第5章 自动控制仪表

比例度与比例放大倍数互为倒数。所以，控制器的比例度越 小，其放大倍数越大，比例控制作用也就越强，而比例度越大， 则比倍放大倍数越小，比例控制作用越弱。
比例控制系统的控制结果会产生余差，这是比例控制器的固 有控制特性所决定的。余差的产生也可以从比例控制的特性来 说明。
为了减少余差，可以增大比例放大倍数，也就是减小了比例度。但 这会使系统的稳定性变差。一般地，适当地增大比例放大系数，即 减小比例度，使比例控制作用增强。此时，最大的偏差减小，余差 减小，工作频率提高，周期缩短，系统的振荡加剧，稳定性下降。
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二、比例控制
在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生 持续的等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控 制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大 小，控制阀可以处于不同的位置，这样就有可能获得 与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于 稳定，达到平衡状态。9Biblioteka 如左图，根据相似三角形原理
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三、积分控制
当对控制质量有更高要求时，就需要在比例控制的 基础上，再加上能消除余差的积分控制作用。
积分控制作用的输出变化量p与输入偏差 e的积分成正比，即
pKI edt
当输入偏差是常数A时
图5-9 积分控制器特性
pKI AdK t IAt
结 当有偏差存在时，输出信号将随时间增长（或减小）。 论 当偏差为零时，输出才停止变化而稳定在某一值上，
At
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图5-11积分时间对过渡过程的影响
积分时间T大小表示曲线的斜率和输出曲线上升速度快慢， 积分时间T是表征积分控制作用强弱的一个重要参数。当 积分时间T越小（K越大）时，直线上升越快，积分控制作 用越强。反之，T越大（K越小），直线上升越慢，积分作 用越弱。

铂 铜 辐射式 光学式 比色式 光电探测 热电探测
-30 ～600 -20 ～350 0 ～250 0 ～1600 -50 ～1000 -50 ～600
结构简单，耐震，防爆能记录、 报警，价格低廉 测温范围广，精度高，便于远距 离、多点、集中测量和自动控制
精度低，测温距离短，滞后 大 需冷端温度补偿，在低温段 测量精度较低
由摄氏和华氏温标的定义，可得摄氏温度与华氏温度 的关系为：
9 tF 32 tC 5
（5-1）
经验温标是根据液体（如水银）在玻璃管内受热后体 积膨胀这一性质建立起来的，其温度数值会依附于所用测 温物质的性质，如水银的纯度和玻璃管材质，因而不能保 证世界各国测量值的一致性。
2. 热力学温标
热力学温标又称开尔文温标。开尔文温标的单位为 开尔文，符号为K，用T表示。规定水的三相点温度为 273.16K，1开尔文为1/273.16。有一个绝对0K，低于0K 的温度不可能存在。
（1）摄氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为零度，沸点为100 度，两者之间分成100等份，每一份为1摄氏度，用表示， 符号为℃。它是中国目前工业测量上通用的温度标尺。 （2）华氏温标
规定标准大气压下，纯水的冰点为32度，沸点为212 度，两者之间分成180等份，每一份为1华氏度，符号为℉。 目前，只有美国、英国等少数国家仍保留华氏温标为法定 计量单位。
4. ITS-90国际温标 ITS-90国际温标中规定，热力学温度用 T90 表示，单位 为开尔文，符号为K。它规定水的三相点热力学温度为 273.16K，1K为1/273.16。同时使用的国际摄氏温度用t90 表 示，单位是摄氏度，符号为℃。每一个摄氏度和每一个开 尔文量值相同，它们之间的关系为：
1. 接触式测温

（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。

人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。

2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。

3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。

4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。

5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。

8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。

9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。

10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。

第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。

2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。

第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。

他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。

2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。

3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。

4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。

5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。

2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。

第一章自动控制系统基本概念1．什么是化工自动化？它有什么重要意义？答：在化工等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，称为化工自动化。

化工自动化的重要意义是：加快生产速度，降低生产成本，提高产品数量和质量；降低劳动强度，改善劳动成本，改变劳动方式；确保生产安全。

6．图1-16 为某列管式蒸汽加热器控制流程图。

试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

答：PI-307：表示测量点在蒸汽加热器的一台压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07。

仪表安装在现场。

TRC-303：表示测量点在蒸汽加热器出料管线上的一台温度记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为03。

仪表安装在集中仪表盘面上。

FRC-305：表示测量点在蒸汽加热器进料管线上的一台流量记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为05。

仪表安装在集中仪表盘面上。

8．自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用?答：在自动控制系统中，测量变送装置用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号或电压、电流信号等）；控制器将测量变送装置送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号（如气压信号或电流信号）发送给执行器；执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入（或流出）被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。

9．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答：被控对象——自动控制系统中，需要实现控制的设备、机械或生产过程等。

被控变量——被控对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的工艺参数（物理量）。

设定值——工艺规定被控变量所要保持的数值。

操纵变量——受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持一定数值的物料量或能量。