基本测量知识-梁雅贤

南港筹备组培训测量基础知识梁雅贤目录1234测量误差仪表的质量指标常用仪器防爆基础知识测量误差测量误差测量误差1.测量误差测量误差：由仪表读得的被测值(测量值)与被测参数的真实值之间的差距。

约定真值：接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中，以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。相对真值：当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3~1/20时，可认为高一级的标准器或仪表的示值为低一级的相对真值。1-1测量误差测量误差按误差表示的方法的不同,可以分为三类：绝对误差、相对误差、引用误差。绝对误差是测量结果与真值只差，即

绝对误差=测量值-真值

仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。用一只标准压力表检定甲、乙两只压力表时，读得标准表的指示值为100KPa，甲、乙两表的读数各为101.0KPa和99.5KPa，求它们的绝对误差和修正值。1-1测量误差

1-1测量误差某压力表刻度0~100KPa，在50KPa处计量检定值为49.5KPa，求在50KPa处仪表示值的绝对误差、示值相对误差和示值引用误差？1-1测量误差

StartSimple1-2测量误差测量误差按误差出现的规律,可以分为三类：系统误差、疏忽误差、偶然误差。系统误差又称规律误差，因其大小和符号均不改变或按一定规律变化。其主要特点是容易消除或修正。产生系统误差的主要原因是仪表本身的缺陷、使用仪表的方法不正确、观测者的习惯或偏向、单因素环境条件的变化等。偶然误差又称随机误差，因它的出现完全是随机的。其主要特点是不易发觉，不好分析，难于修正，但它服从于统计规律。产生偶然误差的原因很复杂，它是许多复杂因素微小变化的共同作用所致。疏忽误差又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符合。产生这类误差的主要原因是观察者的失误或外界的偶然干扰。StartSimple1-2测量误差①用一只普通万用表测量同一个电压，每隔10min测一次，重复测量10次，数值相差造成的误差。②用普通万用表测量电阻值时，如果没有反复调整零点而造成的误差。③看错刻度线造成的误差。④使用人员读数不当造成的误差。⑤仪表安装位置不当造成的误差。⑥差压变送器承受静压变化造成的误差。⑦因精神不集中而写错数据造成的误差。⑧仪表受环境条件(温度、电源电压)变化造成的误差。⑨选错单位或算错数字造成的误差。⑩标准电池的电势值随环境温度变化造成的误差。⑪在节流装置的流量测量中，因温度、压力等偏离设计条件而造成的误差。答①--随机误差;②、④、⑤、⑥、⑧、⑩、⑪--系统误差;

③、⑦、⑨-疏忽误差。1-3测量误差测量误差按仪表使用条件,可以分为基本误差和附加误差。仪表的基本误差是指仪表在规定的参比工作条件下，即该仪表在标准工作条件下的最大误差。一般仪表的基本误差也就是该仪表的允许误差。附加误差是仪表在非规定的参比工作条件下使用时另外产生的误差，如电源波动附加误差、温度附加误差等。1-4测量误差测量误差按被测变量随时间变化的关系来分，可分为静态误差和动态误差。测量误差按与被测变量的关系来分，可分为定值误差和累计误差。总结-主要知识点3.仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。1.测量误差是指什么？2.误差表示的方法：绝对误差、相对误差、引用误差。

4.误差出现的规律：系统误差、疏忽误差、偶然误差。测量误差测量误差仪表的质量指标2-1仪表的质量指标-准确度（精确度）什么叫准确度和准确度等级?

准确度是指测量结果和实际值的一致程度。准确度高意味着系统误差和随机误差都很小。

准确度等级是仪表按准确度高低分成的等级。它决定仪表在标准条件下的误差限，也就是仪表基本误差的最大允许值。如果某台仪表的最大基本允许引用误差为士1.5%，则该仪表的准确度等级为1.5级，通常以圆圈内的数字标明在仪表的面板上。例如1.5级，就用

表示。准确度习惯上又称精确度或精度，所以准确度等级习惯上又称精确度等级或精度等级。允许误差2-1仪表的质量指标-准确度（精确度）

仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。SSAE16attestationsTesteffectivenessandassessriskAttaincertificationsandattestationsImproveandoptimizeExaminerootcauseofnon-complianceTrackuntilfullyremediated例1-1某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的允许误差与准确度等级。解

该仪表的允许误差为

如果将该仪表的δ去掉“±”号与“％”号，其数值为0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为1.0级。2-1仪表的质量指标-准确度（精确度）仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在0.5级以下。

仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板上。举例1.51.0如：2-1仪表的质量指标-准确度（精确度）2-2仪表的质量指标-滞环、死区、回差仪表的滞环是由输入量增大的上升段和减小的下降段构成的特性曲线所表征的现象。死区是输入量的变化不致引起输出量有任何可察觉的变化的有限区间。

仪表的质量指标-滞环、死区、回差

变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的差值。

测量仪表的变差仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修。

2-2仪表的质量指标-变差（回差）2-2仪表的质量指标-滞环、死区、回差2-3仪表的质量指标-灵敏度与灵敏限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Δa与引起此输出信号变化的被测参数(输入信号)变化量Δx

之比，即

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。仪表的灵敏度就是仪表的灵敏限的说法是不对的。2-4仪表的质量指标-反应时间反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。仪表的反应时间有不同的表示方法当输入信号突然变化一个数值后，输出信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。仪表的输出信号由开始变化到新稳态值的63.2％（95％）所用的时间，可用来表示反应时间。2-5仪表的质量指标-线性度线性度是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常总是希望测量仪表的输出与输入之间呈线性关系。

100%

fmax仪表量程f

线性度示意图式中，δf为线性度（又称非线性误差）；Δfmax为校准曲线对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。2-6仪表的质量指标-重复性重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。若标定的特性曲线一致,重复性就好,重复性误差就小。

100%

Zmax仪表量程Z

重复性示意图总结-主要知识点1.准确度：（1）仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。（2）准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。1.51.0如：（3）精确度等级表示方法：1.5级2.滞环、死区、回差3.仪表的灵敏度就是仪表的灵敏限的说法是不对的。4.反应时间、线性度、重复性常用仪器3-1常用仪器-万用表电源开关蜂鸣档电阻档电容档直流电流档交流电流档交流电压档直流电压档三极管档3-1常用仪器-万用表一分钟学会万用表万用表注意事项3-2常用仪器-手持通讯器4753-2常用仪器-手持通讯器475启动HART应用程序:1、按住电源键，直至该键上绿色指示灯闪烁，打开475现场通讯器。2、点击

现场通讯器的主菜单。如果在线的HART设备与475已连接，则会自动显示HART应用程序在线菜单，3-2常用仪器-手持通讯器4753、改量程3-2常用仪器-手持通讯器4753、改位号、改单位3-2常用仪器-手持通讯器4753、改位号、改单位3-2常用仪器-手持通讯器4754、回路测试（打点）3-2常用仪器-手持通讯器4754、回路测试（打点）3-2常用仪器-手持通讯器4755、调零点注:在更改完数据后要选“SEND”发送给变送器。总结-主要知识点1.万用表的使用。2.475主要菜单栏的认识。防爆基础知识OfflineStructuralcontentDynamiccontent4-1防爆基础知识爆炸的概念:爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。爆炸必须具备的三个条件：1、爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。2、氧气：空气。3、点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。4-1防爆基础知识防爆是指能够抵抗爆炸的冲击力和热量而不受损失仍能正常工作称为防爆，防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。防爆措施选择相应的防爆型仪表和防爆型电气设备，标准的结构有：隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充沙型、无火花型、浇封行和油浸型。选用适应的通风方法。预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性。不用或尽量少用易产生电火花的电气元件。采取充氮气之类的方法维持惰性状态。4-2防爆基础知识-防爆仪表什么是隔爆型仪表？它有什么特点？答隔爆又称耐压防爆，它把能点燃爆炸性混合物的仪表部件封闭在一个外壳内，该外壳特别牢固，能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并阻止向壳外的爆炸性混合物传爆。这就是说，隔爆型仪表的壳体内部是可能发生爆炸的，但不会传到壳体外面来，因此这种仪表的各部件的接合面，如仪表盖的螺纹圈数，螺纹精度，零点、量程调整螺钉和表壳之间，变送器的检测部件和转换部件之间的间隙，以及导线口等，都有严格的防爆要求。隔爆型仪表除了较笨重外，其他比较简单，不需要如安全栅之类的关联设备。但是在打开表盖前，必须先把电源关掉，否则万一产生火花，便会暴露在大气之中，从而出现危险。4-3防爆基础知识-本安仪表什么是本质安全型仪表？它有什么特点？答:本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它的特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现：①采用新型集成电路元件等组成仪表电路，在较低的工作电压和较小的工作电流下工作；②用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开，限制由非危险场所传递到危险场所去的能量；③仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容，以减少电路中的储能。本质安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电的情况下进行维修和调整。但是，它不能单独使用，必须和本安关联设备（安全栅）、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。本安型仪表有ia、ib两种：①ia等级，在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障或两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物。在ia型电路中，工作电流被限制在100mA以下。②ib等级，在正常工作状态下，以及电路中存在一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物。在ib电路中，工作电流被限制在150mA以下。本质安全型电气设备结构简单、体积小、重量轻、制造和维护方便，具有可靠的安全性，能直接应用在最危险的0区场所。因此，此类电器设备被广泛地应用在石油、化工等大型工程上，并逐渐地替代笨重的隔爆型结构4-3防爆基础知识-本安仪表4-4防爆基础知识-选型危险场所危险性划分：0区：只能选ia型、S型(指专为0区设计的S型)；1区：可能除n型（本安型）以外的其他型式；2区：所有防爆型式均可选；4-4防爆基础知识-选型防爆类型在危险场所的适