工业仪表一般认识

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1、编辑：曹培秋2005年9月16日工业仪表一般认识自上世纪四十年代以来,随着工业生产迅速发展,自动化技术发展很快。在国防建设，交通运输、工业生产等方面应用很广。在工业生产上，为保证产品的质量与产量，对生产过程进行温度、压力、流量、液位、成分等五大参数自动控制。由于自动化技术在生产领域中引入较晚，控制理论是在电子工业应用得比较成熟以后，才借用来解决化工生产过程的控制问题；另一方面是由于生产过程流程复杂，原料、能源、自然环境等干扰因素变化频繁，与其它行业相比生产对象更为复杂，控制起来更为困难。一、自动化技术的基本知识。（一）自动化的发展过程。1、

2、四十年代以前，绝大多数化工生产处于手工操作状况，工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工来来改变操作条件,生产单凭经验进行。2、五十年代和六十年代，人们对生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向发展。因此，要使这类生产运行正常，如果没有良好的自动控制系统和仪表已经是不可能的，于是就促使此时期的自动控制理论和技术有了很大的发展。当时的自动化技术工具方面，主要是一些基地式调节仪表，气动I型和电动I型单元组合仪表,控制理论主要采用微分方程分析法、频率特性分析法和根轨迹分析法。实际生产过程中主要

3、是温度、压力、流量、液位四大参数的单回路调节系统，串级、比值、多冲量调节系统也得到了一定程度的发展。此时对调节系统被控对象的动态特性还不能深入了解。3、七、八十年代，自动化技术又有了新的发展，出现了新的起色。在控制理论方面，经典反馈控制理论仍然是进行自动调节系统设计、分析、参数整定的主要理论，它对于单变量控制系统是颇又成效的。但是随着生产的日益发展，出现了多变量、时变、非线性控制系统和最优控制系统，于是产生了以状态空间方法为基础的现代控制理论。在自动化工具方面，气动II型和电动II型单元组合仪表刚刚投入生产不久，气动III型和电动III型单

4、元组合仪表也相继问世，并已发展刀多功能的组装仪表，为实现各种特殊控制提供了条件。第10页共10页编辑：曹培秋2005年9月16日1、九十年代以来，相继出现了PLC控制系统和DCS控制系统，在程序逻辑控制、集中管理、分散控制方面有了很快的发展。在控制工具方面，出现了大量的智能检测控制仪表，他们都具有一些特定的通讯协议，以便和PLC、DCS系统通讯，达到自动控制的目的。（二）、实现生产过程自动化的目的1、加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。2、减轻劳动强度，改善劳动条件。多数轻化工生产过程是高温、高压、低温、低压、易燃易爆、有毒、有

5、腐蚀性和刺激性，实现了自动化，工人只要对自动化装置的运转进行监视，而不再直接从事大量而又危险的工作。3、能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的4、生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人技术水平，为逐步消除体力劳动和脑力劳动之间的差别创造了条件。（三）、工业自动化的内容1、自动检测。能连续不断的检测生产中各工艺参数的数值，并将其随时指示和记录下来。2、程序控制。程序控制包括相应的程序信号发生器和执行机构。3、自动保护。当某些工艺参数超过一定限量时，就会影响生产，甚至发生各种事故，如燃烧、

6、爆炸、损坏设备等，所以设置自动保护装置来自动消除故障或者发出讯号以引起操作人员的注意。4、自动调节。自动调节是用自动化装置来代替人工操作的调节过程，是一种复杂的自动化形式，它包含了精确的监控和操作性能，也是一个定量控制，它是自动化系统的核心问题。二、测量仪表的基本知识（一）、测量仪表的组成：一般由传感器、变换器和显示（输出）装置三部分组成，对于一些简单仪表来说，上述三个部分不是都能明确划分的。1、第10页共10页编辑：曹培秋2005年9月16日传感器：是仪表与被测对象直接发生联系的部分，它决定整个仪表的测量质量，有时也把传感器叫做检测元件或

7、敏感元件。其作用是感受被测量的变化，并将感受到的参数以信号或能量的形式转换成某种能被显示的装置所接受的信号。对传感器的要求是：输入与输出间应有单值函数关系，最好是线性，其输出不受非被测量的影响。1、变换器：为了将传感器的输出进行远距离传送、放大、线性化或变成统一信号等，需要变换器来对传感器的输出作必要的加工处理。如压力表中的传动机构，差压式流量计中的开方器等，都是变换器的例子。2、显示（输出）装置：它的作用是向观察者显示被测量的值，或者向二次仪表输出相应的反应测量值的信号。（二）、测量仪表的基本技术性能：一台仪表的质量好坏，可用它的技术性能

8、来衡量。下面介绍常见的几项基本技术性能。1、仪表的精确度和精度等级：仪表的精确度代表了其测量结果与真值一致的程度。它包含了两方面的意思，即精密度与准确度，精密度高的仪表偶然误差就