工程仪表自控与给水排水工程
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工程 建筑
工程 仪表 自控与给水排水工程
王 雄 任 垠 安
郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ） （ 郑 州大 学水 利 与环 境 学院 给排 水 工程 ，河 南
摘 要 ：给 水排 水 工程 一般 可 分 为市政 要 的一 环是 污水 的处 理 随着 社会 的 发展 与人 类 生活 进 步， 污水 处 理所 要 达到 的标 准 也在 不 断的提 高 ，而作 为工程 的神 经 ，仪 表 自动 化 也需 要 达到相 应 的 水平 。本 文分 析 了仪 表 自动化 在 给排 水 工程 中 的作 用 ，并对 其发 展 前景 进行 了探 讨 。 关键 词 ：工程 仪 表 ； 自动化 ； 水处 理；发 展
时，立即进行调整 ，从 而保证水处理质量。根据仪表检测 的参数 ，能 进一步 自动调节和控制药剂投加量 ，保证水泵机组的合理运行 ，使管 理更加科学化，达到经济运行 的目的 。由于仪表具有连续检测 、越限 报警的功能，便 于及 时处理事故 。仪表还是实现计 算机控制 的前提条
２ ． 水位 测 量
显示仪 表根据记录和 指示 、模拟与数字等功能 ，又可分为记录仪 表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表 ，其中记录仪表又可分为单点记 录和多点记录 （ 指示亦可以有 单点和 多点），其 中又有在纸记录或无 纸 记 录 ，若 是 有 纸记 录 又 分 笔录 和 打 印记 录 。 执 行器 由执行机构和调节 阀两部分组成 。执行机构按能源划 分有 气动执 行器 、电动执行器 和液动执 行器 ，按 结构形式 可以分为薄膜 式 、活塞式 （ 气缸式）和长行程执行机构 。调节阀根据其结构特 噗和 流 量 特 性 不 同 进 行 分 类 ， 按 结构 特 点分 通 常 有 直 通 单 座 、 直 通双 座 、 三通、角形、隔膜、蝶形、球 阀、偏心旋转 、套筒、 阀体分离等 ，按 流量特性分为直线 、对数、抛物线、快开等。 （ 四）性能 衡量仪器仪表性 能的主要技术指标有精确度、灵敏度 、响应 时间 等 。精确度表示仪表测量 结果 与被测量真值的一致程度。仪 器仪表 的 精确度常用精确度等级来表示，例如０ ． １ 级 、０ ． ２ 级、Ｏ ． ５ 级、１ ． ０ 级、 １ ． ５ 级等 。０ ． １ 级表仪表 总的误差不超 过 ±１ ． Ｏ ％ 范围 。精确 度等级数 小 ，说明仪表的系统误差和 随机误差都小，也就是这种仪表精密 。灵 敏度表示当被测 的量有 一个很小 的增量时与此增量引起仪表示值增量 之 比，它反映仪表 能够测量 的最小被测量 。响应时间是指仪表输入一 个阶跃量时，其输出由初 始值第一次到达最终稳定值的时间间隔，一 般规定 以到达稳 定值 的９ ５ ％ 时的时 间为准 。此 外，还有重复性、线性 度、滞环 、死区、漂移等性能技术指标 。 ２ 自动化仪表与污水处理 （ 一 ）自动化仪表在水处理系统中的重要地位 在现代化的净水厂 中，每一个生产过程 总是与相应 的仪表及 自控 技术有关。仪表 能连续检测各工艺参数 ，根据这些参数的数据进行手 动或 自动控制，从而协调供 需之 间、系统各组成部分之间、各水处理 工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理 的使用 。 同时， 由于检测 仪表测 定的数值与设定值可连续进行比较 ，发生偏差
１ 自动化仪表简介
（ 一 ）概念
自动化仪表 由若干 自动化元件构成的，具有较完 善功 能的自动化 技术工具。它一般同时具有数种功能 ，如测量、显示、记 录或测量 、 控制、报警等 。 自 动化仪表本身是一个系统，又是整个 自动化系统 中 的一个 子系统。 自 动化仪表是一种 “ 信息机器”，其主要功 能是信息 形式的转换，将输入信号转换成输 出信号。信号可以按时间域或频率 域表达 ，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。 （ 二 ） 分类 自动 化 仪 表 分 类 方 法 很 多 ， 根据 不 同原 则 可 以进 行 相 应 的分 类 。 例 如按仪表所使用 的能源分类 ，可以分为气 动仪表 、电动仪表和液动 仪表 （ 很 少 见 ） ；按 仪 表 组 合 形 式 ， 可 以 分为 基 地 式 仪 表 、单 元 组 合 仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可 以分为现场仪表 、盘装仪 表和架装仪表 ；随着微处理机的蓬勃好燕尾服 ，根据仪表有否引入微 处理机 （ 器 ）又可分为智能仪表与非智能仪表 。根据仪表信号的形式 可分为模似仪表和数字仪表。
（ 三 ）组成
表 ，如检测水的浊度、ｐ Ｈ 值 、溶氧含量、余氯、￥ Ｃ Ｄ 值等。这些专用仪 表在我 国发展 比较晚 ，因此，通常选用 国外先进产 品，从长远观点看 是 比较 经济 、可 靠 的 。 检测仪表 的好坏 直接关系到给水 自动化的效果。在工程设计过程 中 ，从 仪 表 的 性 能 、 质 量 、 价格 、备 件 情 况 、 售 后 服 务 等 方 面进 行 反 复 比较，我们一般采用进 口仪表和国产仪表相结合的方法 。 （ 三 ）净水厂监控系统的构成模式及监测参数 １ ． 净水厂监控系统的构成模式 净水厂 的监控系统 一般 由水 厂管理层 和现场 监控层两 级系统构 成，按集中管理、分散控制 的原则进行监控 。在工程 设计中，将厂级 计算机 系统 （ 即主站 ）设在 水厂 中心控制室 ，各现场监控 站 （ 即分 站 ）的 数 量 和 位置 按 工 艺流 程 及 构 筑 物 的 位 置 、分 散程 度 来 定 。一 般 地表水厂现场分站 的设置是 ：进水泵房分站、反应沉淀与加 氯加药分 站、过滤分站、送 水泵房及变配 电室分站 、污泥处理分站。各监测仪 表的数据均送 到计算机系统 ，可在监控站 的工控机上显示、控 制并打 印 、记 录 、 报 警 。
工程 仪表 自控与给水排水工程
王 雄 任 垠 安
郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ） （ 郑 州大 学水 利 与环 境 学院 给排 水 工程 ，河 南
摘 要 ：给 水排 水 工程 一般 可 分 为市政 要 的一 环是 污水 的处 理 随着 社会 的 发展 与人 类 生活 进 步， 污水 处 理所 要 达到 的标 准 也在 不 断的提 高 ，而作 为工程 的神 经 ，仪 表 自动 化 也需 要 达到相 应 的 水平 。本 文分 析 了仪 表 自动化 在 给排 水 工程 中 的作 用 ，并对 其发 展 前景 进行 了探 讨 。 关键 词 ：工程 仪 表 ； 自动化 ； 水处 理；发 展
时，立即进行调整 ，从 而保证水处理质量。根据仪表检测 的参数 ，能 进一步 自动调节和控制药剂投加量 ，保证水泵机组的合理运行 ，使管 理更加科学化，达到经济运行 的目的 。由于仪表具有连续检测 、越限 报警的功能，便 于及 时处理事故 。仪表还是实现计 算机控制 的前提条
２ ． 水位 测 量
显示仪 表根据记录和 指示 、模拟与数字等功能 ，又可分为记录仪 表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表 ，其中记录仪表又可分为单点记 录和多点记录 （ 指示亦可以有 单点和 多点），其 中又有在纸记录或无 纸 记 录 ，若 是 有 纸记 录 又 分 笔录 和 打 印记 录 。 执 行器 由执行机构和调节 阀两部分组成 。执行机构按能源划 分有 气动执 行器 、电动执行器 和液动执 行器 ，按 结构形式 可以分为薄膜 式 、活塞式 （ 气缸式）和长行程执行机构 。调节阀根据其结构特 噗和 流 量 特 性 不 同 进 行 分 类 ， 按 结构 特 点分 通 常 有 直 通 单 座 、 直 通双 座 、 三通、角形、隔膜、蝶形、球 阀、偏心旋转 、套筒、 阀体分离等 ，按 流量特性分为直线 、对数、抛物线、快开等。 （ 四）性能 衡量仪器仪表性 能的主要技术指标有精确度、灵敏度 、响应 时间 等 。精确度表示仪表测量 结果 与被测量真值的一致程度。仪 器仪表 的 精确度常用精确度等级来表示，例如０ ． １ 级 、０ ． ２ 级、Ｏ ． ５ 级、１ ． ０ 级、 １ ． ５ 级等 。０ ． １ 级表仪表 总的误差不超 过 ±１ ． Ｏ ％ 范围 。精确 度等级数 小 ，说明仪表的系统误差和 随机误差都小，也就是这种仪表精密 。灵 敏度表示当被测 的量有 一个很小 的增量时与此增量引起仪表示值增量 之 比，它反映仪表 能够测量 的最小被测量 。响应时间是指仪表输入一 个阶跃量时，其输出由初 始值第一次到达最终稳定值的时间间隔，一 般规定 以到达稳 定值 的９ ５ ％ 时的时 间为准 。此 外，还有重复性、线性 度、滞环 、死区、漂移等性能技术指标 。 ２ 自动化仪表与污水处理 （ 一 ）自动化仪表在水处理系统中的重要地位 在现代化的净水厂 中，每一个生产过程 总是与相应 的仪表及 自控 技术有关。仪表 能连续检测各工艺参数 ，根据这些参数的数据进行手 动或 自动控制，从而协调供 需之 间、系统各组成部分之间、各水处理 工艺之间的关系，以便使各种设备与设施得到更充分、合理 的使用 。 同时， 由于检测 仪表测 定的数值与设定值可连续进行比较 ，发生偏差
１ 自动化仪表简介
（ 一 ）概念
自动化仪表 由若干 自动化元件构成的，具有较完 善功 能的自动化 技术工具。它一般同时具有数种功能 ，如测量、显示、记 录或测量 、 控制、报警等 。 自 动化仪表本身是一个系统，又是整个 自动化系统 中 的一个 子系统。 自 动化仪表是一种 “ 信息机器”，其主要功 能是信息 形式的转换，将输入信号转换成输 出信号。信号可以按时间域或频率 域表达 ，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。 （ 二 ） 分类 自动 化 仪 表 分 类 方 法 很 多 ， 根据 不 同原 则 可 以进 行 相 应 的分 类 。 例 如按仪表所使用 的能源分类 ，可以分为气 动仪表 、电动仪表和液动 仪表 （ 很 少 见 ） ；按 仪 表 组 合 形 式 ， 可 以 分为 基 地 式 仪 表 、单 元 组 合 仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可 以分为现场仪表 、盘装仪 表和架装仪表 ；随着微处理机的蓬勃好燕尾服 ，根据仪表有否引入微 处理机 （ 器 ）又可分为智能仪表与非智能仪表 。根据仪表信号的形式 可分为模似仪表和数字仪表。
（ 三 ）组成
表 ，如检测水的浊度、ｐ Ｈ 值 、溶氧含量、余氯、￥ Ｃ Ｄ 值等。这些专用仪 表在我 国发展 比较晚 ，因此，通常选用 国外先进产 品，从长远观点看 是 比较 经济 、可 靠 的 。 检测仪表 的好坏 直接关系到给水 自动化的效果。在工程设计过程 中 ，从 仪 表 的 性 能 、 质 量 、 价格 、备 件 情 况 、 售 后 服 务 等 方 面进 行 反 复 比较，我们一般采用进 口仪表和国产仪表相结合的方法 。 （ 三 ）净水厂监控系统的构成模式及监测参数 １ ． 净水厂监控系统的构成模式 净水厂 的监控系统 一般 由水 厂管理层 和现场 监控层两 级系统构 成，按集中管理、分散控制 的原则进行监控 。在工程 设计中，将厂级 计算机 系统 （ 即主站 ）设在 水厂 中心控制室 ，各现场监控 站 （ 即分 站 ）的 数 量 和 位置 按 工 艺流 程 及 构 筑 物 的 位 置 、分 散程 度 来 定 。一 般 地表水厂现场分站 的设置是 ：进水泵房分站、反应沉淀与加 氯加药分 站、过滤分站、送 水泵房及变配 电室分站 、污泥处理分站。各监测仪 表的数据均送 到计算机系统 ，可在监控站 的工控机上显示、控 制并打 印 、记 录 、 报 警 。
