化工自动化及仪表第章.pptx

第三章 检测变送;简单控制系统构成回顾：; 本章主要内容：;3.1 概 述; 在过程自动化中要通过检测元件获取生产工艺变量，最常见变量是温度、压力、流量、物位（四大参数）。 检测元件又称为敏感元件、传感器，它直接响应工艺变量，并转化成一个与之成对应关系的输出信号。这些输出信号包括位移、电压、电流、电阻、频率、气压等。 ; 由于检测元件的输出信号种类繁多，且信号较弱不易察觉，一般都需要将其经过变送器处理，转换成标准统一的电气信号送往显示仪表，指示或记录工???变量，或同时送往控制器对被控变量进行控制。; 一般将检测元件称为一次仪表，将变送器和显示装置称为二次仪表。 有时将检测元件、变送器及显示装置统称为检测仪表。;检测——实施正确控制的第一步; 静态：正确——y(t)正确反映c(t)的值 可靠——长期工作;3.1.1 测量误差;3.1.1 测量误差;(3) 允许误差;3.1.2 仪表性能指标;目前我国生产的仪表的精度等级有： 0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等; 仪表的精度等级以一定的符号形式表示在仪表标尺板上，如1.0外加一个圆圈或三角形。精度等级1.0，说明该仪表允许误差为±1.0%。;[例1] 某台测温仪表的量程是600--1100℃，其最大绝对误差为±4 ℃，试确定该仪表的精度等级。;[例2] 某台测温仪表的量程是600--1100℃，工艺要求该仪表指示值的误差不得超过±4 ℃，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求。;结论：校表： 选表：;(2) 变差(回差) ——在外界条件不变的情况下，使用同一台仪表对某一变量进行正反行程测量时对应于同一测量值所得的仪表读数之间的差异。;(3) 线性度;(4) 灵敏度和分辨率 灵敏度：仪表的输出变化量与引起此变化的输入变化量的比值，即 灵敏度=△Y/△X;分辨率（仪表灵敏限）：仪表输出能分辨和响应的最小输入变化量。;(5) 动态误差;课堂作业1：检定一块1.5级刻度为0～100Pa的压力表，发现在50Pa处的误差最大，为1.4Pa，其他刻度处的误差均小于1.4Pa，问这块压力表是否合格？;例1： 某一标尺为0～500℃的温度计出厂前经过校验，其刻度标尺各点的测量结果值为： 被校表读数（℃） 0 100 200 300 400 500 标准表读数（℃） 0 103 198 303 406 495 （1）求出仪表最大绝对误差值； （2）确定仪表的允许误差及精度等级； （3）仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，问该仪表是否还符合出厂时的精度等级？;例2： 现欲测往复泵出口压力（约1.2MPa），工艺要求±0.05 Mpa，就地指示。可供选择的弹簧管压力表的精度为：1.0, 1.5, 2.5, 4.0级，量程为0～1.6, 0～2.5, 0～4.0 Mpa 。试选择压力表的精度和量程。;3.2 温度检测;3.2.1 温度检测方法;接触式：测温元件与被测对象接触，依靠传热和对流进行热交换。;非接触式：测温元件不与被测对象接触，而是通过热辐射进行热交换，或测温元件接收被测对象的部分热辐射能，由热辐射能大小推出被测对象的温度。;3.2.2 热电偶;根据热电偶的“中间导体定律”可知：热电偶回路中接入第三种导体后，只要该导体两端温度相同，热电偶回路中所产生的总热电势与没有接入第三种导体时热电偶所产生的总热电势相同；同理，如果回路中接入更多种导体时，只要同一导体两端温度相同，也不影响热电偶所产生的热电势值。因此热电偶回路可以接入各种显示仪表、变送器、连接导线等。;分度表：当θ0=0℃时， 与温度θ对应的数值表。（非线性）;常用工业热电偶比较;常用热电偶类型： 普通型热电偶：(热电偶结构类型见P27) 热电极、绝缘管、接线盒等 铠装热电偶 多点式热点偶 防爆型热点偶 表面型热点偶;铠装热电偶的特点 ·热响应时间少，减小动态误差； ·可弯曲安装使用； ·测量范围大； ·机械强度高，耐压性能好；;扁接插式铠装热电偶;多点热电偶 适用于生产现场存在温度梯度不显著，须同时测量多个位置或位置的多处测量。广泛应用于大化肥合成塔、存储罐等装置中。;防爆型热电偶的原理;防爆型热电偶的特点;无固定装置;吹气型热电偶 通过吹进氮气或其它气体，将有害气体送出保护管外，从而提高热电偶寿命。是30万吨合成氨装置中不可缺少的测温装置。;(2) 补偿导线;(3) 热电偶参比端温度补偿（测量的准确性）;例