化工生產的特點是高溫、高壓、易燃、易爆、易腐蝕，并且多是在密閉的設備或管道中進行，因此要 借助于儀表來自動測量設備內部的溫度、壓力、流量、液面、成分等各種參數的變化情況，以指導操作人 員進行*化的生產控制，從而取得、高產、安全、低耗的生產效果。這些儀表就稱為化工測量儀表。      

    在現代化的化工廠，化工測量儀表已不局限于自動測量參數，而與調節器和執行機構配合，甚至與上位機系統配合構成DCS控制系統，來實現高精度的化工生產自動化。

    一、測量過程與測量誤差

     1、測量過程，其可分為直接測量過程和間接測量過程。直接測量法：如，要確定一個儲罐內的液位高 度，可用米尺作為單位，與儲罐連通玻璃管內基準面到液面高度進行比較，從所得到的測量單位數值，就 是能直接確定液位的高度。間接測量過程是：參數變化的信號，通過能量轉換傳送到儀表使指針偏轉，并 和標有測量單位的刻度進行比較，測出參數的數值。如，用熱電偶測量合成塔反應層溫度，參數信號通過 熱電偶的熱電效應地、轉變為電能——直流毫伏信號，然后轉換為毫伏計指針的偏轉，再與帶有溫度測量 單位的標尺比較，給出溫度讀數。

     2、測量誤差，就是在測量過程中所得的值與被測事物的真實值之間的差值。測量誤差按誤差本身的性 質，可分為系統誤差、疏忽誤差和偶然誤差。參數值的測量誤差常用誤差和相對誤差來表示。    

        誤差——測量值與真實值之間的差值，即誤差=測量值-真實值。

        相對誤差——誤差和真實值之比，即相對誤差=誤差/真實值。

二、測量儀表的品質指標

    衡量測量儀表品質優劣，通常用下述指標來比較。      

   1、  儀表的度：即儀表的示值與被測量（約定）真值的一致程度。其可以看作是儀表制造加工的 精密程度和指示的準確程度，常稱為精度或準確度。測量儀表的誤差，通常采用相對百分誤差來表示， ⊿=｜a-b｜max/（標尺上限值-標尺下限值）X100%，式中，⊿——相對百分誤差，a——被測參數的測量值，b——被測參數標準值，｜a-b｜max——標尺范圍內zui大誤差。    

    我國常用儀表的準確度等級大致有：Ⅰ級標準表0.005、0.02、0.05；Ⅱ級標準表0.1、0.2、0.35、 0.5；工業測量儀表1.0、1.5、2.5、4.0。精度等級的表示法是去掉相對百分誤差的百分數符號%后，若其 數字正好在國家統一規定的儀表精度等級上，將數字標在圓圈或三角形內。否則，將其數字向下一級圓整 后再標在圓圈或三角形內，印在儀表面板上，以資別。

     2、  測量儀表的變差：用儀表測量參數時，雖然處在同一環境條件下，并且使用同一個儀表，但是在 由小到大的正行程中和由大到小的反行程中對同一個參數卻指示出不同的數值，兩讀數之差即稱為該點變 差，測量儀表變差的表示方法是用儀表對同一參數的正、反行程中所測得的zui大誤差值，即⊿”，變 差=⊿”/（標尺上限值-標尺下限值）X100%，工業儀表的變差規定不得超過該儀表本身的度等級，否則應予檢修。

     3  、測量儀表的靈敏度與靈敏限：即是指測量儀表反映被測參數變化的靈敏程度，以儀表指針的直線位 移或角位移⊿a與引起位移的被測參數的變化量⊿X之比來表示：靈敏度S=⊿a/⊿X。式中，S——靈敏度、 ⊿X——被測量變化量、⊿a——指針的角位移或直線位移。進行測量時一般希望采用靈敏度高的儀表，這 是因為靈敏度高，角位移大，對參數的指示值比較明確清晰，容易辨認。儀表的靈敏限又稱始動靈敏度， 是指引起儀表指示值發生可見的變化所需被測參數的zui小變化量。通常儀表的靈敏限的數值，以不大于儀 表允許誤差值的一半為合格。儀表的靈敏度是由儀表本身的結構特性怕決定，儀表精度等級越高，靈 敏度也較高，靈敏限較小。通常規定儀表標尺上的分度值zui小不得小于儀表允許誤差的值。      

     4、 測量系統的動態誤差：在測量過程中，信號（能量）形式的轉換和傳輸，由于各種運動慣性和時間 上的滯后，使得儀表不能即時反映被測參數值而造成的誤差為動態誤差。被測參數變化越快，動態誤差越 顯著，所以進行測量時要盡可能創造有利條件，以減少動態誤差。    

     動態誤差的大小，常用時間常數、滯后時間和阻尼時間來表示。      

     ⑴時間常數：當用熱電偶和顯示儀表測量溫度時，由于保護套管的熱慣性，使得儀表不能馬上反映出 溫度的實際變化值，而要經過幾分鐘時間，這就是測量系統的時間常數。通常以參數值作階躍變化后儀表 指示值到達參數變化值的63.2%時所需的時間T來表示。        

     對于顯示儀表的動態特性，習慣上不用時間常數而用全行程時間或惰性時間（響應時間）來表達，以 輸入滿量程階躍信號時，指針由刻度下限移至刻度上限，或反行程移動所需要的時間。通常以全量程的5% 作為下限值，以全量程的95%作為上限值。    

     ⑵滯后時間：在化工參數測量中，滯后時間對成分分析影響zui為顯著，因為多數氣體分析器的樣氣， 必須通過工藝設備或管道取出，再流經預處理裝置的各個環節，然后進入分析器的心肝部件傳感器，其間 的氣路長短、流速快慢、阻力大小等等都是形成滯后時間的因素，滯后時間少者數十秒，多者數十分鐘， 形成很大的動態誤差，嚴重時甚至使測量失去對生產的指導意義，必須引起足夠重視。原則上要盡可能的 縮短取樣管路的距離，傳感器盡可能靠近預處理器，以減少滯后時間。  

     ⑶阻尼時間：阻尼時間一般表現在顯示儀表上，當參數值變化后，儀表指針要經過多次擺動才能穩定 地指示參數準確值，這種指針經過多次擺動到穩定的時間稱為阻尼時間。      

     時間是由儀表的結構特性所決定的，它與儀表的靈敏度有一定關系，如片面追求靈敏度的提高，阻尼 特性會變壞，阻尼時間延長，以致指針擺動不停，無法準確讀數。

 三、測量儀表的分類和構成    

  1、測量儀表的分類

  化工生產過程中所用測量儀表的類型很多，分類的方法也不同，現介紹常見的幾種分類方法。       ⑴按被測參數的性質分類：可分為壓力（差壓、負壓）測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表、溫 度測量儀表和成分分析儀表。    

  ⑵按儀表顯示方式分類：

  指示型——有指針、刻度，能及時反映參數的瞬時值。    

  記錄型——有記錄筆和記錄紙，能反映參數瞬時值以及隨時間變化的瞬時值情況。    

  累積型——帶有積算裝置，能將參數的瞬時值按時間累加、能反映出一定間隔時間內被測參數的總 和，如帶累積器的流量計。    

  信號型——帶有電接點，能和信號裝置配合在給定的條件下發出聲響和燈光信號，如電接點溫度計、 電接點壓力表。    

  遠傳指示型——帶有信號轉換組件，能遠距離傳送指示值。    

  混合結構型——含有二種以上的功能等儀表。    

  ⑶按儀表安裝場合分類    

  就地儀表——直接安裝在工藝對象上，只能就地觀察讀數，如水銀溫度計，U型差壓計，就地安裝壓力 表。有些就近安裝在操作崗位表盤上的基地式儀表，也常稱為就地儀表   

  遠傳儀表——把一種測量參數的信號轉換為另一種便于遠距離傳送的電的或氣的信號后，再送到遠方 的控制室儀表盤上進行顯示讀數。通常把安裝在工藝對象上以感受測量參數的敏感測量元件，稱為傳感器 或傳送器，常稱為一次儀表而把裝在儀表盤上的顯示儀表稱為二次儀表。    

 ⑷按使用場合對精度要求的不同，可分為工業用儀表，范型儀表和標準儀表。      

2、測量儀表的構成    

  測量儀表都是由三個主要部分所組成的，即測量環節、傳送放大環節和顯示環節。    

  測量環節直接感受測量參數的變化，并轉換為便于測量的信號；傳送放大環節用以進行信號的放大或 傳送；顯示環節用心指示或記錄參數值。有的儀表將這三個環節組合在一起成為一個完整的測量儀表，如 彈簧管壓力表。有些儀表即是三個環節互相獨立的，如熱電偶測溫系統中，熱電偶是測量環節，常稱為一 次儀表，電子電位差計的放大器即為傳送放大環節，而指針和刻度標尺即為顯示環節，統稱為二次儀表。