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简述工业自动化仪表检测技术基础常识
2014/5/19 10:07:07
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1.工业过程检测
工业过程检测是指在生产过程中，为及时掌握生产情况和监视、控制生产过程，而对其中一些变傲进行的定性检查和定量测量。
检测的目的是为了获取各过程变址值的信息。根据检测结果可对影响过程状况的变量进行自动调节或操纵，以达到提高质量、降低成本、节约能源、减少污染和安全生产等目的。
检测技术涉及的内容非常广泛，包括被检测信息的获取、转换、显示以及侧最数据的处理等技术。随着科学技术的不断进步，特别是随着微电子技术、计算机技术等高新科技的发展以及新材料、新工艺的不断涌现，检测技术也在不断发展，并且已经成为一门实用性和综合性很强的新兴学科。
检测技术及仪表作为人类认识客观世界的重要手段和工具，应用领域十分广泛，工业过程是其最重要的应用领域之一。工业过程检测具有如下特点:
(1)被测对象形态多样。有气态、液态、固态介质及其混合体.也有的被测对象具有特殊性质(如强腐蚀、强辐射、高沮、高压、深冷、真空、高钻度、高速运动等)。
(2)被测参数性质多样。有温度、压力、流量、液位等热工最，也有各种机械量、电工量、化学徽、生物址，还有某些工业过程要求检侧的特殊参数(如纸浆的打浆度)等。
(3)被测变量的变化范围宽。如被测沮度可以是1000℃以上的高温，也可以是。℃以下的低温甚至超低沮。
(4)检测方式多种多样。既有断续测量，又有连续测量;既有单参数检侧，又有多参数同时检测;还有每隔一段时间对不同参数的巡回检测，等等。
(5)检测环境比较恶劣.在工业过程中，存在着许多不利于检测的影响因素，如电源电压波动，a度、压力变化，以及在工作现场存在水汽、烟雾、粉尘、辐射、振动等，因此要求检渊仪表具有较强的抗干扰能力和相应的防护措施。
为了适应工业过程检测的上述特点，要求检测仪表不但具有良好的静态特性和动态特性，而且要针对不同的被测对象和侧址要求采用不同的测量原理和测量手段.因此，检测仪表的种类策多，而且为了适应工业过程对检测技术提出的新要求，还将有各式各样的新型自动化仪表不断涌现。
2.检侧仪表的分类与组成
枪测仪表是能确定所感受的被测变最大小的仪表.它可以是传感器、变送器和自身兼有检出元件和显示装置的仪表。
传感器是能接受被侧信息，并按一定规律将其转换成同种或别种性质的输出变量的仪表。输出为标准信号的传感器称为变送器。所谓标准信号，是指变化范围的上下限已经标准化的信号(如4-2OmADC等)。
检测仪表可按下述方法进行分类:
(1)按被测量分类.可分为温度检测仪表、压力检侧仪表、流盆检测仪表、物位检测仪表、机械量检测仪表以及过程分析仪表等。
(2)按测量原理分类。可分为电容式、电磁式、压电式、光电式、超声波式、核辐射式检侧仪表等。
(3)按输出信号分类。可分为输出模拟信号的模拟式仪表、输出数字信号的数字式仪表，以及输出开关信号的检侧开关(如振动式物位开关)等。
(4)按结构和功能特点分类。可按照侧量结果是否就地显示，分为洲且与显示功能集于一身的一体化仪表和将测量结果转换为标准输出信号并远传至控制室集中显示的单元组合仪表.或者按照仪表是否含有微处理器.而分为不带微处理器的常规仪表和以微处理器为核心的微机化仪表。后者的集成度越来越高，功能越来越强，有的已具有一定的人工智能，常被称为智能化仪表。目前，有的仪表供应又推出了“虚拟仪器”的概念。所谓“虚拟仪器”是在标准计算机的基础上加一组软件或(和)硬件，使用者操作这台计算机，即可充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪表的功能。这套以软件为主休的系统能够享用普通计算机的各种计算、显示和通信功能。‘在基本硬件确定之后，就可以通过改变软件的方法来适应不同的需求，实现不同的功能。虚拟仪器彻底打破了传统仪表只能由生产厂家定义，用户无法改变的局面.用户可以自己设计、自己定义，通过软件的改变来更新自己的仪表或检测系统，改变传统仪表功能单一或有些功能用不上的缺陷，从而节省开发、维护费用，减少开发专用检测系统的时间。
不同类型检测仪表的构成方式不尽相同，其组成环节也不完全一样。通常，检测仪表由原始敏感环节(传感器或检出元件)、变量转换与控制环节、数据传输环节、显示节、数据处理环节等组成。检侧仪表内各组成环节，可以构成一个开环测量系统，也可以构成闭环测量系统。开环侧盆系统是由一系列环节串联而成，其特点是信号只沿若从输人到翰出的一个方向(正向)流动。一般较常见的检侧仪表大多为开环测琶系统。以被渊温度为输入信号，以毫伏计指针的偏移作为输出信号的响应，信号在该系统内仅沿着正向流动。闭环测量系统的构成方式，其特点是除了信号传输的正向通路外，还有一个反馈回路。在采用零值法进行测量的自动平衡式显示仪表中，各组成环节即构成一个闭环测量系统。