化工仪表及自动化资料大全

化工仪表及自动化资料大全化工外表及自动化绪论内容提要化工自动化的意义及目的化工自动化的进展概况化工外表及自动化系统的分类化工自动化的意义及目的加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。减轻劳动强度、改善劳动条件。能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用率、保证人身安全的目的。生产过程自动化的实现，能全然改变劳动方式，提高工人文化技术水平，以适应当代信息技术革命和信息产业革命的需要。化工自动化的进展情形20世纪40年代往常绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作工人依照反映要紧参数的外表指示情形，用人工来改变操作条件，生产过程单凭体会进行。低效率，花费庞大。20世纪50年代到60年代人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向迅速进展。20世纪70年代以来，化工自动化技术水平得到了专门大的提高20世纪70年代，运算机开始用于操纵生产过程，显现了运算机操纵系统20世纪80年代末至90年代，现场总线和现场总线操纵系统得到了迅速的进展化工外表及自动化系统的分类按功能不同，分四类：检测外表(包括各种参数的测量和变送)显示外表(包括模拟量显示和数字量显示)操纵外表(包括气动、电动操纵外表及数字式操纵器)执行器(包括气动、电动、液动等执行器)图0-1各类外表之间的关系1.自动检测系统利用各种外表对生产过程中要紧工艺参数进行测量、指示或 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 的部分。作用：对过程信息的猎取与记录作用。图0-2热交换器自动检测系统示意图自动检测系统中要紧的自动化装置敏锐元件传感器显示外表敏锐元件对被测变量作出响应,把它转换为适合测量的物理量。传感器对检测元件输出的物理量信号作进一步信号转换显示外表将检测结果以指针位移、数字、图像等形式,准确地指示、记录或储存。2.自动信号和联锁爱护系统对某些关键性参数设有自动信号联锁爱护装置，是生产过程中的一种安全装置。自动信号联锁爱护电路按要紧构成元件不同分类：有触点式、无触点式两类3.自动操纵及自动开停车系统自动操纵系统能够依照预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操作。自动开停车系统能够按照预先规定好的步骤,将生产过程自动地投入运行或自动停车。4.自动操纵系统对生产中某些关键性参数进行自动操纵,使它们在受到外界干扰的阻碍而偏离正常状态时,能自动地调回到规定的数值范畴内。本学科的作用通过本门课程的学习,应能了解要紧工艺参数(温度、压力、流量及物位)的检测方法及其外表的工作原理及特点;能依照工艺要求,正确地选用和使用常见的检测外表及操纵外表;能了解化工自动化的初步知识,明白得差不多操纵规律,明白得操纵器参数是如何阻碍操纵质量的;能依照工艺的需要,和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动操纵 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ;能为自控设计提供正确的工艺条件和数据;能在生产开停车过程中,初步把握自动操纵系统的投运及操纵器的参数整定;能了解检测技术和操纵技术的进展趋势和最新进展动态。第一章检测外表差不多知识内容提要：测量过程与测量误差测量外表的品质指标测量系统中的常见信号类型检测系统中信号的传递形式检测外表与测量方法的分类化工检测的进展趋势一、测量过程与测量误差测量是用实验的方法,求出某个量的大小。举例测一段导线的长度直截了当测量间接测量测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。测量误差：由外表读得的被测值(测量值)与被测参数的真实值之间的差距。测量误差按其产生缘故的不同,能够分为三类：系统误差疏忽误差偶然误差绝对误差：xI：外表指示值xt：被测量的真值由于真值无法得到x：被校表的读数值，x0： 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 表的读数值相对误差：二、检测外表的品质指标1.测量外表的准确度〔精确度〕两大阻碍因素绝对误差和外表的标尺范畴说明：外表的测量误差能够用绝对误差Δ来表示。然而，外表的绝对误差在测量范畴内的各点不相同。因此，常说的〝绝对误差〞指的是绝对误差中的最大值Δmax。三、检测外表的品质指标相对百分误差δ承诺误差小结：外表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，外表的δ允越小，表示外表的精确度越高。将外表的承诺相对百分误差去掉〝±〞号及〝％〞号，便能够用来确定外表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。举例：例1-1　某台测温外表的测温范畴为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该外表的相对百分误差与准确度等级。解：该外表的相对百分误差为假如将该外表的δ去掉〝±〞号与〝％〞号，其数值为0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级外表，同时，该外表的误差超过了0.5级外表所承诺的最大误差，因此，这台测温外表的精度等级为1.0级。外表的准确度等级是衡量外表质量优劣的重要指标之一。准确度等级数值越小，就表征该外表的准确度等级越高，外表的准确度越高。工业现场用的测量外表，其准确度大多在0.5级以下。外表的精度等级一样可用不同的符号形式标志在外表面板上。举例1.51.0如：注意：在工业上应用时,对检测外表准确度的要求,应依照生产操作的实际情形和该参数对整个工艺过程的阻碍程度所提供的误差承诺范畴来确定,如此才能保证生产的经济性和合理性。2.检测外表的恒定度变差是指在外界条件不变的情形下，用同一外表对被测量在外表全部测量范畴内进行正反行程〔即被测参数逐步由小到大和逐步由大到小〕测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的差值。图1-1测量外表的变差外表的变差不能超出外表的承诺误差，否那么应及时检修。3.灵敏度与灵敏限外表的灵敏度是指外表指针的线位移或角位移，与引起那个位移的被测参数变化量的比值。即式中，S为外表的灵敏度；Δα为指针的线位移或角位移；Δx为引起Δα所需的被测参数变化量。外表的灵敏限是指能引起外表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常外表灵敏限的数值应不大于外表承诺绝对误差的一半。注意：上述指标仅适用于指针式外表。在数字式外表中，往往用辨论率表示。4.反应时刻反应时刻确实是用来衡量外表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时刻长，说明外表需要较长时刻才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。外表反应时刻的长短，实际上反映了外表动态特性的好坏。外表的反应时刻有不同的表示方法当输入信号突然变化一个数值后，输出信号将由原始值逐步变化到新的稳态值。外表的输出信号由开始变化到新稳态值的63.2％〔95％〕所用的时刻，可用来表示反应时刻。5.线性度线性度是表征线性刻度外表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常总是期望测量外表的输出与输入之间呈线性关系。图1-2线性度示意图式中，δf为线性度〔又称非线性误差〕；Δfmax为校准曲线关于理论直线的最大偏差〔以外表示值的单位运算〕。6.重复性重复性表示检测外表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。假设标定的特性曲线一致,重复性就好,重复性误差就小。图1-3重复性示意图三、检测系统中的常见信号类型作用于检测装置输入端的被测信号，通常要转换成以下几种便于传输和显示的信号类型：1.位移信号2.压力信号3.电气信号4.光信号四、检测系统中信号的传递形式1.模拟信号在时刻上是连续变化的,即在任何瞬时都能够确定其数值的信号。2.数字信号数字信号是一种以离散形式显现的不连续信号,通常用二进制数〝0〞和〝1〞组合的代码序列来表示。3.开关信号用两种状态或用两个数值范畴表示的不连续信号。五、检测外表与测量方法的分类1.检测外表的分类①依据所测参数的不同,可分成压力(包括差压、负压)检测外表、流量检测外表、物位(液位)检测外表、温度检测外表、物质成分 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 外表及物性检测外表等。②按表达示数的方式不同,可分成指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等。③按精度等级及使用场合的不同,可分为有用外表、范型外表和标准外表,分别使用在现场、实验室和标定室。2.测量方法的分类按照测量结果的获得过程直截了当测量间接测量〔1〕直截了当测量利用通过标定的外表对被测参数进行测量，直截了当从显示结果获得被测参数的具体数值的测量方法。依照被测参数获得方式的不同，直截了当测量又有偏差法与平稳法〔零位法〕之分。除此之外,还有一种将平稳法与偏差法结合起来的微差法〔2〕间接测量当被测量不宜直截了当测量时,能够通过测量与被测量有关的几个相关量后,再通过运算来确定被测量的大小。六、化工检测的进展趋势1.检测技术的现代化2.检测外表的集成化、数字化、智能化3.软测量技术和虚拟仪器七、例题分析1.某台具有线性关系的温度变送器,其测温范畴为0～200℃,变送器的输出为4～20mA。对这台温度变送器进行校验,得到以下数据:输入信号标准温度/℃050100150200输出信号/mA正行程读数x正正行程读数x反44.0288.1012.0112.1016.0116.092020.01试依照以上校验数据确定该外表的变差、准确度等级与线性度。解:该题的解题步骤如下。(1)依照外表的输出范畴确定在各温度测试点的输出标准值x标。任一温度值的标准输出信号(mA)为例如,当温度为50℃时,对应的输出应为其余类推。(2)算出各测试点正、反行程时的绝对误差Δ正与Δ反,并算出正、反行程之差Δ变,分别填入下表内(运算Δ变时可不考虑符号,取正值)。输入信号/℃050100150200输出信号/mA正行程读数x正反行程读数x反标准值44.02488.10812.0112.101216.0116.09162020.0120绝对误差/mA正行程Δ正反行程Δ反00.0200.100.010.100.010.0900.01正反行程之差Δ变0.020.100.090.080.01(3)由上表找出最大的绝对误差Δmax,并运算最大的相对百分误差δmax。由上表可知去掉δmax的〝±〞号及〝%〞号后,其数值为0.625,数值在0.5～1.0之间,由于该表的δmax已超过0.5级表所承诺的δ允,故该表的准确度等级为1.0级。(4)运算变差由于该变差数值在1.0级表承诺的误差范畴内,故不阻碍表的准确度等级。注意假设变差数值Δ变max超过了绝对误差Δmax,那么应以Δ变max来确定外表的准确度等级。(5)由运算结果可知,非线性误差的最大值Δfmax=0.10,故线性度δf为注意：在具体校验外表时,为了可靠起见,应适当增加测试点与实验次数,本例题只是简单列举几个数据说明问题罢了。2.某台测温外表的测温范畴为200～1000℃,工艺上要求测温误差不能大于±5℃,试确定应选外表的准确度等级。解:工艺上承诺的相对百分误差为要求所选的外表的相对百分误差不能大于工艺上的δ允,才能保证测温误差不大于±5℃,因此所选外表的准确度等级应为0.5级。因此外表的准确度等级越高,能使测温误差越小,但为了不增加投资费用,不宜选过高准确度的外表。第二章压力检测概述：在化工生产中,压力是指由气体或液体平均垂直地作用于单位面积上的力。在工业生产过程中,压力往往是重要的操作参数之一。压力的检测与操纵,对保证生产过程正常进行,达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。第一节压力单位及测压外表压力是指平均垂直地作用在单位面积上的力。压力的单位为帕斯卡，简称帕〔Pa〕为了使大伙儿了解国际单位制中的压力单位〔Pa或MPa〕与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之间的换算关系表。表3-1各种压力单位换算表压力单位帕/Pa兆帕/MPa工程大气压/(kgf/cm2)物理大气压/atm汞柱/mmHg水柱/mH2O〔磅/英寸2〕/〔1b/in2〕巴/bar帕11×1061.0197×10-59.869×10-67.501×10-31.0197×10-41.450×10-41×10-5兆帕1×106110.1979.8697.501×1031.0197×1021.450×10210工程大气压9.807×1049.807×10-210.9678735.610.0014.220.9807物理大气压1.0133×1050.101331.0332176010.3314.701.0133汞柱1.3332×1021.3332×10-41.3595×10-31.3158×10-310.01361.934×10-21.3332×10-3水柱9.806×1039.806×10-30.10000.0967873.5511.4220.09806〔磅/英寸2〕6.895×1036.895×10-30.070310.0680551.710.703110.06895巴1×1050.11.01970.9869750.110.19714.501在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。p表P真P绝P绝大气压力线零线图2-1　绝对压力、表压、负压〔真空度〕的关系当被测压力低于大气压力时，一样用负压或真空度来表示。测量压力或真空度的外表按照其转换原理的不同，分为四类。1.液柱式压力计它依照流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。按其结构形式的不同有U形管压力计、单管压力计等优点这类压力计结构简单、使用方便缺点其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的阻碍，测量范畴较窄，一样用来测量较低压力、真空度或压力差。2.弹性式压力计它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。3.电气式压力计它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量〔如电压、电流、频率等〕来进行测量的外表。4.活塞式压力计它是依照水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平稳砝码的质量来进行测量的。优点：测量精度专门高，承诺误差可小到0.05%～0.02%。缺点：结构较复杂，价格较贵。第二节弹性式压力计定义：弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压外表。优点：具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范畴宽以及有足够的精度等优点。可用来测量几百帕到数千兆帕范畴内的压力。一、弹性元件弹性元件是一种简易可靠的测压敏锐元件。当测压范畴不同时，所用的弹性元件也不一样。　图2-2弹性元件示意图弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示，波浪管式弹性元件如图(e)所示，薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。二、弹簧管压力表分类使用的测压元件单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。用途一般弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。1—弹簧管；2—拉杆；3—扇形齿轮；4—中心齿轮；5—指针；6—面板；7—游丝；8—调整螺丝；9—接头弹簧压力表差不多测量原理单圈弹簧管是一根弯成270°圆弧的椭圆截面的空心金属管子。管子的自由端B封闭，另一端固定在接头９上。当通入被测的压力p后，由于椭圆形截面在压力p的作用下，将趋于圆形，而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生扩张变形。同时，使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力p越大，产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正比，因此只要测得B点的位移量，就能反映压力p的大小。注意：弹簧管自由端B的位移量一样专门小，直截了当显示有困难，因此必须通过放大机构才能指示出来。小心：在化工生产过程中，常需要把压力操纵在某一范畴内，即当压力低于或高于给定范畴时，就会破坏正常工艺条件，甚至可能发生危险。这时就应采纳带有报警或操纵触点的压力表。将一般弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号压力表，它能在压力偏离给定范畴时，及时发出信号，以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动操纵。　图2-4电接点信号压力表1，4¡ª静触点；2¡ª动触点；3¡ª绿灯；5¡ª红灯第三节电气式压力计定义：电气式压力计是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的外表。优点1.该外表的测量范畴较广，分别可测7×10-5Pa至5×102MPa的压力，承诺误差可至0.2％；2.由于能够远距离传送信号，因此在工业生产过程中能够实现压力自动操纵和报警，并可与工业操纵机联用。组成图2-5电气式压力计组成方框图一样由压力传感器、测量电路和信号处理装置所组成。常用的信号处理装置有指示仪、记录仪以及操纵器、微处理机等。一、应变片压力传感器应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变片产生压缩〔拉伸〕应变时，其阻值减小〔增加〕，再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录外表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。图2-6应变片压力传感器示意图1—应变筒；2—外壳；3—密封膜片二、压阻式压力传感器工作原理:压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而构成。采纳单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直截了当扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。第三节电气式压力计特点精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单；便于实现显示数字化；能够测量压力，稍加改变，还能够测量差压、高度、速度、加速度等参数。图3-12压阻式压力传感器1—基座；2—单晶硅片；3—导环；4—螺母；5—密封垫圈；6—等效电阻三、电容式压力变送器工作原理先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。图2-8电容式测量膜盒1¡ª中心感应膜片(可动电极)；2¡ª固定电极；3¡ª测量侧；4¡ª隔离膜片第四节智能式变送器智能型压力或差压变送器是在一般压力或差压传感器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测外表。一、智能变送器的特点①性能稳固,可靠性好,测量精度高,差不多误差仅为±0.1%。②量程范畴可达100∶1,时刻常数可在0～36s内调整,有较宽的零点迁移范畴。③具有温度、静压的自动补偿功能,在检测温度时,可对非线性进行自动校正。④具有数字、模拟两种输出方式,能够实现双向数据通讯,能够与现场总线网络和上位运算机相连。⑤能够进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有自修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功能,简化了调整、校准与爱护过程,使爱护和使用都十分方便。二、智能变送器的结构原理从整体上来看,由硬件和软件两大部分组成。从电路结构上来看,包括传感器部件和电子部件两部分。举例以美国费希尔-罗斯蒙特公司的3051C型智能差压变送器为例介绍其工作原理。　图2-93051C型智能差压变送器〔4～20mA〕方框图3051C型智能差压变送器所用的手持通信器为275型，带有键盘及液晶显示器。能够接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也能够在远离现场的操纵室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。实现的功能〔1〕组态〔2〕测量范畴的变更〔3〕变送器的校准〔4〕自诊断图2-10手持通信器的连接示意图注意要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场，专门是危险或不易到达的地点，给变送器的运行和爱护带来了极大的方便。第五节压力计的选用及安装一、压力计的选用压力计的选用应依照工艺生产过程对压力测量的要求，结合其他各方面的情形，加以全面的考虑和具体的分析，一样考虑以下几个问题。1、外表类型的选用2、外表测量范畴的确定3、外表精度级的选取二、压力计的安装1.测压点的选择　应能反映被测压力的真实大小。①要选在被测介质直线流淌的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地点。②测量流淌介质的压力时，应使取压点与流淌方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。③测量液〔气〕体压力时，取压点应在管道下〔上〕部，使导压管内不积存气〔液〕体。2.导压管铺设①导压管粗细要合适，一样内径为6～10mm，长度应尽可能短，最长不得超过50m，以减少压力指示的迟缓。如超过50m，应选用能远距离传送的压力计。②导压管水平安装时应保证有1:10～1:20的倾斜度，以利于积存于其中之液体〔或气体〕的排出。③当被测介质易冷凝或冻结时，必须加设保温伴热管线。④取压口到压力计之间应装有切断阀，以备检修压力计时使用。切断阀应装设在靠近取压口的地点。3.压力计的安装①压力计应安装在易观看和检修的地点。②安装地点应力求幸免振动和高温阻碍。③测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防止高温蒸汽直截了当与测压元件接触[图3-17〔a〕］；关于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐，右图〔b〕表示了被测介质密度ρ2大于和小于隔离液密度ρ1的两种情形。图2-11压力计安装示意图１¡ª压力计；２¡ª切断阀门；３¡ª凝液管；４¡ª取压容器④压力计的连接处，应依照被测压力的高低和介质性质，选择适当的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，作为密封垫片，以防泄漏。⑤当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高度而引起的测量误差应按Δp＝±Hρg进行修正。式中H为高度差，ρ为导压管中介质的密度，g为重力加速度。⑥为安全起见，测量高压的压力计除选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。例题分析1.某台往复式压缩机的出口压力范畴为25～28MPa，测量误差不得大于1MPa。工艺上要求就地观看，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范畴。解　由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，因此选择外表的上限值为依照就地观看及能进行高低限报警的要求，由本章附录，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范畴为0～60MPa。由于，故被测压力的最小值不低于满量程的1/3，这是承诺的。另外，依照测量误差的要求，可算得承诺误差为因此，精度等级为1.5级的外表完全能够满足误差要求。至此，能够确定，选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范畴为0～60MPa，精度等级为1.5级。2.假如某反应器最大压力为0.6MPa，承诺最大绝对误差为±0.02MPa。现用一台测量范畴为0～1.6MPa，准确度为1.5级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？假设采纳一台测量范畴为0～1.0MPa，准确度为1.5级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由。解：关于测量范畴为0～1.6MPa，准确度为1.5级的压力表，承诺的最大绝对误差为1.6×1.5%=0.024(MPa)因为此数值超过了工艺上承诺的最大绝对误差数值,因此是不合格的。关于测量范畴为0～1.0MPa，准确度亦为1.5级的压力表,承诺的最大绝对误差为1.0×1.5%=0.015(MPa)因为此数值小于工艺上承诺的最大绝对误差,故符合对测量准确度的要求,能够采纳。该例说明了选一台量程专门大的外表来测量专门小的参数值是不适宜的。第三章流量检测概述介质流量是操纵生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。定义流量大小：单位时刻内流过管道某一截面的流体数量的大小，即瞬时流量。总量：在某一段时刻内流过管道的流体流量的总和，即瞬时流量在某一段时刻内的累计值。质量流量M体积流量Q如以t表示时刻，那么流量和总量之间的关系是流量计：测量流体流量的外表。计量表：测量流体总量的外表。1.速度式流量计以测量流体在管道内的流速作为测量依据来运算流量的外表。2.容积式流量计以单位时刻内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据来运算流量的外表。3.质量流量计以测量流体流过的质量M为依据的流量计。质量流量计分直截了当式和间接式两种。第一节差压式流量计差压式〔也称节流式〕流量计是基于流体流淌的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示外表所组成。一、节流现象与流量差不多方程式流体在有节流装置的管道中流淌时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置确实是在管道中放置的一个局部收缩元件,应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。注意:要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。图3-1孔板装置及压力、流速分布图2.节流差不多方程式流量差不多方程式是阐明流量与压差之间定量关系的差不多流量公式。它是依照流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。能够看出要明白流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。流量与压力差ΔP的平方根成正比。二、标准节流装置国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为〝标准节流装置〞。采纳标准节流装置进行设计运算时都有统一标准的规定、要求和运算所需要的通用化实验数据资料。1.节流装置的选用①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一样场合下,以采纳孔板为最多。②当要求压力缺失较小时,可采纳喷嘴、文丘里管等。③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时,采纳喷嘴较采纳孔板为好。④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的测量精度,而且所需的直管长度也较短。⑤如被测介质是高温、高压的,那么可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。2.节流装置的安装使用①必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。②在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。③任何局部阻力(如弯管、三通管、闸阀等)均会引起流速在截面上重新分布,引起流量系数变化。因此在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管。④标准节流装置(孔板、喷嘴),一样都用于直径D≥50mm的管道中。⑤被测介质应充满全部管道同时连续流淌。⑥管道内的流束(流淌状态)应该是稳固的。⑦被测介质在通过节流装置时应不发生相变。三、力矩平稳式差压变送器变送器是单元组合式外表中不可缺少的差不多单元之一。所谓单元组合式外表,这是将对参数的检测及其变送、显示、操纵等各部分,分别做成只完成某一种功能而又能各自独立工作的单元外表(简称单元,例如变送单元、显示单元、操纵单元等)。分类按使用的能源不同,单元组合式外表有气动单元组合式外表(QDZ型)和电动单元组合式外表(DDZ型)。差压变送器能够将差压信号Δp转换为统一标准的气压信号或电流信号,能够连续地测量差压、液位、分界面等工艺参数。当它与节流装置配合时,能够用来连续测量液体、蒸汽和气体的流量。力矩平稳式差压变送器是一种典型的自平稳检测外表，它利用负反馈的工作原理克服元件材料、加工工艺等不利因素的阻碍，使外表具有较高的测量准确度(一样为0.5级)、工作稳固、可靠、线性好、不灵敏区小、温度误差小等一系列优点。举例以DDZ-Ⅲ型压力变送器为例DDZ-Ⅲ型差压变送器将差压信号转换为4～20mA的直流电流信号。在差压Δp作用下，产生一个测试力，即〔3-5〕1—测量气室;2—测量膜片;3—支点;4—主杠杆;5—推板;6—矢量板;7—拉杆;8—支撑簧片;9—动铁心;10—差动变送器;11—副杠杆;12—放大器;13—永久磁钢;14—可动线圈;15—调零弹簧图3-2DDZ-Ⅲ型差压变送器示意图该变送器是按力矩平稳原理工作的。依照主、副杠杆的平稳条件能够推导出被测压力Δp与输出信号I0的关系。当主杠杆平稳时，应有〔3-6〕式中，、分别为F测、F1离支点O1的距离。将式〔3-5〕代入式〔3-6〕，有〔3-7〕式中,为一比例系数。而〔3-8〕〔3-9〕分别为F2及电磁力离副杠杆十字支撑簧片的距离。〔3-10〕将式〔3-10〕代入式〔3-9〕，得〔3-11〕联立式〔3-8〕与〔3-11〕，得〔3-20〕式中，为转换比例系数。四、差压式流量计的测量误差在现场实际应用时，往往具有比较大的测量误差，有的甚至高达10％～20％。注意不仅需要合理的选型、准确的设计运算和加工制造，更要注意正确的安装、爱护和符合使用条件等，才能保证差压式流量计有足够的实际测量精度。误差产生的缘故被测流体工作状态的变动。节流装置安装不正确。孔板入口边缘的磨损。导压管安装不正确，或有堵塞、渗漏现象差压计安装或使用不正确导压管要正确地安装，防止堵塞与渗漏，否那么会引起较大的测量误差。关于不同的被测介质，导压管的安装亦有不同的要求，下面分类讨论。图3-3测量液体流量时的取压点位置图3-4测量液体流量时的连接图1¡ª节流装置；2¡ª引压导管3¡ª放空阀；4¡ª平稳阀；5¡ª差压变送器；6¡ª贮气罐；7¡ª切断阀〔1〕测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。①取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α为0°～45°。②引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应下倾一定坡度〔至少1∶20～1∶10〕，使气泡易于排出。③在引压导管的管路中，应有排气的装置。〔2〕测量气体流量时，上述的这些差不多原那么仍旧适用。①取压点应在节流装置的上半部。②引压导管最好垂直向上，至少亦应向上倾斜一定的坡度，以使引压导管中不滞留液体。③假如差压计必须装在节流装置之下，那么需加装贮液罐和排放阀，如图3-5所示。〔3〕测量蒸汽的流量时，要实现上述的差不多原那么，必须解决蒸汽冷凝液的等液位问题，以排除冷凝液液位的高低对测量精度的阻碍。常见的接法见图3-6所示。1¡ª节流装置；2¡ª凝液罐；3¡ª引压导管；4¡ª排放阀；5¡ª差压变送器；6¡ª平稳阀图3-6测量蒸汽流量的连接图图3-5测量气体流量时的连接图1¡ª节流装置；2¡ª引压导管；3¡ª差压变送器；4¡ª贮液罐；5¡ª排放阀差压计或差压变送器安装或使用不正确也会引起测量误差。由引压导管接至差压计或变送器前，必须安装切断阀1、2和平稳阀3，如图3-7所示。测量腐蚀性〔或因易凝固不适宜直截了当进入差压计〕的介质流量时，必须采取隔离措施。常用的两种隔离罐形式如图3-8所示。图3-26隔离罐的两种形式图3-7差压计阀组安装示意图1，2¡ª切断阀；3¡ª平稳阀第二节转子流量计一、工作原理转子流量计采纳的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。图3-9转子流量计的工作原理图转子流量计中转子的平稳条件是〔3-13〕由式〔3-25〕可得〔3-14〕依照转子浮起的高度就能够判定被测介质的流量大小或二、电远传式转子流量计它能够将反映流量大小的转子高度h转换为电信号，适合于远传，进行显示或记录。LZD系列电远传式转子流量计要紧由流量变送及电动显示两部分组成。流量变送部分图3-10差动变压器结构转换原理假设将转子流量计的转子与差动变压器的铁芯连接起来，使转子随流量变化的运动带动铁芯一起运动，那么，就能够将流量的大小转换成输出感应电势的大小。2.电动显示部分图3-11LTD系列电远传转子流量计第三节漩涡流量计精度高、测量范畴宽、没有运动部件、无机械磨损、爱护方便、压力缺失小、节能成效明显。图3-12卡门涡列(a)圆柱涡列；(b)三角柱涡列漩涡流量计是利用有规那么的漩涡剥离现象来测量流体流量的外表。满足h／L＝0.281时，那么所产生的涡街是稳固的。由圆柱体形成的卡曼漩涡，其单侧漩涡产生的频率为热学法电容法压差法漩涡频率的检测方法图3-13圆柱检出器原理图1¡ª空腔；2¡ª圆柱棒；3¡ª导压孔；4¡ª铂电阻丝；5¡ª隔墙第四节质量流量计定义直截了当测量单位时刻内所流过的介质的质量,即质量流量M。优点质量流量计的最后输出信号只与介质的质量流量M成比例,这就能从全然上提高流量测量的精度,省去了烦琐的换算和修正。质量流量的差不多方程式为一、直截了当式质量流量计〔3-18〕〔3-19〕将式(3-19)减去式(3-18),可得即第四章物位检测第一节物位检测的意义及要紧类型几个概念液位料位液位计料位计界面计测量物位的两个目的按其工作原理分为直读式物位外表差压式物位外表浮力式物位外表电磁式物位外表核辐射式物位外表声波式物位外表光学式物位外表一、工作原理将差压变送器的一端接液相，另一端接气相因此图4-1差压式液位计原理图结论当用差压式液位计来测量液位时,假设被测容器是敞口的,气相压力为大气压,那么差压计的负压室通大气就能够了,这时也能够用压力计来直截了当测量液位的高低。假设容器是受压的,那么需将差压计的负压室与容器的气相相连接。以平稳气相压力pA的静压作用。二、零点迁移问题实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为那么图4-2负迁移示意图迁移同时改变了测量范畴的上、下限，相当于测量范畴的平移，它不改变量程的大小。三、用法兰式差压变送器测量液位为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使用法兰式差压变送器，如以下图所示。图4-5法兰式差压变送器测量液位示意图1¡ª法兰式测量头；2¡ª毛细管；3¡ª变送器第三节其他物位计一、电容式物位计1.测量原理通过测量电容量的变化能够用来检测液位、料位和两种不同液体的分界面。当D和d一定时，电容量C的大小与极板的长度L和介质的介电常数ε的乘积成比例。两圆筒间的电容量C图4-8电容器的组成1¡ª内电极；2¡ª外电极结论电容量的变化与液位高度H成正比。该法是利用被测介质的介电系数ε与空气介电系数ε0不等的原理进行工作，〔ε-ε0〕值越大，外表越灵敏。电容器两极间的距离越小，外表越灵敏。二、核辐射物位计射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱，具体关系见式〔4-9〕。〔4-9〕特点适用于高温、高压容器、强腐蚀、剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾状态的介质的物位测量，还能够测量高温融熔金属的液位。可在高温、烟雾等环境下工作。但由于放射线对人体有害，使用范畴受到一些限制。图4-10核辐射物位计示意图1¡ª辐射源；2¡ª同意器三、雷达式液位计雷达式液位计是一种采纳微波技术的液位检测外表。雷达波由天线发出到接收到由液面来的反射波的时刻t由下式确定由于图4-12雷达式液位计示意图故雷达探测器对时刻的测量有微波脉冲法及连续波调频法两种方式。四、称重式液罐计量仪既能将液位测得专门准，又能反映出罐中真实的质量储量。称重仪依照天平原理设计。图4-14称重式液罐计量仪第六章显示外表概述显示外表：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或累积的外表。分类模拟式显示外表数字显示外表屏幕显示外表第一节模拟式显示外表一、自动平稳电子电位差计电位差计是用来测量电势或电位的,当它与热电偶配合时,能够用来测量和显示温度。图6-1电子电位差计原理图热电偶测量桥路放大器可逆电机指示机构记录机构同步电机稳压电源图6-2电子电位差计原理方框图结论电子电位差计既保持了手动电位差计测量精度高的优点，而且无须用手去调剂就能自动指示和记录被测温度值。二、电子自动平稳电桥〔1〕平稳电桥测温原理利用平稳电桥来测量热电阻变化。当被测温度为下限时，Rt有最小值Rt0，滑动触点应在RP的左端，现在电桥的平稳条件是〔6-3〕图6-5平稳电桥结论滑动触点B的位置就能够反映电阻的变化，亦即反映了温度的变化。同时能够看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。三、电子计数器当用间接法进行数码转换时,是先将模拟量转换为与之对应的时刻间隔或频率,然后必须再将时刻间隔或频率转换为数字量,才能进行计数。图6-9时刻间隔测量原理框图四、显示器图6-11数码管驱动电路图6-10辉光数码管示意图五、数字式显示外表的差不多组成图6-12数字式温度显示外表的差不多组成六、数字模拟混合记录仪为了使数字式记录仪与模拟式记录仪的优点结合起来,两者相互取长补短,能够在数字式显示外表的基础上加上模拟式显示记录外表的记录部分,构成数字模拟混合记录仪。第七章自动操纵系统概述第一节自动操纵系统的组成人工操作与自动操纵比较图图7-1人工操作图操纵速度和精度不能满足大型现代化生产的需要图7-2液位自动操纵图表7-1被测变量和外表功能的字母代号字母第一位字母后继字母被测变量修饰词功能ACDEFIKLMPQRSTVWYZ分析电导率密度电压流量电流时刻或时刻程序物位水分或湿度压力或真空数量或件数放射性速度或频率温度黏度力供选用位置差比〔分数〕积分、累积安全报警操纵〔调剂〕检测元件指示自动-手动操作器积分、累积记录或打印开关、联锁传送阀、挡板、百叶窗套管继动器或运算器驱动、执行或未分类的终端执行机构在自动操纵系统的组成中,除必须具有前面所述的自动化装置外,还必须具有操纵装置所操纵的生产设备。在自动操纵系统中,将需要操纵其工艺参数的生产设备、机器、一段管道或设备的一部分叫做被控对象,简称对象。第二节自动操纵系统的方块图一、信号和变量载有变量信息的物理变量是信号。系统或环节uy图7-3输入、输出变量图ABuu1u2图7-5信号分叉点图7-4简单水槽二、自动操纵系统方块图在研究自动操纵系统时，为了便于对系统分析研究，一样都用方块图来表示操纵系统的组成。下页图为液位自动操纵系统地点块图每个环节表示组成系统的一个部分，称为〝环节〞。两个方块之间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方块表示为那个环节的输入，箭头离开方块表示为那个环节的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。方块图中，x指设定值；z指输出信号；e指偏差信号；p指发出信号；q指出料流量信号；y指被控变量；f指扰动作用。当x取正值，z取负值，e=x-z，负反馈；x取正值，z取正值，e=x+z，正反馈。图7-6自动操纵系统方块图其他操纵系统用同一种形式地点块图能够代表不同的操纵系统当进料流量或温度变化等因素引起出口物料温度变化时，能够将该温度变化测量后送至温度操纵器TC。温度操纵器的输出送至操纵阀，以改变加热蒸汽量来坚持出口物料的温度不变。图7-7蒸汽加热器温度操纵系统为了便于分析,有时将操纵器以外的各个环节(包括被控对象、测量元件及变送器、操纵阀)组合在一起看待,称之为广义对象,如此,整个系统可认为是由操纵器与广义对象两者所构成,其方块图可简化。操纵器广义对象被控变量测量值z给定值干扰作用f-x图7-8简化方块图三、反馈自动操纵系统是一个闭环系统，是由于反馈的存在造成的xKβyze-图7-9负反馈系统小结自动操纵系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。它与自动测量、自动操纵等开环系统比较,最本质的差别,就在于操纵系统有无负反馈存在。自动操纵装置对象操纵指令操纵作用工艺参数图7-10自动操纵系统方块图四、自动操纵系统的分类按被控变量来分类，如温度、压力等操纵系统；按操纵器具有的操纵规律来分类，如比例、比例积分、比例微分、比例积分微分等操纵系统；将操纵系统按照工艺过程需要操纵的被控变量的给定值是否变化和如何变化来分类，如此可将自动操纵系统分为三类，即定值操纵系统、随动操纵系统和程序操纵系统。1.定值操纵方法〝定值〞是恒定给定值的简称。工艺生产中，假设要求操纵系统的作用是使被操纵的工艺参数保持在一个生产指标上不变，或者说要求被控变量的给定值不变，就需要采纳定值操纵系统。2.随动操纵系统〔自动跟踪系统〕给定值随机变化，该系统的目的确实是使所操纵的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。3.程序操纵系统〔顺序操纵系统〕给定值变化，但它是一个的时刻函数，即生产技术指标需按一定的时刻程序变化。这类系统在间歇生产过程中应用比较一般。第三节过渡过程和品质指标一、操纵系统的静态与动态自动操纵目的：期望将被控变量保持在一个不变的给定值上，这只有当进入被控对象的物料量〔或能量〕和流出对象的物料量〔或能量〕相等时才有可能。静态——被控变量不随时刻而变化的平稳状态〔变化率为0，不是静止〕。当一个自动操纵系统的输入〔给定和干扰〕和输出均恒定不变时，整个系统就处于一种相对稳固的平稳状态，系统的各个组成环节如变送器、操纵器、操纵阀都不改变其原先的状态，它们的输出信号也都处于相对静止状态，这种状态确实是静态。动态——被控变量随时刻变化的不平稳状态。从干扰作用破坏静态平稳，通过操纵，直到系统重新建立平稳，在这一段时刻中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，这种状态叫做动态。结论：在自动化工作中，了解系统的静态是必要的，然而了解系统的动态更为重要。因为在生产过程中，干扰是客观存在的，是不可幸免的，就需要通过自动化装置不断地施加操纵作用去对抗或抵消干扰作用的阻碍，从而使被控变量保持在工艺生产所要求操纵的技术指标上。二、操纵系统的过渡过程系统由一个平稳状态过渡到另一个平稳状态的过程。举例图7-11操纵系统方块图操纵器执行器对象被控变量测量、变送给定值干扰-当干扰作用于对象，系统输出y发生变化，在系统负反馈作用下，通过一段时刻，系统重新复原平稳。系统在过渡过程中，被控变量是随时刻变化的。被控变量随时刻的变化规律第一取决于作用于系统的干扰形式。在生产中，显现的干扰是没有固定形式的，且多半属于随机性质。在分析和设计操纵系统时，为了安全和方便，常选择一些定型的干扰形式，其中常用的是阶跃干扰。采纳阶跃干扰的优点：这种形式的干扰比较突然、危险，且对被控变量的阻碍也最大。假如一个操纵系统能够有效地克服这种类型的干扰，那么一定能专门好地克服比较缓和的干扰。这种干扰的形式简单，容易实现，便于分析、实验和运算。图7-12阶跃干扰作用三、操纵系统的操纵指标操纵系统的过渡过程是衡量品质的依据。多数情形下，期望得到衰减振荡过程，在此取这种过程形式讨论操纵系统的品质指标。操纵指标要紧有两类,一类是时刻域的单项指标,另一类是时刻域的综合指标。五种重要品质指标〔1〕最大偏差或超调量最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差确实是第一个波的峰值。专门是关于一些有约束条件的系统，如化学反应器的化合物爆炸极限、触媒烧结温度极限等，都会对最大偏差的承诺值有所限制。超调量也能够用来表征被控变量偏离给定值的程度。〔2〕衰减比衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰值的比。适应表示为n:1，一样n取为4～10之间为宜。〔2〕余差当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差确实是过渡过程终了时的残余偏差。有余差的操纵过程称为有差调剂，相应的系统称为有差系统。反之就为无差调剂和无差系统。〔4〕过渡时刻从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平稳时止，过渡过程所经历的时刻叫过渡时刻。一样在稳态值的上下规定一个小范畴，当被控变量进入该范畴并不再越出时，就认为被控变量差不多达到新的稳态值，或者说过渡过程差不多终止那个范畴一样定为稳态值的±５％〔也有的规定为±２％〕〔5〕震荡周期或频率过渡过程同向两波峰〔或波谷〕之间的间隔时刻叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。在衰减比相同的情形下，周期与过渡时刻成正比，一样期望振荡周期短一些为好。时刻域的综合指标综合性指标往往通过偏差的某些函数对时刻的积分值来表达,以兼顾最大偏差、超调量、衰减比、过渡时刻等各方面的因素。以偏差e表示过渡过程中被控变量与新稳态值的差值,即e(t)=y(t)-y(∞)。三种综合指标①偏差绝对值对时刻的积分,简记为IAE采纳绝对值,可幸免正负积分面积相消的现象。②偏差绝对值与时刻乘积对时刻的积分,简记为ITAE它对后期的偏差值加大权值,因此对排除偏差所需的时刻比较敏锐。③偏差平方值对时刻的积分,简记为ISE采纳平方值,同样能够幸免正负偏差积分时的相消现象。与IAE相比,它对最大偏差的数值更加敏锐。四、阻碍操纵指标的要紧因素一个自动操纵系统能够概括成两大部分，即工艺过程部分〔被控对象〕和自动化装置部分。前者指与该自动操纵系统有关的部分。后者指为实现自动操纵所必需的自动化外表设备，通常包括测量与变送装置、操纵器和执行器等三部分。关于一个自动操纵系统，过渡过程品质的好坏，在专门大程度上决定于对象的性质。例如在前所述的温度操纵系统中，属于对象性质的要紧因素有：换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情形、散热情形及结垢程度等。不同自动化系统要具体分析。第八章差不多操纵规律概论操纵器的操纵规律是指操纵器的输出信号与输入信号之间的关系：即在研究操纵器的操纵规律时：经常是假定操纵器的输入信号e是一个阶跃信号，然后来研究操纵器的输出信号p随时刻的变化规律。操纵器的差不多操纵规律位式操纵〔其中以双位操纵比较常用〕、比例操纵〔P〕、积分操纵〔I〕、微分操纵〔D〕。第一节位式操纵一、双位操纵理想的双位操纵器其输出p与输入偏差额e之间的关系为　图9-1理想双位操纵特性图9-2双位操纵例如二、具有中间区的双位操纵将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成为一个具有中间区的双位操纵器，见以下图。由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，操纵机构可不能动作，因此能够使操纵机构开关的频繁程度大为降低，延长了操纵器中运动部件的使用寿命。图9-3实际的双位操纵规律　图9-4具有中间区的双位操纵过程结论双位操纵过程中一样采纳振幅与周期作为品质指标被控变量波动的上、下限在承诺范畴内，使周期长些比较有利。双位操纵器结构简单、成本较低、易于实现，因而应用专门普遍。三、多位操纵对系统的操纵成效较好，但会使操纵装置的复杂程度增加。图9-5三位操纵器特性图第二节比例操纵在双位操纵系统中，被控变量不可幸免地会产生连续的等幅振荡过程，为了幸免这种情形，应该使操纵阀的开度与被控变量的偏差成比例，依照偏差的大小，操纵阀能够处于不同的位置，如此就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳固，达到平稳状态。图9-6水槽液位操纵一、比例操纵规律及其特点〔9-4〕比例操纵器KCeΔp图9-7比例操纵器比例操纵器实际上是一个放大倍数可调的放大量图9-8简单比例操纵系统示意图如上图，依照相似三角形原理因此，关于具有比例操纵的操纵器〔9-5〕二、比例度及其对操纵过程的阻碍1.比例度比例度是指操纵器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。〔9-7〕图9-9比例度与输入输出的关系将式〔9-7〕改写后得即〔9-8〕关于一只具体的比例操纵器，外表的量程和操纵器的输出范畴差不多上固定的,令〔9-9〕对一只操纵器来说，K是一个固定常数。将式(9-9)代入式(9-8)，得〔9-10〕而在单元组合式外表中〔9-11〕优点：反应快，操纵及时缺点：存在余差结论假设对象的滞后较小、时刻常数较大以及放大倍数较小时，操纵器的比例度能够选得小些，以提高系统的灵敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳固。第三节积分操纵一、积分操纵规律及其特点当对操纵质量有更高要求时，就需要在比例操纵的基础上，再加上能排除余差的积分操纵作用。图9-10积分操纵规律积分操纵作用的输出变化量Δp与输入偏差e的积分成正比，即〔9-12〕〔9-13〕当输入偏差是常数A时对式(9-12)微分,可得〔9-14〕结论积分操纵作用输出信号的大小不仅取决于偏差信号的大小,而且要紧取决于偏差存在的时刻长短。积分操纵器输出的变化速度与偏差成正比。积分操纵作用在最后达到稳固时，偏差等于零。第九章自动操纵外表第一节操纵外表的作用与分类操纵外表或称操纵器,它将被控变量测量值与给定值相比较后产生的偏差,进行一定的运算,并将运算结果以一定信号形式送往执行器,以实现对被控变量的自动操纵。一、操纵外表的能源形式按照外表所用的能源操纵外表直截了当作用式操纵器间接作用式操纵器二、操纵外表的结构形式按操纵外表与自动操纵系统中的检测、变送、显示等各部分的组合方式不同,要紧能够分为基地式操纵外表与单元组合式操纵外表等。基地式操纵外表基地式操纵外表是将测量、变送、显示及操纵等功能集于一身的一种操纵外表。结构比较简单,常用于单机操纵系统。单元组合式外表单元组合式外表把整套外表按照其功能和使用要求，分成假设干独立作用的单元，各单元之间用统一的标准信号联系。使用时，针对不同的要求,将各单元以不同的形式组合，能够组