過程測控技術(shù)及儀表裝置

第1章緒論
1.1過程測控儀表在自動控制系統(tǒng)中的作用和發(fā)展?fàn)顩r1
1.1.1過程測控儀表在自動控制系統(tǒng)中的作用1
1.1.2過程測控儀表發(fā)展?fàn)顩r2
1.2測控儀表主要相關(guān)基礎(chǔ)知識4
1.2.1儀表主要性能指標(biāo)5
1.2.2測量誤差6
1.2.3測量誤差與儀表精度等級的關(guān)系7
1.3化工過程生產(chǎn)安全防爆技術(shù)簡介8
思考題與習(xí)題9
第2章溫度檢測
2.1溫度檢測方法10
2.2熱電偶11
2.2.1熱電偶工作原理11
2.2.2熱電偶種類12
2.2.3熱電偶結(jié)構(gòu)13
2.2.4補(bǔ)償導(dǎo)線14
2.2.5熱電偶參比端溫度補(bǔ)償14
2.2.6熱電偶串、并聯(lián)線路16
2.3熱電阻16
2.3.1金屬熱電阻16
2.3.2半導(dǎo)體熱敏電阻17
2.4熱電偶、熱電阻的選用18
2.4.1選擇18
2.4.2安裝18
2.4.3使用19
2.5輻射式測溫儀表19
2.6光纖溫度傳感器21
思考題與習(xí)題21
第3章壓力檢測
3.1壓力單位和壓力檢測方法22
3.1.1壓力的單位22
3.1.2壓力的表示方法23
3.1.3壓力的檢測方法23
3.2常用壓力檢測儀表23
3.2.1彈性式壓力表23
3.2.2液柱式壓力計25
3.2.3負(fù)荷式壓力計25
3.2.4壓力傳感器25
3.2.5壓力開關(guān)28
3.3壓力表的選用29
思考題與習(xí)題29
第4章流量檢測
4.1流量基本概念和檢測方法30
4.1.1流量基本概念30
4.1.2流量檢測的主要方法31
4.2體積式流量計32
4.2.1差壓流量計32
4.2.2電磁流量計42
4.2.3轉(zhuǎn)子流量計45
4.2.4渦輪流量計47
4.2.5旋渦流量計47
4.2.6超聲流量計48
4.2.7容積流量計48
4.3質(zhì)量流量計50
4.3.1科里奧利質(zhì)量流量計50
4.3.2熱式質(zhì)量流量計52
4.3.3間接式質(zhì)量流量計54
4.4流量測量儀表現(xiàn)場校驗54
4.4.1零點(diǎn)校驗55
4.4.2示值校驗55
4.5流量檢測儀表的選用57
4.5.1儀表選型步驟57
4.5.2按儀表性能方面選用59
4.5.3按流體特性方面選用60
4.5.4安裝條件方面61
4.5.5環(huán)境條件方面62
4.5.6經(jīng)濟(jì)方面63
思考題與習(xí)題64
第5章物位檢測
5.1物位檢測方法65
5.2常用物位檢測儀表66
5.2.1浮力式液位計66
5.2.2差壓式液位計66
5.2.3電容式物位計68
5.2.4超聲波物位計69
5.2.5核輻射式物位計70
5.2.6雷達(dá)物位計70
5.2.7伺服液位計71
5.2.8磁致伸縮液位計72
5.2.9物位開關(guān)72
5.3物位檢測儀表的選用73
思考題與習(xí)題74
第6章成分分析儀表
6.1成分分析方法75
6.1.1熱導(dǎo)式氣體成分檢測75
6.1.2磁導(dǎo)式含氧量檢測76
6.1.3氧化鋯分析器77
6.1.4紅外線成分檢測77
6.1.5電導(dǎo)式濃度監(jiān)測78
6.1.6色譜分析78
6.1.7酸度（pH）檢測80
6.1.8濕度檢測81
6.1.9密度檢測81
6.1.10水質(zhì)濁度計82
6.1.11溶解氧分析儀82
6.1.12微量氧分析儀83
6.1.13可燃?xì)怏w及有毒氣體報警器84
6.2成分、物性檢測的靜態(tài)特性84
6.3成分、物性檢測的動態(tài)特性85
思考題與習(xí)題86
第7章顯示儀表
7.1模擬式顯示儀表88
7.1.1電子電位差計88
7.1.2電子自動平衡電橋90
7.2數(shù)字式顯示儀表91
7.2.1數(shù)顯儀表的分類91
7.2.2數(shù)顯儀表的主要技術(shù)指標(biāo)91
7.2.3數(shù)顯儀表的基本組成92
7.3新型顯示儀表95
7.3.1顯示儀表發(fā)展動態(tài)96
7.3.2無紙記錄儀97
7.3.3虛擬顯示儀表97
思考題與習(xí)題98
第8章變送器
8.1變送器的構(gòu)成99
8.1.1模擬變送器的構(gòu)成99
8.1.2智能變送器的構(gòu)成100
8.1.3量程調(diào)整、零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移101
8.2差壓變送器102
8.2.1電容式差壓變送器102
8.2.2壓阻式差壓變送器111
8.2.3智能式差壓變送器113
8.3溫度變送器114
8.3.1模擬式溫度變送器114
8.3.2一體化溫度變送器126
8.3.3智能式溫度變送器127
思考題與習(xí)題128
第9章執(zhí)行器
9.1執(zhí)行器的基本概念129
9.1.1執(zhí)行器的組成129
9.1.2執(zhí)行器的作用方式129
9.2電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)130
9.3氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)130
9.3.1薄膜式131
9.3.2活塞式132
9.4控制閥133
9.4.1控制閥結(jié)構(gòu)133
9.4.2控制閥類型133
9.4.3控制閥的流量特性135
9.5閥門定位器139
9.5.1氣動閥門定位器139
9.5.2電氣閥門定位器140
9.5.3智能閥門定位器141
9.6控制閥的選用142
9.6.1控制閥結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)的選擇142
9.6.2控制閥流量特性的選擇144
9.6.3控制閥口徑的確定145
9.7自力式調(diào)節(jié)閥 146
9.7.1自力式壓力調(diào)節(jié)閥146
9.7.2自力式溫度調(diào)節(jié)閥147
9.7.3自力式流量調(diào)節(jié)閥148
9.8數(shù)字閥和智能控制閥148
9.8.1數(shù)字閥148
9.8.2智能控制閥149
思考題與習(xí)題149
第10章控制器
10.1控制器的基本概念150
10.1.1控制規(guī)律150
10.1.2PID控制規(guī)律及其特點(diǎn)151
10.2PID算法實(shí)現(xiàn)156
10.2.1模擬PID算法實(shí)現(xiàn)156
10.2.2離散PID算法實(shí)現(xiàn)157
10.2.3采用離散PID算法與連續(xù)PID算法的性能比較158
10.3基型控制器158
10.3.1原理方框圖159
10.3.2線路分析159
10.3.3基型控制器的使用168
10.4數(shù)字式控制器169
10.4.1數(shù)字式控制器的主要特點(diǎn)169
10.4.2數(shù)字式控制器的基本構(gòu)成170
思考題與習(xí)題173
第11章可編程控制器
11.1概述174
11.1.1可編程控制器174
11.1.2可編程控制器基本結(jié)構(gòu)175
11.1.3可編程控制器工作原理177
11.1.4可編程控制器的編程語言178
11.2常見可編程控制器及其應(yīng)用185
11.2.1西門子S7系列PLC概述185
11.2.2西門子S7系列PLC的應(yīng)用舉例187
思考題與習(xí)題189
第12章計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)
12.1計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)191
12.1.1計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)硬件組成191
12.1.2計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)軟件組成195
12.2典型的組態(tài)軟件197
12.2.1iFix組態(tài)軟件197
12.2.2組態(tài)王200
思考題與習(xí)題203
第13章集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線
13.1概述204
13.2集散控制系統(tǒng)205
13.2.1集散控制系統(tǒng)組成205
13.2.2集散控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)207
13.2.3典型集散控制系統(tǒng)及其應(yīng)用210
13.3現(xiàn)場總線219
13.3.1幾種常見的現(xiàn)場總線219
13.3.2實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)223
13.3.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)227
思考題與習(xí)題229
第14章現(xiàn)代測控技術(shù)與儀表
14.1軟測量技術(shù)230
14.1.1軟測量的概念230
14.1.2軟測量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法231
14.1.3軟測量建模技術(shù)232
14.2多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)233
14.2.1概述233
14.2.2多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)234
14.2.3多傳感器數(shù)據(jù)融合方法235
14.3虛擬儀器236
14.3.1概述236
14.3.2虛擬儀器結(jié)構(gòu)和硬件模塊237
14.3.3虛擬儀器的軟件技術(shù)238
14.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)239
14.4.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念和特點(diǎn)239
14.4.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)240
14.4.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)241
思考題與習(xí)題242
參考文獻(xiàn)