自动化仪表在工业生产中扮演着至关重要的角色,它们用于实时监测和控制生产过程中的关键参数。本知识汇编主要涵盖了以下几个核心概念:
1. **测量仪表**:测量仪表是用于检测工艺生产参数的设备,如压力、流量、物位、温度和物质成分等。它们确保了生产过程的有效监控和自动控制。
2. **传感器与变送器**:传感器是测量仪表的核心部分,直接响应被测变量并转换为电信号。这些信号可能包括mV、V、mA、Ω、Hz等,但通常较弱,需要通过变送器转化为标准模拟量(如0~10mA、4~20mA)或数字量信号,以便于传输和处理。
3. **测量误差**:由于无法获得绝对真值,测量误差通常定义为检测仪表和标准表在同一时间对同一参数测量结果的差异。误差可以是绝对误差(Δ=xi-x0)或最大相对百分误差(δ=最大绝对误差/量程*100%),后者常用于表示仪表的精度等级。
4. **测量仪表的精确度**:精确度等级是衡量仪表准确度的标准,通常以最大相对百分误差表示。例如,0.5级仪表的最大允许误差为±0.5%。精度等级越低,仪表的精确度越高,一般0.05级及以下的仪表用作标准表,而工业应用中常见的精度等级大于等于0.5级。
5. **误差分类**:误差分为系统误差(恒定或有规律的变化)、随机误差(不可预知的随机变化)和粗大误差(操作错误或误动作引起)。
6. **灵敏度**:灵敏度是检测仪表对输入变化响应的度量,定义为输出变化量与输入变化量之比。高灵敏度意味着仪表对微小变化的响应更敏锐。
7. **信号传递形式**:主要有模拟信号(连续变化)、数字信号(离散且以二进制代码表示)和开关信号(状态或两个数值间的不连续信号)。模拟信号常通过传感器转换,数字信号则通过A/D转换器从模拟信号获得,而开关信号常用于简单的状态检测。
8. **测量仪表的分类**:
- **按参数**:压力、流量、物位、温度、成分分析和物性检测等。
- **按显示方式**:指示型、记录型、信号型、远传指示型和累积型。
- **按精度和场合**:实用仪表(现场)、精密仪表(实验室)和标准仪表(标定室)。
9. **IP等级**:IP等级是国际防护等级系统,用于定义设备对固体颗粒和水的防护程度,例如IP65表示防尘且防溅水。
这些知识对于理解和应用自动化仪表至关重要,不仅涉及仪表的原理,还涵盖误差管理和信号处理,以及仪表的选择和分类。了解这些概念有助于优化工业生产过程的监控和控制,提高效率和安全性。