过程装备与控制技术-过程检测技术.pptx

过程检测技术

过程检测技术生产过程自动化是现代生产的重要特征。为了高效率地进行生产操作，提高产品的质量和产量，对生产过程必须进行自动控制。为实现对生产过程的自动控制，首先必须对生产过程的各参数进行可靠的测量。学习和掌握过程测试及应用，能够在科研和生产中面临的测试任务面前，正确地选择测试原理和方法，正确地选择所需要的技术工具，组成合适的测试系统，完成需要的测试任务。

过程检测技术3.1测量基本知识3.2误差基本知识3.3压力测量3.4温度测量3.5流量测量3.6液位测量3.7物质成分分析3.8传感器概述

测量与误差的基本知识一、测量的基本概念1.测量定义测量是人类对自然界的客观事物取得数量概念的一种认识过程，在这一过程中借助于专门的设备，通过实验方法，求出被测未知量的数值。即测量就是为取得任一未知参数而做的全部工作。测量的目的是为了准确地获取表征被测对象特征的某些参数的定量信息。测量就是用实验的方法，借助一定的仪器或设备，把被测量与其单位进行比较，求取二者之比值，从而得到被测数值大小的过程。

测量与误差的基本知识设被测量为，其单位为，二者之比值为，则测量结果可用数学形式描述如下基本测量方程式数值化后的比值称为被测量的真实数值，简称真值。测量过程有三要素：测量单位、测量方法、测量仪器与设备。

测量与误差的基本知识测量单位基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)。辅助单位弧度(rad)、球面度(sr)。导出单位在选定了基本单位和辅助单位之后，按物理量之间的关系，由基本单位和辅助单位以相乘或相除的形式所构成的单位称为导出单位。

测量与误差的基本知识2.测量方法决定测量方法的因素测量种类测量数值测量精度测量速度（1）直接测量与间接测量直接测量法将被测量与单位能直接比较，立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法.间接测量法测出一个或几个与被测量有一定函数关系的其他量，然后根据此函数关系计算出被测量的数值。测量过程简单测量精度不高

测量与误差的基本知识（2）等精度测量和不等精度测法等精度测量法在测量过程中，使影响测量误差的各因素（环境条件、仪器仪表、测量人员、测量方法等）保持不变，对同一被测量值进行次数相同的重复测量。不等精度测量法在测量过程中，测量环境条件有部分不相同或全部不相同，如测量仪器精度、重复测量次数、测量环境、测量人员熟练程度等有了变化，所得测量结果的可靠程度显然不同。

测量与误差的基本知识（3）接触测量与非接触测量用接触测量法测量时，仪表的某一部分（一般为传感器部分）必须接触被测对象（被测介质）。而采用非接触测量法时，仪表的任何部分均不与被测对象接触。过程检测多数采用接触测量法。（4）静态测量与动态测量静态测量在测量过程中，如被测参数恒定不变。动态测量在材料过程中，被测参数随时间变化而变。

测量与误差的基本知识3.测量仪器与设备检测系统简单仪器感受件（传感器）感受被测量的变化，直接从对象中提取被测量的信息，并转换成一相应的输出信号。准确性稳定性灵敏性敏感元件、一次仪表

测量与误差的基本知识中间件（变送器或变换器）将传感器的输出信号进行变换，实现放大、远距离传送、线性化处理或转变成规定的统一信号，供给显示器等。要求：能准确稳定的传输、放大和转换信号，且受外界其他因素的干扰影响小，变换信号的误差小。显示件（显示器）向观察者显示被测量数值的大小，它可以是瞬时量的显示、累积量的显示、越限报警等，二次仪表指示式（模拟显示）、数字式和屏幕式（图象显示式）

测量与误差的基本知识二、误差的基本概念研究误差的意义能正确认识误差的性质，分析产生误差的原因，采取措施，达到减少误差的目的；有助于正确处理实验数据，合理计算测量结果，以便在一定的条件下，得到最接近于真实值的最佳结果；有助于合理选择试验结果、测量条件及测量方法，使能在较经济的条件下，得到预期的结果。能合理确定检测结果的误差；

测量与误差的基本知识误差产生的原因仪器仪表准确度的限制环境条件的变化测量方法的不够完善测量人员生理、心理上的原因分析误差的目的根据测量误差的规律性，找出消除或减少误差的方法，科学地表达测量结果，合理地设计测量系统。

测量与误差的基本知识1、测量误差及分类定义测量结果与被测变量的真值之差称为误差。分类系统误差、随机误差和粗大误差。（1）系统误差在相同条件下，多次测量同一被测量值的过程中出现的一种的误差，它的绝对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某一规律变化。原因：测