以及各种顺序控制装置，发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器； 智能控制的技术将得到广泛的应用，例如专家系统、神经网络、模糊控制等； 人机界面更友好更完善。;第二节 压力检测及仪表;内容提要;概述;压力检测;;其它压力计;第二节 压力检测及仪表;第二节 压力检测及仪表;压力单位;第二节 压力检测及仪表;第二节 压力检测及仪表;第二节 压力检测及仪表; 特点：直观、可靠、准确度较高等，但U形管只能测量较低的压力或差压，为了便于读数，U形管一般是用玻璃做成，易破损，另外它只能进行现场指示。 ;用U形管进行压力检测，其误差来源主要有：;第二节 压力检测及仪表;第二节 压力检测及仪表;二 、弹性式压力计;二、 弹性式压力计;膜片和膜盒;波纹管--一个周围为波纹状的薄壁金属筒体。 ;二 、弹性式压力计;单圈弹簧管是弯成270度圆弧的空心金属管； 其截面为扁圆形或椭圆形等。;二、 弹性式压力计;基本测量原理;位移量（中心角改变量）和所加压力有如下的函数关系： ;注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难，所以必须通过放大机构才能指示出来。 放大结构包括：拉杆、扇形齿轮、中心齿轮、指针和标尺。 ;二、 弹性式压力计;二、 弹性式压力计;三、 电气式压力计;三、 电气式压力计;1.霍尔片式压力传感器; 霍尔效应：半导体薄片置于磁场中，当它的电流方向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势。 产生的电动势称霍尔电势 半导体薄片称霍尔元件;霍尔效应原理;载流子受洛仑兹力 ;霍尔电势;霍尔常数 ;霍尔电势与导体厚度d成反比： 为了提高霍尔电势值，霍尔元件制成薄片形状。 ;霍尔式压力传感器 ;霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图所示。（a）的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。? 加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。;三、 电气式压力计;应变和应力;