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1、 测量仪表与自动化测量仪表与自动化 课程总复习课程总复习中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化仪表仪表测量仪表测量仪表压力压力物位物位变送器变送器控制器控制器控制系统控制系统控制仪表控制仪表流量流量温度温度执行器执行器简单控制系统简单控制系统复杂控制系统复杂控制系统中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化第一篇第一篇 过程测量仪表过程测量仪表 压力压力( (差压）差压）物位物位流量流量温度温度绪论及概述绪论及概述中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化第一章第一章 概述概述1.1.测量的概念测量的概念与方法：分类与方法：分类2.2.测量仪表的基本组成测量仪表的基本组成3.3.仪表
2、的性能指标仪表的性能指标 误差的定义与分类误差的定义与分类 仪表的基本性能指标：仪表的基本性能指标：（1 1） 测量范围与测量范围与L L；（3 3） 精度与精度等级精度与精度等级（2 2） 误差：误差：a,r,q,ha,r,q,h（4 4） 其他性能指标：灵敏度、分辨率等其他性能指标：灵敏度、分辨率等中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化1 1 压力的定义、单位压力的定义、单位2 2 表示方法表示方法真空度真空度表压表压绝压绝压关系关系第二章第二章 压力测量及变送压力测量及变送中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化3 3 分类分类就地指
3、示：弹簧管压力表就地指示：弹簧管压力表工作原理工作原理选择选择类型类型测量范围（测量范围（3 3种情况）种情况）精度精度校验校验标准表的选择标准表的选择报警：电接点压力表报警：电接点压力表远传：压力（差压）变送器远传：压力（差压）变送器输入输出关系，要求会计算输入输出关系，要求会计算电容式差压变送器工作原理电容式差压变送器工作原理第二章第二章 压力测量及变送压力测量及变送数据数据合格合格或或确定精度确定精度应变片式、压阻式变送器应变片式、压阻式变送器的简单原理的简单原理中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化分分类类直读式物位仪表直读式物位仪表浮力式浮力式变浮力：浮筒变浮力：浮筒恒浮力：恒
4、浮力：磁翻板、自动跟踪、浮球、钢带式、磁翻板、自动跟踪、浮球、钢带式、 磁致伸缩式、光纤式磁致伸缩式、光纤式静压式：静压式：差压变送器的测量范围、迁移、迁移量差压变送器的测量范围、迁移、迁移量其它物位计其它物位计电容（射频导纳）电容（射频导纳）超声波超声波雷达雷达核核辐射辐射第三章第三章 物位测量及变送物位测量及变送中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化1 1 流量的定义、单位流量的定义、单位瞬时流量瞬时流量累计流量累计流量体积流量体积流量质量流量质量流量2 2 分类分类速度式流量计速度式流量计容积式流量计容积式流量计 质量式质量式流量计流量计第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送中
5、国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化速速度度式式差差压压式式三阀组和差压计：三阀组作用及操作顺序三阀组和差压计：三阀组作用及操作顺序节流装置节流装置引压引压管路管路非标准非标准标准标准节流元件（节流元件（3 3种）种）取压方式（取压方式（3 3种）种）组组成成工作原理：公式，工作原理：公式，会计算会计算浮子式（转子）：原理，公式，刻度修正（原因）浮子式（转子）：原理，公式，刻度修正（原因）会计算会计算靶式：原理，计算公式靶式：原理，计算公式电磁电磁涡轮式涡轮式漩涡：涡街、旋进漩涡漩涡：涡街、旋进漩涡第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化容容
6、积积式式椭圆齿轮椭圆齿轮腰轮腰轮刮板刮板质量式质量式流量计流量计直接式：直接式：科里奥利，原理科里奥利，原理 间接式：间接式：对比：对比： 工作原理、流量方程、精度、量程比、压力损失、适用介质工作原理、流量方程、精度、量程比、压力损失、适用介质第四章第四章 流量测量及变送流量测量及变送温度压力补偿式质量流量计温度压力补偿式质量流量计组合式组合式中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化1 1 温度的定义温度的定义摄氏温标摄氏温标2 2 温标的定义及相互关系温标的定义及相互关系华氏温标华氏温标热力学温标热力学温标宏观宏观微观微观第五章第五章 温度测量及变送温度测量及变送中国石油大学(华东)自动
7、化 测量仪表与自动化分分类类玻璃管式玻璃管式就地指示：膨胀式就地指示：膨胀式热电偶热电偶双金属式双金属式压力式压力式远传远传热电势热电势温差电势温差电势接触电势接触电势原理原理第三导体定律第三导体定律补偿导线作用及使用要求补偿导线作用及使用要求冷端补偿作用及方法冷端补偿作用及方法分类，分度号，分度表分类，分度号，分度表会计算会计算热电阻热电阻金属导体金属导体半导体半导体PtPtCuCu第五章第五章 温度测量及变送温度测量及变送对比：对比：工作原理、测量精度、测量范围、线性度、适用场合工作原理、测量精度、测量范围、线性度、适用场合中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化第六章第六章 显示仪表
8、显示仪表自动电位差计、自动平衡电桥最基本的原理自动电位差计、自动平衡电桥最基本的原理中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化第二篇第二篇 过程控制仪表过程控制仪表 变送器变送器 控制器控制器 执行器执行器中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化 一、控制规律一、控制规律P PPIPIPDPDPIDPID公式、特点、适用场合公式、特点、适用场合PIPI：已知已知DVDV变化曲线，计算变化曲线，计算MVMV变化曲线变化曲线P167 2P167 2分段曲线积分分段曲线积分第八、九章第八、九章 控制规律与控制器控制规律与控制器中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化 二、控制器（功能）二、
9、控制器（功能）1.1.控制运算（控制规律的实现）控制运算（控制规律的实现）第八、九章第八、九章 控制规律与控制器控制规律与控制器中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化 2.2.正反作用正反作用正作用：正作用： 反作用：反作用： 3.3.手手/ /自切换与手动操作自切换与手动操作 4.4.内外给定的选择内外给定的选择第八、九章第八、九章 控制规律与控制器控制规律与控制器三、计算机控制系统三、计算机控制系统集散控制系统和现场总线控制系统的主要特点集散控制系统和现场总线控制系统的主要特点中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化 一、执行器的作用与分类一、执行器的作用与分类 气动执行器气动执
10、行器 电动执行器电动执行器 液动执行器液动执行器第十章第十章 执行器执行器中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化二、气动执行器二、气动执行器执行机构执行机构薄膜执行机构薄膜执行机构活塞式执行机构活塞式执行机构原理：输入输出关系原理：输入输出关系作用作用正正/ /反作用反作用调节机构调节机构分类分类直行程：直行程： 直通单座阀、直通单双座阀、角直通单座阀、直通单双座阀、角形阀、隔膜阀、套筒阀等形阀、隔膜阀、套筒阀等角行程：角行程：性能指标性能指标节流原理节流原理流量系数流量系数: :决定阀的口径决定阀的口径DgDg、dgdg可调比可调比: :理想、实际理想、实际流量特性流量特性: :理想（
11、四种），实际理想（四种），实际正装、反装正装、反装第十章第十章 执行器执行器中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化三、执行器选择三、执行器选择（一）（一） 结构形式的选择结构形式的选择选执行机构：选执行机构： 从能源，工艺介质要求、安全、调节精度，经济效从能源，工艺介质要求、安全、调节精度，经济效 益及现场情况等因素，综合考虑选用气、电、液动益及现场情况等因素，综合考虑选用气、电、液动选调节机构选调节机构工艺条件工艺条件：温度、压差、流量、泄漏量要求：温度、压差、流量、泄漏量要求介质物性介质物性：粘度、密度、结晶、结焦的情况：粘度、密度、结晶、结焦的情况第十章第十章 执行器执行器中国石油
12、大学(华东)自动化 测量仪表与自动化（二）（二） 气开气关的选择（风开风关）气开气关的选择（风开风关）执行机构：正执行机构：正/ /反作用反作用调节机构：正调节机构：正/ /装反装装反装1 1 气开气关的定义气开气关的定义2 2 气开气关的组合方法气开气关的组合方法执行器气开执行器气开/ /气关（四种）气关（四种）3 3 选择原则：故障状态下工艺安全性选择原则：故障状态下工艺安全性三、执行器选择三、执行器选择第十章第十章 执行器执行器（三）（三） 流量特性的选择流量特性的选择（四）计算额定流量系数及口径的选择（四）计算额定流量系数及口径的选择（Dg,dg)Dg,dg)中国石油大学(华东)自动化
13、 测量仪表与自动化一、自动控制系统的组成一、自动控制系统的组成自自动动控控制制系系统统被控对象被控对象 ：自动化仪表自动化仪表 控制器控制器: : 执行器执行器: : 变送器变送器: : 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中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化简简单单控控制制系系统统一个被控对象一个被控对象 一个控制器一个控制器一个执行器一个执行器 一个变送器一个变送器 复复杂杂系系统统其中一种控制仪表多于一个其中一种控制仪表多于一个第十三章第十三章 自动控制系统的基本概念自动控制系统的基本概念中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化二、自动控制系统的分类
14、二、自动控制系统的分类定值控制系统定值控制系统随动控制系统随动控制系统（一）（一）从给定值角度从给定值角度程序控制系统程序控制系统（二）（二）信号传送角度看信号传送角度看 闭环控制系统闭环控制系统开环控制系统开环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中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化三、三、自动控制系统的过渡过程及品质指标自动控制系统的过渡过程及品质指标 1.1.过渡过程的形式过渡过程的形式( (对比）对比）2.2.控制系统的优劣评价标准：稳、快、准控制系统的优劣评价标准：稳、快、准3.3.控制系统过渡过程品质指标控制系统过渡过程品质指标, ,各指标的
15、含义各指标的含义4.4.控制器控制器PIDPID参数如何影响控制系统过渡过程品质指标参数如何影响控制系统过渡过程品质指标过渡过程品质指标示意图过渡过程品质指标示意图第十三章第十三章 自动控制系统的基本概念自动控制系统的基本概念中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化一、简单控制系统的组成一、简单控制系统的组成二、工艺控制流程图二、工艺控制流程图三、方框图三、方框图四、熟悉一些基本概念四、熟悉一些基本概念第十四章第十四章 简单控制系统简单控制系统中国石油大学(华东)自动化 测量仪表与自动化五、操纵变量五、操纵变量四、被控变量四、被控变量六、执行器选择：类型、六、执行器选择：类型、气开气开/ /气关气关、口径、流量特性、口径、流量特性七、控制器设计七、控制器设计（一（一) ) 控制规律选择控制规律选择（二（二) ) 控制器正反作用选择控制器正反作用选择（三（三) ) 控制器参数整定（方法、控制器参数对过渡过程的影响）控制器参数整定（方法、控制器参数对过渡过程的影响）八、投运步骤八、投运步骤第十四章第十四章 简单控制系统简单控制系统
