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第1章 温度测量1

1.1 概述1

1.1.1 温度测量1

1.1.2 测温方法及测量仪表的分类1

1.1.3 温标3

1.2 热电偶测温4

1.2.1 热电偶的测温原理4

1.2.2 热电偶的基本定律及其应用7

1.2.3 热电偶材料8

1.2.4 热电偶结构11

1.2.5 热电偶冷端补偿问题12

1.2.6 热电偶的检定15

1.3.1 测量原理17

1.3 热电阻温度计17

1.3.2 工业用热电阻18

1.3.3 热电阻的结构21

1.4 辐射测温22

1.4.1 辐射测温的基本概念和定律22

1.4.2 光学高温计24

1.4.3 全辐射高温计26

1.5 小结28

思考题与习题28

第2章 压力测量30

2.1 压力与单位30

2.1.1 压力的概念30

2.1.2 压力测量仪表的分类31

2.2 液柱式压力计32

2.3.1 结构及测量原理35

2.3 活塞式压力计35

2.3.2 产生误差的影响因素36

2.4 弹性压力计37

2.4.1 弹性元件37

2.4.2 弹簧管压力表39

2.4.3 膜盒式微压计41

2.5 小结41

思考题与习题42

第3章 流量测量43

3.1 差压式流量计43

3.1.1 差压式流量计测量流量的基本原理43

3.1.2 差压式流量计组成46

3.1.3 标准节流装置47

3.2.1 容积式流量计概述51

3.2 容积式流量计51

3.2.2 椭圆齿轮流量计52

3.2.3 腰轮流量计53

3.2.4 旋转活塞式流量计53

3.2.5 刮板式流量计54

3.3 转子流量计55

3.3.1 转子流量计的特点及分类55

3.3.2 转子流量计的工作原理55

3.4 质量流量计59

3.4.1 概述59

3.4.2 直接式质量流量计60

3.4.3 间接式质量流量计61

3.5.1 概述64

3.5.2 电磁流量计的测量原理64

3.5 电磁流量计64

3.5.3 电磁流量变送器的结构65

3.5.4 电磁流量计的干扰67

3.5.5 电磁流量转换器70

3.5.6 电磁流量计的安装和使用71

3.6 靶式流量计71

3.6.1 靶式流量计的工作原理71

3.6.2 靶式流量计的安装72

3.7 涡轮流量计73

3.7.1 概述73

3.7.2 涡轮流量计的结构74

3.7.3 涡轮流量计的工作原理75

3.7.4 涡轮流量计的显示仪表76

3.8 小结77

3.7.5 涡轮流量计的使用77

思考题与习题79

第4章 物位测量80

4.1 物位测量概述80

4.1.1 物位测量的概念80

4.1.2 物位测量仪表的分类80

4.2 静压式液位计81

4.2.1 静压式液位计的测量原理81

4.2.2 压力式液位计82

4.2.3 差压式液位计83

4.3 浮子式液位计84

4.3.1 恒浮力式液位计84

4.3.2 变浮力式液位计85

4.4.1 电容物位传感器的测量原理86

4.4 电容式物位计86

4.4.2 非导电介质电容液位计87

4.4.3 导电液体电容液位计87

4.5 核辐射式物位计88

4.5.1 核辐射式物位计的原理与特点88

4.5.2 γ射线物位计的几种类型89

4.6 小结91

思考题与习题91

第5章 过程分析仪器92

5.1 概述92

5.1.1 过程分析仪器的概念及分类92

5.1.2 过程分析仪器的组成92

5.2 氧化锆氧分析器93

5.2.1 氧化锆固体电解质导电机理93

5.2.2 氧化锆氧分析器检测器94

5.2.3 氧化锆氧分析器的调校96

5.3 红外线气体分析器96

5.3.1 红外分析的基本原理96

5.3.2 红外线气体分析器的主要结构元件97

5.3.3 红外线气体分析器99

5.4 气相色谱仪101

5.4.1 色谱分析原理102

5.4.2 气相色谱仪的结构特点103

5.4.3 检测器104

5.5 小结105

思考题与习题106

第6章 过程控制仪表及装置107

6.1 过程控制仪表及装置概述107

6.1.1 控制仪表及装置的分类107

6.1.2 信号传输与供电方式109

6.1.3 安全防爆112

6.2 变送器114

6.2.1 变送器的基本知识114

6.2.2 差压变送器115

6.2.3 温度变送器122

6.3 调节器130

6.3.1 调节器的调节规律130

6.3.2 DDZ—Ⅲ型调节器137

6.3.3 可编程调节器148

6.4 执行器152

6.4.1 概述152

6.4.2 电动执行器153

6.4.3 气动执行器157

6.4.4 智能执行器173

6.5 小结176

思考题与习题178

第7章 过程控制系统概述181

7.1 过程控制系统的结构与分类181

7.1.1 控制系统的结构181

7.1.2 控制系统的分类184

7.2 过程控制系统的品质指标186

7.2.1 自动控制系统的性能186

7.2.2 控制系统的性能指标187

7.3 管道仪表流程图189

7.3.1 文字代号190

7.3.2 仪表位号192

7.3.3 图形符号193

7.3.4 管道仪表流程图实例195

7.4.1 过程对象动态特性的类型196

7.4 过程控制对象的动态特性196

7.4.2 有自衡能力对象的动态特性198

7.4.3 无自衡能力对象的动态特性203

7.5 对象动态特性的辨识205

7.5.1 数学模型的建立方法205

7.5.2 对象动态特性的辨识方法206

7.6 小结210

思考题与习题211

第8章 单回路控制系统213

8.1 概述213

8.1.1 单回路控制系统的组成213

8.1.2 过程控制系统设计的主要内容214

8.2.1 被控量的选择与检测变送215

8.2 单回路控制系统的设计原则215

8.2.2 操纵量的选择与控制阀217

8.2.3 控制器的选择218

8.3 控制系统的投运与控制器参数整定220

8.3.1 控制系统的投运220

8.3.2 控制器的参数整定221

8.4 小结226

思考题与习题227

第9章 高品质控制系统228

9.1 串级控制系统228

9.1.1 串级控制系统的组成228

9.1.2 串级控制系统的特点229

9.1.3 串级控制系统的应用230

9.1.4 串级控制系统的设计232

9.1.5 串级控制系统的运行235

9.2.1 前馈控制的基本原理239

9.2 前馈控制系统239

9.2.2 前馈控制系统的典型结构形式241

9.2.3 前馈控制器类型及参数整定244

9.3 小结247

思考题与习题248

第10章 特殊控制系统249

10.1 比值控制系统249

10.1.1 概述249

10.1.2 比值控制系统的类型249

10.1.3 比值控制系统的设计与实施251

10.2 均匀控制系统254

10.2.1 均匀控制的概念254

10.2.3 均匀控制系统的结构形式255

10.2.2 均匀控制的特点255

10.2.4 均匀控制系统的参数整定257

10.3 选择性控制系统257

10.3.1 概述257

10.3.2 选择性控制系统类型258

10.3.3 选择性控制系统的设计260

10.4 分程控制系统261

10.4.1 分程控制的概念261

10.4.2 分程控制阀262

10.4.3 分程控制系统的应用264

10.5 小结266

思考题与习题267

11.1.2 计算机控制系统的分类268

11.1.1 计算机控制系统的概念268

11.1 概述268

第11章 计算机过程控制系统268

11.2 直接数字控制系统269

11.2.1 直接数字控制系统的基本概念及组成269

11.2.2 直接数字控制系统的特点270

11.3 集散控制系统270

11.3.1 集散控制系统（DCS）的特点271

11.3.2 集散控制系统的结构272

11.3.3 DCS的发展及典型产品272

11.4 现场总线控制系统275

11.4.1 现场总线概述275

11.4.2 几类有影响的现场总线277

11.4.3 几个具体问题的分析281

思考题与习题282

11.5 小结282

第12章 典型控制系统应用实例283

12.1 煤气回收控制系统应用实例283

12.1.1 煤气回收系统的组成和控制283

12.1.2 微差压控制286

12.1.3 煤气回收控制288

12.2 空气压缩机控制系统的应用实例290

12.2.1 空气压缩机系统的组成290

12.2.2 空气压缩机的控制过程292

12.2.3 空气压缩机的喘振控制293

12.2.4 空气压缩机的输出控制294

12.2.5 冷却水流量的控制295

12.3 小结297

思考题与习题297

参考文献298