自动检测技术与控制装置

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。

在实际应用中，一般采用下列装置进行位置的直接控制：速度自动调节器（SAR）的控制装置，应用于控制精度高的场合； 直流恒压速度调节器（DCCP） 的控制装置，应用于控制精度要求不高和动作不太频繁的场合； 脉冲电机调节速度变阻器（SSRH） 的控制装置，应用于调速精度高、速度偏差较小的场合；采用液压控制装置来实现位置控制，应用于调速精度很高的场合。

提高位置控制精度和可靠性的措施是： 消除间隙对控制精度的影响；为了保证设定可靠，应进行必要的重复设定；为了避免偶然事件发生，必须检查控制回路联锁条件是否得到满足。