核反应堆仪表3.ppt

2.1 测量仪表的组成 测量： 用实验的方法和专门的设备，把要定量的参数（被测量）与定义其数值为1的同类量（测量单位）进行比较，求取二者比值，从而得到被测量的量值（比值乘单位）。 设被测量量为x，其单位为Ux，二者比值为a,则， x≈a Ux——测量的基本方程式 2.1 测量仪表的组成 组成： 传感器、变换器、显示装置，传输通道 2.1.1 传感器 作用：感受被测量的大小后输出一个相应的信号。 要求：1）输出一个可观测的参数变化，且输出与输入之间有稳定的单值函数关系。2）非被测量作用传感器时对输出的影响可以忽略。若不能忽略，应能采取补偿、修正措施。3）尽量少地消耗被测对象的能量，对被测对象的状态无干扰或极小。非接触测量仪表。 2.1 测量仪表的组成 2.1.2 变换器 目的：将传感器的输出进行远距离传送、放大、线性化或变成统一信号。如：弹性元件的小变形?指针转动；热电势?电流信号；流量计中装置开方器使输出线性化等。 要求：使信号损失最小，即不确定度最小。 有时变换器就是传感器，如：压力测量中的位移变换器。 2.1 测量仪表的组成 2.1.3 显示装置 作用：显示被测参数的数值和量值。 瞬时、累积、极限指示（报警）等。二次仪表 要求：便于读出数据，防止主观不确定度。 形式：1）模拟式；2）数字式；3）屏幕式。 2.1.4 传输通道 各部分之间的联系：导线、管道、光导管、无线电通讯等。 信号失真、损失；引入干扰等，如阻抗匹配 2.2 测量仪表的性能指标 作用：比较评价仪表的优劣，选择仪表。 性能指标： 1）计量方面：量程、精度等级、分辨率、响应时间、灵敏度、复现性、可靠性等。准确性和精密性 2）方便度：自动化程度 3）抗干扰能力 4）防护能力（可靠性和耐用性）：机械特性、电气特性、环境适应度、防爆性能等 5）能量消耗 盲目追求高精尖；定期检查；正确使用 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.1 量程 量程：能测量的最小输入量——最大输入量。允许不确定度 刻度范围：指示型仪表刻度盘上的终值和起始值所限定的范围。 被测量值最好在2/3量程附近。超量程：损坏仪表、降低仪表精度。 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.2 仪表的基本不确定度 1）示值绝对不确定度：δ=x-x0 2）示值相对不确定度： 3）示值引用不确定度： Am为量程范围。 4）仪表的基本不确定度： 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.3 仪表的精度等级 允许不确定度：基本不确定度不超过的规定值。 精度等级：允许不确定度去掉%后的数字。 国家系列：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4等 2.2.4 仪表的变差、附加不确定度和修正值 1）变差：被测量逐渐增加和逐渐减小时，对仪表的同一示值，两次被测量实际值之差。 变差要小于允许不确定度。 磁滞回线 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.4 仪表的变差、附加不确定度和修正值 2）附加不确定度：当仪表在同一示值时，在技术规定的正常条件下和非正常条件下测量，所对应的被测量的实际值之差。 3）修正值：绝对不确定度的负值。C=-δ=x0-x 修正曲线、修正表 2.2.5 仪表的灵敏度和分辨力(重要指标) 灵敏度：输入变化引起输出变化对输入变化的比值。S=Δl/Δx 分辨力：仪表响应最小输入量的能力。引起仪表示值可见变化的被测量的最小变化。分辨率/鉴别阈 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.6 仪表的动态特性 示值跟随被测量随时间变化的能力。一般用输入阶跃变化时，仪表示值的响应。 1）上升时间：5%-95% 2）响应时间：开始变化到进入稳态值（允许不确定度内） 3）过冲量：示值最大振幅与稳态值之差对稳态值的百分数。 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.7 仪表的可靠性 在规定工作条件和工作时间内，仪表保持原有性能的能力。 概率寿命：达到第一次损坏时工作等待时间。 寿命：保持原有性能的允许的极限工作小时数。 λa:1000小时下实验确定的损坏零件百分数；na：每种类型的零件数；m:以千小时计的仪表的概率寿命。λK：1000小时工作中损坏仪表的百分数。则： λa可在实验室测量得到，取决于测量条件。 2.2 测量仪表的性能指标 2.2.8 仪表的稳定性 示值不随时间和使用条件变化的性能。 时间稳定性以稳定度表示：一段时间内示值随机变化的大小。 使用条件变化的影响用影响不确定度表示。如温度变化1度示值变化多少。 2.2.9 复现性 同一条件下对同一被测量多次重复测量，其示值一致的程度： 2.3 测量单位 2.3.1 SI基本单位 2.3.2 SI导