**章 自動化儀表的基本知識 1
1.1 自動化儀表概述 1
1.2 檢測技術的基本知識 2
1.2.1 檢測的誤差及處理 3
1.2.2 檢測儀表的分類 7
1.2.3 檢測儀表的性能指標 7
1.3 控制儀表的基本知識 11
1.3.1 過程控制儀表的分類 11
1.3.2 儀表的信號制式及信號標準 12
1.3.3 儀表的防爆知識及工程防爆措施 13
1.3.4 儀表的型號命名 15
本章小結 16
習題與思考題 17
實踐訓練項目一 過程控制系統和儀表的認知 17
第二章 工業生產過程中的變量檢測 21
2.1 壓力的檢測 21
2.1.1 基本知識 21
2.1.2 壓力表的分類 22
2.1.3 彈性式壓力計 24
2.1.4 霍爾式壓力計 28
2.1.5 霍爾片式壓力傳感器 28
2.1.6 應變式壓力計 29
2.1.7 壓電式壓力計 33
2.1.8 電容式差壓變送器 36
2.1.9 智能差壓變送器 38
2.2 物位的檢測 40
2.2.1 基本知識 40
2.2.2 直讀式液位計 41
2.2.3 浮力式液位計 43
2.2.4 靜壓式液位計 44
2.2.5 電容式液位計 49
2.2.6 超聲波式液位計 51
2.2.7 雷達式物位計 53
2.3 流量的檢測 55
2.3.1 流量檢測的基本知識 55
2.3.2 差壓式流量計 56
2.3.3 轉子流量計 62
2.3.4 容積式流量計(橢圓齒輪流量計) 66
2.3.5 電磁流量計 68
2.3.6 葉輪式流量計 69
2.4 溫度的檢測 74
2.4.1 基本概念 74
2.4.2 膨脹式溫度計 77
2.4.3 熱電偶溫度計 80
2.4.4 熱電阻溫度計 91
2.4.5 非接觸式溫度計 94
2.5 成分自動檢測儀表 96
2.5.1 分析儀表的基本知識 96
2.5.2 熱導式氣體分析器 97
2.5.3 RD-004型氫分析器 97
2.5.4 氧化鋯氧分析儀 98
2.5.5 紅外線氣體分析器 99
2.5.6 工業氣相色譜儀 101
2.5.7 色譜儀的運行 102
本章小結 103
習題與思考題 104
實踐訓練項目二 壓力變送器的認識和使用 105
實踐訓練項目三 熱電偶的使用及校驗 108
第三章 工業生產過程的控制儀表及其控制規律 113
3.1 過程控制儀表概述 113
3.2 自動控制系統的過渡過程和品質指標 114
3.2.1 控制系統的過渡過程 114
3.2.2 控制系統的品質指標 115
3.3 基本控制規律及其對系統過渡過程的影響 116
3.3.1 比例控制規律 117
3.3.2 比例積分控制規律 120
3.3.3 比例積分微分控制規律 122
3.4 模擬式控制器 125
3.4.1 DDZ-Ⅲ型儀表的特點 125
3.4.2 DDZ-Ⅲ基型控制器的結構原理 126
3.5 智能控制器 127
3.5.1 智能控制器的基本結構 127
3.5.2 智能控制器示例 129
3.6 執行器 130
3.6.1 執行器的分類及特點 130
3.6.2 氣動薄膜控制閥的結構和工作方式 131
3.6.3 控制閥的閥體類型 133
3.6.4 控制閥的流量特性 135
3.6.5 電—氣轉換器和閥門定位器 136
3.6.6 控制閥的選擇、安裝和維護 138
本章小結 140
習題與思考題 141
實踐訓練項目四 調節器、執行器的認識及使用 141
第四章 變量的簡單控制系統 145
4.1 過程控制系統概述 145
4.1.1 自動控制系統的組成 145
4.1.2 自動控制系統的分類 147
4.2 簡單控制系統的結構組成及工作原理 147
4.3 被控變量與操縱變量的選擇 148
4.3.1 被控變量的選擇 148
4.3.2 操縱變量的選擇 149
4.4 控制器控制規律與正反作用的選擇 151
4.4.1 控制器控制規律的選擇 151
4.4.2 控制器正、反作用的選擇 152
4.5 控制器參數的工程整定 153
4.5.1 臨界比例度法 154
4.5.2 衰減曲線法 154
4.5.3 經驗湊試法 156
4.6 測量變送器的選擇與分析 157
4.6.1 測量過程的誤差分析 157
4.6.2 測量過程的動態特性 158
本章小結 159
習題與思考題 159
實踐訓練項目五 液位單回路控制系統 161
第五章 復雜控制系統的案例及其分析 165
5.1 串級控制系統 165
5.1.1 串級控制系統的結構及工作原理 165
5.1.2 串級控制系統的調試方法 169
5.1.3 串級控制系統的設計分析 171
5.1.4 串級控制系統的工業應用 173
5.2 比值控制系統 175
5.2.1 比值控制系統概述 175
5.2.2 比值控制系統的工業應用 182
5.3 前饋控制系統 184
5.3.1 前饋控制系統的結構 184
5.3.2 前饋控制系統的工業應用 188
本章小結 191
習題與思考題 191
實踐訓練項目六 液位串級控制系統 192
第六章 多變量過程控制系統的應用 196
6.1 均勻控制系統 196
6.1.1 均勻控制系統的概念 196
6.1.2 均勻控制系統的工業應用 197
6.2 分程控制系統 198
6.2.1 分程控制系統的概念 198
6.2.2 分程控制系統的工業應用 200
6.3 選擇性控制系統 203
6.3.1 選擇性控制系統的概念 203
6.3.2 選擇性控制系統的工業應用 204
本章小結 206
習題與思考題 207
第七章 工業生產過程自動控制的典型案例分析 208
7.1 傳熱過程的自動控制 208
7.1.1 換熱器的溫度控制 208
7.1.2 蒸汽加熱器的溫度控制 209
7.1.3 冷卻器的溫度控制 210
7.2 精餾塔生產過程的自動控制 211
7.2.1 精餾塔的控制目標 211
7.2.2 精餾塔的干擾因素 212
7.2.3 精餾塔的基本控制方案 212
7.3 鍋爐生產過程的自動控制 214
7.3.1 單沖量液位控制系統 215
7.3.2 雙沖量液位控制系統 215
7.3.3 三沖量液位控制系統 216
本章小結 216
習題與思考題 216
第八章 過程控制工程設計基礎 218
8.1 工程設計的基本知識 218
8.1.1 字母代號 218
8.1.2 圖形符號 220
8.1.3 儀表位號及編制方法 220
8.2 工程設計的實例分析 221
本章小結 223
習題與思考題 224
附錄 K型鎳鉻鎳硅(鎳鉻鎳鋁)熱電偶分度表 225
參考文獻 230