第三章 船用氣動儀表 第一節(jié) 自動化儀表的基本知識227

1、考點1在自動控制和監(jiān)視系統(tǒng)中，被控參數(shù)的測量及控制是否準確，對系統(tǒng)的正常使用管理和安全運行有直接影響。實際上不論用什么方法測量，所用儀表多么精密，所測結果與參數(shù)的真值之間總有一定的差別，習慣上稱為“誤差”。對自動化儀表品質的要求，主要是看它能以多大的準確度來反映被測量參數(shù)的真值。測量值與真值越接近，儀表的誤差就越小，測量精度也就越高。但僅用誤差來描述儀表的好壞是不夠的，還必須從多方面來鑒別儀表的品質，如儀表精度、靈敏度、不靈敏區(qū)等。1.

2、基本誤差與附加誤差基本誤差是由于儀表結構中的間隙、摩擦、刻度不均或分度不準等原因所造成的誤差，即為儀表本身缺陷所造成的誤差。因此，在設計制造儀表時，總是設法減少造成這種誤差的來源以提高儀表的準確度。附加誤差是儀表在使用中，由于外界條件的影響，如環(huán)境溫度、濕度、振動等所引起的誤差。一般在儀表設計中預先都采取了一些補償措施來減小附加誤差，但不可能徹底消除。在儀表的說明書中，規(guī)定了使用方法和使用條件，以免帶來過大的附加誤差。2絕對誤差絕對誤差

3、又稱指示誤差，若儀表表示的被測參數(shù)值為A，而被測參數(shù)的真值是A0，則絕對誤差Δ＝AA0，被測參數(shù)的絕對真值是很難得到的，一般是用精度高的標準儀表所測得的平均值作為被測參數(shù)的真值A，絕對誤差往往是不能完全反映儀表的精度的，比如Δ=0.01MPa，若測量范圍是10MPa的話，該誤差可忽略不計。但若測量范圍是0.02～0.1MPa，則這個誤差已大到該儀表不能再使用了。3相對誤差相對誤差δ是指，儀表的絕對誤差與指示值之比的百分數(shù)，即%100??

4、?A?相對誤差的大小可以反映出儀表的測量準確度。4儀表的精度儀表的精度是指測量中的最大指示誤差Δmax占儀表的最大測量范圍（量程）A′的百分數(shù)，即%100max0???A?通常用去掉百分號的數(shù)字表示儀表精度的等級。儀表的精度就是儀表盤或說明書中所寫的精度等級，常見的等級有0.1級、0.2級、0.35級、0.5級、1.0級、1.5；級、2.0級、2.5級等，其中0.1級、0.2級和0.35級多用于標準儀表。5儀表的靈敏度靈敏度是指，儀表對

5、輸入信號開始有反映的靈敏程度，若儀表的輸入量變化Δx，相對應的輸出量變化Δy則儀表的靈敏度S為xyS???可見，儀表的靈敏度越大，越能測出微小的輸入變化。一般小量程儀表的靈敏度比大量程的靈敏度高。（3）氣體容室氣體容室指具有一定容量的氣室，簡稱氣容，在氣動儀表或氣路中能儲存或放出氣體，對壓力變化起慣性作用。①定容氣室定容氣室的特點是氣室容積是固定的，它是連接在氣動管路上的一個能儲存氣體或放出氣體的空腔。②彈性氣室彈性氣室是在固定的氣室內

6、加裝了一個波紋管所構成的。（4）噴嘴擋板機構噴嘴擋板機構是氣動儀表中最精密的核心元件，它的作用是，把擋板微小的位移轉換成相應的氣壓信號并作為它的輸出。圖311噴嘴擋板機構示意圖1橫節(jié)流孔；2背壓室；3噴嘴；4擋板噴嘴擋板機構的結構如圖311所示。它由恒節(jié)流孔1，噴嘴3，擋板4及背壓室2（恒節(jié)流孔與噴嘴之間的氣室）所組成。在結構方，通常對噴嘴擋板機構有如下幾點要求：（a）噴嘴的端面應進行精密加工，保證在擋板蓋住噴嘴時不漏氣；（b）噴嘴的軸

7、心線必須與擋板平面保持垂直，保證擋板全關（靠上噴嘴）時，具有良好的密封性。這時背壓室的壓力接近氣源壓離0.14MPa；（c）噴嘴的孔徑D與恒節(jié)流孔的孔徑d相比較要力0.14MPa；（d）噴嘴的孔徑D與恒節(jié)流孔的孔徑d相比較要大得多（一般D=4～6d），保證擋板全開（遠離噴嘴）時，背壓室的壓力能降低到接近大氣壓力。圖312噴嘴擋板機構的靜特性在氣動儀表中，0.14MPa的氣源直接送到噴嘴擋板機構的入口，經(jīng)恒節(jié)流孔1進入背壓室2，再由噴嘴3