总复习测量仪表与自动化讲解

《测量仪表及自动化》综合复习资料一、简答与名词解释1、简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。

答：弹性元件受力变形感压原件为弹簧管，其自由端的位移通过连杆带动扇形齿轮转动，扇形齿轮带动齿合的小齿轮，使套在小齿轮轴上的指针转动。

在圆形刻度尺上指示出被测压力值。

（w）游丝的作用：利用游丝产生反作用力矩，使齿轮保持单向齿廓紧密的接触，来消除中心齿轮与扇形齿轮合间隙,各传动轴和连杆结合处等间隙所引起的示值不稳定状态，使指针安装平稳，轻敲表壳质不变。

即当压力消除后，帮助指针返回零位，紧靠限止钉。

2、简述热电偶测量原理和补偿导线的作用。

答：热点效应，延伸冷端1，热电偶补偿导线的原理1) 热电偶的测温原理我们知道，热电偶的工作原理是两种不同材质的均匀导体组成的闭合回路，在导体两端存在温差时，导体两端就会有电流通过，形成热电动势。

在回路中接入仪表，仪表就把此热电动势转换成相应的温度。

如图1：<!--[endif]--> <!--[endif]-->A,B 两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。

另一端接测温仪表，为参考端。

为更好地理解下面的内容，我们将以上测温回路中形成的热电动势表示为E AB(T1,T0),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为T0，形成的热电动势为E AB(T1,T0)。

热电偶测温，归根结底是测量热电偶两端的热电动势。

测量仪表能够让我们看到温度数值，是因为它已经将热电动势转换成了温度。

使用补偿导线有以下作用（优点）：1) 改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能，采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的挠性，接线方便，也可调节线路电阻或屏蔽外界干扰；2) 降低测量线路成本，当热电偶与测量装置距离很远，使用补偿导线可以节省大量的热电偶材料，特别是使用贵金属热电偶时3、简述电磁流量计工作原理及其特点。

电磁感应定律电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。

化工仪表及自动化知识点整理在化工生产过程中，化工仪表及自动化技术起着至关重要的作用。

它不仅能够实时监测生产过程中的各种参数，还能实现对生产设备的自动控制，从而提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本以及保障生产安全。

下面，我们来对化工仪表及自动化的一些重要知识点进行整理。

一、化工仪表的分类与特点化工仪表种类繁多，按照测量参数的不同，可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。

温度仪表用于测量化工生产中的温度，常见的有热电偶、热电阻等。

热电偶基于热电效应工作，测量范围广，但精度相对较低；热电阻则是利用电阻值随温度的变化来测量温度，精度较高，但测量范围相对较窄。

压力仪表用于测量压力，包括压力表、压力变送器等。

压力表结构简单，直接显示压力值；压力变送器则将压力信号转换为标准电信号输出，便于远程监测和控制。

流量仪表用来测量流体的流量，常见的有节流式流量计、转子流量计、电磁流量计等。

节流式流量计通过测量节流元件前后的压差来计算流量；转子流量计基于浮子在锥形管内的位置变化来反映流量；电磁流量计则是利用电磁感应原理测量导电液体的流量。

液位仪表用于测量液位，有玻璃管液位计、差压式液位计等。

玻璃管液位计直观简单，但适用范围有限；差压式液位计通过测量液位产生的压差来确定液位高度。

二、化工自动化系统的组成化工自动化系统通常由被控对象、检测仪表、控制器和执行器四部分组成。

被控对象是需要进行控制的生产设备或过程，例如化学反应器、精馏塔等。

检测仪表用于获取被控对象的各种参数信息，并将其转换为易于处理和传输的信号。

控制器是自动化系统的核心，它根据检测仪表提供的信号，按照预定的控制策略计算出控制信号。

执行器则根据控制器的输出信号，对被控对象进行操作，实现控制目的。

常见的执行器有调节阀、变频器等。

三、自动控制系统的分类根据不同的分类标准，自动控制系统可以分为多种类型。

按照给定值的形式，可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

《测量仪表与自动化》 信息与控制工程学院测量仪表及自动化 Chemical Instrumentation and Automation  涂玲   中国石油大学（华东） 山东青岛黄岛区长江西路66号   266580 《测量仪表与自动化》过程控制工程  （12~16）（）过程测量仪表  （01~07）  一 二 三过程控制仪表  （08~11）    主要内容 《测量仪表与自动化》n⏹  压力概述  n⏹  弹性式压力计  n⏹ 变送器  n⏹ 压力（差压）变送器  n⏹ 压力仪表的选用、安装与校验 0  1  2  3  4      02  压力测量及变送 《测量仪表与自动化》   02-1  压力测量的基本概念 1.压力测量场合 压力是重要的工业参数之一，正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。

• 高压聚乙烯：反应压力为150MPa或更高压力下• 氢气和氮气合成氨气：反应压力为15MPa或32MPa• 减压塔：低于大气压约93KPa的真空度下• 油田开采晚期的注水：十几MPa • 西气东输管道设计压力：10MPa 此外，压力及差压的测量还可测量其他参数，如流量、液位及温度等。

2.  压力定义 定义：垂直均匀地作用在单位面积上的力，即压强（Pressure）        工程技术上一般称其为“压力”P＝F／A3.  压力表示方法  注：若无特殊说明，工程上仪表显示的测量结果均为表压或真空度 PSIG（Pounds  P er  S quare  I nch  G auge）=PSI PSIA（Pounds  P er  S quare  I nch  A bsolute)，PSIA  =  P SIG  +  1个大气压 4.  压力仪表分类 工作原理 液柱式压力计 Liquid  c olumn  m anometer            电气式压力变送器 Electrical pressure transmitter                    弹性式压力计   E lastic  p ressure  m eter 活塞式压力计 Piston pressure gauge 4.  压力仪表分类 液柱式压力计——流体静力学原理 • 测量表压及真空度，或作压力标准计量仪器 • 结构简单，使用方便；测量范围窄，只能测量低压或微压；易损坏  U型压力计  单管压力计  斜管压力计 4.  压力仪表分类 弹性式压力计——弹性元件受压后变形 • 用来测量压力及真空度，可就地指示，工业应用最为广泛 • 结构简单，牢固可靠，价格低廉，测量范围宽（10-2～105MPa）  耐高温压力表耐震压力表隔膜压力表（耐腐蚀）4.  压力仪表分类 电气式压力计—压力转换成电量（电压/电流/频率等）  • 用于压力需要远传和集中控制的场合。

化工仪表及自动化总复习第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语，了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式，掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。

二、常用概念1. 化工自动化的主要内容:自动检测，自动保护，自动操纵，自动控制系统2. 自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。

3. 被控对象：对其工艺参数进行控制的机器或设备4. 被控变量：生产过程需保持恒定的变量5. 操纵变量：具体实现控制作用的变量6. 干扰作用：在生产过程中引起被控变量偏离给定值的外来因素7. 设定值：被控变量的期望值，可固定也可以按程序变化8. 偏差：给定值与测量值之间的差值9. 闭环系统：系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统10.开环系统：系统的输出被反馈到输入端，执行器只根据输入信号进行控制的系统11. 控制系统的过渡过程:系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程12. 反馈:把系统的输出直接或经过一些环节后送到输入端，并加入到输入信号中的方法13. 负反馈：反馈信号的作用方向与给定信号相反，即偏差信号为两者之差（e=x—z）14. 正反馈：反馈信号的作用方向与原来的信号相同，使信号增强（e=x+z）三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。

答：定值控制系统：给定值为常数随动控制系统：给定值随机变化程序控制系统：给定值按一定时间程序变化2.在阶跃扰动作用下，控制系统的过渡过程有哪几种形式? 其中哪些形式能基本满足控制要求？答：1.非周期衰减过程2.衰减振荡过程3.等幅振荡过程4.分散振荡过程1,2能基本满足控制要求，但1进程缓慢，只用于系统不允许震振荡时3. 试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。

仪表及自动化知识课件引言随着科技的不断发展，仪表及自动化技术在各个领域中的应用越来越广泛。

本课件旨在向大家介绍仪表及自动化知识，帮助大家了解仪表的基本原理、分类及自动化技术的应用，从而提高大家对仪表及自动化技术的认识和应用能力。

一、仪表的基本原理仪表是一种用于测量、显示和控制各种物理量的设备。

仪表的基本原理是利用各种传感器将物理量转换成电信号，然后通过信号处理电路对信号进行处理，通过显示装置将测量结果展示给用户。

二、仪表的分类根据测量对象的不同，仪表可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。

根据工作原理的不同，仪表可以分为机械式仪表、电子式仪表、数字式仪表等。

三、自动化技术的基本原理自动化技术是利用自动控制理论，通过计算机、PLC、DCS等设备对生产过程进行自动控制的技术。

自动化技术的基本原理是利用传感器对生产过程中的各种物理量进行检测，然后通过计算机、PLC、DCS等设备对检测到的信号进行处理，通过执行器对生产过程进行控制。

四、自动化技术的应用自动化技术在各个领域中的应用越来越广泛。

在工业生产中，自动化技术可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。

在交通运输中，自动化技术可以提高交通运输的安全性和效率。

在医疗领域，自动化技术可以提高医疗设备的精度和可靠性。

在家庭生活中，自动化技术可以提高家庭生活的便利性和舒适度。

五、发展趋势1.智能化：未来的仪表及自动化技术将更加智能化，能够实现自我诊断、自我修复等功能。

2.网络化：未来的仪表及自动化技术将更加网络化，能够实现设备之间的互联互通。

3.集成化：未来的仪表及自动化技术将更加集成化，能够实现多种功能的集成。

4.绿色化：未来的仪表及自动化技术将更加绿色化，能够实现节能环保。

结论本课件对仪表及自动化知识进行了系统的介绍，希望大家能够通过学习，提高对仪表及自动化技术的认识和应用能力。

随着科技的不断发展，仪表及自动化技术在各个领域中的应用将越来越广泛，希望大家能够紧跟科技的发展，不断学习新知识，提高自己的综合素质。