广东石油化工学院化工仪表及自动化PPT课件
化工自动化及仪表培训课程PPT(共 46张)
闭环控制的缺点：控制不够及时；如果系统内部各 环节配合不当，系统会引起剧烈震荡，甚至会使系统 失去控制。
开环控制： 开环控制的特点（优点）：不需要对被控变量进 行测量，只根据输入信号进行控制，控制及时。
设定值 r(t)
机构 e(t)
-
控制装置 u(t)
被控变量
执行器
过程
q(t)
c(t)
测量值 y(t)
检测元件、变送器
闭环控制系统组成
•检测元件和变送器的作用是把被控变量c(t)转化为测 量值y(t)。
•比较机构的作用是比较设定值r(t)与测量值y(t)并输 出其差值。
•控制装置的作用是根据偏差的正负、大小及变化情况， 按某种预定的控制规律给出控制作用u(t)。比较机构 和控制装置通常组合在一起，称为控制器。
负反馈：将被控 变量送回输入端 并与输入变量相 减（负反馈闭环 的才可以独立工
加热炉的温度控制系统
TT
TC
被加热原料
T 出口温度
燃料油
被控过程：加热炉 被控变量：物料出口温度 操纵变量：燃料油流量 扰动：被加热原料油温度、燃料油热值等
1.2.2闭环控制与开环控制
闭环控制：
在反馈控制系统中，被控变量送回输入端，与设 定值进行比较，根据偏差控制被控变量，这样，整个 系统构成了一个闭环。
它是以传递函数为基础，在频率域对单输入单输出控 制系统进行分析与设计。PID控制规律是经典控制理论 最辉煌的成果。
2）现代控制理论:20世纪60年代得到迅猛发 展。
其主要内容为：
线性系统理论，最优控制理论，最佳估计理论， 系统辨识。
化工仪表自动化ppt课件(最新)
03 化工仪表的种类与功能
温度仪表
接触式温度仪表
通过测量物体与测温元件接触部 分的温度来反映被测对象的温度 ，如热电阻、热电偶等。
非接触式温度仪表
利用物体的热辐射性质来测量温 度的仪表，如红外测温仪等。
压力仪表
弹性式压力仪表
利用弹性元件受压变形的原理来测量 压力的仪表，如弹簧管压力表、膜片 压力表等。
，测量精度低。
02 03
发展阶段
20世纪50年代至80年代，随着电子技术和计算机技术的发展，化工仪 表自动化开始起步，逐渐实现了从模拟仪表到数字仪表、从单机控制到 集中控制的转变。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着网络技术、通信技术、人工智能等技术的飞 速发展，化工仪表自动化进入了成熟阶段，实现了从集中控制到分布式 控制、从单一功能到多功能集成的转变。
能化功能，提高运维效率。
网络化发展趋势
工业物联网技术应用
通过工业物联网技术，实现仪表设备的远程监控、数据采集和传 输，提高生产过程的透明度和可追溯性。
云计算技术应用
利用云计算平台对大量仪表数据进行存储、分析和处理，提供强 大的数据支持和决策依据。
网络安全保障
加强网络安全防护，确保仪表数据的保密性、完整性和可用性， 防止网络攻击和数据泄露。
逻辑控制
PLC控制系统以逻辑控制 为核心，可以实现复杂的 顺序控制和逻辑运算。
模块化设计
PLC采用模块化设计，易 于扩展和维护，同时降低 了系统成本。
通讯功能
PLC控制系统具有强大的 通讯功能，可以与其他智 能设备进行数据交换和远 程控制。
现场总线控制系统
现场设备互联
现场总线控制系统实现了现场设备之 间的互联互通，降低了布线成本和维 护难度。
最新化工仪表及自动化第1章自动控制系统概述ppt课件
偏 差：被控变量的设定 值与实际值之差
负反馈：将被控变量送回 输入端并与输入变量相减
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
加热炉的温度控制系统
TT
TC
被加热原料
T 出口温度
燃料油
被控对象：加热炉 被控变量：物料出口温度 操纵变量：燃料油流量 扰动： 原料温度、燃料油热值等
修饰词
差 比（分数）
低 中间 积分、累积
R=R+I
安全
高
后继字母 功能
报警 Alarm 控制（调节）Control
检测元件
指示 Indicate 自动-手动操作器
灯 Lamp
积分、累积 记录或打印 Record 开关、联锁 传送 Transfer 阀、挡板、百叶窗 套管 继动器或计算器 驱动、执行或未分类的终端执行机构
人工操作与自动控制比较图
图1-2 人工操作图
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要
图1-3 液位自动控制系统图
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
自动控制系统的组成
测被量元控件对与象变送器
自动化装置 组 成 控制器
被控对象
自动控制器 执行器执行检器测变送
自动化装置
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
表1-2 被测变量和仪表功能的字母代号
第一位字母
被测变量
分析 Analyze
电导率Conductivity 密度 电压 流量 Flow 电流 Current Intensity 时间或时间程序 物位 Level 水分或湿度 压力或真空 Press 数量或件数 放射性 Radioactivity 速度或频率 温度 Temperature 黏度 力 供选用 位置
化工仪表及其自动化PPT第一章PPT
02
化工仪表的基本原理
化工仪表的测量原理
总结词
测量原理是化工仪表的核心，它决定了仪表的准确性和可靠 性。
详细描述
化工仪表的测量原理基于物理或化学原理，通过传感器将待 测参数（如温度、压力、流量、液位等）转换成电信号或气 信号，以便后续处理和显示。常见的测量原理包括热电效应 、压电效应、光电效应等。
03
化工仪表的自动化技术
化工仪表的自动化概述
化工仪表自动化是现代工业生产中的重要技术，通过自动化技术实现化工仪表的数 据采集、处理、控制等功能，提高生产效率和产品质量。
化工仪表自动化技术涉及多个领域，包括控制理论、电子技术、计算机技术等，需 要综合运用多种技术手段来实现。
化工仪表自动化技术的应用范围广泛，涵盖了化工、石油、制药等多个行业，对工 业生产的发展具有重要意义。
化工仪表及其自动化ppt 第一章
• 化工仪表概述 • 化工仪表的基本原理 • 化工仪表的自动化技术 • 化工仪表的选型与使用
01
化工仪表概述
化工仪表的定义与分类
总结词
化工仪表是用于化工生产过程中各种参数检测、显示和控制的工具，根据用途可分为温度仪表、压力仪表、流量 仪表等。
详细描述
化工仪表是化工生产过程中不可或缺的设备之一，主要用于检测、显示和控制温度、压力、流量、液位等参数。 根据不同的用途和功能，化工仪表可以分为多种类型，如温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。这些仪 表在化工生产中发挥着重要的作用，能够确保生产过程的稳定性和安全性。
化工仪表的信号传输原理
总结词
信号传输是化工仪表实现远程监控和自动控制的关键环节。
详细描述
化工仪表的信号传输原理通常采用模拟信号或数字信号，通过电缆、光纤等传输 介质将传感器采集的信号传输到控制器、显示器或执行器等设备。信号传输过程 中需要进行抗干扰处理，的发展历程
化工仪表及自动化全套课件完整ppt课件完整版(2024)
环保意识的提高将促使化工仪 表向绿色化方向发展，采用环
保材料和低能耗技术。
9
02
自动化基础知识
2024/1/29
10
自动化概念及原理
2024/1/29
自动化的定义
指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人 的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
2024/1/29
39
现场总线技术实践
2024/1/29
01 02 03
现场总线概述
现场总线是一种用于连接智能现场设备和自动化系统的全 数字、双向、多站的通信系统。它将传统的4-20mA模拟 信号传输方式转变为数字信号传输方式，提高了信号传输 的准确性和可靠性。
现场总线技术实践
在化工生产中，现场总线技术被广泛应用于设备间的通信 和数据传输。通过现场总线技术，可以实现设备间的实时 数据交换和远程控制，提高生产过程的透明度和可控性。
控制器
接收变送器输出的标准信号，与
设定值进行比较，得到偏差信号 ，并根据偏差信号的大小和方向
输出控制信号。
执行器
接收控制器输出的控制信号，动 作改变被控对象的参数。
测量元件
用于测量被控对象的各种工艺参 数，如温度、压力、流量等。
被控对象
需要实现自动控制的机器设备、 系统或过程。
2024/1/29
12
易于维护
化工仪表需要定期维护和校准，因此需要具备易于维护的特 点。
8
化工仪表发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，化 工仪表将越来越智能化，能够 实现自适应控制、远程监控等
功能。
2024/1/29
化工仪表及自动化全套课件
2024/1/26
21
流量测量与控制技术应用案例
水处理行业
在水处理过程中，流量是一个重要的参数。 通过流量测量仪表和自动控制系统，可以实 时监测和调整水流的流量，确保水处理过程 的稳定性和效率。
石油化工行业
在石油化工生产过程中，原料、产品和中间 体的流量都需要精确控制。通过流量测量仪 表和自动控制系统，可以实现流量的精确测
化工仪表及自动化全套课件
2024/1/26
1
2024/1/26
CONTENTS
• 化工仪表基础知识 • 自动化控制系统概述 • 化工仪表的选型与安装 • 自动化控制系统的设计与实施 • 化工仪表及自动化技术应用案
例 • 化工仪表及自动化技术发展趋
势与展望 2
2024/1/26
01
化工仪表基础知识
15
自动控制系统的设计原则与方法
2024/1/26
设计原则
满足工艺要求，保证系统稳定性、可 靠性和经济性；采用先进技术和设备 ，提高自动化水平；注重人机交互， 方便操作和维护。
设计方法
根据工艺要求和控制目标，确定控制 方案；选择合适的测量仪表和执行机 构；设计控制算法和逻辑控制程序； 进行系统仿真和优化。
仪表等措施。
6
2024/1/26
02
自动化控制系统概述
7
自动控制系统的组成与分类
组成
自动控制系统通常由控制器、执行器、被控对象、检测变送环节等部分组成。
分类
根据控制原理的不同，自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统；根 据信号传递方式的不同，可分为模拟控制系统和数字控制系统。
2024/1/26
量和控制，提高生产效率和产品质量。
2024版化工仪表及自动化ppt课件教学教程
课件教学教程•化工仪表概述•自动化基础知识•化工仪表测量原理与技术•化工仪表选型与安装维护目•化工自动化控制系统设计与实践•化工仪表及自动化技术应用拓展录化工仪表概述定义作用分类特点化工仪表具有高精度、高可靠性、防爆防腐、适应性强等特点，能够满足化工生产过程中的各种特殊要求。
化工仪表发展趋势网络化智能化化工仪表正逐渐向着网络化的方向发展，实现远程监控和数据共享，提高生产效率和安全性。
集成化自动化基础知识自动化概念及原理自动化定义自动化原理自动化系统组成要素控制器传感器与变送器执行器被控对象石油化工自动化技术在石油化工行业应用广泛，包括炼油、化肥、乙烯等生产过程的自动化控制。
冶金工业冶金工业中的高炉、转炉、连铸等生产过程的自动化控制，以及轧钢过程的自动化电力工业机械制造自动化技术应用领域化工仪表测量原理与技术压力单位与测量方法介绍压力的国际单位制单位以及常用测量方法，如直接测量法和间接测量法。
压力仪表分类及特点阐述不同类型压力仪表的工作原理、结构特点以及适用场景，如弹性式压力计、电气式压力计等。
压力传感器技术介绍压力传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如压阻式传感器、压电式传感器等。
压力测量系统组成及调试详细讲解压力测量系统的组成部分，包括传感器、变送器、显示仪表等，并介绍系统调试方法和注意事项。
温度单位与测量方法温度测量系统组成及调试温度仪表分类及特点温度传感器技术介绍温度的国际单位制单位以及常用测量方法，如接触式测量法和非接触式测量法。
介绍温度传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如热敏电阻传感器、红外传感器等。
流量单位与测量方法流量测量系统组成及调试流量仪表分类及特点流量传感器技术物位单位与测量方法物位测量系统组成及调试物位仪表分类及特点物位传感器技术化工仪表选型与安装维护选型原则及注意事项选型原则注意事项安装前准备安装步骤调试方法030201安装调试方法与步骤维护保养策略及周期维护保养策略维护保养周期化工自动化控制系统设计与实践确保系统安全、稳定、可靠，满足生产工艺要求，提高生产效率和产品质量。
广东石油化工学院化工仪表及自动化PPT课件
当导压管长度超过30m时，导压管应分段倾斜，并在最高点 与最低点装设集气器（或排气阀）和沉淀器（或排污阀）。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
2）安装实例 被测流体为清洁液体时
（a）仪表在管道下方；（b）仪表在管道上方；（c）垂直管道，被测流体为高温液体 广东石油化工学院 化工仪表及自动化
化工仪表及自动化
2014-9
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
授课计划
授课班级
授课章节内容摘要
高分子12-1、2、3
周次 日期 星期 节次
1
1/9
一
3、4
1.1化工自动化的主要内容1.2自动控制系统组成及方块图 1.3自动控制系统分类
2
8/9 一 3、4 中秋放假
3 15/9 一 3、4 1.4自动控制系统的过渡过程和品质指标1.5工艺控制流程图
间有一定的函数关系，
因此可通过测量孔板前后 的压差来测量流量
0
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
δp t t
2）流量基本方程
根据流体力学中的伯努利方程
FA0 21(P1P2)
MFA0 21P
α:流量系数，与节流装置、 取压方式、阻力件开孔截面积 与管道截面积之比、雷诺数Re 、管道粗糙度等因素有关；
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
取压口一般设置在法兰、环室或夹持环上，当测量管道 为水平或倾斜时取压口的安装如图：
当测量管道为垂直时，取压口的位置在取压位置的平面上， 方向可任意选择。
广东石油化工学院 化工仪表及自动化
导压管的材质应按被测介质的性质和参数确定，其内径不 小于6mm，长度最好在16m以内。
2024版化工仪表及自动化ppt课件
THANKS
感谢您的观看
确定安装位置和方式，准 备好安装工具和材料。
安装完成后，进行调试和 校验，确保仪表正常工作。
化工仪表的维护与保养
01
日常维护
02
保持仪表清洁，定期清理灰尘和污垢。
03
定期检查仪表的接线是否松动或损坏，及时进行紧 固或更换。
化工仪表的维护与保养
• 定期检查仪表的测量准确性和稳定性，发现问题及时处理。
文档齐全
保留完整的系统设计文档 和实施记录，便于后期维 护和升级。
培训操作人员
对操作人员进行专业培训， 确保他们熟练掌握系统操 作和维护技能。
自动化控制系统的优化与改进
控制算法优化
针对特定应用场景，优化控制算法以提高控 制精度和响应速度。
系统结构优化
改进系统结构，提高系统稳定性和可靠性。
自动化控制系统的优化与改进
分类
根据测量原理和使用功能，化工仪 表可分为温度仪表、压力仪表、流 量仪表、物位仪表、分析仪表等。
化工仪表的发展历程
01
02
03
早期阶段
以机械式仪表为主，如压 力表、温度计等。
中期阶段
随着电子技术的发展，出 现了电子式仪表，如电子 电位差计、电子温度计等。
现代阶段
随着计算机技术和自动化 技术的发展，化工仪表向 智能化、网络化、集成化 方向发展。
化方向发展。
02
自动化基础知识
自动化的概念与原理
自动化的定义
指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少 人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、 分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
自动化的原理
采用各种检测仪表对工艺参数进行测量，将测量结果送入控制 器与给定值比较得到偏差，按一定规律（算法）产生控制作用， 通过执行器对被控对象（如阀门开度）进行控制，使工艺参数 稳定在给定值上。
化工仪表及自动化资料ppt课件
化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。
仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。
按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。
按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。
按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高，因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。
宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大，要求化工仪表具有较宽的测量范围。
•高可靠性：化工生产环境恶劣，要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。
测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。
控制生产过程根据工艺要求，通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。
保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况，保障生产安全。
化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主，如弹簧管压力表、浮子流量计等。
这些仪表结构简单，但精度较低，功能单一。
电子化阶段随着电子技术的发展，电子式仪表逐渐取代机械式仪表。
电子式仪表具有更高的精度和更多的功能，如数字显示、远程传输等。
智能化阶段近年来，随着计算机技术和人工智能技术的发展，智能式仪表开始得到广泛应用。
智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能，能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。
02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理，将压力转换为位移或应变进行测量。
压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件，将温度转换为电信号进行测量。
通过测量流体流过管道截面的面积和流速，计算得到流量值。
利用浮力、静压等原理，检测容器内液体或固体的位置高度。
测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号（如4-20mA），通过电缆进行传输。
《化工仪表自动化》ppt课件
《化工仪表自动化》ppt课件•化工仪表概述•自动化技术在化工仪表中的应用•化工仪表的选型与安装•化工仪表的测量原理及误差分析目录•化工仪表的维护与保养•化工仪表的发展趋势与展望01化工仪表概述化工仪表的定义与分类定义化工仪表是用于化工生产过程中测量、显示、记录和控制各种工艺参数的仪表设备。
分类根据测量原理和使用功能，化工仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表等。
以机械式仪表为主，如压力表、温度计等。
早期阶段中期阶段现代阶段随着电子技术的发展，出现了电子式仪表，如电子电位差计、电子温度计等。
随着计算机技术和自动化技术的发展，化工仪表向智能化、网络化、集成化方向发展。
030201化工仪表的发展历程化工仪表在工业生产中的重要性通过实时监测和报警，避免生产过程中的危险情况。
通过自动化控制和优化，提高生产线的运行效率。
通过精确测量和记录，确保产品质量符合标准。
通过智能控制和优化，降低能源消耗和减少废弃物排放。
保障生产安全提高生产效率保证产品质量促进节能减排02自动化技术在化工仪表中的应用自动化技术基于控制理论，通过对系统输入、输出和内部状态的测量和控制，实现对系统行为的精确调控。
控制理论传感器用于测量被控对象的各种参数，将非电量转换为电量；执行器根据控制信号对被控对象进行操作，实现自动化控制。
传感器与执行器控制器是自动化技术的核心，根据设定的控制算法对输入信号进行处理，并输出控制信号驱动执行器。
控制器自动化技术的基本原理自动化技术在化工仪表中的实现方式集散控制系统（DCS）通过中央控制器和多个远程I/O 站实现对化工生产过程的集中监控和分散控制。
可编程控制器（PLC）采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
现场总线控制系统（FCS）一种全数字化、双向、多站的通信系统，用于工厂车间底层设备之间以及生产现场与上层管理之间的信息交换。
化工仪表及自动化课件
化工仪表及自动化课件一、引言随着我国经济的快速发展，化工行业在国民经济中的地位日益突出。
化工生产过程具有高温、高压、易燃易爆等特点，因此，对化工仪表及自动化技术的要求越来越高。
本课件旨在介绍化工仪表及自动化技术的基本原理、类型及其在化工生产过程中的应用，以帮助大家更好地了解和掌握这一领域的技术。
二、化工仪表概述1.化工仪表的定义化工仪表是指用于测量、显示、控制化工生产过程中各种物理量、化学量的设备。
它包括传感器、变送器、控制器、执行器等部分。
2.化工仪表的分类根据测量原理和用途，化工仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、成分分析仪表等。
3.化工仪表的精度等级和防爆等级精度等级：化工仪表的精度等级表示其测量准确度，通常分为0.1级、0.2级、0.35级、0.5级等。
防爆等级：化工生产过程中存在易燃易爆气体，化工仪表需要具备相应的防爆等级，以确保生产安全。
三、自动化控制系统1.自动化控制系统的概念自动化控制系统是指利用自动化装置、仪表和计算机等技术，对化工生产过程进行自动监测、调节和控制，以实现生产过程的优化和安全稳定运行。
2.自动化控制系统的组成自动化控制系统通常由检测仪表、控制仪表、执行器、计算机等组成。
3.自动化控制系统的类型（1）手动控制系统：由操作人员手动调节控制仪表，实现对生产过程的控制。
（2）自动控制系统：根据预设的程序和参数，自动调节控制仪表，实现对生产过程的控制。
（3）综合控制系统：将手动控制和自动控制相结合，实现更高效、更灵活的生产过程控制。
四、化工仪表及自动化技术在化工生产过程中的应用1.温度控制在化工生产过程中，温度是一个重要的参数。
通过安装温度仪表，可以实时监测反应釜、换热器等设备的温度，并通过自动控制系统调节加热或冷却装置，使温度保持在合适的范围内。
2.压力控制化工生产过程中，压力过高或过低都会影响产品质量和设备安全。
通过安装压力仪表，可以实时监测反应釜、压缩机等设备的压力，并通过自动控制系统调节阀门、泵等设备，保持压力稳定。
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4 22/9 一 3、4 2.3对象的特性参数3.1 检测仪表与传感器概述
5 29/9 一 3、4 3.2压力检测及仪表
6 6/10 一 3、4 3.3流量检测及仪表
7 13/10 一 3、4 3.4物位检测及仪表
8 20/10 一 3、4 3.5温度检测及仪表
9 27/10 一 3、4 4.1基本控制规律及影响4.2控制器
直接法：直接测量质量流量， 如热电式、 惯性力式、 动量矩式质量流量计等。
直接法测量具有不受流体的压力、 温度、 粘度等变 化影响的优点， 是一种正在发展中的质量流量传感器。
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3.3.2 差压式流量计
差压式(也称节流式)流量计,是基于流体流动的节流原理 ，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。 （1）差压式流量计组成
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3.3.1 流量检测方法
流量测量方法很多，测量原理和流量传感器（或称流量 计）也各不相同， 从测量方法上一般可分为速度式、 容 积式和质量式三大类。
（1） 速度式流量测量原理
速度式流量测量是通过测量流体在管路内已知截面流 过的流速大小来实现。
如：差压式、 转子、 涡轮、 电磁、 旋涡和超声 波等流量检测仪表都属于此类。
ε: 体膨胀校正系数，对不可 压缩液体ε＝1；对可压缩液体ε ＜1；
两种温度计的测温原理、冷端温度补偿的作用及方法，三线
制连接。
l了解工业中常用的几种成分分析仪表的结构、原理。
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➢技能点：
利用自动化检测实训装置，培养以下技能：
l掌握压力表的选用及校验方法； l掌握差压式流量计、转子流量计、电磁流量计的正确安
装及校验方法，注意三阀组的使用； l正确选用热电偶的分度号并与补偿导线正确连接，正确
间有一定的函数关系，
因此可通过测量孔板前后 的压差来测量流量
0
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δp t t
2）流量基本方程
根据流体力学中的伯努利方程
FA0 21(P1P2)
MFA0 21P
α:流量系数，与节流装置、 取压方式、阻力件开孔截面积 与管道截面积之比、雷诺数Re 、管道粗糙度等因素有关；
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目录
第3章 检测仪表与传感器
3.1 概述 3.2 压力检测及仪表 3.3 流量检测及仪表 3.4 物位检测及仪表 3.5 温度检测及仪表 3.6 成分检测及仪表 3.7 现代检测技术与发展
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第3章 检测仪表与传感器
学
➢知识点：
习 l理解“检测”与“测量”及检测仪表的性能指标含义；
10 3/11 一 3、4 5.1执行器的结构原理5.3执行器的开关形式选择
11 10/11 一 3、4 6.1简单调节系统的结构和组成6.5控制器作用方向选择
12 17/11 一 3、4 考核笔试
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教材及目录
第1章 自动控制系统基本概念 第2章 过程特性及其数学模型 第3章 检测仪表与传感器 第4章 控制器 第5章 执行器 第6章 简单控制系统 第7章 复杂控制系统 第8章 先进控制技术与计算机控制系统 第9章 典型单元的自动控制
单位时间内流过管道内某一截面的流体数量，称 为瞬时流量。
在某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体量的 总和，即瞬时流量在某一段时间内的累积值，称为总量 或累积流量， 如用户的水表、气表等。
体积流量 (F) m3/h F=AV 质量流量 (MF) kg/h MF =ρ F
工程上讲的流量常指瞬时流量，若无特别说明均指瞬 时流量。
目 l掌握仪表组成、检测方法、误差种类及计算，解测压仪表分类、掌握工作原理及压力表的选用方法；
l了解常用流量计结构，掌握测量原理、特点、正确安装和使
用方法，比较各流量计的特点，重点是差压式流量计；
l了解各种液位测量方法，掌握零点迁移的意义及计算方法；
l了解热电偶、热电阻温度计的结构，熟悉常用分度号，掌握
选用公式进行冷端温度补偿，掌握热电偶校验步骤； 正确使用手动电位差计。
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u精度的意义与误差的关系，各误差计算。 u各检测仪表的测量原理，差压式流量计测量原理、流
本 量基本方程式。 章 u液位检测零点迁移的意义及计算方法。 重 u常用热电偶、热电阻温度计名称、分度号、特点、 点 测温原理。
节流装置 导压管
节流件 直管段
显示仪表
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（2）检测原理与流量基本方程
管道 节流元件
1）检测原理
在收缩处流速增大，静压
力降低，因此在孔板前后就 产生一定的压力差，
p
p1
对于一定尺寸的孔板，一
定的测压位置和前后直管段，
p2
在一定有流体参数情况下， 0 孔板前后的压差△p与流量之 v
化工仪表及自动化
2014-9
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授课计划
授课班级
授课章节内容摘要
高分子12-1、2、3
周次 日期 星期 节次
1
1/9
一
3、4
1.1化工自动化的主要内容1.2自动控制系统组成及方块图 1.3自动控制系统分类
2
8/9 一 3、4 中秋放假
3 15/9 一 3、4 1.4自动控制系统的过渡过程和品质指标1.5工艺控制流程图
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（2） 容积式流量测量原理 根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数
来测量流体的瞬时流量和总量。 常用的容积式流量传感器有椭圆齿轮式、 旋转活塞
式和刮板式等。
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（3） 质量式流量测量原理 有两种方法： 间接法：根据质量流量与体积流量的关系， 测出体积流量 再乘以被测流体的密度，间接测量质量流量。 如工程上常 用的补偿式质量流量计，它采取温度、 压力自动补偿；
u热电偶冷端温度补偿作用及方法，热电阻连接导线正 确连接。
u各种误差计算及检测系统的整体误差计算。
本 u理解差压式流量计流量基本方程式中各参数的物理意义。
章 u各种检测仪表的正确安装、选用。
难 点
u热电偶冷端温度补偿方法及原理。 u热电阻连接导线补偿原理。
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3.3 流量检测及仪表