检测与过程控制仪表(通常称自动化仪表)分类的方法很多,根据不同原则进行相应的
分类。例如按仪表所使用的能源分类,可大致分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见);
按仪表组合形式可大致分为基地仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式,可以
分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表是否引入微处理机可分为智能仪表和非智能
检测与过程仪表最通用的分类方法是按在测量与控制管理系统中的作用进行划分,一般分为
在工程上仪表性能指标通常用精确度(又称精度)、变差、灵敏度来描述。仪表校验通
常也是调校精确度,变差和灵敏度三项。变差是指仪表被测变量(可理解为输入信号)多次
从不同方向达到同一数值时,仪表指示值之间的最大差值,或是说仪表在外界条件不变的
情况下,被测参数由小到大变化(正向特性)和被测参数由大到小变化(反向特性)不一致
的程度,两者之差即为仪表变差,变差大小取最大绝对误差与仪表标尺范围之比的百分比:
变差产生的根本原因是仪表传动机构的间隙,运动部件的磨擦,弹性元件滞后等。随着
仪表制造技术的一直在改进,特别是微电子技术的引入,许多仪表全电子化了,无可动部件,
模拟仪表改为数字仪表等等,所以变差这个指标在智能型仪表中显得不那么重要和突出了。
灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度,或是说对被测的量变化的反应能力,是
灵敏度有时也称“放大比”,也是仪表静特性曲线上各点的斜率。增加放大倍数可以提
高仪表灵敏度,单纯加大灵敏度并不改变仪表的基本性能,即仪表精度并没有提高,相反有
每个用于测量的仪表都有测量范围,它是该仪表按规定的精度做测量的被测变量的范
围。测量范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限,简称下限和上限。仪表的量
使用下限与上限可完全表示仪表的测量范围,也可确定其量程。如一个温度测量仪表的
下限值是-50℃,上限值是150℃,则其测量范围可表示为-50℃~150℃,量程为200℃。
由此可见,给出仪表的测量范围便知其上下限及量程,反之只给出仪表的量程,却无法确
在实际使用中,由于测量要求或测量条件的变化,需要改变仪表的零点或量程,为此可
以对仪表进行零点和量程的调整。通常将零点的变化称为零点迁移,而量程的变化则称为量
零点迁移和量程迁移能扩大仪表的通用性。但是,在何种条件下能够直接进行迁移能够
灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度,常以在被测参数改变时,经过足够时间仪
表指示值达到稳定状态后,仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比表示。
仪表精确度简称精度,又称准确度。有误差的存在,才有精确度这个概念。仪表精确度
简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度,通常用相对百分误差(也称相对折合误差)表
仪表精度不仅和绝对误差有关,而且和仪表的测量范围有关。绝对误差大,相对百分误
差就大,仪表精确度就低。如果绝对误差相同的两台仪表,其测量范围不同,那么测量范围
大的仪表相对百分误差就小,仪表精确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标,常用
精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定
级一般都标志在仪表标尺或标牌上,如0.5等,数字越小,说明仪表精确度越高。
疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差,一则可以克服,二则和仪表本身没有什么关
缓变误差是由于仪表内部元器件老化过程引起的,它可以用更换元器件、零部件或通过
系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时,所出现的数值大小或符号都相同的
误差,或按一定规律变化的误差,能够最终靠统计方法从理论上估计其对检测结果的影响。误
差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表示精度时,是指随机误差和系统误差之和。
测量复现性是在不同测量条件下,用不同的方法,不同的观测者,在不同的检测对同一
被检测的量进行仔细的检测时,其测量结果环境一致的程度。测量复现性必将成为仪表的重要性能
测量的精确性不单单是仪表的精确度,它还包括各种各样的因素对测量参数的影响,是综合误
在规定工作条件内,仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性(度)。仪表稳定
性是化工企业仪表工十分关心的一个性能指标。由于化工企业使用仪表的环境相对来说还是比较恶
劣,被测量的介质温度、压力变化也相对比较大,在这种环境中投入仪表使用,仪表的某些
部件随时间保持不变的能力会降低,仪表的稳定性会下降。仪表投入运行一年之中零位没有
漂移,相反仪表投入运行不到3 个月,仪表零位就变了,说明仪表稳定性不好。仪表稳定性
对于化工企业检测与过程控制仪表,大部分安装在工艺管道、各类塔、釜、罐、器上,
而且化工生产的连续性,多数有毒、易燃易爆的环境,这些恶劣条件给仪表维护增加了很多
困难,一是考虑化工生产安全,二是关系到仪表维护人员人身安全,所以化工企业使用检测
仪表指示装置所显示的被测值称为示值,它是被测真值的反映。严格地说,被测真值只
是一个理论值,因为无论采用何种仪表测到的值都有误差。实际中常将用适当精度的仪表测
出的或用特定的方法确定的约定真值代替真值。例如使用国家标准计量机构标定过的标准仪
表进行测量,其测量值即可作为约定真值。示值与公认的约定真值之差称为绝对误差,即:
虽然用绝对误差占约定真值的百分数来衡量仪表的精度是合理的,但仪表多应用在测量
接近上限值的量,因而用量程取代下式中的约定真值则得到引用误差如下式所示:
最大引用误差与仪表的具体示值无关,能更好地说明仪表测量的精确程度。它是基本
测量点(包括检出元件)是由过程设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点,一
若测量点位于设备中,当有必要标出测量点在过程设备中的位置时,可在引线 mm 的小圆符号或加虚线(b)所示。必要时,检出元件或检出仪
仪表圆圈与过程测量点的连接引线,通用的仪表信号线和能源线的符号是细实线。当有
必要标注能源类别时,可采取对应的缩写标注在能源线符号之上。例如 AS-014 为 0.14MPA
当通用的仪表信号线为细实线会造成混淆时,通用信号线符号可在细实线上加斜短划
点的连接线或机械连动线 通用的仪表信号线 连接线 气压信号线 电信号线 液压信号线 电磁、辐射、热、光、声波
仪表图形符号是直径为12mm(或10mm)的细实线圆圈。仪表位号的字母或阿拉伯数字
较多,圆圈内不能容纳时,可以断开。如图1-2-2(a)。处理两个或多个变量,或处理一个
变量但有多个功能的复式仪表,可用相切的仪表圆圈表示,如图 1-2-2(b)所示。当两个
测量点引到一台复式仪表上而两个测量点在图纸上距离较远或不在同一图纸上,则分别用两
分散控制管理系统(双称集散控制管理系统)仪表图形符号是直径为 12mm(或10mm)的细实线
控制系统内部连接的可编程逻辑控制器功能图形符号如图 1-2-3(c)所示,外四边形边长
注:图形符号的尺寸根据使用者的需要能改变,推荐应用表中的实际尺寸。 `
*正常情况下操作员不监视,或盘后安装的仪表设备或功能,仪表图形符号也可表示为:
执行机构能源中断时控制阀位置的图形符号,以带弹簧的薄膜执行机构控制阀为例,见