工业自动化仪表选型问题探讨

（中国轻工业南宁设计工程有限公司，南宁 530000）

0 引言

在实际的生产和工作过程中，有时需要面临着各种仪表选型的问题，在仪表选型过程中首先要遵循可靠、先进、经济适用性。想要选取满足实际工作的仪表，需要对各方面的因素进行充分的考虑。所选择的仪表必须能满足生产工艺的要求，根据实际的应用来确定仪表的具体功能，如记录、指示、灵敏度、准确度等。选取经济适用的仪表需要建立在科学技术选进，仪表安全可靠的前提下 。随着社会科技发展越来越迅速，对于仪表设计与制造有着极大的推动作用，更加加快了仪表的发展，同时工业生产当中对仪表的要求会随着发展越来越严格。但是在发展中对于功能一样的仪表会不断地增加各种新的规格与品种，这样就会造成仪表的适用条件不同，再加上各种仪表有着不同的性能，如此会给厂家在选择不同仪表问题上带巨大的困难，尤其是对于能够选出合理、先进、实用的仪表更是难上加难。如今对于从事仪表工作的技术人员需要十分认真的对待仪表的选型，这样对日后仪表使用过程中具有十分重要的意义。文章对于一些常见仪表选型以及在选型过程中涉及的通俗问题做出了一定的探讨。

1 测量范围要选择合理

1.1 测量范围的合理性

对于仪表的测量范围其实就是指测量上限值以及测量下限值的相关代数差。使用不同的测量原理对同一个仪表进行参数测量的时候，往往会因为测量原理不同造成测量范围的不同，针对此，测量工作进行的时候必须要根据被测量仪表的实际的变化范围来合理的选取不同原理的测量表仪，对于测量数据上限与下限的数值必须要满足符合测量变化的要求，即仪表的上限数值大于被测量的最大数值为有效，小于则为无效数值[1]。仪表的下限数值应当小于被测量的最小数值为有效。另外还需要在此基础上适当的预留出一定的余地，预留的数值还需要具体根据被测参数的变化而变化，需要结合实际的情况而定，一些常见的仪表测量范围是在1/3，2/3作为被测量的波动范围也就是说上下预留值的和应当为1/3-2/3之间较为合理适宜。仪表测量的范围是能够直接影响到测量结果准确性的，因此要大力保证好测量范围的合理性。

1.2 测量误差计算

对于任何一个测量仪器的精度问题都会存在一定的误差。引用误差就是绝对误差与量程的比值，相对于误差来说是一种特殊的形式，当然也可以理解成误差的不同表示形式。对于不同仪表的不同精度等级，最大引用误差和量程的乘积就是最大绝对误差，作用是表明了绝对误差的最大影响值。在对误差进行校准的时候，只需要在量程范围内任意测量即可，且对于测量的误差绝对值理论上是不可以超过最大绝对误差的允许值，如果超过就表明此仪表不合格[2]。另外在量程范围内进行测量的时候，某一个测量结果的被测量实际参数与相对误差的绝对值是成正比的关系。在测量过程中越靠近量程下限的测量点，对于测量数据的相对误差就会越大，因此造成测量的准确性较差。

2 实例选型

选型实例为两块仪表分别是0～4 MPa 0.5级仪表和0～1.6 MPa 1.0级的仪表来具体的测量1 MPa，根据以上误差理论描述可得前一块仪表在测量过程中产生的最大绝对误差为量程与引用误差的值，也就是±0.5%×4=±0.02 MPa。相对误差为相对误差除以指示值，也就是±0.02÷1×100%=±2%。根据同样的原理与计算公式可以得到另一块表的最大绝对误差±1%×1.6=±0.016 MPa，相对误差为±0.016÷1×100%=±1.6%。根据以上的计算数据分析，可见前一块仪表的相对误差要大于后一块仪表。虽然第一块仪表的测量精准度更加的高，但是对于测量范围上的选择来说后者更加科学准确，这样一来对于在测量点的准确性来说反而是后者更加高于前者。最终得到不同仪表中的不同量程范围会得到不同的测量结果，其实就是被测参数的相对误差对于不同范围内的测量有着较大的差异。基于此在仪表的选择过程中，要选取适合的量程，测量范围不能选的过大，如果过大就会对测量结果的相对误差超出规定值，致使测量结果不准确，或者有着较大的误差。

特别需要注意在工程设计方面，经常产生设计的工艺参数并不能得到切合实际应用的现象，这样一来就会使仪表经常工作在接近测量下限的位置，长期以往会对仪表测量准确度产生影响，因此要尽量避免这类情况的发生。可以对测量点安装测量计测量出大致的数据，然后再根据数据选取处于测量范围中心的仪表。

3 仪表的两种选择优化

3.1 对于经济精度的选择

对于测量工作来说，为了能够提高测量的准确性，都希望选择更加准确精度更高的仪表，选取高精度仪表有着十分重要的意义。但是精度越高的仪表对使用的条件要求就越发的苛刻，更多的使用在实验室内，工业现场使用之后会受到各种条件的影响，如低温、高温、干湿度、电磁干扰、震动等，而且这些环境因素在工业现场中是不可避免的，如此使得高精度仪表不能够发挥出自身精准度高的优势。因此对于工业测量环境中，不能够一味的强求测量精度，还需要注意现场条件，应当选用精度合适，能够在工业现场诸多条件影响下依然保证测量精度，且价钱合适的仪表[3]。

工业生产过程中测量精准度越高，品质越高，能够提高生产效益，但精准度对于效益的提升是有一定限度的，当超过某一临界值后对生产效益的作用会越来越弱。另外对于高精度仪器来说，精准度越高自身的零件越精密，相关技术更加严谨，甚至是用料更加贵重，因此会大大的增加了购置仪表的成本。因此对于仪表的选择应当从经济、效果等综合方面考虑，选取性价比高，且能够满足生产要求的仪表。

3.2 仪表的可靠性选择

仪表的可靠性其实就是衡量平均无故障的时间，可靠性越高发生故障的频率越低，维修维护的费用花费也越低。在仪表的选择过程中，应选性能稳定、具有较高可靠性的仪表。但是在实际工作中，因为场地的不同或工程阶段的差异会对仪表的可靠性有着不同的要求，需结合具体的情况来选取合适的仪表。

4 结束语

对于工业自动化仪表选型的问题，一直是各个工业的难题，因为很多工业在生产过程中不重视仪表的选择问题，忽略测量误差和测量范围，选取不适用的仪表，会给日后的工作带来各种不必要的影响。对于仪表的选型应当考虑经济度、可靠度和准确度，做到科学的选取。