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仪表基础知识培训.ppt
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1、输气仪表基础培训高维新 2015.04.02德州输气仪表基础知识 仪表与测量的基本概念 仪表性能指标 输气场站常用测量仪表基础概念 测量仪表的定义 间接或直接地测量各种自然量的仪表设备统称为测量仪表。 输气场站常用的自然量有:压力(压强)、温度、流量、液位等等。基础概念 测量仪表的分类 按仪表有否引入微处理器分类:智能仪表和非智能仪表。 按仪表信号形式分类:模拟仪表和数字仪表。 按仪表在测量与控制系统中的作用分类:检测仪表、显示仪表、调节仪表、执行器。基础概念 一次仪表与二次仪表 一次仪表是现场仪表。是指安装在现场且直接与工艺介质相接触,现场测量或直接可以读数的仪表。如压力表、温度表等。 二次
2、仪表是控制柜中或者其他地方的接受一次表信号,还原显示现场物理量并且可以进行控制的显示仪表等。输气站场二次仪表接收的标准信号有:1 5V DC、 20mA DC。基础概念 标准信号与工程量的换算关系(以20mA DC信号为例):(I-4)/(20-4)=(E-EL)/(EH-EL) 式中:I为实测电流,E为被测工程量,EL,EH分别为二次仪表的测量下限与上限。 根据上述公式可根据电流值求得工程量或根据工程量反推电流值。基础概念 现测得量程为0 10MPa的压力变送器输出电流为12mA,那么当前的压力P为:P=0+(12-4)/(20-4)*(10-0)=5MPa 现测得量程为-20 80的温度变
3、送器输出电流为8mA,那么当前的温度T为:T=-20+(8-4)/(20-4)*(80-20)=5 仪表的性能指标 误差的概念 测量结果与被测量真值之差 量的真值是理想概念,在实际测量条件下一般无法获得真值,在仪表检定工作中,将检定标准器具所测得的量值作为真值。仪表的性能指标 误差的分类 按照误差产生的原因和规律来分,可分为系统误差、随机误差和疏忽误差 系统误差:测量仪表本身或其他原因(如零点没有调整好等)引起的有规律的误差 随机误差:测量中出现的没有一定规律的误差 疏忽误差:观察人员误读或不正确使用仪器与测试方案等人为因素所引起的误差。仪表的性能指标 *误差的分类 按照误差的数值表示方式的不
4、同,可分为绝对误差、相对误差、引用误差 绝对误差:测量结果与被测量的真值之差 相对误差:绝对误差与真值或测量值的百分比 引用误差:仪器示值的绝对误差与仪器量程的百分比。仪表的允许误差通常使用最大引用误差来表示。仪表的性能指标 仪表的精度(仪表准确度与准确度等级) 精度:仪表测量值与真实值之差。是表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。 我国工业仪表等级划分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.6、2.5、5.0七个等级,并标注在仪表刻度标尺或铭牌上。仪表的性能指标 仪表的精度(仪表准确度与准确度等级) 标注1.0等级的仪表表示其引用误差不得超过1%。 举例说明:有一块1.0级的压力表,量程为0
5、 16MPa,那么它的绝对误差不得超过0.16MPa。仪表的性能指标 随堂测验: 有一块精度等级为2.5级的双金属温度计,其量程为-40 80,经过校准,其绝对误差最大值为2.7,那么这块温度计是否合格? 温度计最大允许误差为(80-40)*2.5%=3,因此,虽然温度计绝对误差达到了2.7,但仍然是合格的仪表的性能指标 仪表的精度(仪表准确度与准确度等级) 仪表精度等级的选择应根据生产上允许的最大测量误差确定,在满足工艺要求的前提下还要考虑经济性,尽可能选择精度合适、经济耐用的仪表,如果超出现场需要选择精度等级较高的仪表,由于其加工精密、维护条件要求高,很难发挥应有的效果,且价格较高。仪表的
6、性能指标 仪表的重复性 重复性是指在不同等条件下对同一被测参数进行测量时,测量结果的一致程度。仪表的性能指标 仪表的稳定性 在工作条件下,仪表性能随时间保持不变的能力,通常用零点漂移反映。仪表的性能指标 仪表的可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表的维护量,在经济条件允许的条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。输气管道常用检测仪表 温度测量仪表基本概念 温度与温标:温度是表示物体冷热程度的物理量。用来衡量温度高低的尺度叫温标。 常用温标:摄氏温标()、热力学温标(K)、华氏度( )。输气管道常用检测仪表 温度测量仪表双金属温度计 双金属温度计是一种膨胀式温度计,感温元件采用两种热膨胀系数不同的金属片紧
7、密结合,金属片受热变形后通过机械结构由指针指示出来。主要特点有结构简单、耐振动、廉价,精度不高。 双金属温度计在输气场站上广泛采用。输气管道常用检测仪表 双金属温度计原理图输气管道常用检测仪表 双金属温度计输气管道常用检测仪表 双金属温度计的常用型号:WSS-481F、WSS-411 双金属温度计的常用连接形式:1/2NPT、M27*2输气管道常用检测仪表 温度测量仪表铂电阻 铂电阻是基于金属导体的电阻值随温度增大而增加的原理测温的。输气管道常用检测仪表 热电阻温度仪表的测量原理就是通过温度变化所引起导体电阻的变化,通过测量电桥转换为电压或电流信号,然后送至显示仪表以指示或记录被测温度。 铂电
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