儀器儀表基本知識(shí)

儀表和儀器的區(qū)別
　　儀器是一種組合意義上的機(jī)器;里面一般會(huì)至少含有幾種儀表.
　　儀表一般只是用來(lái)指示數(shù)據(jù)用
　　儀表的種類：
　　1。溫度儀表
　　玻璃溫度計(jì)
　　雙金屬溫度計(jì)
　　壓力式溫度計(jì)
　　熱電偶
　　熱電阻
　　非接觸式溫度計(jì)
　　溫度控制（調(diào)節(jié)）器
　　溫度變送器
　　溫度校驗(yàn)儀表
　　溫度傳感器
　　溫度測(cè)試儀
　　2。壓力儀表
　　壓力計(jì)
　　壓力表
　　壓力變送器
　　差壓變送器
　　壓力校驗(yàn)儀表
　　減壓器
　　胎壓計(jì)
　　氣壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制儀器
　　液壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制儀器
　　壓力傳感器
　　3。流量?jī)x表
　　流量計(jì)
　　流量傳感器
　　流量變送器
　　水表
　　煤氣表
　　液位變送器
　　液位繼電器
　　液位計(jì)
　　油表
　　水位計(jì)
　　液位控制器
　　計(jì)量?jī)x
　　4。電工儀器儀表
　　電流表
　　電壓表
　　電流功率頻率表
　　電流分配
　　測(cè)電筆
　　斷路器
　　開(kāi)關(guān)
　　接觸器
　　繼電器
　　接線端子
　　調(diào)壓器
　　電壓監(jiān)測(cè)儀
　　智能電力監(jiān)測(cè)儀
　　穩(wěn)壓器
　　兆歐表
　　鉗形表
　　萬(wàn)用表
　　電量變送器
　　電流變送器
　　鎮(zhèn)流器
　　整流器
　　5。電子測(cè)量?jī)x器
　　LCR測(cè)量?jī)x
　　物位儀
　　粘度計(jì)
　　示波器
　　信號(hào)發(fā)生器
　　6。分析儀器
　　色譜儀
　　色譜配件
　　光度計(jì)
　　水分測(cè)定儀
　　天平
　　熱學(xué)式分析儀器
　　射線式分析儀器
　　波譜儀
　　物理特性分析儀器
　　攝影儀器
　　頻譜分析儀
　　7。光學(xué)儀器
　　光度計(jì)
　　折射儀
　　濾光片,濾色片
　　棱鏡,透鏡
　　分光儀
　　色差計(jì)
　　光電子,激光儀器
　　顯微鏡
　　望遠(yuǎn)鏡
　　放大鏡
　　經(jīng)緯儀
　　水準(zhǔn)儀
　　光譜儀
　　8。工業(yè)自動(dòng)化儀表
　　控制系統(tǒng)
　　調(diào)節(jié)閥
　　調(diào)節(jié)儀器
　　多功能儀器
　　加熱設(shè)備
　　繞線機(jī)
　　裝置
　　智能儀表
　　安全柵
　　變頻器
　　模塊
　　無(wú)紙記錄儀
　　探頭
　　放大器
　　加速度傳感器
　　測(cè)速傳感器
　　位移傳感器
　　轉(zhuǎn)速傳感器
　　電流傳感器
　　張力傳感器
　　9。實(shí)驗(yàn)儀器
　　天平儀器
　　恒溫實(shí)驗(yàn)設(shè)備
　　真空測(cè)量?jī)x器
　　熱量計(jì)
　　培養(yǎng)箱
　　恒溫箱
　　腐蝕試驗(yàn)箱
　　硬度計(jì)
　　干燥箱
　　烘箱
　　振蕩器
　　攪拌器
　　離心機(jī)
　　水（油）浴鍋
　　恒溫水箱
　　10。量具
　　量規(guī)
　　游標(biāo)卡尺
　　千分尺
　　卷尺
　　百分表
　　11。量?jī)x
　　圓度儀
　　三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
　　氣動(dòng)量?jī)x
　　12。執(zhí)行器
　　電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
　　氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
　　13。儀器電源
　　直流電源
　　穩(wěn)壓電源
　　交流電源
　　開(kāi)關(guān)電源
　　不間斷電源
　　逆變電源
　　14。顯示儀表
　　數(shù)字顯示儀
　　15。供應(yīng)用儀表
　　計(jì)數(shù)器
　　電度表
　　恒溫器
　　恒壓器
　　抄表系統(tǒng)
　　計(jì)度器
　　16。通用實(shí)驗(yàn)儀器
　　電熱板
　　電熱套
　　勻漿機(jī)
　　蒸餾器
　　分散器
　　搗碎器
　　17。機(jī)械量?jī)x表
　　測(cè)厚儀
　　高度計(jì)
　　測(cè)力儀表
　　速度測(cè)量?jī)x表
　　18。衡器
　　定量秤
　　臺(tái)秤
　　軌道衡
　　計(jì)價(jià)秤
　　稱重傳感器
　　電子衡
　　地上衡
　　皮帶秤
　　吊秤
　　配料秤
　　19。行業(yè)專業(yè)檢測(cè)儀器
　　風(fēng)速風(fēng)溫風(fēng)量?jī)x
　　溫濕度儀
　　粉塵測(cè)定儀
　　噪音儀
　　水質(zhì)分析檢測(cè)儀器
　　酸度計(jì)/PH計(jì)
　　電導(dǎo)率儀
　　極譜儀
　　采樣器
　　氣體分析儀器
　　照度計(jì)
　　聲級(jí)計(jì)
　　塵埃粒子計(jì)數(shù)器
　　糧食油檢測(cè)儀器
　　測(cè)汞儀
　　20。試驗(yàn)設(shè)備
　　拉力試驗(yàn)機(jī)
　　壓力試驗(yàn)機(jī)
　　彎曲試驗(yàn)機(jī)
　　扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)
　　沖擊試驗(yàn)機(jī)
　　試驗(yàn)機(jī)
　　試驗(yàn)箱
　　非金屬材料試驗(yàn)機(jī)
　　平衡機(jī)
　　無(wú)損檢測(cè)儀器
　　工藝試驗(yàn)機(jī)
　　力與變形檢測(cè)儀
　　汽車試驗(yàn)設(shè)備
　　包裝件試驗(yàn)機(jī)
　　疲勞試驗(yàn)機(jī)
　　強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)
　　試驗(yàn)室
　　振動(dòng)臺(tái)
　　儀表主要性能指標(biāo)
　　一、概述
　　在工程式上儀表性能指標(biāo)通常用度（又稱精度）、變差、靈敏度來(lái)描述。儀表工校驗(yàn)儀表通常也是調(diào)校度，變差和靈敏度三項(xiàng)。變差是指儀表被測(cè)變量（可理解為輸入信號(hào)）多次從不同方向達(dá)到同一數(shù)值時(shí)，儀表指示值之間的zui大差值，或者說(shuō)是儀表在外界條件不變的情況下，被測(cè)參數(shù)由小到大變化（正向特性）和被測(cè)參數(shù)由大到小變化（反向特性）不一致的程度，兩者之差即為儀表變差，如圖1-1-1如示。變差大小取zui大誤差與儀表標(biāo)尺范圍之比的百分比：
　　變差產(chǎn)生的主要原因是儀表偉動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦，彈性元件滯后等。取勝著儀表制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，特別 是微電子技術(shù)的引入，許多儀表全電子化了，無(wú)可動(dòng)部件，模擬儀表改為數(shù)字儀表等等，所以變差這個(gè)指標(biāo)在智能型儀表中顯得不那么重要和突出了。
　　靈敏度是指儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度，或者說(shuō)是對(duì)被測(cè)的量變化的反應(yīng)能力，是在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化增量對(duì)輸入變化增量的比值：
　　靈敏度有時(shí)也稱"放大比"，也是儀表靜特性貼切線上各點(diǎn)的斜率。增加放大倍數(shù)可以提高儀表靈敏度，單純加大靈敏度并不改變儀表的基本性能，即儀表精度并沒(méi)有提高，相反有時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，造成輸出不穩(wěn)定。儀表靈敏度應(yīng)保持適當(dāng)?shù)牧俊?br />　　然而對(duì)于儀表用戶，諸如化工企業(yè)儀表工來(lái)講，儀表精度固然是一個(gè)重要指標(biāo)，但在實(shí)際使用中，往往更強(qiáng)調(diào)儀表的穩(wěn)定性和可靠性，因?yàn)榛て髽I(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表用于計(jì)量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測(cè)。另外，使用在過(guò)程控制系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表其穩(wěn)定性、可靠性比精度更為重要。
　　二、度
　　儀表度科稱精度，又稱準(zhǔn)確度。度和誤差可以說(shuō)是孿生兄弟，因?yàn)橛姓`差的存在，才有度這個(gè)概念。儀表度簡(jiǎn)言之就是儀表測(cè)量值接近真值的準(zhǔn)確程度，通常用相對(duì)百分誤差（也稱相對(duì)折合誤差）表示。相對(duì)百分誤差公式如下：
　?。?-1-3）
　　式中δ-檢測(cè)過(guò)程中相對(duì)百分誤差；
　?。?biāo)尺上限值-標(biāo)尺下限值）--儀表測(cè)量范圍；
　　Δx-誤差，是被測(cè)參數(shù)測(cè)量值x1和被測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值x0之差。
　　所謂標(biāo)準(zhǔn)值是度比被測(cè)儀表高3~5倍的標(biāo)準(zhǔn)表測(cè)得的數(shù)值。
　　從式（1-1-3）中可以看出，儀表精度不僅和誤差有關(guān)，而且和儀表的測(cè)量范圍有關(guān)。誤差大，相對(duì)百分誤差就大，儀表度就低。如果誤差相同的兩臺(tái)儀表，其測(cè)量范圍不同，那么測(cè)量范圍大的儀表相對(duì)百分誤差就小，儀表度就高。度是儀表很重要的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，常用精度等級(jí)來(lái)規(guī)范和表示。精度等級(jí)就是zui大相對(duì)百分誤差去掉正負(fù)號(hào)和%。按國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定劃分的等級(jí)有0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5,
　　2.5,4等，儀表精度等級(jí)一般都標(biāo)志在儀表標(biāo)尺或標(biāo)牌上，如 , ,0.5等，數(shù)字越小，說(shuō)明儀表度越高。
　　要提高儀表度，就要進(jìn)行誤差分析。誤差通?？梢苑譃槭韬稣`差、緩變誤差、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。疏忽誤差是指測(cè)量過(guò)程中人為造成的誤差，一則可以克服，二則和儀表本身沒(méi)有什么關(guān)系。緩變誤差是由于儀表內(nèi)部元器件老化過(guò)程引起的，它可以用更換元器件、零部件或通過(guò)不斷校正加以克服和消除。系統(tǒng)誤差是指對(duì)同一被測(cè)參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，所出現(xiàn)的數(shù)值大小或符號(hào)都相同的誤差，或按一定規(guī)律變化的誤差，可目前尚未被人們認(rèn)識(shí)的偶然因素所引起，其數(shù)值大小和性質(zhì)都不固定，難以估計(jì)，但可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法從理論上估計(jì)其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。誤差來(lái)源主要指系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。在用誤差表示精度時(shí)，是指隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差之和。
　　三、復(fù)現(xiàn)性（重復(fù)性）
　　測(cè)量復(fù)現(xiàn)性是在不同測(cè)量條件下，如不同的方法，不同的觀測(cè)者，在不同的檢測(cè)環(huán)境對(duì)同一被檢測(cè)的量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果一致的程度。測(cè)量復(fù)現(xiàn)性必將成為儀表的重要性能指標(biāo)。
　　測(cè)量的性不僅僅是儀表的度，它還包括各種因素對(duì)測(cè)量參數(shù)的影響，是綜合誤差。以電動(dòng)Ⅲ型差壓變送器為例，綜合誤差如下式所示：
　?。?-1-4）
　　式中e0-（25±1）℃狀態(tài)下的參考精度，±0.25%或±0.5%；
　　e1-環(huán)境溫度對(duì)零點(diǎn)（4mA）的影響，±1.75%;
　　e2--環(huán)境溫度對(duì)全量程（20mA）的影響，±0. 5%;
　　e3-工作壓力對(duì)零點(diǎn)（4mA）的影響，±0.25%;
　　e4--工作壓力對(duì)全量程（20mA）的影響，±0.25%;
　　將e0、e1、e2、e3、e4的數(shù)值代入式（1-1-4）得：
　　這說(shuō)明0.25級(jí)電動(dòng)Ⅲ變送器測(cè)量精度由于溫度和工作壓力變化的影響由原來(lái)的0.25級(jí)下降為1.87,說(shuō)明這臺(tái)儀表復(fù)現(xiàn)性差.它也說(shuō)明對(duì)同一被測(cè)的量進(jìn)行檢測(cè)時(shí),由于測(cè)量條件不同,受到環(huán)境溫度和工作壓力的影響,其測(cè)量結(jié)果一致的程度差.
　　若用一臺(tái)全智能差變送器代替上例中電動(dòng)Ⅲ型差壓變送器,對(duì)應(yīng)式（1-1-4）中的e0=±0.0625%,e1+e2=±0.075%,e3+e4=±0.15%,代入式（1-1-4）得e綜=±0.18%,要比電動(dòng)Ⅲ型差壓變送器e綜=±1.87%小得多,說(shuō)明全智能差壓變送器對(duì)溫度和壓力進(jìn)行補(bǔ)償、抗環(huán)境溫度和工作壓力能力強(qiáng)。可以用儀表復(fù)現(xiàn)性來(lái)描述儀表的抗*力。
　　測(cè)量復(fù)現(xiàn)性通常用不確定度來(lái)估計(jì)。不確定度是由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)量值不能肯定的程度，可采用方差或標(biāo)準(zhǔn)差（鄧方差的正平方根）表示。不確定度的所有分量分為兩類：
　　A類：用統(tǒng)計(jì)方法確定的分量
　　B類：用非統(tǒng)計(jì)方法確定的分量
　　設(shè)A類不確定度的方差為si2（標(biāo)準(zhǔn)差為si），B類不確定度假定存在的相應(yīng)近似方差為ui2（標(biāo)準(zhǔn)差為（ui），則合成不確定度為：
　　（1-1-5）
　　四、穩(wěn)定性
　　在規(guī)定工作條件內(nèi)，儀表某些性能隨時(shí)間保持不變的能力稱為穩(wěn)定性（度）。儀表穩(wěn)定性是化工企業(yè)儀表工十分關(guān)心的一個(gè)性能指標(biāo)。由于化工企業(yè)使用儀表的環(huán)境相對(duì)比較惡劣，被測(cè)量的介質(zhì)溫度、壓力變化也相對(duì)比較大，在這種環(huán)境中投入儀表使用，儀表的某些部件隨時(shí)間保持不變的能力會(huì)降低，儀表的穩(wěn)定性會(huì)下降。徇或表征儀表穩(wěn)定性現(xiàn)在尚未有定量值，化工企業(yè)通常用儀表零漂移來(lái)衡量?jī)x表的穩(wěn)定性。儀表投入運(yùn)行一年之中零位沒(méi)有漂移，相反儀表投入運(yùn)行不到3個(gè)月，儀表零位就變了，說(shuō)明儀表穩(wěn)定性不好。儀表穩(wěn)定性的好壞直接關(guān)系到儀表的使用范圍，有時(shí)直接影響化工生產(chǎn)，儀表穩(wěn)定性不好造成的影響往往雙儀表精度下降對(duì)化工生產(chǎn)的影響還要大。儀表穩(wěn)定性不好儀表維護(hù)量也大，是儀表工zui不希望出現(xiàn)的事情。
　　五、可靠性
　　儀表可靠性是化工企業(yè)儀表工所追求的另一重要性能指標(biāo)?？煽啃院蛢x表維護(hù)量是相反相成的，儀表可靠性高說(shuō)明儀表維護(hù)量小，反之儀表可靠性差，儀表維護(hù)量就大。對(duì)于化工企業(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表，大部分安裝在工藝管道、各類塔、釜、罐、器上，而且化工生產(chǎn)的連續(xù)性，多數(shù)有毒、易燃易爆的環(huán)境，這些惡劣條件給儀表維護(hù)增加了很多困難，一是考慮化工生產(chǎn)安全，二是關(guān)系到儀表維護(hù)人員人身安全，所以化工企業(yè)使用檢測(cè)與過(guò)程控制儀表要求維護(hù)量越小越好，亦即要求儀表可靠性盡可能地高。
　　隨著儀表更新?lián)Q代，特別 是微電子技術(shù)引入儀表制造行業(yè)，使儀表可告性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對(duì)這個(gè)性能指標(biāo)也越來(lái)越重視，通常用平均*時(shí)間MTBF來(lái)描述儀表的可靠性。一臺(tái)全智能變送器的MTBF比一般非智能儀表如電動(dòng)Ⅲ變送器要高10倍左右，它可高達(dá)100~390年。
　　市場(chǎng)分析：
　　中、低檔電工儀器儀表產(chǎn)品國(guó)內(nèi)*達(dá)到95%，產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)*和中低檔產(chǎn)品的國(guó)外*在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有大幅度提高。我國(guó)儀表產(chǎn)業(yè)在2010年的市場(chǎng)發(fā)展將有望提高。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)。其中工業(yè)自動(dòng)化儀表，重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和的自動(dòng)化儀表。產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期*進(jìn)水平，2005年銷售額占到國(guó)產(chǎn)儀表銷售額的30%。面向市場(chǎng)，全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，“十五”末數(shù)字儀表的品種數(shù)達(dá)到60%以上。
　　儀表類商貿(mào)：
　　中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)成立于2004年,是儀器儀表行業(yè)影響力的電子商務(wù)平臺(tái)，目
　　前會(huì)員數(shù)已突破萬(wàn)家，并擁有商貿(mào)通會(huì)員1500余家，日點(diǎn)擊量達(dá)萬(wàn)次以上
　　，匯集國(guó)內(nèi)儀器儀表行業(yè)數(shù)百萬(wàn)種產(chǎn)品信息，服務(wù)包括產(chǎn)品庫(kù)、公司名錄、供
　　應(yīng)信息、求購(gòu)信息、會(huì)展信息、資訊中心、人才招聘、網(wǎng)上辦公室等主要欄目，提
　　供詳細(xì)的儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品分類展示、產(chǎn)品供應(yīng)商資料、供求信息、市場(chǎng)各類資訊
　　、行業(yè)政策法規(guī)查詢等內(nèi)容，為中國(guó)產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開(kāi)啟了方便迅捷的電子
　　商務(wù)之門。2007年初,為了適應(yīng)電子商務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)一步提高在儀器儀表行
　　業(yè)商務(wù)平臺(tái)中的地位，鑒于快速發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的需要，傲立科技投入雄厚
　　資本實(shí)施新一輪的強(qiáng)勢(shì)市場(chǎng)推廣和業(yè)務(wù)開(kāi)拓。
　　中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)（）是儀器儀表行業(yè)（B2B）電子商務(wù)
　　的品牌,擁有世界的在線建站與電子商務(wù)相結(jié)合的網(wǎng)上交易市場(chǎng)和商務(wù)交
　　流社區(qū)。中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)目前已在中國(guó)產(chǎn)品供應(yīng)商和采購(gòu)商之間建立起一
　　條快捷方便的信息通道。作為供應(yīng)商都希望自己的產(chǎn)品盡可能被人熟知，而作為采
　　購(gòu)商則希望了解盡可能多的生產(chǎn)供應(yīng)商以便做出比較選擇。由于擁有巨大的商業(yè)信
　　息數(shù)據(jù)庫(kù)，在快速發(fā)展的電子商務(wù)市場(chǎng)中，中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)正全力為這些
　　供應(yīng)商和采購(gòu)商建立、提供機(jī)會(huì)。中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)的目標(biāo)是建立中國(guó)企業(yè)
　　和外商及中國(guó)企業(yè)之間的互動(dòng)交易平臺(tái)，與中國(guó)企業(yè)攜手把中國(guó)產(chǎn)品推向世界，為
　　它們尋找更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。
　　中國(guó)儀器儀表商貿(mào)網(wǎng)關(guān)注中國(guó)企業(yè)特別是眾多中小企業(yè)的發(fā)展，我們相信，只
　　有在中小企業(yè)都全面發(fā)展的基礎(chǔ)上經(jīng)濟(jì)才能更健康地成長(zhǎng)。