第二節(jié)　儀器、儀表基礎(chǔ)知識

一、化工儀表

1.壓力測量儀表

（1）壓力測量與壓力單位　壓力是垂直均勻的作用在單位面積上的力，它的法定計(jì)量單位是帕斯卡（簡稱帕），符號為Pa。

1MPa=1000kPa=106Pa

1毫米水柱（mmH2O）=9.80665Pa≈9.81Pa

1工程大氣壓（kgf/cm2）=9.80665×104Pa≈9.81×104Pa

1物理大氣壓（atm）=101325Pa≈1.0133×105Pa

1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa≈1.333×102Pa

（2）絕對壓力、大氣壓、表壓及真空度的含義　絕對真空下的壓力稱為絕對零壓，以絕對零壓為基準(zhǔn)來表示的壓力叫絕對壓力。

表壓是以大氣壓為基準(zhǔn)來表示的壓力，所以它和絕對壓力正好相差一個(gè)大氣壓。

如果被測流體的絕對壓力低于大氣壓，則壓力表所測得的壓力為負(fù)壓，其值稱為真空度。

彈簧管壓力表測得的是被測壓力和大氣壓力之差，所以是表壓。

（3）就地壓力儀表

a.彈簧管壓力表　彈簧管的截面積呈扁圓形或橢圓形。低壓用的壓力表彈簧管用焊接法固定在插座內(nèi)，高壓用的壓力表彈簧管用絲扣連接的。為了保證壓力表的連接處嚴(yán)密不漏，安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測壓力的特點(diǎn)和性質(zhì)加裝適當(dāng)?shù)拿芊鈮|片。

一些測量特殊介質(zhì)的壓力表，采用不同的顏色加以區(qū)別。

氫氣壓力表——深綠色

乙炔壓力表——白色

燃料氣壓力表——紅色

氯氣壓力表——褐色

氨氣壓力表——黃色

氧氣壓力表——天藍(lán)色

測量專用介質(zhì)的壓力表，如氨、氧、酸等的壓力表，其結(jié)構(gòu)上各有特點(diǎn)，并有顏色標(biāo)記，故而不能隨便互換。

當(dāng)壓力表用于測量氣體或有毒液體時(shí)，在它的表殼背面有個(gè)安全孔（上面用橡膠堵死）。這樣，當(dāng)彈簧管或連接處滲漏、損壞時(shí)，表殼內(nèi)的壓力將安全閥頂開，避免殼體內(nèi)的壓力沖破正面的玻璃而傷人。

b.膜盒式壓力表　膜盒式壓力表的彈性元件是波紋膜盒，因而測量的壓力很低，一般用于測量氣體介質(zhì)，其外形多做成巨型，膜盒式壓力表帶有繼電器接點(diǎn)輸出，因而可以對越限進(jìn)行報(bào)警，并進(jìn)行二位或三位調(diào)節(jié)。在壓力表的型號表示中，第一個(gè)字母Y表示壓力表，Z表示真空表，YZ表示壓力真空表，其后數(shù)字表示外殼直徑，故型號YZ-100指的是表殼直徑為100mm的壓力真空表。

c.電接點(diǎn)壓力表　在生產(chǎn)過程中，往往需要把壓力控制在規(guī)定的范圍，如果超過這個(gè)范圍，就會破壞正常的工藝條件，甚至發(fā)生事故，在這種情況下，可采用電接點(diǎn)壓力表。電接點(diǎn)壓力表實(shí)際上是在彈簧管壓力表基礎(chǔ)上加了電接點(diǎn)裝置。當(dāng)壓力低于下限值時(shí)，壓力表指針上的動(dòng)觸頭和下限給定指針上的靜觸頭相碰，使電路接通，發(fā)出相應(yīng)的下限燈光報(bào)警信號；當(dāng)高于上限值時(shí)，則和上限給定指針上的靜觸頭相碰，發(fā)出上限的燈光報(bào)警信號。

d.壓力開關(guān)　壓力開關(guān)是一種簡單的壓力控制裝置，當(dāng)被測壓力達(dá)到額定值時(shí)，壓力開關(guān)可發(fā)出警報(bào)或控制信號。壓力開關(guān)的工作原理是：當(dāng)被測壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的自由端產(chǎn)生位移，直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)開關(guān)元件，改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。

（4）模擬式變送器　模擬式變送器有杠桿式變送器、電容式變送器、振弦式變送器、擴(kuò)散硅式變送器等。

（5）智能變送器　20世紀(jì)80年代開始有智能變送器，它有如下特點(diǎn)：在檢測部件中，除了壓力（差壓）傳感元件外，一般還有溫度傳感元件。采用微機(jī)械電子加工技術(shù)，超大規(guī)模專用集成電路和表面安裝技術(shù)，因此儀表結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，體積很小。精度較高，測量范圍很寬，溫度性能、靜壓性能、單向過載有很大提高。智能變送器可以在手持通信器（又稱手操器、手持終端）上遠(yuǎn)方設(shè)定儀表的零點(diǎn)和量程，因此儀表可以在不同信號壓力的情況下改變量程。智能變送器和DCS控制系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。

（6）法蘭式變送器　法蘭式變送器是在普通的變送器基礎(chǔ)上增加了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置構(gòu)成的，遠(yuǎn)傳密封裝置由法蘭膜盒、毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)的填充液三部分組成。工作時(shí)，被測介質(zhì)作用在法蘭膜盒的隔離膜片上，使膜片產(chǎn)生變形，然后通過毛細(xì)管內(nèi)的填充液，將壓力傳到變送器的敏感元件上，經(jīng)轉(zhuǎn)換，儀表便輸出相應(yīng)的信號。

2.流量測量儀表

（1）流量的定義及表示方法　流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體數(shù)量。流量分體積流量（常用Q表示）、質(zhì)量流量（常用M表示）。它們之間的關(guān)系是

M=Q/ρ　或　Q=M/ρ

式中　ρ——液體的密度。

常用的流量單位：體積流量為m3/h、L/h；質(zhì)量流量為kg/h、t/h。

（2）差壓式流量計(jì)　差壓式流量計(jì)是基于被測流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓差來檢測流體的流量。是應(yīng)用最廣泛的流量儀表。常用檢測元件有孔板、噴嘴、文丘里管。

（3）轉(zhuǎn)子流量計(jì)　轉(zhuǎn)子流量計(jì)屬于恒壓降流量計(jì)，有玻璃和金屬兩種類型，應(yīng)用較為廣泛。轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝，流體流動(dòng)方向是自下而上。

（4）旋渦流量計(jì)　渦街旋渦流量計(jì)通常又稱為旋渦流量計(jì)、卡門旋渦流量計(jì)。它是利用流體自然振動(dòng)的原理制成的一種旋渦分離型流量計(jì)。

（5）橢圓齒輪流量計(jì)和羅茨流量計(jì)　橢圓齒輪流量計(jì)和羅茨流量計(jì)都是容積式流量計(jì)，精度較高，它們的工作原理也相同，都是靠入口壓力和出口壓力之間的壓差推動(dòng)轉(zhuǎn)子。但橢圓齒輪流量計(jì)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是帶齒的，并互相嚙合，交替地由一個(gè)帶動(dòng)另一個(gè)，所以橢圓齒輪既做測量用，也作驅(qū)動(dòng)用。

羅茨流量計(jì)又叫腰輪流量計(jì)，因它的兩個(gè)轉(zhuǎn)子像兩個(gè)腰子，但是沒有齒，而是靠連在轉(zhuǎn)子外的一對嚙合齒輪互相驅(qū)動(dòng)。兩轉(zhuǎn)子并不互相接觸，交界處有一微小間隙，因而轉(zhuǎn)子的壽命較長，但嚙合齒輪會磨損。

（6）渦輪流量計(jì)　渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，渦輪流量變送器的儀表常數(shù)是在常溫下用水標(biāo)定而得。渦輪流量變送器輸出的是頻率信號，它與流量成正比。它應(yīng)水平安裝，其前后應(yīng)有適當(dāng)?shù)闹惫芏危话銥?5D和5D。

（7）電磁流量計(jì)　電磁流量計(jì)由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，兩者之間用連接線相互連接。變送器是基于電磁感應(yīng)定律工作的，轉(zhuǎn)換器是一個(gè)高輸入阻抗，且能抑制各種干擾成分的交流毫伏轉(zhuǎn)換器。

（8）質(zhì)量流量計(jì)　科氏力質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)科里奧利加速度理論制成的流量計(jì)，由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。

3.溫度測量儀表

測量溫度的方法有接觸式和非接觸式，接觸式測溫簡單、可靠、測量精度較高。但由于要達(dá)到熱平衡，因而產(chǎn)生了滯后。而且可能與被測介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。不能應(yīng)用于很高溫度的測量。非接觸式測溫，其測溫范圍很廣，其測溫上限原則上不受限制；測溫速度比較快，而且可以對運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行測量，但一般測溫誤差較大。工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的是熱電阻溫度計(jì)和熱電偶溫度計(jì)。

（1）熱電偶溫度計(jì)　熱電偶溫度計(jì)是利用熱電偶的熱電效應(yīng)來測量溫度的。熱電偶是將任意兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料焊接或鉸接而成，由于冷熱端溫度不同，在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢，通過測量此電動(dòng)勢，得出被測溫度。熱電偶溫度計(jì)適于測量較高的溫度。

工業(yè)常用熱電偶有S、K、B三種類型。

（2）熱電阻溫度計(jì)　熱電阻溫度計(jì)是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻會隨溫度的變化而變化的特性來工作的。因此只要測出感溫元件熱電阻的阻值變化，就可測得被測溫度。其測量精度高，性能穩(wěn)定，靈敏度高，輸出是電信號，便于遠(yuǎn)傳，同時(shí)又不需要冷端溫度補(bǔ)償。所以在中低溫（-200～650℃）測量中得到了廣泛的應(yīng)用。

常用工業(yè)熱電阻有鉑熱電阻、銅熱電阻等，最常用的是Pt100鉑熱電阻。

（3）溫度變送器　溫度變送器是將熱電偶和熱電阻測得的電阻或毫伏信號變換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號，輸出給顯示儀表或調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)對溫度的顯示或自動(dòng)控制。

4.液位測量儀表

液位測量儀表對化工設(shè)備內(nèi)的液位、相界位進(jìn)行測量的儀表。國內(nèi)外通用的檢測方法很多，如浮力式、靜壓式、電容式、超聲波式、同位素式、雷達(dá)式等，最常用的是浮力式和靜壓式，電容式、超聲波式、同位素式、雷達(dá)式用于一般方法難以解決的場合。

（1）浮力式液位計(jì)

a.恒浮力式液位計(jì),如浮標(biāo)式液位計(jì)和浮球式液位計(jì),在工作過程中,浮標(biāo)或浮球始終漂浮在液面上,只要檢測出浮標(biāo)或浮球的位移量,便可知道液位的高低。

b.變浮力式液位計(jì),如浮筒式液位計(jì),根據(jù)浮筒在液體內(nèi)浸沒的深度不同,所受浮力也不同,只要檢測出浮筒所受浮力的變化,即可知其液位的高低。

（2）靜壓式液位計(jì)　對于不可壓縮的液體，液位高度與液體的靜壓力成正比，所以，測出液體的靜壓力，即可知道液位高度。根據(jù)被測設(shè)備不同,又分為壓力式液位計(jì)和差壓式液位計(jì)。

5.調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推動(dòng)裝置，它按信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，使推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥芯動(dòng)作。閥體部件是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由閥芯的動(dòng)作，改變調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。

（1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)

a.氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)：具有結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，維修方便，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。

b.氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)：輸出力大，無彈簧抵消推力，其壓力可達(dá)500kPa,適用于大口徑、高靜壓，高壓差閥和蝶閥。

c.氣動(dòng)長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)：具有行程長、轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，它將標(biāo)準(zhǔn)氣信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的轉(zhuǎn)角或位移，適合角行程調(diào)節(jié)閥的需要，多用于大轉(zhuǎn)矩的蝶閥、閘閥、風(fēng)門等。

d.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：具有驅(qū)動(dòng)能源簡單方便、推力大、剛度大的特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性較差，價(jià)格昂貴，一般很少選用。

（2）閥體

a.直通單座調(diào)節(jié)閥：閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯與閥座，主要特點(diǎn)是泄漏量小，允許壓差小，流通能力小，適用于要求泄漏量小和壓差較小的場合。

b.直通雙座調(diào)節(jié)閥：閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座，主要特點(diǎn)是允許壓差大，流通能力大，泄漏量大，適用于對泄漏量要求不嚴(yán)和壓差較大的場合。

c.O型球閥：能起到調(diào)節(jié)和切斷的作用，常用于兩位式控制，其最大特點(diǎn)是流路簡單，壓力損失小，特別適用于高黏度、懸浮液、紙漿等流體場合。

d.蝶閥：又叫翻板閥，優(yōu)點(diǎn)是流通能力大，阻力損失小，沉積物不易積存；缺點(diǎn)是操作轉(zhuǎn)矩大，泄漏量大，可調(diào)范圍小。特別適用于低壓差、大口徑、大流量的氣體和漿狀液體。

e.高壓調(diào)節(jié)閥：是一種適用于高靜壓和高壓差調(diào)節(jié)的特殊閥門，最大公稱壓力PN為32MPa，常見結(jié)構(gòu)有多級閥芯和單級閥芯。

f.角閥：除閥體為直角型外，其他結(jié)構(gòu)與直通單座閥相似。它的特點(diǎn)是流路簡單，死區(qū)和渦流區(qū)較小，可有效防止介質(zhì)堵塞，流阻小，流量系數(shù)大。適用于高黏度、含懸浮物和顆粒狀流體的場合。

g.套筒閥：兼有單、雙座閥的優(yōu)點(diǎn)，在穩(wěn)定性、壽命、裝卸、維修等方面又優(yōu)于單、雙座閥，因此它已成為調(diào)節(jié)閥的主流。

h.偏心旋轉(zhuǎn)閥：綜合了球閥和蝶閥的長處，具有流路簡單，阻力小，流通能力大，閥座密封可靠，改變流量特性容易，體積小，重量輕，應(yīng)用范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

（3）輔助裝置

a.閥門定位器：包括電氣閥門定位器和氣動(dòng)閥門定位器，用于改善調(diào)節(jié)閥的工作特性，實(shí)現(xiàn)正確定位。

b.閥位開關(guān)：顯示調(diào)節(jié)閥上、下限的行程工作位置。

c.氣動(dòng)保位閥：氣源故障時(shí)，保持閥門當(dāng)時(shí)的位置。

d.三通、四通電磁閥：實(shí)現(xiàn)氣路的自動(dòng)切換。

e.手輪機(jī)構(gòu)：系統(tǒng)故障時(shí)，可切換進(jìn)行手動(dòng)操作。

f.氣動(dòng)繼動(dòng)器：使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作加快。

g.空氣過濾減壓器：作為氣源凈化、調(diào)節(jié)之用。

h.儲氣罐：氣源故障時(shí)，由它取代，使閥能繼續(xù)工作一段時(shí)間。

二、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成

自動(dòng)化裝置包括三部分（以一個(gè)簡單的液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例）。

（1）液位變送器：將液位高低的物理量轉(zhuǎn)換為另一個(gè)特定的物理量（如氣壓信號、電流信號）。這部分稱測量變送。

（2）調(diào)節(jié)器：它接受變送器送來的信號，與工藝需要保持的液位高度相比較得出偏差，并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果，然后用特定信號（氣壓或電流）發(fā)送出去。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：通常指調(diào)節(jié)閥，它和普通閥功能一樣，只不過它能自動(dòng)地根據(jù)接收到的信號值改變閥門開啟度。

自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是由調(diào)節(jié)對象（指被控制的工藝生產(chǎn)過程或設(shè)備如水槽）和上述自動(dòng)化裝置組成。

自動(dòng)調(diào)節(jié)過程是當(dāng)系統(tǒng)受到干擾以后，實(shí)際液位高度（被調(diào)參數(shù)）發(fā)生了變化，通過檢測儀表轉(zhuǎn)換為測量信號送往調(diào)節(jié)器，經(jīng)與要求的液位高度相比較，得出偏差信號，然后根據(jù)偏差信號大小和方向經(jīng)過運(yùn)算，再發(fā)出控制信號作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通常為調(diào)節(jié)閥，閥的輸出信號（稱為調(diào)節(jié)作用）開大或關(guān)小閥門，使被調(diào)參數(shù)逐步回到給定值。

通過上述液位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析可知，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本任務(wù)是使一個(gè)或一些被調(diào)參數(shù)的變化符合于給定值的要求，并用檢測偏差通過調(diào)節(jié)，再糾正偏差來達(dá)到目的。

可用方塊圖表示如下：

2.調(diào)節(jié)規(guī)律

（1）比例調(diào)節(jié)：依據(jù)“偏差的大小”來動(dòng)作，它的輸出與輸入偏差的大小成比例。比例調(diào)節(jié)及時(shí)有力，但有余差。比例度用來表示比例作用的強(qiáng)弱，比例度愈小，調(diào)節(jié)作用愈強(qiáng)，比例作用太強(qiáng)時(shí)，會引起振蕩。

（2）積分調(diào)節(jié)：依據(jù)“偏差是否存在”來動(dòng)作，它的輸出與偏差對時(shí)間的積分成比例，只有當(dāng)余差消失時(shí)，積分作用才會停止，其作用是消除余差。但積分作用使最大動(dòng)偏差增大，延長了調(diào)節(jié)時(shí)間。積分時(shí)間表示積分作用的強(qiáng)弱，積分時(shí)間愈小，積分作用愈強(qiáng)，但積分作用太強(qiáng)，也會引起振蕩。

（3）微分調(diào)節(jié)：依據(jù)“偏差變化速度”來動(dòng)作，它的輸出與偏差的變化速度成比例，其效果是阻止被調(diào)參數(shù)的一切變化，有超前調(diào)節(jié)的作用，對滯后大的對象有很好的效果。它使調(diào)節(jié)過程偏差減小，時(shí)間縮短，余差也減小（但不能消除）。微分時(shí)間表示微分作用的強(qiáng)弱，但微分時(shí)間太長，也會引起振蕩。

3.復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)

（1）串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)：串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)由主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)器起控制作用，主調(diào)節(jié)器輸出作為副調(diào)節(jié)器給定，副調(diào)節(jié)器輸出控制調(diào)節(jié)閥。串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)與簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比，具有克服干擾能力強(qiáng)，能提高系統(tǒng)的工作頻率，具有一定的自適應(yīng)能力等優(yōu)點(diǎn)。因此適用于對象容量滯后大、調(diào)節(jié)對象的純滯后時(shí)間長、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干擾變化激烈、負(fù)荷變化較大的場合。

（2）分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)：分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由一個(gè)調(diào)節(jié)器、兩個(gè)或兩個(gè)以上調(diào)節(jié)閥構(gòu)成的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)。分程控制將調(diào)節(jié)器輸出分割成信號程序，去分別控制相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥。其功能有兩個(gè)，其一是可擴(kuò)大調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍，其二是滿足工藝某些特殊要求。

（3）比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)：在石油化工中，常遇到兩種物料按一定比例混合或參加某種化學(xué)反應(yīng)的情況，如比例失調(diào)將會導(dǎo)致生產(chǎn)事故或人身、設(shè)備事故。所以比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的調(diào)節(jié)，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全生產(chǎn)。比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，所用儀表設(shè)備少，只需一臺比例調(diào)節(jié)器和一臺調(diào)節(jié)閥，比例調(diào)節(jié)器的比例度可按比值要求進(jìn)行設(shè)置。

三、測量誤差和儀表的質(zhì)量指標(biāo)

1.測量誤差的分類

根據(jù)誤差本身的性質(zhì)和出現(xiàn)的規(guī)律，可將測量誤差分為三類。

（1）系統(tǒng)誤差：是指對同一被測參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測量時(shí)所出現(xiàn)的數(shù)值大小或符號（指正或負(fù)的誤差）都相同的誤差，或者雖不相同，但卻是按一定規(guī)律變化的誤差。它是由于在測量中儀表使用不當(dāng)或測量時(shí)外界條件變化等原因引起的。

（2）疏忽誤差：是由于工作人員在讀取或記錄測量數(shù)據(jù)時(shí)的疏忽大意所造成的，這類誤差的數(shù)值很難估計(jì)，帶有這類測量誤差的測量結(jié)果也毫無意義，因此，必須加強(qiáng)責(zé)任感，細(xì)心工作，避免發(fā)生這類誤差。

（3）偶然誤差：在對某一參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測量時(shí)，即使消除了上述兩種誤差，每一次的測量結(jié)果彼此仍不可能完全相等，每一個(gè)測量值與被測參數(shù)的真實(shí)值之間或多或少仍然存在著差別，這類誤差就稱為偶然誤差。

2.真值、約定真值、相對真值

真值是一個(gè)變量本身所具有的真實(shí)值。它是一個(gè)理想的概念，一般是無法得到的。所以在計(jì)算誤差時(shí)，一般用約定真值來代替。

約定真值是一個(gè)接近真值的值，它與真值之差可忽略不計(jì)。實(shí)際測量中以在沒有系統(tǒng)誤差的情況下，足夠多次的測量值之平均值作為約定真值。

相對真值是當(dāng)高一級標(biāo)準(zhǔn)器的誤差僅為低一級的1/3～1/20時(shí)，可認(rèn)為高一級的標(biāo)準(zhǔn)器或儀表的示值為低一級的相對真值。

3.絕對誤差、相對誤差和引用誤差

按誤差的數(shù)值表示方法，誤差可分為絕對誤差、相對誤差和引用誤差。

（1）絕對誤差：是測量結(jié)果與真值之差，即，絕對誤差=測量值-真值。

（2）相對誤差：是絕對誤差與被測量值之比，常用絕對誤差與儀表示值之比，以百分?jǐn)?shù)表示，即，相對誤差=絕對誤差/儀表示值×100%。

（3）引用誤差：是絕對誤差與量程之比，以百分?jǐn)?shù)表示。即，引用誤差=絕對誤差/量程×100%。儀表的精度等級是根據(jù)引用誤差來劃分的。

4.儀表的質(zhì)量指標(biāo)

（1）準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級　準(zhǔn)確度是指測量結(jié)果和實(shí)際值的一致程度。準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都很小。

準(zhǔn)確度等級是儀表按準(zhǔn)確度高低分成的等級。它決定儀表在標(biāo)準(zhǔn)條件下的誤差限，也就是儀表基本誤差的最大允許值。

如果某臺儀表的最大基本允許引用誤差為±1.5%，則該儀表的準(zhǔn)確度等級為1.5級，通常以圓圈內(nèi)的數(shù)字標(biāo)明在儀表的面板上。例如表示1.5級。

準(zhǔn)確度習(xí)慣上又稱精確度或精度，所以準(zhǔn)確度等級習(xí)慣上又稱精確度等級或精度等級。

（2）儀表的死區(qū)和回差　儀表的死區(qū)是輸入量變化不致引起輸出量有任何可察覺的變化的有限空間，死區(qū)用輸入量程的百分?jǐn)?shù)表示。

回差（也叫變差）是當(dāng)輸入量上升和下降時(shí)，同一輸入的兩相應(yīng)輸出值之間的最大差值。

（3）儀表的靈敏度和靈敏限　靈敏度是表達(dá)儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。它是指儀表在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)以后，儀表輸出信號變化Δα與引起此輸出信號變化的被測參數(shù)（輸入信號）變化量Δx之比，即

靈敏度=Δα/Δx

儀表的靈敏限是指能夠引起儀表指示值（輸出信號）發(fā)生變化（動(dòng)作）的被測參數(shù)（輸入信號）的最小（極限）變化量。一般，儀表的靈敏限的數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許誤差絕對值的一半。

（4）零點(diǎn)誤差、穩(wěn)定性、零漂　零點(diǎn)誤差是指儀表在規(guī)定的參比工作條件下，輸入為零時(shí)的誤差。如果輸入為測量范圍下限值時(shí)，則稱為始點(diǎn)誤差。

穩(wěn)定性是指在規(guī)定條件下，輸入保持恒定時(shí)，儀表輸出在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持不變的能力。

零漂是指儀表在參比工作條件下,輸入一個(gè)恒定的值（零或測量范圍的下限值）時(shí)的輸出變化。

（5）時(shí)間常數(shù)、全行程時(shí)間、滯后時(shí)間　當(dāng)用儀表對被測參數(shù)進(jìn)行測量時(shí),儀表的指示值總要經(jīng)過一段時(shí)間才能顯示出來,這段時(shí)間稱為儀表的反應(yīng)時(shí)間。如果儀表不能及時(shí)反應(yīng)被測參數(shù),便要造成誤差,這種誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。動(dòng)態(tài)誤差的大小常用時(shí)間常數(shù),全行程時(shí)間,滯后時(shí)間來表示。

時(shí)間常數(shù)是當(dāng)輸入階躍變化時(shí)，儀表的輸出值到達(dá)其穩(wěn)定值的63.2%所需的時(shí)間。

全行程時(shí)間是當(dāng)輸入滿量程階躍變化時(shí)，輸出由下限移至上限，或反行程移動(dòng)所需的時(shí)間。通常以全量程的5%作為輸出下限值，全量程的95%作為輸出上限值。

滯后時(shí)間又叫時(shí)滯，它是當(dāng)輸入產(chǎn)生變化的瞬間起到它所引起的輸出量開始變化的瞬間為止的時(shí)間間隔。