常有人问及,现场仪表怎么样的算好?我要采购仪表看什么指标啊?为什么这家的变送器比那家个贵那么多,好在哪儿了?仪表是不是精度越高越好啊?等等问题
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。仪表工校验仪表通常也是调校精确度、变差和灵敏度3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,或者说是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)和被测参数有大到小变化(反向特性)不一致的程度,两者之差即为仪表变差,
变差产生的主要原因是仪表传动机构的间隙,运动部件的摩擦,弹性元件滞后等。随着仪表制造技术的不断改进,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,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,或者说是被测的量变化的反应能力,是在稳态下输出变化增量对输入变化增量的比值
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,相反有时会出现震荡现象,造成输出不稳定。因此仪表灵敏度应保持适当的量。
变差不重要,灵敏度也不能改变仪表性能,那么就剩下精度了,精度是仪表性能的唯一标准吗?
其实对于仪表用户,特别是化工企业仪表工来讲,仪表精度固然是一个重要指标,但在实际使用中,往往更强调仪表的稳定性和可靠性,因为化工企业检查与过程控制仪表用于计量的为数不多,而大量的是用于检测。并且使用在过程控制系统中的检测仪表,其稳定性、可靠性比精度更为重要。
精确度
仪表精确度简称精度,又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟,因为有误差的存在,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)表示。
所谓真值(标准值)是精确度比被测仪表高3~5倍的标准表测得的数值。
从式中可以看出,仪表精确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,相对百分比误差就大,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%。按国家统一规定划分的等级有0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.35,0.5,1.0,1.5,2.5,4等。仪表精度等级一般都标志在仪表标尺或标牌上,如
等,数字越小,说明仪表精确度越高。
仪表的精度是否可以提高呢?
要提高仪表精确度,就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变误差、系统误差、随机误差。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系。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、零部件或通过不断校正加以克服和消除。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,可以通过分析计算加以处理,使其最后的影响减到最小,但是难以完全消除。随机误差(偶然误差)是由于某些目前尚未被人们认识的偶然因素所引起,其数值大小和性质都不固定,难以估计,但可以通过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。
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