仪表总结各章小结

1、仪表及自动化仪表及自动化讲课：讲课： 40学时学时实验：实验： 8学时学时各章小结及要点各章小结及要点第一篇第一篇 过程测量仪表过程测量仪表第二篇第二篇 过程控制仪表过程控制仪表第三篇第三篇 过程控制系统过程控制系统第一篇第一篇 过程测量仪表过程测量仪表第一章第一章 概述概述第二章第二章 压力测量及变送压力测量及变送第三章第三章 物位测量及变送物位测量及变送第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送第五章第五章 温度测量及变送温度测量及变送 第一章第一章 概概 述述x，x a a，x r a，L q amax，L qmax?x正正 - x反反?，L h?x正正 - x反反?max ，L h m

2、ax 精度等级由仪表的最大引用误差和最大回差所决定。精度等级由仪表的最大引用误差和最大回差所决定。确定精度等级：确定精度等级：maxqq 允maxhq允 国家规定的精度等级国家规定的精度等级 仪表精度等级。仪表精度等级。q允允去掉去掉 号和号和 已知仪表精度等级、量程，则可知仪表的允许引用误差已知仪表精度等级、量程，则可知仪表的允许引用误差和允许绝对误差（即允许误差）。和允许绝对误差（即允许误差）。结论：结论：选择精度等级：选择精度等级：maxqq 允maxhq允 各种误差、回差、灵敏度及分辨力、精度等性能指标的各种误差、回差、灵敏度及分辨力、精度等性能指标的定义及概念。相互之间的关系。定义及

3、概念。相互之间的关系。第二章第二章 压力测量及变送压力测量及变送弹簧管压力表弹簧管压力表 弹性元件弹性变形弹性元件弹性变形 P(P) x 电容式变送器电容式变送器 差动电容差动电容 P(P)C如何将差压转化成电容？如何将差压转化成电容？四、压力仪表的选用与校验四、压力仪表的选用与校验 1. 选择选择 据测量值据测量值选选量程量程; 据误差要求据误差要求选选精度精度; 据介质性据介质性质及使用要求质及使用要求选选类型。类型。2. 校验校验 标准压力法标准压力法标准表法标准表法（标准表的选择原则标准表的选择原则 ）校验方法、注意问题。校验方法、注意问题。各种变送器的作用、输出与输入的换算关系、接线

4、方式。各种变送器的作用、输出与输入的换算关系、接线方式。一、弹性式压力计一、弹性式压力计二、压力、压差变送器二、压力、压差变送器三、其它压力传感器三、其它压力传感器 应变式压力传感器应变式压力传感器 压阻式压力传感器压阻式压力传感器第三章第三章 物位测量及变送物位测量及变送轴封膜片式结构轴封膜片式结构 力力(矩矩)平衡平衡 P(P)F(M)一、浮力式液位计一、浮力式液位计二、差压式液位计二、差压式液位计恒浮力式：恒浮力式：浮球式、磁翻转式、钢带式浮球式、磁翻转式、钢带式变浮力式：变浮力式：浮筒式物位计浮筒式物位计（液位、界位）（液位、界位）扭力管式结构扭力管式结构H浮力浮力Fx扭角扭角特点特点

5、静压原理：静压原理：应用液柱高度产生的静压。应用液柱高度产生的静压。压力式、差压式：压力式、差压式：零点正、负迁移判断、计算方法。零点正、负迁移判断、计算方法。差压式可用于界位差压式可用于界位：负压取压位置应始终浸没在轻介负压取压位置应始终浸没在轻介 质之中。质之中。零点迁移仅改变了测量范围上、下限，量程大小不变。零点迁移仅改变了测量范围上、下限，量程大小不变。第三章第三章 物位测量及变送物位测量及变送三、其它物位计三、其它物位计1.1.电容式物位计电容式物位计圆筒电容器圆筒电容器：固定固定R R和和r r，改变，改变或或L L 。测量非导电介质液位测量非导电介质液位测量导电介质的液位测量导电

6、介质的液位 将将单纯测量传感电极电容变化变为测量复数阻抗变化，单纯测量传感电极电容变化变为测量复数阻抗变化，排除挂料影响。排除挂料影响。导电挂料足够长导电挂料足够长RC1XC挂挂挂挂 2.2.射频导纳物位计射频导纳物位计 不同介质吸收射线的能力不同。不同介质吸收射线的能力不同。 向被测液面发射超高频电磁波计算电磁波到达液面并反向被测液面发射超高频电磁波计算电磁波到达液面并反射回的时间，射回的时间，确定空高确定空高h。 3.3.雷达液位计雷达液位计4.4.核辐射物位计核辐射物位计各种物位计的特点。各种物位计的特点。第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送一、差压式流量计一、差压式流量计二、靶式

7、流量计二、靶式流量计三、容积式流量计三、容积式流量计动压能与静压能转换，动压能与静压能转换，恒截面、变压差。恒截面、变压差。 差压式流量计：差压式流量计：标准节流装置、引压管路和差压计组成。标准节流装置、引压管路和差压计组成。vP 标准节流装置：标准节流装置：按给定的操作条件设计、加工而成，条件变化需考虑按给定的操作条件设计、加工而成，条件变化需考虑修正修正。按国标设计、加工、安装的节流装置，按国标设计、加工、安装的节流装置，无需标定。无需标定。包括标准节流元件和取压方式。包括标准节流元件和取压方式。应用流体动压原理。应用流体动压原理。 动压动压F容积分界法：容积分界法：以固定容积对流体进行连

8、续计量及总量累积。以固定容积对流体进行连续计量及总量累积。 恒压差、变面积。恒压差、变面积。刻度换算：刻度换算：标定条件、修正公式。标定条件、修正公式。Q h四、转子流量计四、转子流量计改变流通面积。改变流通面积。第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送六、质量流量计六、质量流量计五、其他流量计五、其他流量计1.1.电磁流量计电磁流量计vEx2.2.漩涡流量计漩涡流量计电磁感应电磁感应涡街流量计涡街流量计 流体自然振动流体自然振动旋进旋涡流量计旋进旋涡流量计 流体强迫振动流体强迫振动v 漩涡频率漩涡频率f3.3.涡轮式流量计涡轮式流量计v f动量矩守恒动量矩守恒直接式直接式 科氏力质量流量计

9、科氏力质量流量计vfc 或或tfc存在条件：存在条件：速度速度v和转动角速度和转动角速度同时存在。同时存在。 v与与垂直垂直fc最大；两者平行最大；两者平行fc=0。 掌握各种流量计的测量原理、特点、适用介质工作条件、掌握各种流量计的测量原理、特点、适用介质工作条件、流量与输出之间的关系等。流量与输出之间的关系等。 第五章第五章 温度测量及变送温度测量及变送三、热电阻温度计三、热电阻温度计一、膨胀式温度计一、膨胀式温度计二、热电偶温度计二、热电偶温度计物体受热体积膨胀。物体受热体积膨胀。分为气体、液体、固体膨胀式。分为气体、液体、固体膨胀式。 由热电偶、导线、显示仪表组成由热电偶、导线、显示仪

10、表组成。热电效应：热电效应：包括包括温差电势温差电势和和接触电势接触电势。 第三导体定律第三导体定律常用热电偶的常用热电偶的分度号、测温范围、精度、灵敏度分度号、测温范围、精度、灵敏度 。冷端温度的处理方法、分度表的使用条件。冷端温度的处理方法、分度表的使用条件。物质自身电阻随温度发生变化。物质自身电阻随温度发生变化。由热电阻、导线、显示仪表组成由热电阻、导线、显示仪表组成。常用热电阻分度号、连接导线要求。常用热电阻分度号、连接导线要求。第八、九章第八、九章 控制规律与控制器控制规律与控制器第十章第十章 执行器执行器第二篇第二篇 过程控制仪表过程控制仪表第八、九章第八、九章 控制规律与控制器控

11、制规律与控制器四、集散控制系统及现场总线四、集散控制系统及现场总线一、控制器的作用一、控制器的作用二、控制规律二、控制规律三、控制器三、控制器 当当PvSv时，控制器按照选定的控制规律，使输出变化量时，控制器按照选定的控制规律，使输出变化量Mv对执行器产生控制作用，消除或克服偏差。对执行器产生控制作用，消除或克服偏差。控制规律研究的是控制规律研究的是Mv与与Dv之间随时间变化的关系。之间随时间变化的关系。基本控制规律组成基本控制规律组成P、PI、PD、PID，统称统称PID控制规律控制规律。掌握各控制规律的特点，适用对象范围。掌握各控制规律的特点，适用对象范围。了解控制器的基本功能。了解控制器

12、的基本功能。了解各自的特点和两者的区别。了解各自的特点和两者的区别。掌握正、反作用的定义。掌握正、反作用的定义。第十章第十章 执行器执行器一、执行器的作用一、执行器的作用二、执行机构二、执行机构三、调节机构三、调节机构作用：作用：接受控制信号，改变操纵变量，使测量值保持在接受控制信号，改变操纵变量，使测量值保持在 给定值或一定范围内。给定值或一定范围内。 作用：作用：将控制信号变为相应推力，以足够功率带动调节将控制信号变为相应推力，以足够功率带动调节 机构。机构。 气动气动电动电动薄膜薄膜活塞活塞各自的特点及用途。各自的特点及用途。正、反作用的定义。正、反作用的定义。作用：作用：由执行机构带动

13、，改变由执行机构带动，改变操纵变量操纵变量，实施调节作用。，实施调节作用。 各种类型的特点，正、反装的定义。各种类型的特点，正、反装的定义。掌握气开式、气关式调节阀的组合、定义。掌握气开式、气关式调节阀的组合、定义。性能指标的物理意义。性能指标的物理意义。第十章第十章 执行器执行器五、电气转换器及阀门定位器五、电气转换器及阀门定位器四、执行器的选择四、执行器的选择根据工艺条件，选择合适的执行器结构形式和材质。根据工艺条件，选择合适的执行器结构形式和材质。根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性。根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性。根据工艺参数，计算流量系数，选择合理的阀门口径。根据工艺参数，

14、计算流量系数，选择合理的阀门口径。根据工艺过程要求，选择合适的辅助装置。根据工艺过程要求，选择合适的辅助装置。气开、气关特性的选择原则。气开、气关特性的选择原则。 各自的作用、适用的场合。各自的作用、适用的场合。第三篇第三篇 过程控制系统过程控制系统第十三章第十三章 自动控制系统的基本概念自动控制系统的基本概念 第十四章第十四章 简单控制系统简单控制系统第十五章第十五章 复杂控制系统复杂控制系统第十六章第十六章 典型操作单元的控制方案典型操作单元的控制方案第十三章第十三章 自动控制系统的基本概念自动控制系统的基本概念二、过渡过程及品质指标二、过渡过程及品质指标一、自动控制系统组成及分类一、自动

15、控制系统组成及分类一般应由测量变送、控制器、执行器和被控对象等组成。一般应由测量变送、控制器、执行器和被控对象等组成。构成负反馈闭环控制系统。构成负反馈闭环控制系统。 控制作用的产生由偏差引起。控制作用的产生由偏差引起。分为分为定值控制系统、定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统随动控制系统、程序控制系统三类。三类。 从一种平衡状态到达另一种新的平衡状态的过程从一种平衡状态到达另一种新的平衡状态的过程称为过渡称为过渡过程。过程。自动控制系统在运行中有自动控制系统在运行中有动态动态与与静态静态两种状态。两种状态。过渡过程有几种基本形式、评价的品质指标。过渡过程有几种基本形式、评价的品质指标。第十四章第十四章 简单控制系统简单控制系统一、简单控制系统的设计一、简单控制系统的设计二、控制系统的投运二、控制系统的投运简单控制系统：简单控制系统：由一个被控对象、测量变送、控制器和执由一个被控对象、测量变送、控制器和执 行器所组成的单回路反馈控制系统。行器所组成的单回路反馈控制系统。如何选择被控变量、操纵变量、执行器、控制器等。如何选择被控变量、操纵变量、执行器、控制器等。选择主要原则。选择主要原则。投运前的准备工作和投运前的准备工作和投运步骤。投运步骤。第十五章第十五章 复杂控制系统复杂控制系统六、预测控制系统六