自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與控制裝置——信息化教程（第二版）

緒論1

一、檢測(cè)與控制裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程中的作用/1

二、檢測(cè)技術(shù)與控制裝置的工程應(yīng)用/2

三、檢測(cè)技術(shù)與控制裝置的展望/3

四、本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法/4

回顧與練習(xí)/4

第一章 檢測(cè)與控制基礎(chǔ) 5

思考與交流/5

第一節(jié) 自動(dòng)檢測(cè)與控制/5

一、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)儀表/5

二、自動(dòng)控制技術(shù)與控制裝置/7

第二節(jié) 測(cè)量誤差與儀表質(zhì)量指標(biāo)/8

一、測(cè)量過程的誤差分析/8

二、儀表質(zhì)量指標(biāo)的確定/10

第三節(jié) 技術(shù)拓展——現(xiàn)場(chǎng)儀表使用中的防護(hù)/12

一、防爆問題/12

二、防腐蝕問題/12

三、防凍及防熱問題/13

四、現(xiàn)場(chǎng)儀表接地/16

五、防塵及防震問題/17

回顧與練習(xí)/17

第二章 壓力檢測(cè)及儀表 18

思考與交流/18

第一節(jié) 概述/18

一、壓力檢測(cè)的工程概念/18

二、壓力標(biāo)準(zhǔn)量值的傳遞/19

三、壓力檢測(cè)儀表的類型/20

第二節(jié) 就地指示型壓力測(cè)量?jī)x表/20

一、彈性元件的基本特性/21

二、彈簧管壓力表/22

第三節(jié) 電遠(yuǎn)傳型壓力測(cè)量?jī)x表/24

一、壓力(差壓) 變送器的構(gòu)成與特性/25

二、電容式壓力(差壓) 變送器/27

三、擴(kuò)散硅式壓力(差壓) 變送器/31

四、智能變送器/32

第四節(jié) 壓力檢測(cè)儀表的使用/35

一、壓力表的選用/35

二、壓力表的安裝/36

三、壓力(差壓) 變送器的使用與維護(hù)/38

四、壓力表的校驗(yàn)/39

第五節(jié) 技術(shù)拓展——現(xiàn)場(chǎng)總線變送器/40

一、現(xiàn)場(chǎng)總線的概念/40

二、現(xiàn)場(chǎng)總線變送器/41

三、現(xiàn)場(chǎng)總線變送器的多變量測(cè)量/41

四、現(xiàn)場(chǎng)總線智能變送器的日常維護(hù)/41

回顧與練習(xí)/42

第三章 物位檢測(cè)及儀表 44

思考與交流/44

第一節(jié) 概述/44

一、物位測(cè)量的工程特性/44

二、物位檢測(cè)儀表的類型/45

第二節(jié) 接觸式液位測(cè)量?jī)x表/45

一、靜壓式液位檢測(cè)儀表/45

二、浮力式液位檢測(cè)儀表/49

第三節(jié) 非接觸式物位測(cè)量?jī)x表/55

一、超聲波液位計(jì)/55

二、雷達(dá)物位計(jì)/57

第四節(jié) 物位檢測(cè)系統(tǒng)的儀表應(yīng)用/59

一、物位儀表的選用/59

二、油罐的液位測(cè)量/61

第五節(jié) 技術(shù)拓展——光電檢測(cè)技術(shù)/63

一、光源/63

二、光電器件/64

三、技術(shù)應(yīng)用/67

回顧與練習(xí)/70

第四章 流量檢測(cè)與儀表 72

思考與交流/72

第一節(jié) 概述/72

一、流量檢測(cè)的工程知識(shí)/72

二、流量檢測(cè)儀表的類型/73

第二節(jié) 速度式流量測(cè)量?jī)x表/73

一、差壓式流量檢測(cè)儀表/73

二、轉(zhuǎn)子流量計(jì)/81

三、電磁流量計(jì)/85

四、渦街流量計(jì)/92

第三節(jié) 質(zhì)量式流量測(cè)量?jī)x表/96

一、工作原理/97

二、微動(dòng)流量計(jì)的性能特點(diǎn)/100

三、安裝和調(diào)整/100

第四節(jié) 容積式流量?jī)x表/101

一、橢圓齒輪流量計(jì)/101

二、腰輪流量計(jì)/102

三、煤氣表/102

四、水表/104

第五節(jié) 流量檢測(cè)系統(tǒng)的儀表選用/106

第六節(jié) 技術(shù)拓展——光纖檢測(cè)技術(shù)/108

一、光纖傳感器的組成/108

二、光纖傳感器的類型/109

三、光纖傳感器的應(yīng)用/110

回顧與練習(xí)/114

第五章 溫度檢測(cè)與儀表 117

思考與交流/117

第一節(jié) 溫度與溫標(biāo)的熱力學(xué)特性/117

一、溫度的概念/117

二、溫標(biāo)/118

三、溫度檢測(cè)的主要方法/120

第二節(jié) 接觸式溫度測(cè)量?jī)x表/121

一、熱電偶溫度儀表/121

二、熱電阻溫度儀表/132

三、熱敏電阻傳感器/136

四、溫度變送器/138

第三節(jié) 非接觸式溫度測(cè)量?jī)x表/144

一、輻射測(cè)溫原理/144

二、輻射測(cè)溫方法/145

三、光學(xué)高溫計(jì)/146

四、輻射溫度計(jì)/147

五、比色溫度計(jì)/147

第四節(jié) 溫度檢測(cè)系統(tǒng)儀表的選用/148

一、常用測(cè)溫儀表的測(cè)量范圍及特點(diǎn)/148

二、常用測(cè)溫儀表的選用/149

第五節(jié) 技術(shù)拓展——顯示技術(shù)/150

一、模擬式顯示儀表/151

二、數(shù)字式顯示儀表/153

三、屏幕顯示/158

回顧與練習(xí)/163

第六章 成分檢測(cè)與儀表 165

思考與交流/165

第一節(jié) 成分檢測(cè)的工程知識(shí)/165

一、成分檢測(cè)的特點(diǎn)/165

二、成分檢測(cè)的過程/166

三、成分檢測(cè)的靜態(tài)特性和影響靜態(tài)特性的誤差因素及排除措施/167

四、成分檢測(cè)的動(dòng)態(tài)特性/167

五、分析儀表的主要技術(shù)特性/168

第二節(jié) 生產(chǎn)過程在線分析系統(tǒng)的構(gòu)成與特性分析/168

一、單一組分氣體含量的在線分析/168

二、多組分氣體含量的在線分析/173

第三節(jié) 環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與特性分析/177

一、環(huán)保監(jiān)測(cè)的工程特點(diǎn)/177

二、半導(dǎo)體氣敏傳感器/180

三、溫差火災(zāi)報(bào)警傳感器/182

四、煙霧傳感器/182

五、瓦斯檢測(cè)儀/182

第四節(jié) 技術(shù)拓展——軟測(cè)量技術(shù)/184

一、輔助變量的選擇/185

二、輸入數(shù)據(jù)的處理/185

三、軟測(cè)量模型的建立/186

四、軟測(cè)量模型的在線校正/187

回顧與練習(xí)/187

第七章 控制裝置 189

思考與交流/189

第一節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)/189

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成特性/189

二、自動(dòng)控制系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)與傳輸方式/190

三、基本控制規(guī)律的特性分析/191

第二節(jié) 控制裝置/197

一、模擬式控制裝置/197

二、PLC可編程控制器/199

三、集散控制系統(tǒng)/203

第三節(jié) 技術(shù)拓展——虛擬儀器技術(shù)/208

一、虛擬儀器技術(shù)的組成/208

二、虛擬儀器技術(shù)的特點(diǎn)/209

回顧與練習(xí)/210

第八章 執(zhí)行裝置 212

思考與交流/212

第一節(jié) 執(zhí)行裝置的組成及分類/212

第二節(jié) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)/215

一、氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)/215

二、氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)/216

三、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)/216

第三節(jié) 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)/219

一、閥體的結(jié)構(gòu)類型/220

二、閥芯結(jié)構(gòu)型式/225

三、上閥蓋型式/226

第四節(jié) 執(zhí)行裝置的選用/227

一、控制閥的作用方式及選用/227

二、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的流量特性及選用/229

三、控制閥口徑的計(jì)算/232

第五節(jié) 輔助裝置/245

一、電/氣轉(zhuǎn)換器與電/氣閥門定位器/245

二、安全柵/247

三、配電器/250

第六節(jié) 技術(shù)拓展——檢測(cè)與控制裝置的應(yīng)用/251

回顧與練習(xí)/253

附錄 255

附錄一 控制閥選擇資料/255

附錄二 常用熱電偶、熱電阻分度表/268

參考文獻(xiàn) 271 2100433B

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與控制裝置——信息化教程》共分八個(gè)主要部分,對(duì)生產(chǎn)過程中檢測(cè)技術(shù)及控制裝置的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)敘述。第一章介紹了生產(chǎn)過程中檢測(cè)及誤差的基本概念,傳感器(變送器)的基礎(chǔ)知識(shí)等。第二章到第六章,介紹了生產(chǎn)過程中壓力、流量、溫度、物位和成分等傳感器(變送器)的結(jié)構(gòu)、原理、使用和維護(hù)防護(hù)等技術(shù)知識(shí)。第七、第八章介紹了生產(chǎn)過程中應(yīng)用的基本控制方法及控制、執(zhí)行裝置。書中對(duì)新型的智能傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu),也做了相應(yīng)的介紹。

本書除作為專業(yè)教材外,也可供從事其他相關(guān)類型行業(yè)(石油化工、輕工、林業(yè)、電廠等)的自動(dòng)化工程技術(shù)人員閱讀參考。

在實(shí)際應(yīng)用中，一般采用下列裝置進(jìn)行位置的直接控制：速度自動(dòng)調(diào)節(jié)器（SAR）的控制裝置，應(yīng)用于控制精度高的場(chǎng)合； 直流恒壓速度調(diào)節(jié)器（DCCP） 的控制裝置，應(yīng)用于控制精度要求不高和動(dòng)作不太頻繁的場(chǎng)合； 脈沖電機(jī)調(diào)節(jié)速度變阻器（SSRH） 的控制裝置，應(yīng)用于調(diào)速精度高、速度偏差較小的場(chǎng)合；采用液壓控制裝置來實(shí)現(xiàn)位置控制，應(yīng)用于調(diào)速精度很高的場(chǎng)合。

提高位置控制精度和可靠性的措施是： 消除間隙對(duì)控制精度的影響；為了保證設(shè)定可靠，應(yīng)進(jìn)行必要的重復(fù)設(shè)定；為了避免偶然事件發(fā)生，必須檢查控制回路聯(lián)鎖條件是否得到滿足。