概述
化工測(cè)量 是指化工生產(chǎn)過(guò)程中壓力、物位、流量、溫度、物料量等參數(shù)的檢測(cè)。用來(lái)測(cè)量顯示這些參數(shù)植的儀表稱化工測(cè)量?jī)x表。
無(wú)論采用什么樣的測(cè)量方式和方法,也無(wú)論采用什么樣的測(cè)量?jī)x表,由于測(cè)量?jī)x表本身不夠準(zhǔn)確,測(cè)量方法不夠完善,以及測(cè)量者本人經(jīng)驗(yàn)不足等原因,都會(huì)使測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間存在著差異,這個(gè)差異就是測(cè)量的誤差。隨著科技水平的提高和人們的經(jīng)驗(yàn)、技巧、專門知識(shí)的豐富,測(cè)量誤差可以控制得越來(lái)越小,但不能使之為零。在實(shí)際的測(cè)量中,對(duì)一個(gè)具體的測(cè)量任務(wù),只需達(dá)到相應(yīng)的精度就可以了,不是精度越高一些比低一些好,因?yàn)樘岣呔仁且愿冻鋈肆?、物力以及降低可靠性為代價(jià)的。
2、測(cè)量誤差的分類
2.1誤差數(shù)值表示的方法,誤差可分為:誤差、相對(duì)誤差、引用誤差;
2.2誤差出現(xiàn)的規(guī)律,誤差可分為:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、疏忽誤差;
2.3被測(cè)變量隨時(shí)間變化的關(guān)系可分為:靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差;
2.4儀表的使用的條件來(lái)分,誤差可分為:基本誤差和附加誤差;
2.5與被測(cè)變量的關(guān)系來(lái)分,誤差可分為:定值誤差和累計(jì)誤差。
3. 名詞解釋
(1)、誤差:是測(cè)量結(jié)果與真值之差。
誤差=測(cè)量值-真值(δ=x-x0)
(2)、真值 是一個(gè)變量本身具有的真實(shí)值。是一個(gè)理想的概念,一般是無(wú)法得到的,所以在計(jì)算誤差時(shí),一般用約定真值和相對(duì)真值來(lái)代替。
x0=x-δ=x=c
式中:c為修正值,它與δ值相等,但符合相反。
(3)、約定真值:是一個(gè)接近真值的值,它與真值之差可忽略不計(jì),實(shí)際測(cè)量中,以沒(méi)有系統(tǒng)誤差的情況下,足夠多次的測(cè)量值之平均值。
(4)、相對(duì)真值:是當(dāng)高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器的誤差僅為低一級(jí)的1/ 3——1 / 20時(shí)可認(rèn)為高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器或儀表的示值為低一級(jí)的相對(duì)的真值。
(5)、相對(duì)誤差:是誤差與被測(cè)量值之比,常用誤差與儀表示值之比,以百分?jǐn)?shù)表示;即
相對(duì)誤差=誤差 / 儀表示值
×
(r=δ/ x0
× )
(6)、引用誤差:是誤差與量程之比,以百分?jǐn)?shù)表示。qmax=δ/l ×
儀表的精度等級(jí)就是根據(jù)引用誤差來(lái)劃分的。
(7)、系統(tǒng)誤差:又稱規(guī)律誤差,因其大小和符合均不改變或按一定規(guī)律變化。
(8)、偶然誤差,又稱隨機(jī)誤差,因它的出現(xiàn)*是隨機(jī)的。
(9)、疏忽誤差又叫粗差,其主要特點(diǎn)是無(wú)規(guī)律可循,且明顯地與事實(shí)不符合。
(10)、基本誤差:儀表的基本誤差是指儀表在規(guī)定的參比工作條件下,即該儀表在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下的zui大誤差。一般儀表的基本誤差也就是該儀表的允許誤差。
(11)、附加誤差:是儀表在非規(guī)定的參比條件下使用時(shí)另外產(chǎn)生的誤差,如電源波動(dòng)附加誤差,溫度附加誤差等。
4.測(cè)量誤差的計(jì)算方法
(1)真實(shí)值:設(shè)在測(cè)量中,關(guān)測(cè)次數(shù)無(wú)限多,且無(wú)系統(tǒng)誤差存在時(shí),各測(cè)量值的算術(shù)平均值,就是被測(cè)量參數(shù)的真實(shí)值。設(shè)x1
、x2……xn,代表各測(cè)量值,n
代表測(cè)量次數(shù),則算術(shù)平均值為
x=x1+x2+……+xn
/
n= ∑
xi
/
n
(1_1)
(2)標(biāo)準(zhǔn)誤差,又稱均方根誤差,由于隨機(jī)誤差的正態(tài)分布規(guī)律可用數(shù)學(xué)式表示為:f(δ)=1
/6√2∏exp-δ2/2δ2
5.儀表的質(zhì)量指標(biāo)
(1)精度等級(jí)
在靜態(tài)測(cè)量中,由于任何檢測(cè)裝置和測(cè)量結(jié)果都含有一定大小的誤差,所以人們感興趣的往往是用誤差來(lái)說(shuō)明精度.儀表在出廠校驗(yàn)時(shí),其示值的zui大引用誤差
qmax
精度等級(jí)(g)
0.1
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
5.0
允許誤差(q)
0.1%
0.2%
0.5%
1.%
1.5%
2.0%
2.5%
5.0%
表1—1工業(yè)儀表常見(jiàn)精度等級(jí)
一般情況下,1.0級(jí)的精度等級(jí)儀表,其允許誤差q=1%,即允許誤差的變化范圍可以 從-1%-1%。
精度(準(zhǔn)確度)?。褐笢y(cè)量結(jié)果和實(shí)際值的一致程度。
精度等級(jí):是儀表按準(zhǔn)確度高低分成的等級(jí)。它規(guī)定儀表基本誤差的zui大允許值。表示方法:
1.5級(jí)
(2)靈敏度s
靈敏度:是指檢測(cè)裝置在靜態(tài)測(cè)量時(shí),輸出量的增量δy與輸入量的增量δx之比的極限值,即:s=limδx→(△y/△x)=dy/dx對(duì)于線形檢測(cè)裝置其靈敏度為一常數(shù),非線形的檢測(cè)裝置其靈敏度是變化的,靈敏度越高,系統(tǒng)就越容易受外界干擾,即系統(tǒng)穩(wěn)定性越差。
(3)變差(遲滯):檢測(cè)裝置的輸入量由小增大(正行程),繼而由大減?。ǚ葱谐蹋┑臏y(cè)試過(guò)程中對(duì)應(yīng)于同一輸入量,輸出量往往不等,這就是變差現(xiàn)象。
產(chǎn)生原因:裝置內(nèi)部的彈性元件,磁性元件以及機(jī)械部分的摩擦、間隙、積塞灰塵等原因。
(4)死區(qū)(靈敏限):它是指檢測(cè)裝置不能響應(yīng)的zui大輸入量起始點(diǎn)不靈敏的程度。
(5)量程
指檢測(cè)裝置測(cè)量的上限和測(cè)量下限的代數(shù)差。
(6)穩(wěn)定性
是指在一定工作條件下,保持輸入信號(hào)不變時(shí),輸出信號(hào)隨時(shí)間或溫度的變化而出現(xiàn)的緩慢變化的程度。
(7)動(dòng)態(tài)特性
檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,指動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí),輸出量與隨時(shí)間變化的輸入量之間的關(guān)系,其研究方法與控制理論中所介紹的方法相同。
動(dòng)態(tài)特性好的傳感器,其輸出瑯隨時(shí)間變化將再現(xiàn)輸入量隨時(shí)間的變化規(guī)律。但除了理想的情況外,實(shí)際傳感器的輸出信號(hào)與輸入的信號(hào)不會(huì)具有相同的時(shí)間函數(shù),由此將引起動(dòng)態(tài)誤差。
概述
化工測(cè)量 是指化工生產(chǎn)過(guò)程中壓力、物位、流量、溫度、物料量等參數(shù)的檢測(cè)。用來(lái)測(cè)量顯示這些參數(shù)植的儀表稱化工測(cè)量?jī)x表。
無(wú)論采用什么樣的測(cè)量方式和方法,也無(wú)論采用什么樣的測(cè)量?jī)x表,由于測(cè)量?jī)x表本身不夠準(zhǔn)確,測(cè)量方法不夠完善,以及測(cè)量者本人經(jīng)驗(yàn)不足等原因,都會(huì)使測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間存在著差異,這個(gè)差異就是測(cè)量的誤差。隨著科技水平的提高和人們的經(jīng)驗(yàn)、技巧、專門知識(shí)的豐富,測(cè)量誤差可以控制得越來(lái)越小,但不能使之為零。在實(shí)際的測(cè)量中,對(duì)一個(gè)具體的測(cè)量任務(wù),只需達(dá)到相應(yīng)的精度就可以了,不是精度越高一些比低一些好,因?yàn)樘岣呔仁且愿冻鋈肆?、物力以及降低可靠性為代價(jià)的。
2、測(cè)量誤差的分類
2.1誤差數(shù)值表示的方法,誤差可分為:誤差、相對(duì)誤差、引用誤差;
2.2誤差出現(xiàn)的規(guī)律,誤差可分為:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、疏忽誤差;
2.3被測(cè)變量隨時(shí)間變化的關(guān)系可分為:靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差;
2.4儀表的使用的條件來(lái)分,誤差可分為:基本誤差和附加誤差;
2.5與被測(cè)變量的關(guān)系來(lái)分,誤差可分為:定值誤差和累計(jì)誤差。
3. 名詞解釋
(1)、誤差:是測(cè)量結(jié)果與真值之差。
誤差=測(cè)量值-真值(δ=x-x0)
(2)、真值 是一個(gè)變量本身具有的真實(shí)值。是一個(gè)理想的概念,一般是無(wú)法得到的,所以在計(jì)算誤差時(shí),一般用約定真值和相對(duì)真值來(lái)代替。
x0=x-δ=x=c
式中:c為修正值,它與δ值相等,但符合相反。
(3)、約定真值:是一個(gè)接近真值的值,它與真值之差可忽略不計(jì),實(shí)際測(cè)量中,以沒(méi)有系統(tǒng)誤差的情況下,足夠多次的測(cè)量值之平均值。
(4)、相對(duì)真值:是當(dāng)高一