5.2自动化仪表基本结构.ppt

自动化仪表的重要品质指标 自动化仪表的重要品质指标 2、绝对误差：又叫指示误差,若仪表表示的被测数值为A，而被测参数的真值是A0，则绝对误差△A= A- A0 3、相对误差：仪表的绝对误差占该仪表指示指的百分比。 4、仪表的精度：测量中的最大指示误差占仪表测量范围的百分比去掉百分号的数字就是仪表精度等级。 自动化仪表的重要品质指标 5、仪表的灵敏度：仪表对输入信号开始有反应的灵敏程度。即输入变化量与输出变化量的比值。 6、仪表的不灵敏区域：当输入信号有微小变化时，输出乃然没有变化，这就是不灵敏区域， 7、灵敏限：引起仪表输出有微小变化时，所需输入量的最小变化值，一般为不灵敏区域的1 /2 自动化仪表的重要品质指标 8、仪表的差变:指在外界条件不变的情况下，多次由不同方向是仪表输入同一真值时，仪表指示指之间的最大误差。 气动仪表的元部件及组成原理 1、弹性元件： 气动仪表的元部件及组成原理 气动仪表的元部件及组成原理 2、节流元件： 分类 气动仪表的元部件及组成原理 毛细管式 小孔式 气动仪表的元部件及组成原理 变节流孔 气动仪表的元部件及组成原理 我们常用气阻来表示节流元件对气体流动阻碍作用，若气体在节流孔中处于层流状体时，气阻R，压降△p，流量G之间的关系为： 恒节流孔的内径不能调整，气阻为很定制，变节流孔的气阻可以调整。 气动仪表的元部件及组成原理 3、气体容室：简称气容，在启动仪表和气路中，能贮存和放出气体，对压力变化起惯性作用，主要有： 气动仪表的元部件及组成原理 气容C表示一个气体容室贮存空气量的能力，其大小是由气体容室的体积决定， 体积越大气容越大。 物理意义为：气体容室内，每升高单位压力所需增加的空气量 气动仪表的元部件及组成原理 气动仪表的元部件及组成原理 4、喷嘴挡板机构：其实气动仪表最精密的原件，它的作用是把挡板微小的位移转换成相应的气压信号。主要由节流孔1，喷嘴3、挡板4、背压室组成。 气动仪表的元部件及组成原理 气动仪表的元部件及组成原理 5、气动功率放大器： 1、喷嘴挡板机构中的恒节流的流通面积很小，工作是输出的空气量很少，很难直接推动执行机构，为此几乎所有的气动仪表，在喷嘴挡板机构的输出端串联一个气动功率放大器，对喷嘴挡板输出的压力信号进行流量放大，或流量压力放大，即功率放大。 气动仪表的元部件及组成原理 气动仪表的元部件及组成原理 二、气动仪表的基本环节： 气动仪表的元部件及组成原理 1气动仪表的放大环节： 气动仪表的元部件及组成原理 2、气动仪表的反馈环节： （1）节流分压器 气动仪表的元部件及组成原理 如果P2通大气，即，则上式可简化为 式中，K ＝ R／RF＋R0称为节流分压器的分压系数，K值的大小取决于变节流阀的开度，当RF一定时，K是常数， 气动仪表的元部件及组成原理 P1随P0成比例变化。若P0不变，改变可调气阻RF，可改变P1与P0之间的比值，变节流阀全开时，RF=0，P1=P0；当变节流阀全关时，RF→∞，P1≒0。因此，改变变节流阀的可调气阻，可使K在0～1之间变化。在调节器中，利用节流分压器作为反馈环节，可实现比例作用，改变变节流阀的可调气阻可用来调整调节器的比例带。 气动仪表的元部件及组成原理 （2）节流盲室：就是在节流元件后面串联一个定容气室构成 气动仪表的元部件及组成原理 式中，dm/dt=G是进入盲室的空气流量，这个空气流量就等于流经气阻的流量（Pi－P0）/R0T=RC，可见，节流盲室是一个惯性环节，T是该环节的时间常数。如果Pi是一个阶跃变化量，对上面的微分方程求解得 气动仪表的元部件及组成原理 由图可见P0的变化速度取决于T的大小。因C是固定不变的，故改变气阻值可调整时间常数T。T越大P0变化越缓慢，T小则P0变化快。在调节器中，实现积分作用就是用节流盲室作为反馈环节实现的，而此时改变气阻值就可调整积分时间。 气动仪表的元部件及组成原理 （3）比例惯性环节：主要由弹性气室（波纹管E与壳体之间的腔室）、波纹管E、气阻R、连接管路 气动仪表的元部件及组成原理 3、气动仪表的比较环节：在气动仪表的放大环节和反馈环节是通过气动比较环节联结起来的，比较环节对两个或两个以上信号进行综合和比较，在比较环节上输入信号和反馈信号所起的作用，是按线性叠加的关系进行综合的，也就是比较环节的输出等于各信号的代数和。只有输入信号与反馈信号始终进行比较，仪表才能有稳定的输出。 气动仪表的元部件及组成原理 （1）位移平衡原理 位移平衡原理的特点是输入信号和反馈信号均已位移的形式在比较环节上进行比