检测与仪表

§6.5 过程检测仪表简介

一、概述

过程检测仪表是过程控制仪表与装置的一部分。由控制仪表和控制对象组成的过程控制系统框图如图6.5.1所示，控制仪表包括变送器、调节器和执行器等。其中的变送器就是过程检测仪表，用于对被控参数的检测。下面的介绍，对于所有的控制仪表都是适用的。 控制仪表可按能源形式、信号形式和结构形式分类。 ⑴ 按能源形式分类

可分为气动、电动、液动等几类。工业上通常使用的是气动仪表和电动仪表。 ⑵ 按信号形式分类

可分为模拟式和数字式两大类。模拟式仪表的传输信号为连续变化的模拟量。数字式仪表的传输信号为断续变化的数字量，同时也包括模拟量信号。

⑶ 按结构形式分类

可分为基地式仪表、单元组合式仪表等。

基地式仪表是以指示、记录仪表为主体，附加控制机构而组成。它不仅能对某个参数进行指示或记录，还具有控制功能。基地式仪表通常结构比较简单，常用于单机自动化系统。

单元组合式仪表使用灵活、通用性强，广泛用于各种生产过程的自动化系统。按照国家标准，我国生产的电动单元组合仪表用DDZ （“电”、“单”、“组”三字的第一个拼音字母）表示，气动单元组合仪表用QDZ （“气”、“单”、“组”三字的第一个拼音字母）表示。下面的介绍以电动单元组合仪表即DDZ 型仪表为主。

我国生产的DDZ 型仪表经历了DDZ-Ⅰ型、DDZ-Ⅱ型、DDZ-Ⅲ型三个发展阶段，经过不断改进，其性能已日臻完善。以后又在此基础上推出了新型数字化的DDZ-S 型系列仪表。这个系列仪表将模拟技术与数字技术相结合，并以数字技术为主，是一种比较先进的控制仪表。DDZ-S 型系列仪表的信号制与DDZ-Ⅲ型仪表是兼容的。

二、信号制

信号制（或称信号标准）是指在成套仪表系列中，仪表之间采用何种统一的联络信号来进行信号传输的问题。采用统一的联络信号，不仅可以使同一系列的各类仪表组成系统，而且还可以通过各种转换器，将不同系列的仪表连接起来混合使用，从而扩大了仪表的使用范围。此外，由于各种参数被转换为统一信号，因此，各类仪表同工业控制机等先进技术工具配合使用，也比较方便。

DDZ 型仪表常用的联络信号有模拟信号、数字信号、频率信号等。主要介绍模拟信号制。 模拟信号制主要采用直流形式，交流形式基本已被淘汰。直流形式的主要优点是：不受线路中的电容、电感及负载性质的影响，不存在相移问题等。

从信号取值范围来看，下限值可以从零开始，也可以从某一确定的数值开始；上限值可以较低，也可以较高。取值范围的确定，应从仪表的性能和经济性作全面考虑。信号下限从零开始，便于模拟量的加、减、乘、除、开方等数学运算和使用通用刻度的指示、记录仪表。信号下限从某一确定值开始，即有一个活零点，将电气零点与机械零点（即线路的信号地等

图6.5.1 控制系统框图

图6.5.2 电流信号传输 ()%100%1000i cm i

cm 0i cm 00i cm 0000i 00r ?+≈?+++=?++-=-==R nR R nR R R nR R I I nR R R R I I I I I I εε各种地线）分开，便于检验信号传输线有否断线以及仪表是否断电，并为现场变送器实现两线制提供了可能性。

不同的仪表系列，所取信号的上、下限值是不同的。DDZ-Ⅱ型仪表采用0～10mA 直流电流作为统一联络信号；DDZ-Ⅲ型仪表则采用4～20mA 直流电流和1～5V 直流电压作为统一联络信号。目前，国际电工委员会（IEC ）已决定将电流信号4～20mA （DC ）和电压信号1～5V （DC ）确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准。

DDZ-S 型系列仪表的信号制与DDZ-Ⅲ型仪表是兼容的。

三、信号传输方式

信号传输指的是电流信号和电压信号的传输。电流信号传输

时，仪表是串联连接的；电压信号传输时，仪表是并联连接的。

1．电流信号传输

如图6.5.2所示，一台发送仪表的输出电流同时传输给n 台接收仪表，所有这些仪表应当串接在一起。DDZ-Ⅱ型仪表即属于这种传输方式。图中，R 0为发送仪表的输出电阻，R cm 和R i 分别为连接导线的电阻和接收仪表的输入电阻。R cm 和所有的R i 组成了发送仪表的负载电阻。

由于发送仪表的输出电阻R 0不可能为无限大，因此，当负载电阻变化时，发送仪表的输出电流也将发生变化，从而引起传输

误差。电流信号的传输误差ε可表示为 （6.5.1） 为保证传输误差ε在允许范围之内，应满足R 0>>R cm ＋nR i ，因此有

（6.5.2） 由式（6.5.2）可见，为减小传输误差，要求发送仪表的输出电阻R 0足够大，而接收仪表

的输入电阻R i 和连接导线的电阻R cm 应尽量地小一些。

实际上，发送仪表的输出电阻R 0均很大，相当于一个恒流源。连接导线在一定长度内时，仍能保证信号的传输精度。因此，电流信号适于远距离传输。此外，对于要求电压输入的仪表，可在电流回路中串入一个电阻（通常都是精度较高的标准电阻），从电阻两端引出电压供给接收仪表。可见，电流信号传输的应用也比较灵活。

电流信号传输也有不足之处。由于接收仪表是串联工作的，因此当一台仪表出故障时，将影响其它仪表的正常工作。而且，各台接收仪表通常均应浮空工作。若要使各台接收仪表都有自己的接地点，就需要在仪表的输入、输出之间采取直流隔离措施（主要有电磁隔离和光电隔离两大类，而光电隔离的线性度较差，目前很少使用），这就对仪表的设计和应用在技术上提出了更高的要求。

2．电压信号传输

如图6.5.3所示，一台发送仪表的输出电压同时传输给n 台接收仪表，所有这些仪表应当并接在一起。DDZ-Ⅲ型仪表即可采取这种传输方式。

由于发送仪表的输出电阻R 0不可能为0，同时接收仪表的输入电阻R i 不可能为无限大，因此，发送信号电压V 0将在发送仪表的输出电阻R 0和连接导线的电阻R cm 上产生一部分电压降V r ，从而造成传输误差。电压信号的传输误差ε可表示为

()%100%100i

cm 0i cm 0cm 000i cm 0i 00i 00r ?+?≈?+++=?++-=-==R R R n n R R R R R V V n R R R n R V V V V V V εε

（6.5.3）

为保证传输误差ε在允许范围之内，应满足（R i /n ）>> R 0＋R cm ，因此有

（6.5.4） 由式（6.5.4）可见，为减小传输误差，要求发送仪表的输出

电阻R 0和连接导线的电阻R cm 尽量地小，而接收仪表的输入电阻R i 应尽量地大一些。 由于接收仪表是并联工作的，因此，增加或取消某个仪表（例如，当一台仪表出故障时，直接将它取消即可），将不会影响其它仪表的正常工作。而且，各台接收仪表也可以设置公共的接地

点，因此在设计安装上比较简单。但是，并联连接的各台接收仪

表的输入电阻都较高，易于引入干扰，因此，电压信号不适于远距离传输。 3．变送器与控制室仪表间的信号传输

变送器是现场仪表，其输出信号送至控制室中，而它的供电

又来自控制室。变送器的信号传送和供电方式通常有以下两种。

⑴ 四线制传输

如图6.5.4所示，供电电源和输出信号各用两根导线传输。图中的变送器称为四线制变送器。DDZ-Ⅱ型仪表即属于这种传输方式。由于电源和信号分别传送，因此对电流信号的零点和元器件的功耗均无严格要求。在这种传输方式中，如果变送器的一个输出端与电源装置的负端相连，就变成了三线制传输。

⑵ 两线制传输

如图6.5.5所示，变送器与控制室之间仅用两根导线传输。这两根导线既

是电源线，又是信号线。图中的变送器

称为两线制变送器。DDZ-Ⅲ型仪表即属于这种传输方式。

采用两线制变送器，不仅可以节省大量电缆线和安装费用，而且有利于安

全防爆。因此，这种变送器得到了较快的发展。

要实现两线制变送器，必须采用活零点的电流信号。由于电源线和信号线公用，所以电源供给变送器的功率是通过信号电流提供的。在变送器输出电流为下限值时，应保证它内部的半导体器件能正常工作。因此，信号电流的下限值不能过低。国际统一电流信号采用4～20mA （DC ），为制作两线制变送器创造了条件。

习题（§6.5）：

1．过程测量仪表采用哪几种信号进行联络？

2．电压信号传输和电流信号传输各有什么特点？各使用在哪种场合？

3．说明现场仪表与控制室仪表之间的信号传输及供电方式。

4．0～10mA 的直流电流信号能否用于两线制传输方式？为什么？

图6.5.3 电压信号传输

图6.5.4 四线制传输 图6.5.5 两线制传输

仪表自动化第四章习题：物位检测说课讲解

第四章 物位检测 1.某贮罐内的压力变化范围为12~15MPa ，要求远传显示，试选择一台DDZ-Ⅱ型压力变送器 (包括准确度等级和量程)。如果压力由12MPa 变化到15MPa ，问这时压力变送器的输出变化了多少?如果附加迁移机构,问是否可以提高仪表的准确度和灵敏度?试举例说明之。 解：如果已知某厂生产的 DDZ-Ⅱ型压力变送器的规格有： 0～10，16，25，60，100 （MPa ） 精度等级均为0.5级。 输出信号范围为0～10mA 。 由已知条件，最高压力为15MPa ，若贮罐内的压力是比较平稳的，取压力变送器的测量上限为 若选择测量范围为0～25MPa 、准确度等级为0.5级,这时允许的最大绝对误差为 由于变送器的测量范围为0～25MPa ，输出信号范围为0～10mA,故压力为12MPa 时,输出电流信号为 压力为15MPa 时，输出电流信号为 ()MPa 5.222 315=?() MPa 125.0%5.020=?()mA 8.41025 12=?()mA 61025 15=?

这就是说,当贮罐内的压力由12MPa 变化到15MPa 时,变送器的输出电流只变化了1.2mA 。 在用差压变送器来测量液位时，由于在液位H=0时,差压变送器的输入差压信号Δp 并不一定等于0，故要考虑零点的迁移。实际上迁移问题不仅在液位测量中遇到，在其他参数的测量中也可能遇到。加上迁移机构，可以改变测量的起始点，提高仪表的灵敏度 (只不过这时仪表量程也要作相应改变)。 由本例题可知，如果确定正迁移量为7MPa ，则变送器的量程规格可选为16MPa 。那么此时变送器的实际测量范围为7～23MPa ，即输入压力为7MPa 时，输出电流为0mA ；输入压力为23MPa 时，输出电流为10mA 。这时如果输入压力为12MPa ，则输出电流为 输入压力为15MPa 时，输出电流为 由此可知，当输入压力由12MPa 变化到15MPa 时，输出电流变化了1.875mA ，比不带迁移机构的变送器灵敏度提高了。 变送器的准确度等级仍为0.5级，此时仪表的最大允许绝对误差为(23-7)×0.5% = 0.08MPa ，所以，由于加了迁移机构，使仪表的测量误差减少了。 2.用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位，如图4-15所示。已知被测液位的变化范围为0~3m ，被测介质密度ρ=900kg/m3 ，毛细管内工作介质密度ρ0=950kg/m3。变送器的安装尺寸为 ()mA 125.3107 23712=?--()mA 5107 23715=?--

检测技术与自动化仪表课程设计

河南理工大学 检测技术与自动化仪表课程设计说明书汽车倒车防撞警报系统设计 姓名： 专业班级： 学号： 指导老师： 时间：

汽车倒车防撞警报系统设计 电科级班指导老师： 摘要：本文在查阅、分析了现有的几种不同的测距原理分析确定了超声波测距，并对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，最终确定汽车倒车防撞警报系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行误差分析，使我们对于系统的各种性能有了进一步认识。 试验结果显示，该系统对有限距离的距离测量具有较高的精度，实现倒车提示和距离报警功能，其主要技术指标达到了系统设计要求。 关键词：倒车雷达；超声波；测距

目录 1 绪论 (1) 2 系统硬件电路设计 (4) 3 软件编程 (10) 3.1控制电路 (12) 3.3接收收电路 (12) 3.4语音报警电路 (13) 3.5显示电路 (14) 4结论........................................................ (15) 参考文献 (16)

1概述 改革开放以来，人们的生活越来越好，在满足基本的生活需求之后，对生活的质量有更高的要求。在国家要想富先修路的号召下，公路的建设发展迅速，这也带动汽车的发展。交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。 汽车防撞的关键技术是车辆测距技术和实时监控技术。驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。 本系统采用以以8051系列的AT89S52单片机系统为核心开发超声波测距系统。系统硬件原理图如图1-1： 系统硬件原理图1-1由超声波发射，回波信号接收，计时测量、数据处理和智能算法、显示和报警等构成。整个系统由微处理器控制，根据“回波测距”的原理设计的。由超声波的发射电路发射超声波，超声波在空气中传播至障碍物后发生反射，反射的回波经空气传播给超声波接收换能器接收并转换成电信号，再经滤波、放大、整形后，输入到微处理器的外部中断口INTO处产生中断，计数器停止计数，测出从超声波发射脉冲串时刻到接收回波信号时刻差，超声波在同温同介质中的传播速度由测温系统得知，将时刻差与声速相乘得出距离，并在显示系统上显示。它的各部分电路的说明如下。 (1) AT89S52 单片机系统是超声波测距仪的核心部分，主要任务有：控制一个40KHz的脉冲驱动振荡电路，启动振荡电路工作，振荡电路振荡出与超声波发射器的固有频率相同频率，使换能器能最大效率工作；实现串Ca通讯；TO计时，完成

过程检测与控制仪表培训课件

过程检测与控制仪表知识 员工培训教材 马仁

过程控制与检测仪表课件 一、过程控制仪表： 1）是实现工业生产过程自动化的重要工具。控制检测仪表可分为八大单元：变动单元、调节单元、计算单元、显示单元、转换单元、给定单元、执行单元和辅助单元。（理论以“够用为度”，实践以“实用为主”） LT 控制系统方框图 说明：图中控制对象代表生产过程中的某个环节，控制对象输出的是被控变量（如压力、流量、温度、液位等温度变量）。这些工艺变量经变动单元转换成相应的电信号或气压信号后，一方面送显示单元供指示和记录，同时又送到调节单元中与给定单元送来的给定值进行比较，调节单元将比较后的偏差值进行一定的运算后，发出控制信号，控制执行单元的动作，将阀门开大或关小。改变控制量（如燃料油、蒸汽等介质流量的多少）直至被控变量与给定值相等为止，此时阀门会

平衡在某一位置，使工艺介质达到工艺要求。 ①LT—检测锅炉汽包水位的变化并将汽包水位高低这一物理量转换成仪表间的标准统一信号。 ②LC—接受液位测量变送器的输出标准信号，与工艺控制调节（控制器）器要求的水位信号相比较得出偏差信号的大小和方向，并按一定的规律运算后输送一个对应的标准统一信号。 ③LV—接受控制器的输出信号后，根据信号的大小和方向控制阀门的开度，从而改变给水量，经过反复测量和控制使锅炉汽包水位达到工艺要求。 一个控制系统基本由给定单元、控制对象、变送单元、调节（控制）单元、执行单元组成。 锅炉汽包水位控制系统原理图 二、检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类，如： 按照能源（所使用的）：气动仪表、电动仪表、液动仪表。 根据是否引入微处理机可分为：智能仪表和非智能仪表。 根据信号形式可分为：模拟仪表和数字仪表。 检测与过程控制仪表最通用的分类是按照仪表在测量与控制系统中的作用划分的：

常用仪表功能描述

常用仪表功能描述 电源指示指示整车电源已经打开 电池电压用发光二级管或电压表头指示电池的电压 欠压指示指示电池是否低于正常使用值以下 过流指示指示当前电机运行的电流超过了允许的最大连续供电电流 电机电流显示电机运行的电流大小 行驶速度指示智能电动车"1：1助力"、"电动"、"定速"骑行状态行驶速度当前行驶的整车速度（km/h） 灯具指示指示大灯、左右转向灯、刹车灯是否处于工作状态 累计里程指示电动车累计行驶的公里数 本次里程本次通电行驶的公里数 行驶时间本次通电行驶的时间（时、分、秒） 当前温度当前使用的环境温度 一、指针仪表 1．结构与原理 这类仪表包含：累计行驶公里数通过6位数字码盘表显示、整车速度指针表指示（公里/小时）时速、电池电压指针表指示电池电压（伏特）、大灯指示、左右转向灯指示等内容。 累计行驶里程数字表是6个"十进制"的齿轮计数器，整车速度指针表是个阻尼转速表，它们共用一个转速输入信号进行换算通过机械传动实现各自的指示功能。

电压指针表是普通的50伏直流电压表头。 2．故障检测与维修 指针类仪表的集成度比较低，电路的接线比较简单，仪表电路不依赖于控制器电路，能独立工作。 机械类仪表的故障主要是引线或仪表头故障。在拆装仪表的时候，需要特别注意的是电源的正负极不能搞错。闪光器是提供转向灯泡间隙电压，以便能使转向灯泡闪烁。闪光器外壳的引脚标注B表示正极（Battery）L表示负极（Light），接线时不能接错。 二、液晶仪表 1．结构与原理 通过专用的霍耳传感器的开关信号，传输给液晶显示仪表总成上的单片机，对单位时间内车轮转动圈数的计数，能算出整车的行驶时速，对行驶时速和行驶时间相乘，能计算出整车行驶累计里程。 也有的无刷电机控制器内部选用单片机作为译码芯片，能对电机运行时速和累计行驶里程直接计算出来，输送到液晶显示仪表，这种液晶显示仪表总成内部就没有单片机了。 液晶显示仪表最擅长的就是对各种数据（如时速、电池电压、行驶里程、骑行时间、环境温度等）的数字化精确显示，使操作人员能一目了然地看见精确的数值，但是这种仪表的缺点就是抗阳光紫外线辐射能力差，对使用环境温度要求高，所以液晶显示仪表不能长时间放在太阳光底下晒，只能在-10--40℃的环境温度下使用。长时间在高温或低温环境下使用，将导致液晶屏的不可逆损伤，这样液晶屏的显示数值

检测与自动化仪表汇总题库规范标准答案

检测与自动化仪表试题答案 第一章 绪论 1．典型检测仪表控制系统：——通常泛指石油、化工、热工行业生产过程的工业四大参数：温度、压力、流量、物位的控制系统（TC 、PC 、FC 、LC ）。 2．无特殊条件要求，常规工业检测仪表控制系统的结构图基本相同，而与具体选用的仪表无关！ 3．常规工业检测仪表控制系统的基本构成包括被控对象、检测敏感元件-变送器、显示仪表、调节器、给定器和执行器等。 4．误差公理：“一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有的科学实验过程中”；采用何种仪表测得的值都有误差 5．绝对误差=示值-“真值”；绝对误差必须有±号、数值、单位（量纲）！ 6．实际相对误差：%100(%)0??= A A γ；标称相对误差：%100(%)?? =x x γ。 7．引用误差又称作满度相对误差：%100(%)?? = FS FS S γ；最大引用误差——最大满度相对误差：%100| |(%)max max ??±= FS FS S γ 8．仪表的精度（等级）一般以a 表示，是最大引用误差去掉±号和（%）号后的数字，而且必须取相应的标准系列值；校验仪表时取偏大值，选择仪表时取偏小值；不同仪表的精度等级的系列标准值是不同的！ 9．已知控制流程图

绘制控制系统结构图 10．典型检测仪表控制系统结构图如下，简单说明各个环节的名称和功能。 被控对象： 检测单元——“一次仪表”： 变送单元：非电量→电量；电量→“统一信号”

显示、记录单元——“二次仪表” 调节、控制单元——“三次仪表” 执行单元 ★安全栅 ※ 11．用测量范围为-50～15OkPa 的压力传感器测量 14OkPa 压力时 , 传感器测得值为142kPa, 求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解： %1%100501502%100%40851%1001422%100%42861%100140 2%10021401420+=?--+=??==?+=??=+=?+=??=+=-=?） （引用误差：。标称相对误差：。实际相对误差：绝对误差：FS m x A S x A kPa γγγ 12．某测温仪表的测量范围为-100～70O ℃，校验该仪表时测得全量程内最大绝对误差为+5℃，试确定该仪表的等级精度。 解： 级 这台仪表的精度等级为”号，取标准系列值：”号、““仪表的精度等级：去掉。： 该仪表的最大引用误差0.1%% 6250%100100 7005 %100max ++=?++= ??±= FS npm S γ 13．某测压仪表的测量范围为0～8MPa ，根据工艺要求，测量示值的误差不允许超过±0。05MPa ，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足工艺要求。 ★解：

化工自动化及仪表电子教案过程参数的检测与仪表

第二章过程参数的检测与仪表 教学要求：掌握检测仪表的基本性能指标（精度等级、变差、灵敏度等） 掌握压力的检测方法（液柱测压法、弹性变形法、电测压法） 学会正确选用压力计 掌握应用静压原理测量液位和差压变送器测量液位时的零点迁移 差压式流量计测量原理，常用节流元件，转子流量计结构、测量原理 掌握容积式流量计（腰轮流量计）结构、工作原理、使用场合 掌握应用热电效应测温原理 掌握补偿导线的选用 掌握冷端温度补偿的四种方法；了解热电偶结构，分类 重点：弹性变形法、电测压法 压力计选用 应用差压变送器测量液位的零点迁移问题 补偿导线的选用和冷端温度补偿 难点：确定精度等级，压电式测量原理 应用差压变送器测量液位的零点迁移问题 第三导体定理 电桥补偿法 §2.1 概述 一、检测过程及误差 1．检测过程 检测过程的实质在于被测参数都要经过能量形式的一次或多次转换，最后得到便于测量的信号形式，然后与相应的测量单位进行比较，由指针位移或数字形式显示出来。 检测误差 误差-------测量值和真实值之间的差值 误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，实验手段不够完善、环境中存在各种干扰 因素，以及检测技术水平的限制等原因， 根据误差的性质及产生的原因，误差分为三类。 （1）系统误差 ------------在同一测量条件下，对同一被测参数进行多次重复测量时，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化 特点：有一定规律的，一般可通过实验或分析的方法找出其规律和影响因素，引入相应的校正补偿措施，便可以消除或大大减小。 误差产生的原因：系统误差主要是由于检测仪表本身的不完善、检测中使用仪表 的方法不正确以及测量者固有的不良习惯等引起的。 （2）疏忽误差 ------------明显地歪曲测量结果的误差，又称粗差， 特点：无任何规律可循。 误差产生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如读错、算错数据等）、

过程检测技术及仪表课程设计(东北电力大学)

目录 第1章绪论........................................................................................................................ - 1 - 1.1 课题背景与意义........................................................................................................... - 1 - 1.2 总实验装置以及监测原理........................................................................................... - 1 - 1.3 检测和控制参数........................................................................................................... - 4 - 第2章温度的测量............................................................................................................ - 5 - 2.1 实验管流体进出口温度测量和控制.......................................................................... - 5 - 2.1.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 5 - 2.1.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 5 - 2.1.3 测量注意事项................................................................................................ - 7 - 2.1.4 误差分析........................................................................................................ - 7 - 2.2 水浴温度的测量........................................................................................................ - 7 - 2.2.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 7 - 2.2.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 8 - 2.2.3 测量注意事项................................................................................................ - 9 - 2.2.4 误差分析........................................................................................................ - 9 - 2.3 管壁温度测量............................................................................................................ - 9 - 2.3.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 9 - 2.3.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 9 - 2.3.3 测量注意事项.............................................................................................. - 10 - 2.3.4 误差分析...................................................................................................... - 11 -第2章水位的测量.................................................................................................................. - 12 - 3.1 补水箱水位测量...................................................................................................... - 12 - 3.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 12 - 3.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 12 - 3.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 13 - 3.1.4 误差分析...................................................................................................... - 14 -第4章流量的测量.................................................................................................................. - 15 - 4.1 试验管内流体的流量测量...................................................................................... - 15 - 4.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 15 - 4.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 15 - 4.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 17 - 4.1.4 误差分析...................................................................................................... - 18 -第5章差压的测量................................................................................................................ - 19 - 5.1 实验管出入口差压.................................................................................................. - 19 - 5.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 19 - 5.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 19 - 5.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 21 - 5.1.4 误差分析...................................................................................................... - 21 -设计心得体会............................................................................................................................ - 22 -参考文献.............................................................................................................................. - 23 -

化工仪表自动化的现状与展望

化工仪表自动化的现状与展望 随着信息技术和化工技术的不断发展和完善，将计算机技术和化工技术相结合，产生了自动化的化工仪器，促进了自动化化工生产的发展，提高了化工生产率。自动化化工仪器的日益成熟，被广泛应用于各种化工生产。随着化工生产业的不断发展和扩大，自动化化工仪器成为了化工生产的主流。自动化化工生产是现代化工生产发展的需要，所以加强对化工仪表自动化的研究十分的重要。化工仪表研究者要加强对化工仪表自动化的研究，提供自动化化工仪表的功能，为自动化化工生产提供更好的服务。 1 自动化化工仪器的发展现状 随着信息时代的到来，计算机技术在化工业的发展和应用，化工仪表得到了很大的发展空间，并取得了重要的成果。1）仪表检测率得到提高。计算机技术和化工仪表的结合形成了自动化的化工仪表。计算机作为仪表的监控中心，可以充分发挥其计算和存储能力，大大提高了仪表检测的速率。2）仪表检测准确性的提高。自动化的化工仪表可以对仪表检测的结果进行有效的监控，及时修正检测结果存在的错误，减少仪表检测的误差，提高了仪表检测的准确性。3）仪表处理和控制能力的提高。原有的化工仪表不能对复杂的工程进行检测，而自动化仪表因为有计算机技术的辅助，很容易就能完成复杂工程的检测。对比较难控制的复杂系统，自动化可以对其进行很好的处理和控制。 2 常用的化工仪表 2.1 压力检测仪表 在化工的生产过程中，压力检测仪表起着重要的作用。化工生产过程中的压力对化工厂的设备和化工人员的安全有很大的影响，是化工安全生产的重要保障。压力检测仪表的一般压力值在负极到正极300 Ｍpa左右，主要应用于高压型的化工容器。化工仪表操作人员

过程检测技术及仪表习题

绪言 练习与思考 1．简述过程检测技术发展的起源？ 2．过程检测技术当前的主流技术和主要应用场合？ 3．请谈谈过程检测技术的发展方向是什么？ 4．谈谈你所知道的检测仪表？ 5．你认为过程检测技术及仪表与传感技术的关系是怎么样的？ 第一章 练习与思考 1．什么叫过程检测，它的主要内容有哪些？ 2．检测仪表的技术指标有哪些？如何确定检测仪表的基本技术指标？ 3．过程检测系统和过程控制系统的区别何在？它们之间相互关系如何？ 4．开环结构仪表和闭环结构仪表各有什么优缺点？为什么？ 5．开环结构设表的灵敏度1 n i i S S ==∏，相对误差1 n i i δ δ==∑。请考虑图1—4所示闭环 结构仪表的灵敏度1 f S S （f S 为反馈通道的灵敏度），而相对误差f δδ- （f δ为反馈通道的相对误差），对吗？请证明之。 提示：闭环结构仪表的灵敏度S y x =；闭环结构仪表的相对误差dS S δ=。 6．由孔板节流件、差压变送器、开方器和显示仪表组成的流量检测系统，可能会出现下列情况： （1）各环节精度相差不多； （2）其中某一环节精度较低，而其他环节精度都较高。 问该检测系统总误差如何计算？ 7．理论上如何确定仪表精度等级？但是实际应用中如何检验仪表精度等级？ 8．用300kPa 标准压力表来校验200kPa 1.5级压力表，问标准压力表应选何级精度？ 9．对某参数进行了精度测量，其数据列表如下：

试求检测过程中可能出现的最大误差？ 10．求用下列手动平衡电桥测量热电阻x R 的绝对误差和相对误差。设电源E 和检流计D 引起的误差可忽略不计。已知：10x R =Ω，2100R =Ω，100N R =Ω， 31000R =Ω，各桥臂电阻可能误差为20.1R ?=Ω，0.01N R ?=Ω，31R ?=Ω（如图 1— 23所示）。 11．某测量仪表中的分压器有五挡。总电阻R 要求能精确地保持11111Ω，且其相对误差小于0.01％，问各电阻的误差如何分配？图中各电阻值如下： 110000R =Ω，21000R =Ω，3100R =Ω，410R =Ω，51R =Ω（如图 1—24所示）。 12．贮罐内液体质量的检测，常采用测量贮罐内液面高度h ，然后乘以贮罐截面积A ，再乘以液体密度ρ，就可求得贮罐内液体质量储量，即M hA ρ=。但采用该法测量M 时，随着环境温度的变化，液体密度ρ也将随着变化，这就需要不断校正，否则将产生系统误差。试设计一种检测方法，可自动消除（补偿）该系统误差。

生产过程自动化仪表识图与安装课程总结

生产过程自动化仪表识图与安装课程总结 第1章生产过程自动化仪表安装概述 一、仪表安装工的特点 1、安装技术要求严 2、工种掌握技能全 3、基本知识得精通 4、工艺联系应密切 5、施工工期要缩短 6、安全技术必突出. 二、仪表安装工作 1.安装前的准备阶段 2.图纸资料的准备 3.安装技术准备 4.辅助安装工作 5.主要安装工作 6.安装竣工后校验 7.调整和试运工作 8.工程验收和移交 三、对仪表安装人员的要求： 仪表工的主要任务是负责生产过程中在线运行的仪表、自动化系统及其附属设备和维修工所用的仪器、仪表的维护保养、定期维修与故障处理，确保其正常运行；负责仪表及自动化系统的更新、安装、调试、检定、开表、投运等工作。 四、施工准备阶段 1.仪表安装准备阶段 2.安装图纸资料的准备 3.施工验收规范 4.安装技术准备 5.安装施工设计单位图纸会审 6.施工安装技术准备工作交底 7.安装施工各项工程划分 8.施工安装材料及物资准备 9.施工记录表格准备10.安装施工工具和标准仪器、仪表的准备 五、施工安装阶段 1、安装施工过程主要的工作 （1. 配合工艺进行一次仪表安装；(2. 在线仪表安装；(3. 仪表盘、柜、箱、操作台安装就位；(4. 仪表桥架、槽板安装，仪表管、线配制，支架制作安装；(5. 仪表管路吹扫、试压、试漏；(6. 单体调试，系统联校，模拟开停车；(7. 配合工艺进行单体试车； (8. 配合建设单位进行联动试车。 2、试车、交工阶段 1.单体试车 2.联动试车 3.整体系统试车 4.仪表安装技术要求 第2章仪表工程图例符号与控制平面布置图的识读 一、测量点的识读 是由生产过程的设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点 二、一张管道流程图主要内容有： （1）设备示意图。带位号、名称和接管口的各种设备示意图。 （2）管路流程线。带编号、规格、阀门、管件及仪表控制点的各种管路流程线。 （3）标注。设备位号、名称、管线编号、控制点符号、必要的尺寸及数据等。 （4）图例。图形符号、字母代号及其他的标注说明索引等。 （5）标题栏。图名、图号、设计项目、设计阶段、设计时间及会签栏。 3．管道仪表流程图读图 读图步骤如下： （1）了解工艺流程概况（2）熟悉控制方案（3）分析控制方案 第3章仪表施工基本图的识读 一、仪表供电系统的相关规定及系统图识读 仪表及自动化装置的供电包括：模拟仪表系统、DCS、PLC、监控计算机、自动分析仪表、安全联锁系统和工业电视系统等。仪表辅助设施的供电包括：仪表盘（柜）内照明、仪表及测量线路电伴热系统，以及其他自动化监控系统。

压力测试仪的功能

1、取代人工读数，傻瓜式操作。允许更换不同量程的传感器，需要在数字面板上修改对应通道的量程数据。 2、通过数字面板修改压力设定值、保压时间。 3、本装置具有测量数据双点修正功能，可保证测量数据的准确性。 4、在压力测试过程中，即使没有任何泄漏，压力也会随温度而变化。本装置通过辅助温度测点对压力按照理想气体方程进行换算，使读到的压力数据与开始测试时的温度状态相同。让耐压性能测试结果更加科学可靠。 5、本装置赠历史记录读取软件，可以将PLC中记录的历史数据通过以太网读入PC中，并自动生成报表打印成PDF格式电子文档。 6、本装置最多可以同时进行多台样品的压力测试，分别设定测试参数。多个测试通道可以互不干扰地独立工作。自动存储测试结果，每个通道最多存储20次测试数据。除在数字面板可以监控其测试状态外，还配备三色状态指示灯，指示样品测试状态，实现无人值守测试。 7、本装置特别设计了短暂停电可恢复测试功能，在进行测试过程中，允许将电源暂时关闭（为了计时准确，建议断电不要超过一分钟）。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/503973814.html,/

检测技术与自动化仪表

一、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共20分） 1.满度相对误差： 2.重复性（传感器特性）： 3.光生伏特效应： 4.霍尔效应： 5.共模干扰： 二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分） 请将答案填写在题中横线上。 1.按照误差出现的规律可分为，，。 2.任何测量机构都必须包括四个基本部分，分别为，，和指示装置。 3.任何电位差计，都可划分为三个基本回路，分别为，，。 4.各种仪表中，用来测直流量时，多选用磁电系或。 5.根据技术要求，规定某一器具误差不应超出的最大范围称为。 6.按热电阻的性质分，可分为和两大类，前者通常称为热电阻，后者称为热敏电阻。 7.对于以微处理器为核心的现代检测系统，其设计内容应包括、、、。 8.压电晶体在受到外加电场作用时，也会产生变形，这种现象称为。 9.由于霍尔电动势极不在同一位面上，而产生的，是霍尔元件的一个主要零位误差。 10.射线探伤的基本原理是利用了。 三、简答题（本大题共7小题，每小题5分。本大题满分共35分）。 1、仪表的准确度以什么来划分？它是否代表测量的准确度？为什么？ 答： 2、画出传感器一般组成框图，简要说明各部分的作用。 答： 3、什么是差动变压器的零点残余电压？给出两种补偿方法。 4、光栅是根据莫尔条纹来测量位移的，简述莫尔条纹测量位移的特点。 答：莫尔条纹测量位移的特点： 5、简述红外探伤的基本原理及两种测试方法。

6、简述霍尔元件中寄生直流电动势的形成原因。 7、指示仪表的测量机构中，根据阻尼装置的阻尼力矩系数P的大小，可使活动部分呈现三种状态。简要分析这三种状态。 四、综合题（本大题共2小题，每小题15分。本大题满分共30分）。 1、热电偶的测量电路中，可接入仪表测量电动势的理论依据是什么定律？定律的内容是什么？试用热电偶基本原理证明该定律。 热电偶测量电路中，可接入仪表测量电动势的理论依据是中间导体定律。（5分）证明如下： 2、画出差动电感传感器的带相敏整流的电桥电路，并分析当衔铁不动而外加电源U极性发生改变时，输出电压Uo的极性是否变化及其原因

多功能仪表使用说明书

多功能电力监测仪表 使用手册 U S E R M A N U A L

目 录 安全须知 (1) 一、产品说明 (2) 1.1概述 (2) 1.2选型 (2) 1.3测量 (3) 1.4需量 (4) 1.5电能计量 (4) 1.6电能脉冲 (5) 1.7开关量输入 (6) 1.8继电器输出 (6) 1.9模拟量输出 (7) 1.10通信 (7) 1.11电能质量 (7) 二、安装与接线 (8) 2.1安装尺寸 (8) 2.2外形尺寸 (9) 2.3安装 (9) 2.4接线 (9) 三、操作......................................... (11) 3.1仪表面板.......................................... .11 3.2显示 (12) 3.3显示界面总览 (14) 四、设置 (15) 4.1查看系统参数 (15) 4.2进入和退出编程状态 (15) 4.3设置菜单总览 (15) 4.4设置菜单说明 (19) 4.5通信设置 (21) 4.6输入信号设置 (22) 4.7报警项目表........................................ .23 4.8变送和需量项目表 (24)

五、常见问题及解决办法 (24) 5.1通信 (24) 5.2测量不准确 (25) 5.3电能不准确 (25) 5.4仪表不亮 (26) 5.5其它异常情况 (26) 六、技术规格 (26) 七、通信说明附录 (27)

一、安全须知 该装置必须由专业人员进行安装，由于不按照本手册操作而导致的故障，制造商将不承担责任。请您在使用装置前仔细阅读本手册，并在使用时务必注意以下几点： ◆该装置必须由专业人员进行安装与检修 ◆在对该装置进行任何内部或外部操作前，必须切断电源和输入信号 ◆始终使用合适的电压检测装置来确定仪表各部位无电压 ◆提供给该装置的电参数须在额定范围内 下述情况会导致装置损坏或装置工作的异常 ◆辅助电源电压超范围 ◆配电系统频率超范围 ◆电流或电压输入极性不正确 ◆未按要求接线

过程检测技术及仪表(DOC)

课设目的 (2) 1、背景知识 (2) 2、仪表选用与参数检测及分析 (4) 2.1 恒温水浴 (4) 2.1.1 恒温水浴特点： (4) 2.1.2 恒温水浴技术参数： (4) 2.1.3 恒温水浴使用方法： (4) 2.1.4 恒温水浴使用维护： (4) 2.2 基地式水位调节器水位测量校验装置设计 (5) 2.2.1 基地式水位调节器水位测量检验法 (5) 2.3 铠装热电阻 (7) 2.3.1 铠装热电阻概述 (7) 2.3.2 铠装热电阻特点 (7) 2.3.3 铠装热电阻工作原理 (7) 2.3.4 铠装热电阻主要技术参数 (8) 2.3.5 铠装热电阻测量范围 (8) 2.3.6 铠装热电阻偶丝直径材料 (8) 2.3.7 测量范围及允差 (9) 2.3.8 热响应时间 (9) 2.4弹簧管压力表 (9) 2.4.1 压力表的结构与原理 (9) 2.4.2 压力表精度 (10) 2.4.3 选用的压力表 (11) 2.5 ZK-LG孔板流量计 (11) 2.5.1 ZK-LG孔板流量计概述 (11) 2.5.2孔板流量计使用范围 (12) 2.5.3 ZK-LG孔板流量计工作原理 (12) 2.5.2 孔板流量计适用范围 (13) 结论 (13) 参考文献 (13)

《过程检测技术及仪表》课程设计 课设目的 通过在模拟的实战环境中系统锻炼，提高学习能力、思维能力、动手能力工程创新能力和承受挫折能力。 1、背景知识 换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种； 非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热阻法。 表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量m f ，污垢层平均厚度δf 和污垢热阻R f 。这三者之间的关系由下式表示： f f f f f f m R δλλρ1== (1) 通常测量污垢热阻的原理如下： 设传热过程是在热流密度q 为常数情况下进行的，图1a 为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：

过程参数检测及仪表总结

过程参数检测及仪表 小馒头总结 一、绪论 测量过程有三要素：一是测量单位；二是测量方法；三是测量工具。 测量的定义：测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。绝对误差：仪表的测量值和真实值之间的代数差。 相对误差：测量值的绝对误差与其真实值的比值的百分数 引用误差：测量值的绝对误差与测量仪表的量程之比的百分数 示值误差：示值误差是指仪表的某一个测量值（示值）的误差，它反映在该点仪表示值的准确性。 基本误差：在规定的正常工作条件下，仪表整个量程范围内各点示值误差中绝对值最大的误差称为仪表的基本误差。 允许误差：按国家计量部门的规定，仪表厂家保证某一类仪表的基本误差不超过某个规定的数值，此数值就被称为仪表的允许误差（容许误差）[允许误差去掉百分数为精度等级] 注意: 允许误差是一种极限误差，在仪表刻度范围内各点的示值误差均应保证小于至多等于允许误差值。 真值：被测参数的真实数值。一般无法准确已知。 约定真值：一般将某一物理量的理论值、定义值作为真值使用，称为约定真值，用表示。 粗大误差：明显歪曲结果，由粗心大意造成，使测量值无效的误差 原因：测量者主观过失，操作错误，测量系统突发故障 处理方法：剔除坏值 随机误差：在相同条件下对同一被测量进行多次重复测量，误差的大小和符号的变化没有一定规律、且不可预知。 特点：单次测量值误差的大小和正负不确定；但对一系列重复测量，误差的分布有规律：服从统计规律。 随机误差与系统误差之间即有区别又有联系；二者无绝对界限，一定条件可相互转化。 系统误差：同一被测量多次测量，误差的绝对值和符号保持不变，或按某种确定规

律变化。 特点: 增加测量次数不能减小该误差 原因：仪表本身原因，使用不当，测量环境发生大的改变 处理方法：校正——求得与误差数值相等、符号相反的校正值，加上测量值随机误差 测量误差的来源有三个方面：测量仪器的精度，观测者技术水平，外界条件的影响。该三个方面条件相同的观测称为等精度测量。 精确度等级:以引用误差（γa）的形式表示的允许误差去掉百分号剩下的数值就称为仪表的精确度等级（或准确度等级），俗称精度级。 误差的合成：一个测量系统由m个彼此独立的环节构成，各环节的精度等级分别为,，…，则该系统的精度等级为： 仪表的灵敏度：仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号变化值的比值。 线性度反映仪表的输入一输出特性曲线与选用的对比直线之间的偏离程度。线性度又称为非线性误差。用输入一输出特性曲线与理想拟合直线之间的最大偏差与量程之比的百分数来衡量。 回差（滞后误差，变差）：输入-输出曲线之间的最大偏差与量程之比的百分数称为仪表的。 产生的原因：它通常是由于仪表运动系统的摩擦、间隙、弹性元件的弹性滞后等原因造成的。 重复性：同一工作条件下，按同一方向输入信号，并在全量程范围内多次变换信号时，对应同一输入值，仪表输出值的一致性成为重复性。 仪表的可靠性：保险期：仪表使用后能有效地完成规定任务的期限，超过了这一期限可靠性就逐渐降低。 有效性：仪表在规定时间内能正常工作的概率。概率的大小取决于系统故障率的高低、发现故障的快慢和故障修复时间的长短。 狭义可靠性：由结构可靠性和性能可靠性两部分组成。前者指仪表在工作时不出故障的概率，后者指仪表能满足原定要求的概率。 定量描述检测仪表可靠性的度量指标有可靠度、故障率、平均无故障工作时间、平均故障修复时间等。 仪表的检定方法：