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儀器儀表的主要性能指標(biāo)
對于儀表用戶,，諸如化工企業(yè)儀表工來講,，儀表精度固然是一個重要指標(biāo)，但在實(shí)際使用中,，往往更強(qiáng)調(diào)儀表的穩(wěn)定性和可靠性,，因?yàn)榛て髽I(yè)檢測與過程控制儀表用于計(jì)量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測,。另外,，使用在過程控制系統(tǒng)中的檢測儀表其穩(wěn)定性、可靠性比精度更為重要,。
儀器儀表的精確度
儀表精確度科稱精度,，又稱準(zhǔn)確度。精確度和誤差可以說是孿生兄弟,，因?yàn)橛姓`差的存在,，才有精確度這個概念。儀表精確度簡言之就是儀表測量值接近真值的準(zhǔn)確程度,，通常用相對百分誤差(也稱相對折合誤差)表示,。相對百分誤差公式如下：
式中δ-檢測過程中相對百分誤差；
(標(biāo)尺上限值-標(biāo)尺下限值)--儀表測量范圍,；
Δx-誤差,，是被測參數(shù)測量值x1和被測參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值x0之差。
所謂標(biāo)準(zhǔn)值是精確度比被測儀表高3~5倍的標(biāo)準(zhǔn)表測得的數(shù)值,。
儀表精度不僅和誤差有關(guān),，而且和儀表的測量范圍有關(guān)。誤差大,，相對百分誤差就大,，儀表精確度就低。如果誤差相同的兩臺儀表,，其測量范圍不同,，那么測量范圍大的儀表相對百分誤差就小，儀表精確度就高。精確度是儀表很重要的一個質(zhì)量指標(biāo),，常用精度等級來規(guī)范和表示,。精度等級就是大相對百分誤差去掉正負(fù)號和%。按國家統(tǒng)一規(guī)定劃分的等級有0.005,，0.02,，0.05，0.1,，0.2,，0.35，1.0,，1.5,，2.5，4等,，儀表精度等級一般都標(biāo)志在儀表標(biāo)尺或標(biāo)牌上,，如0.5等，數(shù)字越小,，說明儀表精確度越高,。
要提高儀表精確度，就要進(jìn)行誤差分析,。誤差通?？梢苑譃槭韬稣`差、緩變誤差,、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,。疏忽誤差是指測量過程中人為造成的誤差，一則可以克服,，二則和儀表本身沒有什么關(guān)系,。緩變誤差是由于儀表內(nèi)部元器件老化過程引起的，它可以用更換元器件,、零部件或通過不斷校正加以克服和消除,。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，所出現(xiàn)的數(shù)值大小或符號都相同的誤差,，或按一定規(guī)律變化的誤差,，可目前尚未被人們認(rèn)識的偶然因素所引起，其數(shù)值大小和性質(zhì)都不固定,，難以估計(jì),，但可以通過統(tǒng)計(jì)方法從理論上估計(jì)其對檢測結(jié)果的影響。誤差來源主儀器儀表的主要性能指標(biāo)要指系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,。在用誤差表示精度時,，是指隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差之和,。
儀器儀表的復(fù)現(xiàn)性(重復(fù)性)
測量復(fù)現(xiàn)性是在不同測量條件下，如不同的方法,，不同的觀測者,，在不同的檢測環(huán)境對同一被檢測的量進(jìn)行檢測時，其測量結(jié)果一致的程度,。測量復(fù)現(xiàn)性必將成為儀表的重要性能指標(biāo),。
測量的精確性不僅僅是儀表的精確度,，它還包括各種因素對測量參數(shù)的影響,，是綜合誤差。以電動Ⅲ型差壓變送器為例,，綜合誤差如下式所示：式中e0-(25±1)℃狀態(tài)下的參考精度,，±0.25%或±0.5%；
e1-環(huán)境溫度對零點(diǎn)(4mA)的影響,，±1.75%,；
e2--環(huán)境溫度對全量程(20mA)的影響，±0. 5%,；
e3-工作壓力對零點(diǎn)(4mA)的影響,，±0.25%；
e4--工作壓力對全量程(20mA)的影響,，±0.25%,；
將e0、e1,、e2,、e3、e4的數(shù)值代入式(1-1-4)得：
這說明0.25級電動Ⅲ變送器測量精度由于溫度和工作壓力變化的影響由原來的0.25級下降為1.87,，說明這臺儀表復(fù)現(xiàn)性差.它也說明對同一被測的量進(jìn)行檢測時,，由于測量條件不同，受到環(huán)境溫度和工作儀器儀表的主要性能指標(biāo)壓力的影響,，其測量結(jié)果一致的程度差.
若用一臺全智能差變送器代替上例中電動Ⅲ型差壓變送器,，對應(yīng)式(1-1-4)中的 e0=±0.0625%，e1+e2=±0.075%,，e3+e4=±0.15%,，代入式(1-1-4)得e綜=±0.18%，要比電動Ⅲ型差壓變送器e 綜=±1.87%小得多,，說明全智能差壓變送器對溫度和壓力進(jìn)行補(bǔ)償,、抗環(huán)境溫度和工作壓力能力強(qiáng)儀器儀表的主要性能指標(biāo)?？梢杂脙x表復(fù)現(xiàn)性來描述儀表的抗干擾能力,。
測量復(fù)現(xiàn)性通常用不確定度來估計(jì),。不確定度是由于測量誤差儀器儀表的主要性能指標(biāo)的存在而對被測量值不能肯定的程度，可采用方差或標(biāo)準(zhǔn)差(鄧方差的正平方根)表示,。不確定度的所有分量分為兩類：
A類：用統(tǒng)計(jì)方法確定的分量
B類：用非統(tǒng)計(jì)方法確定的分量
設(shè)A類不確定度的方差為si2(標(biāo)準(zhǔn)差為si),，B類不確定度假定存在的相應(yīng)近似方差為ui2(標(biāo)準(zhǔn)差為(ui)，則合成不確定度為：
儀器儀表的穩(wěn)定性
在規(guī)定工作條件內(nèi),，儀表某些性能隨時間保持不變的能力稱為穩(wěn)定性(度),。儀表穩(wěn)定性是化工企業(yè)儀表工十分關(guān)心的一個性能指標(biāo)。由于化工企業(yè)使用儀表的環(huán)境相對比較惡劣,，被測量的介質(zhì)溫度,、壓力變化也相對比較大，在這種環(huán)境中投入儀表使用,，儀表的某些部件隨時間保持不變的能力會降低,，儀表的穩(wěn)定性會下降。徇或表征儀表穩(wěn)定性現(xiàn)在尚未有定量值,，化工企業(yè)通常用儀表零漂移來衡量儀表的穩(wěn)定性,。儀表投入運(yùn)行一年之中零位沒有漂移，相反儀表投入運(yùn)行不到3 個月,，儀表零位就變了,，說明儀表穩(wěn)定性不好。儀表穩(wěn)定性的好壞直接關(guān)系到儀表的使用范圍,，有時直接影響化工生產(chǎn),，儀表穩(wěn)定性不好造成的影響往往雙儀表精度下降對化工生產(chǎn)的影響還要大。儀表穩(wěn)定性不好儀表維護(hù)量也大,，是儀表工不希望出現(xiàn)的事情,。
儀器儀表的可靠性
儀表可靠性是化工企業(yè)儀表工所追求的另一重要性能指標(biāo)?？煽啃院蛢x表維護(hù)量是相反相成的,，儀表可靠性高說明儀表維護(hù)量小，反之儀表可靠性差,，儀表維護(hù)量就大,。對于化工企業(yè)檢測與過程控制儀表，大部分安裝在工藝管道,、各類塔,、釜、罐,、器上,，而且化工生產(chǎn)的連續(xù)性，多數(shù)有毒,、易燃易爆的環(huán)境,，這些惡劣條件給儀表維護(hù)增加了很多困難,，一是考慮化工生產(chǎn)安全，二是關(guān)系到儀表維護(hù)人員人身安全,，所以化工企業(yè)使用檢測與過程控制儀表要求維護(hù)量越小越好,，亦即要求儀表可靠性盡可能地高。
隨著儀表更新?lián)Q代,，特別是微電子技術(shù)引入儀表制造行業(yè),，使儀表可告性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對這個性能指標(biāo)也越來越重視,，通常用平均*時間 MTBF來描述儀表的可靠性,。一臺全智能變送器的MTBF比一般非智能儀表如電動Ⅲ變送器要高10倍左右，它可高達(dá)100~390年,。