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第二节船用自动化仪表基本知识三
本章主要内容:
·气动仪表主要元部件及主要环节
气动变送器
·气动显示仪表
·气动调节器
执行机构及气动仪表管理要点
ST U
船用自动化仪表
口自动化仪表基本知识
口1、组成自动控制系统的各种仪表:
变送器、显示仪表、调节器、执行机构及辅助仪表
等
口2、分类:
按结构:基地式仪表:测量仪表、显示仪表、调节
器组装成一个整体。不用统一信号。
单元组合式仪表:控制系统的各种功能都分
别用独立仪表来实现,并统一信号。
按能源:电动调节仪表(信号4-20mA或0
10mA)、气动调节仪表(0.02-0.1MPa,
1MPa=10公斤)
一、自动化仪表的主要品质指标
实际应用中,仪表测量值与真实值之间总是存在一
定差别,习惯上成为误差。
口误差:测量值与真值之间的差别
1、按误差性质
基本误差:仪表本身缺陷造成(间隙、摩擦、刻度不均或分度不准)
附加误差:仪表使用条件的影响(环境温度、湿度、振动)
2、按数值表示
绝对误差:又称指示误差,被测量值A与真值A之差△=A-Ao;不
能完全反应仪表的精度
相对误差:绝对误差占指示值的百分数,能反应仪表精度。
8==×1009
4、精度:最大指示误差△na占量程(最大测量范围)的百分数
精度等级δ0:精度除掉百分号(0.1,0.2,0.35级用于标准仪表)
100%
A
5、灵敏度:仪表对输入信号开始有反应的灵敏程度
s-△△.变化
仪表的灵敏度越大,越能测出微小的输入变化。所以,一般小
量程仪表的灵敏度比大量程的灵敏度大。
100
仪表的不灵敏区、灵敏限、变差
6、不灵敏区:仪表活动部件的摩擦、间
隙、弹性元件的滞后使输入信号有微小
变化而输出仍然不变。
灵敏限:引起仪表输出微小变化所需
输入量的最小变化值。(一般认为:不
灵敏限等于1/2不灵敏区)
变差:外界条件不变,多次从不同方
输入同一真值,仪表指示值之间的最
大误差(即仪表在同一测量点,其正行
程和反行程指示值之差)
所以:不灵敏区用输入量的变化表示,而
变差以输出量的变化表示。
二、气动仪表的主要元部件及组成原理
(一)、主要元部件:弹性元件、节流元件、气体容室、喷嘴
挡板机构和功率放大器等
1、弹性元件:位移随外力大小成比例变化,比例系数
取决于元件的弹性大小,与输入输出无关。
、弹性支承元件:用于支撑平衡或增强弹性敏感元件的刚度
2、弹性敏感元件:将承受的压力、轴向推力转变成位移信号
螺旋弹簧片簧波汶管非金属膜金属膜片
ST U
弹性敏感元件
D.P:输入波纹管的气压信号
F
Fe:波纹管的有效面积
EE:波纹管和支撑弹簧的总刚度
S:输出量、波纹管的位移
膜盒
弹簧管
波汶管
《长
膜片
弹簧管
弹性元件的基本特性:弹性特性及有效面积
口(1)弹性特性
弹性元件在弹性变形范围内,其变
形与作用力成正比。
F=CS
F一一轴向力
S一一位移
C—一弹性元件的刚度
口刚度大则同样外力产生的变形位移小,即
灵敏度低
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