摘要:兄弟们,仪表这行,理论知识就像手里的扳手——看着不起眼,关键时候掉链子可不行!无论是考初级证还是日常干活想打底子,那些电路图、传感器原理、故障排查逻辑,都是绕不开的硬骨头。
兄弟们,仪表这行,理论知识就像手里的扳手——看着不起眼,关键时候掉链子可不行!无论是考初级证还是日常干活想打底子,那些电路图、传感器原理、故障排查逻辑,都是绕不开的硬骨头。
本系列将持续更新,跟着练既能啃下理论硬骨头,又能给实操打底子,哪怕碎片时间刷两道,也能慢慢磨出扎实功底。想少走弯路、快速查漏补缺的兄弟,咱一起把理论基础砸瓷实了,干活心里更有谱!
01.
有人说:仪表的灵敏度,就是仪表的灵敏限。你看这种说法对吗?
灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。它是指仪表在达到稳定状态以后,仪表输出信号变化△α与引起此输出信号变化的被测参数(输入信号)变化量△x之比,即
灵敏度=△α/△x
因此,仪表的灵敏度可以用一个比值和输出、被测量(输入)两个量的单位来表示。它是仪表输入-输出转换曲线上各点的斜率。
仪表的灵敏限是指能够引起仪表指示值(输出信号)发生变化(动作)的被测参数(输入信号)的最小(极限)变化量。一般,仪表的灵敏限的数值应不大于仪表允许误差绝对值的一半。
因此,仪表的灵敏度就是仪表的灵敏限的说法是不对的。虽然都是用来表证仪表的灵敏程度,但它们是两个不同的概念。
02.
下图所示曲线是仪表的检验曲线。计算该曲线的非线性误差时,是以直线a还是b为依据(直线a是通过校验曲线上、下限的连接,直线b是使最大偏差减至最小时的连接)?
非线性误差是检验曲线与适当的直线之间的最大偏差。该直线可以是a,也可以是b。如果是a,则称端基线性度误差;如果是b,则称为独立线性度误差。这两种误差都属于非线性误差。在计算仪表的非线性误差时,主要是用来分析该误差产生的原因和克服的办法,因而一般以直线b为依据,即以独立线性度误差为好。
03.
仪表的稳定时间就是全行程时间吗?
稳定时间是从输入信号阶跃变化起,到输出信号进入并不再超过偏离其最终稳态值规定的允差(例如5%)时的时间间隔,如下图的t2。而全行程时间(又称阶跃响应时间)是指当输入产生阶跃变化起,输出由初始值第一次到达规定最终与初始稳态值之差的时间间隔。通常其差值规定为10%、5%、1%。如下图的t1。所以两者是不一样的。
04.
为什么综合误差更能表征仪表的实际测量误差?
仪表的精确度是在一定的参比条件下制定的仪表误差指标。但在实际使用中,现场条件很少和参比条件相一致,它们之间或多或少存在着差异,有的甚至相差甚远。例如差压变送器的参比温度为(20±1)°C,参比工作压力为0.1MPa(1个大气压)。但它在测量流体流量时,操作压力往往不是0.1MPa,而是几十个、甚至上百个大气压,环境温度也不会是室温。在这种情况下只反映在参比条件下的仪表精度等级就不可能符合测量时的实际情况,也不能作为选用仪表时的技术依据。
反映变送器实际测量误差更有代表性的是它的综合误差,英文写TPE(Total Probable Error)。它是仪表基本精度,以及静压、温度、单向等多种附加误差的均方根误差。即
式中ei—i条件下的仪表附加误差。
05.
什么是电磁兼容性标准?
电磁兼容性是工业过程测量和控制仪表的一项技术性能。由于工业仪表总是和各类产生电磁干扰的设备在一起工作,因此不可避免地受电磁环境的影响。如何使不同的电气、电子设备在规定的电磁环境中正常工作,而不对该环境或其他设备造成不允许的扰动的能力,这就是电磁兼容性标准。它包括抗扰性和发射限值两类要求。
工业仪表受电磁环境干扰的干扰源主要来自各类开关装置、继电器、电焊机、广播电台、电视台、无线通信工具,以及工业、科学、医疗设备产生的电磁辐射,带静电荷的操作人员也可成为干扰源。
干扰源通过工业仪表的电源线、信号输入输出线或外壳,以电容耦合、电感耦合、电磁辐射的形式导入,也可通过公共阻抗直接导入。
工业过程测量和控制仪表中的绝大部分仪表是由电子线路组成,工作电流很小,并带有微处理器,对电磁干扰十分敏感,故在设计制造中,必须经受再现和模拟其工作现场可能遇到的电磁干扰环境的各种试验,以使它们的技术特性符合电磁兼容性标准。
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来源:仪表圈