常规控制

常规控制简单调节系统

一般是由一个测量元件、调节器和执行器组成的控制系统，生产过程中的控制大多数属于这一类。它可以是使变量保持在常数的定值调节，也可以是使变量跟踪变化的随动调节。调节系统中的调节器可以具有三种不同的调节作用：①比例作用，改变比例放大倍数（或其倒数称为比例度）可以增减调节能力的大小。②积分作用，改变积分时间可以增减调节系统的稳定性，还能消除比例调节所产生的余差。③微分作用，可以得到更好的效果，克服滞后对系统的影响，提高调节质量。综合考虑调整这三种作用，可以满足一般的控制要求，适应性很广，对各种工艺参数的控制都可采用。

常规控制复杂调节系统

在质量要求较高和某些特殊需要情况下，简单调节系统不满足要求时，需改进设计，选取、补充某些仪表，使系统不同程度地复杂化。常用的几种是：

串级调节

在简单调节回路中，选取干扰影响特别明显的一个中间变量，附加一个调节器，组成内调节回路（或副调节回路），用来初步克服干扰的影响，同时用原回路（称主回路）中的调节器（主调节器）的输出作为副调节器的给定值，使副调节器跟随此值达到进一步的精细调节。这是用一个内回路对主要干扰影响进行初调的控制系统。例如：一个用蒸汽加热控制对象的温度调节，往往由于各用汽设备负荷变化而使蒸汽流量波动极大，影响温度的正常调节。为了克服这个问题，可以取加热蒸汽的压力作为中间变量,组成一个内回路,然后以被调节温度的信号与规定温度值之差送至主调节器，最后将主调节器的输出作为压力调节器的给定值。串级调节的质量往往比简单调节更好，但使用不当则将适得其反。

前馈调节

干扰较大且可测时,可在干扰出现时,测取其信号，经前馈调节器修正后，送作反馈调节器的给定值，使其在调节过程中，能够在干扰影响被调节量之前，先行采取克服的措施。因此，前馈调节也称超前调节。例如：精馏塔(见精馏设备)进料量的改变对产品质量影响很大,但因滞后大，若等影响到产品质量后,再反馈至调节器进行调节,则调节措施很不及时,调节效果差。如果采用前馈调节，就可以有效地克服精馏塔进料量对产品质量的影响。前馈调节器中的静态修正部分，是按物料或能量平衡，把干扰量换算至所需的调节量。动态修正部分则是按所需调节措施的缓急而定。

均匀调节

生产中常有前一设备的产品直接用作后续设备的进料，此物质的流量必须同时满足前后两个设备的生产要求。前者希望生产多少,流出多少;后者则要求进料平稳。两个要求是矛盾的。均匀调节是解决这一矛盾的措施,调节结果使流量尽量不变，或缓慢变化,只有在危及各设备的安全生产时，才采取极端的措施。调节系统多为串级形式，而调节器多为宽比例（放大倍数较小）的比例调节器。

分程调节

在需用不同的手段分阶段地控制一个参数时，采用这种调节。例如:一个反应器的温度调节,在正常温度范围内用水冷却即可，但温度达高限后需用冷冻水冷却，低于低限时，需用蒸汽加热，方能保持正常反应。满足这种需要的调节称分程调节。它由一个测量元件、调节器及三个调节阀组成系统，由三个调节阀分别控制冷水、冷冻水和蒸汽的流量。冷水阀通常调整到当温度在低限时全关，高限时全开；冷冻水阀在温度高限时全关，温度超过高限时开启；蒸汽阀在温度低限时全关，再低时开启。为了避免冷水及冷冻水阀在超高限时同时开启，还要增加一个冷水阀超高限自动关闭的装置。这样，就可以进行分程调节。分程调节系统的调节质量类似简单调节，若需提高，宜采用串级调节、前馈调节等改进措施。

取代调节

也称超驰调节或选择性调节。这是对生产进行软保护的一种设计。例如：一个用液氨蒸发进行冷却的换热器，正常控制是按被冷却物料出口温度的高低来调节进入换热器的液氨。这可由一个简单的温度调节系统来执行。但是，当负荷出现特大上升，在液氨增加到全部淹没换热面积的最高液位后，仍未能冷却到额定温度时，调节器势必指令进一步加大液氨供应量，这一增加根本不能加大冷却作用，反而会使气化的氨严重带液，以致在其重新压缩液化过程中，由于带液而造成压缩机损坏的重大事故，只好被迫停车。正确的调节措施应采用一个与正常调节器并列的取代调节器，其测量信号是换热器中液氨的液位。两个调节器的输出同时接入低值选择器，用选中的输出去指挥液氨的调节阀。若调节阀是气开式，取代调节器的输出可调整到比正常输出高得多的信号，达到最高液位时就突然地改变到很低的输出，这时选择器将代替正常调节器的输出送至液氨调节阀使其关闭。在液位脱离险区恢复正常时，取代调节器又有很高的输出，经选择器又将调节任务归还给正常调节器。

用常规装置（由调节器、测量元件和执行器等仪器仪表组成）根据一般规律所进行的一种自动控制系统。最简单的常规控制只用一只仪表即可达到目的，复杂的需要多只以至几十只仪表才能奏效。有的文献也称常规控制为模拟控制，这是与数字控制相对而得名的。前者对变量的测量显示及其信号的传输都是按连续的模拟量进行的，而后者则是按断续的数字量进行的。从控制系统的组成看，最简单的自立式控制，诸如压力容器自动放气的自动装置，杠杆或钟罩式液位和流量的调节装置都属此类。这类装置虽然简单，若运用得当，效果良好。

控制继电器通用继电器

通用继电器是可用作电压继电器、欠电流继电器、中间继电器和时间继电器的直流电磁式继电器。它以结构简单、维修方便、成本低而被广泛用于低压控制系统。

通用继电器作为电压继电器使用时,吸引电压可在30%~50%Un的范围内调节,释放电压可在7%~20%Un的范围内调节;作为欠电流继电器使用时,吸引电流可在30%~65%In的范围内调节;作为时间继电器使用时.断电延时范围为0.3~5s。对它的返回系数不作规定。但作过电流或过电压继电器使用时,返回系数小于1;作欠电流或欠电压继电器使用时,返回系数大于1。

常用的通用继电器有K18型、K3型、具有双线圈的K3-S型、高返回系数的K9、K10型、交流的K4型以及小型的KX型等产品。

K18系列产品的额定绝缘电压为440V,作电压继电器和时间继电器时的额定工作电压有24、48、110、220、440V五级,作欠电流继电器时的额定电流有1.6、2.5、4、6、10、16、25、40、63、100、160、250、400、630A等十四级。额定操作频率一般为1200次/h(作时间继电器时除外)。触头的额定电压为AC380V及DC220V,约定发热电流为10A,机械寿命为1000万次,电寿命为50万次。

控制继电器电流继电器

电流继电器一般可兼作过电流和欠电流继电器,用于电动机的起动控制和过载保护。

常用的过电流继电器产品有KA12、KA14及KA18等系列。KA12系列适用于额定电压为AC380V(50Hz)、DC440V及以下的电路,供交流绕线式电动机和直流电动机起动控制及过载保护用。它具有以甲基硅油为阻尼系统,故其保护特性为反时限的。其线圈电流由1A至300A分12级。触头额定电流为5A。KA14及KA18系列产品的线圈额定电流由1A至1500A分15级,且有高返回系数产品。

控制继电器中间继电器

中间继电器主要起扩大触头数量及触头容量用。从本质上来说,它仍属电磁式电压继电器,但其动作参数无需调整,对其返回系数亦无要求。

继电器的电磁系统采用螺管式电磁铁。线圈通电时,动铁心被吸向锥形挡铁,并带动横梁,使两侧的动触头支架向上运动,令触点进行转换。线圈断电后,在反力弹簧作用下,动铁心和动触点支架均恢复原位。

常规观测气温常规观测

在常规观测中，对于气温观测，包括最高、最低和干湿球温度的观测，通常采用玻璃液体温度表。这种温度表是利用装在玻璃容器中的测温液体，随温度改变引起体积膨胀，从液柱位置的变化来测定温度。玻璃液体温度表的感应部分是一充满测温液的球部，与它相连的是一根一端封闭，粗细均匀的毛细管。温度变化引起玻璃管内测温液体体积的变化，使得测温液进入毛细管内，从而毛细管内液柱长度改变，故液柱长度的改变量与温度的变化成正比，温度升高或降低，毛细管中的液柱伸长或缩短。液体的体积相对于其容器的变化量是由毛细管中液体长度的变化来指示的;用标准温度表来校准，可以把温度标度刻在表柱上，或是刻在一个紧固在表柱上的单独标尺上。

温度表使用何种液体，取决于所需测量的温度范围。水银可用于在其凝固点(-38. 3℃)以上的温度;而酒精或其他的纯有机液体用于较低温度。玻璃应当是经认可适用于温度表的一种“标准”玻璃或“硅酸硼”玻璃。玻璃球要制成既有适当强度又薄到便于热量传入或传出球部及其内装液体。对于一个给定的表柱长度，细窄的管腔使毛细管中的液体在给定的温度变化中可以有较大的移动，但却减少了温度表可使用的温度范围。温度表在进行刻度之前，应当进行适当的热处理以减少玻璃老化引起的缓慢变化。

根据台站观测经验，水银最高温度表对温度值的感应有滞后惯性，它起到了平滑最高温度的作用，另外，在最高温度出现之后，随着温度下降，最高温度表水银柱往往还发生稍微回缩的现象。这也是造成人工站的日最高测值小于自动站测值的原因。

常规观测积雪常规观测

积雪作为影响中国气候的的关键因子，一直是气象工作者关注的焦点.目前，积雪监测的手段有卫星遥感和常规观测两大类。中国常规观测积雪的年代较长，可以提供积雪深度和日数，但其缺点是空间上不均匀性，而积雪往往集中在山区，那里积雪年际变化最为显著，但通常无测站分布。中国气候工作者曾利用以上两类积雪资料，对高原与欧亚积雪分布演变规律和积雪与中国降水及东亚季风的相互关系进行了大量研究，所得的结论不尽相同，有时甚至是相反的。这给业务工作中对相关结论的应用造成一定的困难。

积雪常规观测牵涉积雪一般物理、力学特性, 例如积雪颗粒形状、自由水含量等。这些特性参数能在野外借助于肉眼、徒手或者简单仪器直接观测, 无需精密仪器和严格实验条件。同时, 这些参数广泛应用, 具有实际意义。

积雪特性取决于积雪结构, 而积雪结构和大气中的雪晶形状、规模、降落过程以及雪在地表堆积后的变质过程密切相关。

野外搜集积雪资料的过程通常是: 首先测量夯锤硬度数, 然后在其附近隔开一定距离的地方挖雪坑, 观测积雪特性的有关参数。搜集的资料、数据经过分析、计算后, 绘成用字母、图示符号及测量值表达的积雪剖面图。这样的图件和搜集的资料、数据等构成积雪研究的基本资料, 在积雪特性的描述中, 广泛采用这种图表。

常规观测沙尘暴常规观测

沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴四个等级，常规观测中，用水平能见度(后统称能见度)来衡量，当能见度小于10公里为浮尘;能见度在1到10公里之问为扬沙;能见度小于1公里为沙尘暴;小于500米为强沙尘暴。目前的气象台站是依靠人工常规观测来确定能见度和沙尘暴天气现象，存在一定的人为误差。随着沙尘暴监测站的建立，沙尘观测仪器逐步使用，业务中可以得到器测能见度、PM10等连续、定量的观测数据，同时也有一些学者对沙尘器测资料的使用做了分析。

常规观测与器测的比较：

（1）器测资料与常规观测资料的相关性较好，且器测资料之问的相关性更好。由于避免了水平能见度观测过程中，人为误差的影响，器测资料更具有连续稳定性。

（2）器测能见度与能见度的变化趋势一致，r =0. 767，相关显著，但器测能见度与能见度存在系统性偏差。当能见度小于2KM时，器测能见度的值较能见度大;当能见度大于2KM时，器测能见度比能见度小。且能见度小时，两者数值接近，当能见度增大时，两者差异明显增大。

（3）给出了器测能见度业务应用修正方案:当器测能见度<1000米时，Y二一1. 964十8. 799X-6.505 X2;当1000<器测能见度X2000米时，Y二一1. 491十2. 213X-0. 274X3;当器测能见度>2000米时，Y=-2. 798十4.497X-0.207X2 （Y为修正后的能见度，X为器测能见度)。

（4）PM10与器测能见度有明显的负相关，r二一0. 814，通过了相关性的显著性检验，且有较好的曲线拟合关系。器测能见度与PM10的拟合函数为Y=6.604X0.9998X (Y为器测能见度，X为PM10)。

常规观测降雨量常规观测

在天气气候研究中，降雨量的变化是一个地区气候变化最直接、最敏感的因素，降雨量的变化直接影响当地的工农业生产。特别是在气候变化异常的情况下，干旱和洪涝频繁发生，而洪涝、干旱、暴雨、连阴雨等灾害天气与降雨量、雨日的多少有关。陕

人工观测雨量计 ：分辨力为1mm的人工观测式雨量器，它的承雨口组件安装在室外，储水瓶放置于室内，用于人工观测降水量，可方便地用于大雨、暴雨观测及可能发生的山洪、山体滑波警示。

组成及工作原理：本雨量器由口径为200mm的标准承雨口、滤网、外筒、带水平座的底座组件、引水管、、储水瓶组成。承雨口组件安装在室外或屋顶、储水瓶安装在室内，降水时承雨口承接的雨水经滤网、引水管注入储水瓶，储水瓶的有效容积为160mm降水量，瓶上的刻度值为1mm降水量，可以方便地用于人工观测降水量和因暴雨引发的山洪、山体滑波警示。在每次降水后，只需将储水瓶中的水倒出，然后将引水管重新插入到储水瓶中即可进行下一次降水过程的观测。本型雨量器的承雨口、滤网采用进口高强度耐辐照的塑料合金制造，储水瓶用进口高强度材料制造，仪器造型美观、坚固耐久。

常规静态测量是采用两台(或两台以上) GPS接收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测45 分钟以上的时间。

这种模式一般可以达到5mm 1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网、建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。2100433B