自动检测技术与装置复习资料
自动检测技术与装置复习大纲
测量误差的表示与计算：
A、绝对误差：△X=X－X0 （ X：仪表示值 X0：标准值）
∆X δ=⨯100%X0B、相对误差：
∆Xmax
δ引=±⨯100%C、相对百分误差：
Xmax-Xmin
例子：某温度计检测范围是0~200℃，测100 ℃时显示是110 ℃ ，测10 ℃时显示是20 ℃ 。 △X1=10 ℃ △X2=10 ℃ Δ引=±5% δ1=10% δ2=100%
例1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为＋4℃，试确定该仪表的精度等级。
+4δ=×100%=+0.8%解:该仪表的相对百分误差为
700-200
如果将该仪表的δ去掉“＋”号与“％”号，其数值为0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为1.0级。
b、仪表精度的选择： （例2） 结论：将计算结果往小近靠。
例2 某台测温仪表的测温范围为0～1000℃。根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±７℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？
±7
解:根据工艺上的要求，仪表的允许误差为 δ允=×100%=±0.7%
1000-0
如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于0.5～1.0之间，如果选择精度等级为1.0级的仪表，其允许的误差为±1.0％，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级仪表才能满足工艺要求。
1
说明：①热电偶产生的热电势不仅与所用材料种类有关，还与两接 点温度有关；与热电偶几何尺寸无关；当材料、t0一定时， 热电势只与t 有关（但不是线性关系），通过测电势即可测 温度。
②t=to EAB（t， to）＝０
③A=B EAB（t， to）＝０(均质导体定律) 2、基本定律 a、均质导体定律 b、中间导体定律
在热电偶回路中，只要保证接入导体两端温度相等，则回路电势EAB(t, t0)不受影响。 c、 中间温度定律
EAB(t, t0)与中间温度tn无关。
EAB(t, t0) = EAB(t,tn)+ EAB
EAB(t,0) = EAB(t,t0)+ EAB0 ,0)
1、温度基本概念：t＝T－273.15
2、热电偶基本结构、测温原理：EAB(t,0) = EAB(t,t0)+ EAB(t0 3、常用标准热电偶：
铂铑10— 铂：S 镍铬—镍硅：K 镍铬—铜镍：E 主要特点比较：
线性好
2
注意：1、不同分度号分度表不同。
分度表：t0 = 0 ℃；E～t 关系表（具体参见P440附录1） 2、热电势与温度之间是非线性关系。 EAB(t,0) = EAB(t,t0)+ EAB(t0 ,0)
3、热电偶前标电极为正极，后标电极为负极。 当t> t0 时； EAB(t,t0
)>0
常用补偿导线：
铂铑10— 铂（S） 铜—铜镍
镍铬—镍硅 延伸型 镍铬—镍硅（K ）铜—康铜 替代型 镍铬—铜镍（E ） 镍铬—铜镍
使用注意：① 正负不能接错；② 与所配热电偶同型号；
③ 接点温度相同； ④使用环境温度范围小于100℃。
补偿导线的方法也称是热偶冷端温度的部分（不完全）补偿法
3
作业： 如图为S型热偶测温线路，由于疏忽将第二段补偿
4
导线接反，求：
①输入到显示仪表的总电势为多少？
②由于第二段补偿导线接反引入的误差是多少？
计算法例：
例：K型热电偶测温，冷端温度为30℃，测得的热电势为 24.9mV，求热端温度。
解： EAB（t，0）＝ EAB（t，30）＋ EAB（30，0）＝24.9＋1.203＝26.103mV
查分度表得t＝628.3 ℃
5
2、常用热电阻：
RPt＝R0(1+At+Bt) 0≤t ≤650 Rcu＝R0(1+αt)
3、热电阻的结构：电阻体、绝缘管、保护管、接线盒
2
6
弹簧管压力表 一、检测原理：
弹性原理：弹性元件受压的变形量，与所受作用力成正比。 F=CS 二、弹簧管压力表的结构：
弹簧管：
传送放大机构： 显示装置：
7
三、显示装置: 指针：
O
刻度盘：0～270
8
9
四、液位检测
静压式液位计 (计算*） 浮力式 电容式
液位
物位：料位 实际就是高度问题 单位：米（m) 界位
分类：
（1） 直读式：连通器
（2） 静压式：利用静力学原理
（3） 浮力式：恒浮力 浮子高度随液位变化。
变浮力 浮子（沉筒）所受浮力随液位 高度变化。 （4） 电气式：将物位转变成电量。R 、 L 、 C （5） 声学式：利用超声波的反射特性
10
（6） 射线式：利用核辐射（γ射线）透过物料时，强度随物料层厚度而变化。
2、差压变送器：
电动差压变送器
～0.1 Mpa
标准信号～20 mA (1～5V)
0～10 mA (0～5V)
电流为传输信号，电压为联络信号。
A、差压变送器输入输出关系： （以电Ⅲ型为例）
△P=0→Imin （4mA) ; △Pmax→Imax (20mA)
公式：
11
迁移结论(注意）
（1）迁移只改变零点，即测量范围，量程大小不变；
（2）迁移后的差压最大不能超过规定值。
例：０～６００～６０００Pa
最大差压允许值6000 Pa 最大正迁移量5400 Pa 最大负迁移量－
6000 Pa
五、流量检测
差压式流量计
转子流量计
椭圆齿轮流量计
一、流量的概念：
流量：单位时间内流过管道某一截面的流体数量。（瞬时流量）
体积流量 (qv) m3/s qm = ρ qv
质量流量 (qm) kg/s qv =Av
总量：某段时间内流过管道某一截面的流体数量。（累计流量）
12
节流件：实质是阻力件
标准节流件：孔板、喷嘴、文丘利管
特殊节流件：偏心孔板、双重孔板、1/4圆缺喷嘴等
取压装置：
A、角接取压 ： 节流件前后端面处。
B、法兰取压： 节流件前后25.4mm。
标准节流装置：
复习引入
13
2 qv=αA0∆Pqm=αA02ρ∆Pρ
对于可压缩流体，为用统一公式，引入体膨胀校正系数ε
2qm=αεA02ρ1∆Pqv=αεA0∆Pρ1 dβ=4流量系数α常用流出系数表示C C=α-βD
12∆PCεA0∴ qv=ρ1-β4
1 qm=CεA02ρ1∆P4 -β
3、公式单位：
32从前面推导流量公式可知 qm和qv的单位是 kg/s和m/h ， 而 A0 的单位是m 。
在工程实际流量计算中常选用如下单位：
d、D用mm A=πd2/4=πβ2D2/40
4、公式中有关系数的确定：
①流出系数C
流出系数定义为通用节流装置的实际流量值与理论流量值之比，将它应用到理论流量方程中以获得实际的流量。
影响C的因素主要有：节流装置、取压方式、β、雷诺数Re、管道粗糙度等， β ↓→C↓→△P↑→δp↑
对于特定节流装置，当Re＞Rek时，流出系数为常数。 设计新的节流装置。
(校验） （设计）
14
（3）装截止阀，对气体在低部装冷凝器、对液体在上部装集气器、最低点装沉降器 注意三阀组的正确使用
原则：a．不能让导压管内的凝结水或隔离液流失；
b．不可使差压变送器过压。
（4）装隔离器和隔离液 用于高温、腐蚀性、粘性介质，隔离器一般水平安装
15
16