第03章 过程参数检测1-压力课件.ppt

3 过程参数检测黄平捷 ******@zju. 《过程控制基础及应用》浙江大学控制科学与工程学系张光新 ******@zju. 2014 概述《过程控制基础及应用》浙江大学控制科学与工程学系 ZJU 2014 年 12 月 10 日3 主要内容?引言?检测的参数?检测方法?检测仪表? 检测过程与测量误差? 过程参数的一般检测原理? 变送器的基本特性和构成原理? 变送器的若干共性问题收集生产过程的信息,温度、压力、流量、液位(物位);物料组份、物性、噪声、振动等;转化率、催化剂活性等难以直接检测的参数软测量技术测量信息数字化、仪表智能化、微处理器应用……绝对误差、实际相对误差、标称相对误差、相对百分误差;性能指标输入输出特性、仪表基本构成原理量程调整、零点调整;变送器的信号传输方式 ZJU 2014 年 12 月 10 日4 检测过程与测量误差被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示、控制仪表(装置) ?参数检测:用专门的技术工具,依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值?检测系统:被测对象、传感器(检测元件、敏感元件)、变送器和显示装置等部分组成?传感器: 又称为检测元件、敏感元件,直接响应被测变量,经能量转换并转化为一个与被测量成对应关系的便于传送的输出信号;有时不经变送直接去显示?变送器: 把传感器的输出转换成如 0~10mA 、 4-20mA 等标准统一的模拟信号或者满足特定标准的数字量信号,这种检测仪表,称为变送器?显示仪表: 除了就地指示仪表外,被数码、光柱、无纸记录仪、计算机监控系统等替代被测量传感器℃ Pa m……变送器 mV Hz μA……微弱信号微弱信号非线性非线性 1~ 5VDC 4~ 20mA 0~ 10mA ……标准信号标准信号显示、控制仪表(装置) 一次仪表二次仪表检测仪表 ZJU 2014 年 12 月 10 日5 测量误差测量误差仪表测得的仪表测得的测量值测量值与与被测真值被测真值之差之差 ix tx i t x x ??? 0i x x ??? x x 0 0————标准表读数标准表读数测量误差的几种表示形式: 测量误差的几种表示形式: 绝对误差绝对误差 0i x x ???标称相对误差标称相对误差 20100% x ??? ?相对百分误差相对百分误差 3 max min 100% x x ??? ??仪表测得的仪表测得的测量值测量值与与标准值标准值 x x 0 0之差之差 ix相对引用误差、引用误差 ZJU 2014 年 12 月 10 日6 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标仪表的精确度(精度、准确度) 仪表的精确度(精度、准确度) 一台一台 0 0~ ~ 1000kPa 1000kPa 的压变,其最大绝对误差的压变,其最大绝对误差 10kPa( 10kPa( 在整个量程范围内在整个量程范围内) ) 另一台另一台 0 0~ ~ 400kPa 400kPa 的压变,其最大绝对误差的压变,其最大绝对误差 5kPa 5kPa , ,哪台精度等级更高? 哪台精度等级更高? 在仪表中,通常是以在仪表中,通常是以最大相对百分误差最大相对百分误差来衡量仪表精确度,定义其精度等级来衡量仪表精确度,定义其精度等级在测量范围内各点上的绝对误差是不相同的,把最大绝对误差折合成测量在测量范围内各点上的绝对误差是不相同的,把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误差范围的百分数表示,称为最大相对百分误差: : max max min 100% x x ??? ??最大绝对误差= 量程仪表仪表精确度等级精确度等级是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差绝对误差不能作为仪表精确度的比较尺度 ZJU 2014 年 12 月 10 日7 仪表的精确度等级: 仪表的精确度等级: 指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。(最大相对百分误差去掉(最大相对百分误差去掉““±”±”和和““% %””,便可用来确定其精度等级) ,便可用来确定其精度等级) 目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有: 目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 4