过程参数的检测与变送优秀课件
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岩土工程勘察课件6.现场检验与监测
现场检验与监测的方法 检验方法
监测方法- 应力监测
通过在岩土工程中安装应力传感器，监测其受力状态和变化情况，为工程安全提 供保障。- 位移监测
04
现场检验与监测的注意事项
检验注意事项
01
02
03
04
检验前应详细了解岩土工程勘 察报告和设计要求，确保检验
工作的针对性和有效性。
检验过程中应遵循相关规范和 标准，确保检验方法和工具的
准确性和可靠性。
对于关键部位和隐蔽工程的检 验，应加强监督和记录，确保 检验结果的真实性和完整性。
检验结束后应及时整理和分析 数据，发现问题应及时处理并
上报相关单位。
监测注意事项
监测前应制定详细的监测方案和计划 ，明确监测项目、监测点位、监测频 率等要求。
对于异常数据应及时进行分析和处理 ，发现问题应及时采取措施并上报相 关单位。
意义
01
保障人民生命财产安全
岩土工程的安全性直接关系到人民生命财产的安全，通过现场检验与监
测，可以有效降低工程事故发生的概率，保障人民生命财产安全。
02
提高工程效益
通过现场检验与监测，可以及时发现工程中的问题，采取措施进行修复
和加固，延长工程使用寿命，提高工程效益。
03
促进工程技术进步
现场检验与监测是推动岩土工程技术进步的重要手段之一，通过长期监
环境监测
对施工现场周围的环境进行监测，如地下水、土壤质量等，以评估施 工对环境的影响，并采取相应的保护措施。
变形监测
对岩土工程在施工和使用过程中的变形进行监测，包括地基沉降、边 坡位移等，以了解工程的稳定性。
应力应变监测
对岩土工程内部的应力应变情况进行监测，以评估工程的承载能力和 安全性。
自动控制系统概述ppt课件
号
号
1 就地安 装仪表
2 集中仪 表盘面 安装仪 表
3 就地仪 表盘面 安装仪 表
4
嵌在管道 中
集中仪表 盘后安装 仪表
5 就地仪表 盘后安装 仪表
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
对于处理两个或两个以上被测变量，具有相同或不同 功能的复式仪表时，可用两个相切的圆或分别用细实线圆 与细虚线圆相切表示（测量点在图纸上距离较远或不在同 一图纸上），如下图所示。
对于一个稳定的系统（所有正常工作的反馈系统都是稳定系统 ）要分析其稳定性、准确性和快速性，常以阶跃作用为输入时 的被控变量的过渡过程为例，因为阶跃作用很典型，实际上也 经常遇到，且这类输入变化对系统来讲是比较严重的情况。
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
信号常见形式 斜坡信号、脉冲信号、加速度信号和正弦信号、阶跃信号等。
执行器
液位自动控制系统方框图
每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭 头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离 开方框的为环节输出。
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！
方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。 方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联 系，与工艺流程图上的物料线有区别。 “环节”的输入会引起输出的变化，而输出不会反过来直 接引起输入的变化。环节的这一特性称为“单向性” 。 自动控制系统是一个闭环系统
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
蒸汽加热器温度控制系统
给定值x
偏差e
控制器输出p
控制器
干扰作用f
操纵变量q 执行器
对 象 被控变量y
第二章过程参数的检测方法与仪表_PPT课件
根据仪表的使用要求，规定了一个在正常情况下允许 的最大误差，这个允许的最大误差叫允许误差。允许 误差一般用相对百分误差表示，一台仪表的允许误差 是指在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大 值，即
允测量 仪范 表围 允上 许 测限 的 量值 最 范 差 大 围绝 下 1对 限 0% 0误 值
第一节 概述（续）
第节 物位检测方法及仪表
一、物位检测的主要方法及分类 1. 直读式物位仪表 采用侧壁开窗口或旁通管方式， 直接显示容器中物位的高度。方法可靠、准确，但是 只能就地指示。主要用于液位检测和压力较低的场合。 2. 静压式物位仪表 基于流体静力学原理，适用于液 位检测。容器内的液面高度与液柱重量所形成的静压 力成比例关系，当被测介质密度不变时，通过测量参 考点的压力可测知液位。这类仪表有压力式、吹气式 和差压式等型式。
第三节 物位检测方法及仪表（续）
5. 核辐射式物位仪表 利用核辐射透过物料时，其强 度随物质层的厚度而变化的原理而工作的，目前应用 较多的是 射线。 6. 声波式物位仪表 由于物位的变化引起声阻抗的变 化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测出这些变 化就可测知物位。 7. 光学式物位仪表 利用物位对光波的遮断和反射原 理工作，它利用的光源可以有普通白炽灯光或激光等。
4. 电气式压力计：电气式压力计是一种能将压力转换成 电信号进行传输及显示的仪表。
第二节 压力检测方法及仪表（续）
四、压力计的选用 1.仪表类型的选用 仪表类型的选用必须满足工艺生 产的要求。 2. 仪表测量范围的确定 仪表的测量范围是指该仪表 可按规定的精确度对被测量进行测量的范围，它是 根据操作中需要测量的参数的大小来确定。 3. 仪表精度级的选取 仪表精度是根据工艺生产上所 允许的最大测量误差来确定的。
允测量 仪范 表围 允上 许 测限 的 量值 最 范 差 大 围绝 下 1对 限 0% 0误 值
第一节 概述（续）
第节 物位检测方法及仪表
一、物位检测的主要方法及分类 1. 直读式物位仪表 采用侧壁开窗口或旁通管方式， 直接显示容器中物位的高度。方法可靠、准确，但是 只能就地指示。主要用于液位检测和压力较低的场合。 2. 静压式物位仪表 基于流体静力学原理，适用于液 位检测。容器内的液面高度与液柱重量所形成的静压 力成比例关系，当被测介质密度不变时，通过测量参 考点的压力可测知液位。这类仪表有压力式、吹气式 和差压式等型式。
第三节 物位检测方法及仪表（续）
5. 核辐射式物位仪表 利用核辐射透过物料时，其强 度随物质层的厚度而变化的原理而工作的，目前应用 较多的是 射线。 6. 声波式物位仪表 由于物位的变化引起声阻抗的变 化、声波的遮断和声波反射距离的不同，测出这些变 化就可测知物位。 7. 光学式物位仪表 利用物位对光波的遮断和反射原 理工作，它利用的光源可以有普通白炽灯光或激光等。
4. 电气式压力计：电气式压力计是一种能将压力转换成 电信号进行传输及显示的仪表。
第二节 压力检测方法及仪表（续）
四、压力计的选用 1.仪表类型的选用 仪表类型的选用必须满足工艺生 产的要求。 2. 仪表测量范围的确定 仪表的测量范围是指该仪表 可按规定的精确度对被测量进行测量的范围，它是 根据操作中需要测量的参数的大小来确定。 3. 仪表精度级的选取 仪表精度是根据工艺生产上所 允许的最大测量误差来确定的。
微型计算机控制技术PPT课件
优点是结构简单，控制灵活和安全。 缺点是要由人工操作，开环结构，控制的实时性差，不能 控制多个对象。
主要用于生产初期实验，过程模型获取
1.2.2 直接数字控制（DDC）系统
计算机通过检测单元对过程参数进行巡回检测，并经过输入 通道将检测数据输入计算机，计算机按照一定的控制规律进行 运算，得到相应的控制信息，并通过输出通道去控制执行机构， 从而使系统的被控参数达到期望的要求
地址
译码
C
DB
数据
P
缓冲
U
CB
控制
电路
数据端口
外
状态端口
控制端口
设
(1)从编程角度看,接口内部主要包括一个或多个CPU可 以进行读/写操作的有地址的寄存器,又称为I/O端口. (2)数据端口:双向的数据端口具有锁存和三态缓冲功能. 状态端口:只读端口,包含三态缓冲器. 控制端口:只写端口,包含锁存器.
接口的必要性： 外设是用来实现人机交互的一些机电设备.外设处理信息的类
型、速度、通信方式与CPU不匹配,不能直接挂在总线上,必须 通过接口和系统相连.
CPU与外设之间交换信息的种类
通常有三类信息：
数据信息
状态信息 控制信息
数字量 模拟量 开关量
数据
CPU
状态
外部 设备
控制
接口的构成
AB
第2章 输入输出接口与过程通道
2.1 IO端口及地址译码技术 2.2 数字量输入输出接口与过程通道 2.3 模拟量输入接口与过程通道 2.4 模拟量输出接口与过程通道 2.5 硬件抗干扰技术
第2章 输入输出接口与过程通道
接口：接口是计算机与外部设备（部件与部件之间）交换信 息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。 接口的含义： 狭义上：连接计算机和I/O设备的部件； 广义上：还包括接口电路的管理驱动程序； 接口技术：接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换 信息的技术。
流体输送技术—测定流体输送过程中的参数(化工单元操作课件)
量计的原理示意图如图所示。在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑。
当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩
擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介
质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此，流体流速可通过涡
轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量。
与测量原理
转子流量计的结构如图所示，是由一段上粗
下细的锥形玻璃管（锥角约在4°左右）和管内一
个密度大于被测流体的固体转子（或称浮子）所
构成。流体自玻璃管底部流入，经过转子和管壁
之间的环隙，再从顶部流出。
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
管中无流体通过时，转子沉在管底部。当被测流
体以一定的流量流经转子与管壁之间的环隙时，由于流
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
一、U形压差计（U-tube manometer）
U形压差计的结构如图所示。它是一根U形玻璃
管，内装指示液。要求指示液与被测流体不互溶，
不起化学反应，且其密度大于被测流体密度。常用
的指示液有水银、四氯化碳、水和液体石蜡等，应
根据被测流体的种类和测量范围合理选择指示液。
当用U形压差计测量设备内两点的压差时，可将
U形管两端与被测两点直接相连，利用的数值就可
以计算出两点间的压力差。
p1 p 2 ( 0 ) gR
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
二、倒U形压差计（ Reverse U-tube manometer）
若被测流体为液体，也可选用比其密度小的流体
A0- 孔口面积。
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩
擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介
质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此，流体流速可通过涡
轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量。
与测量原理
转子流量计的结构如图所示，是由一段上粗
下细的锥形玻璃管（锥角约在4°左右）和管内一
个密度大于被测流体的固体转子（或称浮子）所
构成。流体自玻璃管底部流入，经过转子和管壁
之间的环隙，再从顶部流出。
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
管中无流体通过时，转子沉在管底部。当被测流
体以一定的流量流经转子与管壁之间的环隙时，由于流
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
一、U形压差计（U-tube manometer）
U形压差计的结构如图所示。它是一根U形玻璃
管，内装指示液。要求指示液与被测流体不互溶，
不起化学反应，且其密度大于被测流体密度。常用
的指示液有水银、四氯化碳、水和液体石蜡等，应
根据被测流体的种类和测量范围合理选择指示液。
当用U形压差计测量设备内两点的压差时，可将
U形管两端与被测两点直接相连，利用的数值就可
以计算出两点间的压力差。
p1 p 2 ( 0 ) gR
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
二、倒U形压差计（ Reverse U-tube manometer）
若被测流体为液体，也可选用比其密度小的流体
A0- 孔口面积。
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
07 任务七 测定流体输送过程中的参数
仪表基础知识培训ppt课件
七十年代以来,仪表和自动化技术又有了迅猛的发展,新技术、 新产品层出不穷,多功能组装式仪表也投入运行,特别是微型计 算机的发展，在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。
1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表：集中分散
型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子技术
、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的数字仪
自动化控制仪表可简单的分为 检测仪表 显示仪表 控制仪表 执行器
2024/1/27
最新版整理ppt
15
2.4.1仪表的分类之检测仪表
检测仪表分为： 流量仪表 压力仪表 液位仪表 温度仪表 成分分析仪表
2024/1/27
最新版整理ppt
16
2.4.2仪表的分类之显示仪表
显示仪表分为： 指示仪 记录仪 信号报警器 屏幕显示器
2024/1/27
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29
3.1.3压力单位及换算（重点）
压强（俗称压力）：单位面积所受到的垂直作用力。
工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个
概念。
1Mpa=1000Kpa=10.1972Kgf/cm2
=10bar=145.038 lb/in2
=7500.62mmHg
=10.1972*104mmH2O
灵敏度：测量的反应时间
仪 表
反应时间：显示值变化相
显 示
对于实际值变化的滞后时间 值
。
被测变量
2024/1/27
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13
2.3检测系统的构成图
被 测 参 数
敏
信
感
号
元
变
件
换
信 号 传 输
信 号 测 量
化工仪表基础知识培训PPT课件
8
• 下面就简单介绍一下电动单元组合仪表的几个单
元
• 电动单元组合仪表共分为八大单元 ：变送单元、
转换、调节、给定、运算、辅助、显示、执行单 元。
9
一、生产过程几大参数 及常用检测仪表
1、温度及常用检测仪表
温度是用来表征工艺介质、工艺设备、管线、容 器、炉膛冷热程度的一大参数。常用单位：℃ K A、热膨胀式温度计：玻璃棒（酒精、水银），直读 式。 B、双金属温度计（万向型）：也是膨胀原理，直读 式。 C、热电阻温度计：常用的有PT100 、 Cu50，远传 式。
双金属温度计的测温元件由两种不同膨胀系 数彼此牢固结合的金属片制成的。它是一种适合 中、低温现场检测的仪表。可直接测量气体或液 体的温度。
精度等级较低：1.0、1.5、2.5，主要用于现 场指示。
其中电接点双金属温度计是带有报警输出的。
13
14
15
精度： A级 △T＝（0.15+2.0*10-2T) B级 △T＝（0.3+5.0*10-2T)
5
6
7
• 随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生产过
程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置的眼 睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅仅是 工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神经和 手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、网络 技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为化工 企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经营管 理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等方面 的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。仪 表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位，工 艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、转 速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、显 示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的好 坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影响 到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
• 下面就简单介绍一下电动单元组合仪表的几个单
元
• 电动单元组合仪表共分为八大单元 ：变送单元、
转换、调节、给定、运算、辅助、显示、执行单 元。
9
一、生产过程几大参数 及常用检测仪表
1、温度及常用检测仪表
温度是用来表征工艺介质、工艺设备、管线、容 器、炉膛冷热程度的一大参数。常用单位：℃ K A、热膨胀式温度计：玻璃棒（酒精、水银），直读 式。 B、双金属温度计（万向型）：也是膨胀原理，直读 式。 C、热电阻温度计：常用的有PT100 、 Cu50，远传 式。
双金属温度计的测温元件由两种不同膨胀系 数彼此牢固结合的金属片制成的。它是一种适合 中、低温现场检测的仪表。可直接测量气体或液 体的温度。
精度等级较低：1.0、1.5、2.5，主要用于现 场指示。
其中电接点双金属温度计是带有报警输出的。
13
14
15
精度： A级 △T＝（0.15+2.0*10-2T) B级 △T＝（0.3+5.0*10-2T)
5
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7
• 随着社会进步和科学技术的发展，自动化装置在生产过
程中得到广泛的应用。早期的仪表控制是生产装置的眼 睛和耳朵。而对于现代化工厂的自动化装置已不仅仅是 工厂的眼睛和耳朵，而现在已成为工厂的大脑、神经和 手、脚。随着电子技术、计算机技术、控制技术、网络 技术的发展，自控技术得到了长足的发展，已成为化工 企业提高企业效益和工作效益的有效手段，它是经营管 理、企业管理，操作管理、运转管理、运转控制等方面 的集成，是社会现代化、科学技术进步的重要标志。仪 表及自控系统在化工装置中占有重要而关键的地位，工 艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、转 速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、显 示、控制和保护联锁。因此，仪表性能及工作状况的好 坏，直接影响到工艺介质及装置设备的运行，以至影响 到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
《工程试验检测》课件
06
试验检测标准与规范
国际标准与规范
国际标准化组织（ISO）
制定了一系列工程试验检测的国际标准，如 ISO 9001质量管理体系标准、ISO 17025实 验室能力通用要求等。
国际电工委员会（IEC）
针对电气和电子设备制定了相关试验检测标准，如 IEC 60065家用和类似用途的电器的安全标准。
03
试验检测技术及应用
无损检测技术
无损检测技术
无损检测技术是指在不影响或尽可能少影响被检 测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红 外、电磁等原理，对被检测对象的内部或表面的 物理特性进行检查和测试的技术。
优点
无损检测技术具有非破坏性、可靠性高、检测效 率高等优点，能够有效地提高产品质量和安全性 。
适用范围
磁粉检测技术广泛应用于机械、铁路、石油等领域，用于 检测各种铁磁性材料的质量和安全性。
发展趋势
随着科技的不断发展，磁粉检测技术也在不断创新，如磁 记忆检测技术等新型磁粉检测技术不断涌现，未来将会有 更多的应用前景。
4
工程材料试验检测
金属材料的试验检测
金属材料的拉伸试验检测
金属材料的硬度试验检测
智能化与自动化检测技术
自动化检测设备
01
研发和应用自动化检测设备，减少人工干预，提高检测过程的
稳定性和可靠性。
智能化决策支持系统
02
利用人工智能技术构建智能化决策支持系统，自动识别异常数
据，提供预警和优化建议。
在线监测与远程控制
03
通过在线监测和远程控制技术，实时掌握设备运行状态和试验
过程，及时发现和解决问题。
超声波检测技术
第一季度
第二季度
第三季度
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克服系统误差的办法：负反馈结构 （2）随机误差或统计误差：统计计算、滤波消除 （3）粗大误差（疏忽误差）：剔除
2.1.3 检测仪表的基本特性
1.仪表的固有特性及性能指标 （1）精确度及其等级
1）不能用绝对误差或相对误差表示? 2）用最大引用误差度量？（量程、最大绝对误差） 度量办法：去掉最大引用误差中的“±”和“％”表示：0.001、 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。
（2）非线性误差
图示（2－2）
计算：
f
f max 10% 0 xmaxxmin
（3）变差：正、反行程测量时的
理论 实际
f max
仪表输出 仪表输出
下行程 上行程
b max
最大差值与量程之比的百分数
o
被测变量
o
被测变量
计算：
b
bmax 10% 0 xmaxxmin
y
（4）灵敏度与分辨力 计算
分辨力又称灵敏限：仪表输出能响应和分辨 输入的最小变化量，数字显示仪表变化一个 二进制最低有效位时输入的最小变化量 （5）漂移 时漂与温漂
量程调整前后的输入/输出特性
y(m in)
x(m ax) x
x(moin)
y y(m ax)
y(m in) o x(m in)
x(m ax) x
x(m ax)
x(m ax) x
实例 某测温仪表的量程为0～500℃， 输出信号为4～20mA ， 现欲测量200～1000℃应如何调整？
2.1.4 变送器的构成原理
转 换 元 件
测 量 电 路 信 号 调 理 与 转 换 电 路电 输 量 出 量
电 源
2.变送器 将输出信号变成统一标准信号的传感器。
统一标准信号即各仪表之间的通信协议：0～10mA、0～2V、 20～100kPa; 4~20mA、1～5V→数字信号。
2.1.2 检测误差
1.检测误差的描述 检测误差是指检测仪表的测量值与被测物理量的真值 之间的差值，它反映了仪表的检测精度
铂电阻 铜电阻 半导体热敏电阻
热阻效应
－200～600 －50～150 －50～150
测温范围广，测量精度高，便于远距离、多点、集中检 测和自动控制，应用广泛；不能测高温。
灵敏度高，体积小，结构简单，使用方便；互换性较差， 测量范围有一定限制。
1) 金属热电阻的测温,计算： R (t) R 0 1 (t t0 )常用热电阻
（1）真值 即被测物理量的真实（或客观）取值。 在当前现行的检测体系中，是将“认定设备”的检测结果作为真值。
通常，各国（或国际组织）将其法定计量机构的专用设备作为认定设备，它 的检测精度在这个国家（或国际组织）内被认为是最高的。显而易见，用这 种方法确定的 “真值” 称为“约定真值”。
（2）绝对误差 仪表的实测值与“真值”之差 记为△ x xa
（6）动态误差
dy dx S dy
dx
o
x
2.检测仪表的工作特性 适应参数测量和系统运行的需要具有的输入/输出特性
（1）理想工作特性：
yyxm maa x xxym mii nn(xxmi)nymin （2）零点调整与迁移
使输入下限值为零的过程称为零 点调整，否则为零点迁移。
y y(m ax)
y(m in)
（1）数字式变送器的 硬件构成（图2－10）
x
传感器组件
A/D 转换器
存储器 CPU
D/A FSK信号 转换器
（2）软件构成
通信电路
系统程序：硬件管理，其基本功能为模/数转换、数据通讯、 自检；功能模块：组态功能。
2.1.5 变送器的信号传输方式 四 线
制
1.四线制和二线制方式（图2－11）
变 送
器
1.模拟式变送器的构成（图2－9）
零点迁移
1）原理说明
2) 输入/输出关系
x 测量部分
＋ ＋
z0 放大器
y
y KiK 1 KK f
x
K
1 KK f
z0
Ki
zi zf －
K 反馈回路
Kf
KK i＞1＞ ,yK Kif xK 1f z0 理想线性特性
2.数字式变送器的构成原理（基于CPU的硬件电路、 系统程序和功能模块的软件）
热电阻名称 铜电阻 铂电阻
分度号 Cu50 Cu100 Pt50
过程参数的检测与变 送优秀课件
2.1 参数检测与变送概述
检测的重要意义
2.1.1 检测仪表
1.传感器 国标《GB7665-87》规定：“能感受规定的被测量 并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置， 通常由敏感元件和转换元件组成”。
组成框图（图2－1）
被 测 量 敏 感 元 件
输 入 量
0.5mA
模拟信号
0.5mA
1200Hz
“1”
传输速率为1200bit/s
2200Hz
“0”
2.2 温度的检测与变送
2.2.1 温度检测方法 一、接触式测温 1、热电阻及其测温原理 基于热－阻效应， 常用测温元件
测温元件 热电偶
测温原理 热电效应
测温范围/℃ 0～1600
主要特点
测温范围广，测量精度高，便于远距离、多点、集中检 测和自动控制，应用广泛；需进行冷端温度补偿， 低温测量精度低点迁移前后的输入/输出特性
y y(m ax)
y y(m ax)
y y(m ax)
y(m in) o x(m in)
y(m in)
x(m
x
ax)
o x(m in)
(3) 量程调整
量程是指与检测仪表规定 的输出范围相对应的输入 范围
量程调整是指在零点不 变时将输出上限值与输 入上限值相对应
绝对＝误差不能说明检测精度 （3）相对误差（或标称相对误差 ）
10% 0(' 10% 0)
xa
x
（4）引用误差 记为 10% 0
xmaxxmin
（5）基本误差 使用标准:220V±5％、（50±2）Hz、（20±5）℃、65％±5％
（6）附加误差（温度附加、频率附加、电源电压附加） 2.检测误差的规律性 （1）系统误差 对同一被测参数进行多次重复测量时， 按一定规律出现的误差。
二线制满足的条件： 0＜I I0min
I0 RL
电源
二
电源
线
制 变
UT
送
I0 RL
器
U 0E m iIn 0m(R aL x m arx ) P m ＜ iIn 0 m(E in m iIn 0 mR iL m n )ax
2.HART（Highway Addressable Transduce)协议传输方式 图2－12 模拟信号和基于频移键控（FSK)的叠加
2.1.3 检测仪表的基本特性
1.仪表的固有特性及性能指标 （1）精确度及其等级
1）不能用绝对误差或相对误差表示? 2）用最大引用误差度量？（量程、最大绝对误差） 度量办法：去掉最大引用误差中的“±”和“％”表示：0.001、 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。
（2）非线性误差
图示（2－2）
计算：
f
f max 10% 0 xmaxxmin
（3）变差：正、反行程测量时的
理论 实际
f max
仪表输出 仪表输出
下行程 上行程
b max
最大差值与量程之比的百分数
o
被测变量
o
被测变量
计算：
b
bmax 10% 0 xmaxxmin
y
（4）灵敏度与分辨力 计算
分辨力又称灵敏限：仪表输出能响应和分辨 输入的最小变化量，数字显示仪表变化一个 二进制最低有效位时输入的最小变化量 （5）漂移 时漂与温漂
量程调整前后的输入/输出特性
y(m in)
x(m ax) x
x(moin)
y y(m ax)
y(m in) o x(m in)
x(m ax) x
x(m ax)
x(m ax) x
实例 某测温仪表的量程为0～500℃， 输出信号为4～20mA ， 现欲测量200～1000℃应如何调整？
2.1.4 变送器的构成原理
转 换 元 件
测 量 电 路 信 号 调 理 与 转 换 电 路电 输 量 出 量
电 源
2.变送器 将输出信号变成统一标准信号的传感器。
统一标准信号即各仪表之间的通信协议：0～10mA、0～2V、 20～100kPa; 4~20mA、1～5V→数字信号。
2.1.2 检测误差
1.检测误差的描述 检测误差是指检测仪表的测量值与被测物理量的真值 之间的差值，它反映了仪表的检测精度
铂电阻 铜电阻 半导体热敏电阻
热阻效应
－200～600 －50～150 －50～150
测温范围广，测量精度高，便于远距离、多点、集中检 测和自动控制，应用广泛；不能测高温。
灵敏度高，体积小，结构简单，使用方便；互换性较差， 测量范围有一定限制。
1) 金属热电阻的测温,计算： R (t) R 0 1 (t t0 )常用热电阻
（1）真值 即被测物理量的真实（或客观）取值。 在当前现行的检测体系中，是将“认定设备”的检测结果作为真值。
通常，各国（或国际组织）将其法定计量机构的专用设备作为认定设备，它 的检测精度在这个国家（或国际组织）内被认为是最高的。显而易见，用这 种方法确定的 “真值” 称为“约定真值”。
（2）绝对误差 仪表的实测值与“真值”之差 记为△ x xa
（6）动态误差
dy dx S dy
dx
o
x
2.检测仪表的工作特性 适应参数测量和系统运行的需要具有的输入/输出特性
（1）理想工作特性：
yyxm maa x xxym mii nn(xxmi)nymin （2）零点调整与迁移
使输入下限值为零的过程称为零 点调整，否则为零点迁移。
y y(m ax)
y(m in)
（1）数字式变送器的 硬件构成（图2－10）
x
传感器组件
A/D 转换器
存储器 CPU
D/A FSK信号 转换器
（2）软件构成
通信电路
系统程序：硬件管理，其基本功能为模/数转换、数据通讯、 自检；功能模块：组态功能。
2.1.5 变送器的信号传输方式 四 线
制
1.四线制和二线制方式（图2－11）
变 送
器
1.模拟式变送器的构成（图2－9）
零点迁移
1）原理说明
2) 输入/输出关系
x 测量部分
＋ ＋
z0 放大器
y
y KiK 1 KK f
x
K
1 KK f
z0
Ki
zi zf －
K 反馈回路
Kf
KK i＞1＞ ,yK Kif xK 1f z0 理想线性特性
2.数字式变送器的构成原理（基于CPU的硬件电路、 系统程序和功能模块的软件）
热电阻名称 铜电阻 铂电阻
分度号 Cu50 Cu100 Pt50
过程参数的检测与变 送优秀课件
2.1 参数检测与变送概述
检测的重要意义
2.1.1 检测仪表
1.传感器 国标《GB7665-87》规定：“能感受规定的被测量 并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置， 通常由敏感元件和转换元件组成”。
组成框图（图2－1）
被 测 量 敏 感 元 件
输 入 量
0.5mA
模拟信号
0.5mA
1200Hz
“1”
传输速率为1200bit/s
2200Hz
“0”
2.2 温度的检测与变送
2.2.1 温度检测方法 一、接触式测温 1、热电阻及其测温原理 基于热－阻效应， 常用测温元件
测温元件 热电偶
测温原理 热电效应
测温范围/℃ 0～1600
主要特点
测温范围广，测量精度高，便于远距离、多点、集中检 测和自动控制，应用广泛；需进行冷端温度补偿， 低温测量精度低点迁移前后的输入/输出特性
y y(m ax)
y y(m ax)
y y(m ax)
y(m in) o x(m in)
y(m in)
x(m
x
ax)
o x(m in)
(3) 量程调整
量程是指与检测仪表规定 的输出范围相对应的输入 范围
量程调整是指在零点不 变时将输出上限值与输 入上限值相对应
绝对＝误差不能说明检测精度 （3）相对误差（或标称相对误差 ）
10% 0(' 10% 0)
xa
x
（4）引用误差 记为 10% 0
xmaxxmin
（5）基本误差 使用标准:220V±5％、（50±2）Hz、（20±5）℃、65％±5％
（6）附加误差（温度附加、频率附加、电源电压附加） 2.检测误差的规律性 （1）系统误差 对同一被测参数进行多次重复测量时， 按一定规律出现的误差。
二线制满足的条件： 0＜I I0min
I0 RL
电源
二
电源
线
制 变
UT
送
I0 RL
器
U 0E m iIn 0m(R aL x m arx ) P m ＜ iIn 0 m(E in m iIn 0 mR iL m n )ax
2.HART（Highway Addressable Transduce)协议传输方式 图2－12 模拟信号和基于频移键控（FSK)的叠加