工业控制基础课件.ppt

第一节 概 述 检测是化工生产过程的眼睛，通过仪表来获取生产的物流、能流信息，以便对化工生产过程进行有效的控制。 测量：被测变量与其相应的标准单位进行比较，从而获得一个确定的量值。 标准单位：米 m （1）定义值 1m =（ 赤道—北极的距离）/107 于是巴黎米尺产生了，一个用白金制成 的X 形状、带有温度修正在值刻线的标准单 位产生了。 （2）光在真空中1/299792458 秒内通过的路 径。 测量的基本知识 直接测量：被测量直接与测量单位进行 比较。如长度、压力的测量。 间接测量：测量与被测量有函数关系的 量。如蒸汽的压力与温度的 对应关系。 测量过程中的形态能转换 单态能的变换 双态能的变换 测量方法的比较方式 偏差测量：被测量与初始状态的偏离量。 如液柱式压力计；压力表等。 微差测量：被测量与一个已知量进行比 获得偏差，结果是已知量与 偏差的和。 零差测量：是一种随动测量法，用一个 已知量跟随未知量变化，二 者差值为零。 仪表内部的信号传输过程 开环系统：电流表 传递函数：Y（s）= K1K2K3·s 仪表内部的信号传输过程 闭环系统：电位差计。 传递函数：θ（s）= 仪表的质量指标 （ MTBF） 有效性= 仪表的计量性、操作性能、可靠性能和 经济性能。 测量误差的分析方法与指标 一、误差的性质分类 （1）随机误差:测量值二、二各不相同，其大小与方向不可事先确定。 （2）系统误差:多次测量后,误差分布的大小与方向。 （3）粗大误差:是一种偶然性误差,概率小。 精密度、正确度与准确度 精密度:对同一被测量进行多次测量的 重复性程度。反映随机误差。 正确度:对同一被测量进行多次测量值偏离 真值的程度。 准确度:精密度与正确度的综合。 精密度、正确度、准确度 精密度 正确度 准确度 误差的正态分布图 有界性、单峰性、对称性、抵偿性。 例：误差判别 歌唱演员打分时： 去掉一个最高分、去掉一个最低分后， 取平均分。（防止粗大误差） 打枪时后一弹头从前一弹孔中穿过是极为 罕见的。 （随机误差） 射击运动员成绩好是：精密度高的好枪、 正确度好的瞄准，二者的结合，即准确度好。 仪表误差的表示方法 （1）绝对误差：仪表示值与真实值之差的绝对值。 Δ=|X – X t|= |X – X 0| 基本误差限：= ± Δ （单位） （2）引用误差δ= Δ/ M×% M = X max－ X min 量程：标尺上限 - 标尺下限 精度等级、国家标准 精确度：仪表用来表示测量结果可靠程度。 表示：用相对百分误差去掉“±”和“%”。 国家标准序列： 标准表、范型表、实用表。 Ⅰ级标准表：0.005、0.02、0.05 ； Ⅱ级标准表：0.1 、0.2 、0.35 、0.5 ; 一般标准表：1.0 、1.5、2.5 、4.0。 符号: 引用误差、允许误差、工艺要求 引用误差是仪表的实际误差：Δ引max 允许误差是仪表精度特级所规定的误差： Δ表允=δ表允× M 工艺允许误差即工业要求误差限： Δ工允 Δ引max Δ表允 Δ工允 同理: δ引max δ表允 δ工允 检测仪表的分类 （1）接触式与非接触式仪表。 （2）标准表(计量室) ; 范型表(实验室) ; 实用表(现场)。 （3）按工艺参数分: 压力( P )、物位( L ) 、流量( F ) 、 温度( T ) 、成分( A ) 。 例:某温度检测仪表的测量范围为 100～600 ℃，校验该表时得到的最大绝对误差为3 ℃，试确定该表的精度等级？ 解： δ= Δ/ M×% =3/（600－100）×% = 0.6 % 对照精度等级: 0.5、1.0、1.5 0.5 0.6 1.0 应取1.0级 因为: δ引max δ表允 δ工允 若工艺要求误差为3 ℃以上则符合要求。 变差(加差)与灵敏度 回差：仪表的正、反 行程之差。 变差计算公式：Δ’=X上 – X 下 变差的引用误差δ’= (Δ’/ M)×%