自动检测技术(第二版)

绪论1

一、检测与控制装置在工业生产过程中的作用/1

二、检测技术与控制装置的工程应用/2

三、检测技术与控制装置的展望/3

四、本课程的特点及学习方法/4

回顾与练习/4

第一章 检测与控制基础 5

思考与交流/5

第一节 自动检测与控制/5

一、自动检测技术与检测仪表/5

二、自动控制技术与控制装置/7

第二节 测量误差与仪表质量指标/8

一、测量过程的误差分析/8

二、仪表质量指标的确定/10

第三节 技术拓展——现场仪表使用中的防护/12

一、防爆问题/12

二、防腐蚀问题/12

三、防冻及防热问题/13

四、现场仪表接地/16

五、防尘及防震问题/17

回顾与练习/17

第二章 压力检测及仪表 18

思考与交流/18

第一节 概述/18

一、压力检测的工程概念/18

二、压力标准量值的传递/19

三、压力检测仪表的类型/20

第二节 就地指示型压力测量仪表/20

一、弹性元件的基本特性/21

二、弹簧管压力表/22

第三节 电远传型压力测量仪表/24

一、压力(差压) 变送器的构成与特性/25

二、电容式压力(差压) 变送器/27

三、扩散硅式压力(差压) 变送器/31

四、智能变送器/32

第四节 压力检测仪表的使用/35

一、压力表的选用/35

二、压力表的安装/36

三、压力(差压) 变送器的使用与维护/38

四、压力表的校验/39

第五节 技术拓展——现场总线变送器/40

一、现场总线的概念/40

二、现场总线变送器/41

三、现场总线变送器的多变量测量/41

四、现场总线智能变送器的日常维护/41

回顾与练习/42

第三章 物位检测及仪表 44

思考与交流/44

第一节 概述/44

一、物位测量的工程特性/44

二、物位检测仪表的类型/45

第二节 接触式液位测量仪表/45

一、静压式液位检测仪表/45

二、浮力式液位检测仪表/49

第三节 非接触式物位测量仪表/55

一、超声波液位计/55

二、雷达物位计/57

第四节 物位检测系统的仪表应用/59

一、物位仪表的选用/59

二、油罐的液位测量/61

第五节 技术拓展——光电检测技术/63

一、光源/63

二、光电器件/64

三、技术应用/67

回顾与练习/70

第四章 流量检测与仪表 72

思考与交流/72

第一节 概述/72

一、流量检测的工程知识/72

二、流量检测仪表的类型/73

第二节 速度式流量测量仪表/73

一、差压式流量检测仪表/73

二、转子流量计/81

三、电磁流量计/85

四、涡街流量计/92

第三节 质量式流量测量仪表/96

一、工作原理/97

二、微动流量计的性能特点/100

三、安装和调整/100

第四节 容积式流量仪表/101

一、椭圆齿轮流量计/101

二、腰轮流量计/102

三、煤气表/102

四、水表/104

第五节 流量检测系统的仪表选用/106

第六节 技术拓展——光纤检测技术/108

一、光纤传感器的组成/108

二、光纤传感器的类型/109

三、光纤传感器的应用/110

回顾与练习/114

第五章 温度检测与仪表 117

思考与交流/117

第一节 温度与温标的热力学特性/117

一、温度的概念/117

二、温标/118

三、温度检测的主要方法/120

第二节 接触式温度测量仪表/121

一、热电偶温度仪表/121

二、热电阻温度仪表/132

三、热敏电阻传感器/136

四、温度变送器/138

第三节 非接触式温度测量仪表/144

一、辐射测温原理/144

二、辐射测温方法/145

三、光学高温计/146

四、辐射温度计/147

五、比色温度计/147

第四节 温度检测系统仪表的选用/148

一、常用测温仪表的测量范围及特点/148

二、常用测温仪表的选用/149

第五节 技术拓展——显示技术/150

一、模拟式显示仪表/151

二、数字式显示仪表/153

三、屏幕显示/158

回顾与练习/163

第六章 成分检测与仪表 165

思考与交流/165

第一节 成分检测的工程知识/165

一、成分检测的特点/165

二、成分检测的过程/166

三、成分检测的静态特性和影响静态特性的误差因素及排除措施/167

四、成分检测的动态特性/167

五、分析仪表的主要技术特性/168

第二节 生产过程在线分析系统的构成与特性分析/168

一、单一组分气体含量的在线分析/168

二、多组分气体含量的在线分析/173

第三节 环保监测系统的构成与特性分析/177

一、环保监测的工程特点/177

二、半导体气敏传感器/180

三、温差火灾报警传感器/182

四、烟雾传感器/182

五、瓦斯检测仪/182

第四节 技术拓展——软测量技术/184

一、辅助变量的选择/185

二、输入数据的处理/185

三、软测量模型的建立/186

四、软测量模型的在线校正/187

回顾与练习/187

第七章 控制装置 189

思考与交流/189

第一节 自动控制系统/189

一、自动控制系统的构成特性/189

二、自动控制系统的联络信号与传输方式/190

三、基本控制规律的特性分析/191

第二节 控制装置/197

一、模拟式控制装置/197

二、PLC可编程控制器/199

三、集散控制系统/203

第三节 技术拓展——虚拟仪器技术/208

一、虚拟仪器技术的组成/208

二、虚拟仪器技术的特点/209

回顾与练习/210

第八章 执行装置 212

思考与交流/212

第一节 执行装置的组成及分类/212

第二节 执行机构/215

一、气动薄膜式执行机构/215

二、气动活塞式执行机构/216

三、电动执行机构/216

第三节 调节机构/219

一、阀体的结构类型/220

二、阀芯结构型式/225

三、上阀盖型式/226

第四节 执行装置的选用/227

一、控制阀的作用方式及选用/227

二、调节机构的流量特性及选用/229

三、控制阀口径的计算/232

第五节 辅助装置/245

一、电/气转换器与电/气阀门定位器/245

二、安全栅/247

三、配电器/250

第六节 技术拓展——检测与控制装置的应用/251

回顾与练习/253

附录 255

附录一 控制阀选择资料/255

附录二 常用热电偶、热电阻分度表/268

参考文献 271 2100433B

《自动检测技术与控制装置——信息化教程》共分八个主要部分,对生产过程中检测技术及控制装置的技术知识进行了系统叙述。第一章介绍了生产过程中检测及误差的基本概念,传感器(变送器)的基础知识等。第二章到第六章,介绍了生产过程中压力、流量、温度、物位和成分等传感器(变送器)的结构、原理、使用和维护防护等技术知识。第七、第八章介绍了生产过程中应用的基本控制方法及控制、执行装置。书中对新型的智能传感器、控制器、执行机构,也做了相应的介绍。

本书除作为专业教材外,也可供从事其他相关类型行业(石油化工、轻工、林业、电厂等)的自动化工程技术人员阅读参考。

本书是有关过程参数检测和自动化仪表系统的基础理论和应用技术的教材。

全书分为五篇共20章。第一篇中第1、2章介绍检测和仪表的基本知识及误差分析方法，第3章介绍检测技术基本方法；第二篇中第4章至第9章分别介绍温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析等参数的检测方法；第三篇中第10章介绍自动化仪表特性及发展，第11章至第14章分别介绍仪表系统中的变送、显示、调节和执行等单元；第四篇中第15章、第16章分析和讨论由仪表构成的计算机控制系统和现场总线控制系统的相关技术及其发展趋势；第五篇中第17章至第20章介绍现代检测与仪表技术。

本书作为高校自动化及相关专业的本科生教材，亦可满足相关研究生和工程技术人员的需要。