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第一篇 自动检测系统1

第一章 导论1

第一节 生产过程自动化的内容1

一、目动化及其发展概况1

目录1

二、生产过程自动化的内容3

第二节 自动调节系统4

一、自动调节是人工调节的模仿与发展4

二、自动调节系统的基本概念及特点5

第三节 自动化仪表7

一、自动化仪表的分类7

二、仪表的组成原理8

三、仪表的技术性能指标9

一、压力的概念13

三、压力的种类13

二、压力的单位13

第一节 压力的基本概念13

第二章 压力的测量13

第二节 液柱式压力计14

一、U形管压力计14

二、单管压力计15

三、斜管压力计15

第三节 弹性体压力计15

一、单圈弹簧管压力计16

二、波纹管式压力计17

第四节 压力的电测法18

一、应变片式压力变送器18

二、霍尔片式压力变送器18

三、差动变压器式远传压力计19

第五节 压力计的选择、安装与校验20

一、压力计的选择20

二、压力计的安装22

三、压力计的校验23

一、玻璃液位计24

第三章 物位的测量24

第一节 几种常见的物位计24

二、浮力式液位计25

三、电容式物位计27

四、γ射线物位计29

五、吹气法测液位31

第二节 差压式液位计31

一、测量原理31

二、气动差压变送器32

第四章 流量的测量40

第一节 差压式流量计41

一、差压式流量计的组成41

二、节流装置41

三、取压方式42

四、测量原理42

五、流量的测量方程43

六、差压计46

七、差压式流量计的安装52

第二节 转子流量计53

一、转子流量计的结构和工作原理53

二、转子流量计的刻度修正问题54

第三节 电磁流量计55

一、测量部分56

二、转换部分57

三、使用电磁流量计应注意的问题59

第四节 其它流量计60

一、测量粘性流体的椭圆齿轮流量计60

二、高精度测量高速度变化流体的涡轮流量计61

三、其它流量计61

第五章 温度的测量63

第一节 膨胀温度计63

一、液体膨胀温度计63

一、热电偶的工作原理64

第三节 热电偶温度计64

二、固体膨胀温度计64

第二节 压力式温度计64

二、热电偶材料及种类66

三、热电偶构造66

四、热电偶低温端的温度补偿67

五、显示仪表68

第四节 热电阻温度计72

一、热电阻温度计的组成72

四、热电阻（电阻体）的构造73

二、热电阻温度计的特点73

三、热电阻的测温原理及种类73

五、显示仪表74

六、热电阻与显示仪表连接导线的三线制接法75

第五节 电动温度变送器76

一、DDZ-Ⅱ型温度变送器76

二、DDZ-Ⅲ型温度变送器78

一、光学高温计的测温理论基础79

第六节 测温元件的安装要求79

第七节 光学高温计79

二、光学高温计构造及工作原理80

第六章 溶液浓度的测量82

第一节 溶液浓度的电极测量82

一、电极法测量溶液浓度的基本原理82

二、pH值的测量83

三、离子选择电极的测量86

四、氧化还原电位（ORP）的测量87

第二节 溶液浓度的电导分析87

一、电导分析法的基本原理88

二、有效碱分析器89

第三节 溶液重度的测量91

一、溶液浓度、重度与相对密度的关系91

二、溶液浓度的光学测量法——折光仪92

三、溶液重度的测量方法94

一、测量原理——纸浆浓度与流动特性的关系97

第一节 中浓纸浆的浓度测量97

第七章 纸浆浓度和性质的测量97

二、管道阻力式纸浆浓度变送器98

三、旋转式纸浆浓度变送器99

四、刀式纸浆浓度变送器101

五、根据浆池搅拌装置的负荷测量纸浆浓度103

六、纸浆浓度的测量与调节104

第二节 低浓纸浆的浓度测量104

一、光电式低浓纸浆浓度变送器104

二、偏振光式低浓纸浆浓度测量装置106

第三节 纸浆性质的测量107

一、纸浆打浆度的测量107

二、纸浆白度的测量110

第八章 纸页质量的测量113

第一节 纸页水分的测量113

一、红外线水分仪113

二、微波水分仪118

三、电导式水分仪119

四、导缸法测量纸页水分120

第二节 纸页定量的测量120

一、测量原理120

二、β-射线纸页定量仪121

三、纸页定量和水分的纵向和横向分布的测量124

第三节 纸页其它质量指标的测量124

一、纸页灰分测量仪124

二、纸页厚度测量仪125

三、纸页透气度测量仪126

四、纸页不透明度的测量127

五、纸页颜色的测量127

第二篇 自动调节系统129

第九章 自动调节系统的特性129

第一节 静态和动态129

第二节 过渡过程130

第三节 自动调节系统的质量指标131

一、对象特性的传递函数描述133

第十章 调节对象的特性133

第一节 对象特性的数学描述133

二、理论分析法数学模型的建立141

三、对象特性的特征参数148

第二节 对象特性的实验测定152

一、实验测定方法152

二、蒸煮过程特性方程简介153

第十一章 基本调节规律和调节器155

第一节 比例调节155

一、比例调节规律及其特征参数——比例度155

二、比例调节的特性157

三、比例度δ对调节过程的影响161

第二节 积分调节161

一、积分调节规律162

二、比例积分调节规律和积分时间TI162

第三节 微分调节163

一、微分调节规律和微分时间TD163

三、积分时间TI对调节过程的影响163

二、反微分调节规律166

三、KD和TD对调节过程的影响166

第四节 比例积分微分调节167

第五节 气动调节仪表168

一、仪表元件168

二、测量机构169

三、给定机构169

四、调节机构170

五、双向无平衡无扰动切换173

第六节 电动调节仪表178

一、DDZ-Ⅱ型调节单元178

二、DDZ-Ⅲ型调节单元188

第七节　微处理机控制仪表简介198

一、SLCD通用指示调节器基本功能200

二、SLPC可编程序单回路数学调节器201

一、气动执行机构207

第一节　气动执行器的结构207

第十二章　执行器207

二、气动调节机构209

第二节　执行机构与调节机构的配合211

一、气开与气关211

二、调节阀的不平衡力和不平衡力矩212

三、执行机构的输出力212

四、调节阀的允许压差213

第三节　调节阀的流量特性214

一、理想流量特性214

二、工作流量特性216

第四节　调节阀的流通能力及口径计算218

一、阀的流通能力c218

二、调节阀口径计算步骤220

第五节 阀门定位器222

一、阀门定位器使用场合222

二、气动阀门定位器223

三、电-气阀门定位器224

四、电-气转换器225

第六节　气动执行器的选择225

一、执行机构和调节阀结构形式的选择225

二、气开、气闭的选择226

三、流量特性的选择226

第七节 气动执行器的安装227

第八节 电动执行器简介228

一、电动执行器的用途、组成和分类228

二、电动执行机构的构成原理229

第十三章　简单调节系统231

第一节　被调参数的选择231

第二节　调节参数的选择232

一、对象静态特性的影响233

二、对象动态特性的影响233

第三节 关于测量问题234

一、测量元件安装地点的选择234

第四节　调节器调节规律的选择235

二、测量元件的特性235

三、传递滞后的考虑235

第五节　制浆造纸过程中的一些简单系统236

一、压力调节系统236

二、液位调节系统237

三、流量调节系统238

一、自动化工程设计简介239

四、温度调节系统239

第六节　调节器参数的工程整定240

一、经验试凑法240

二、临界比例度法241

三、衰减曲线法241

第七节　调节系统的投运242

一、准备工作243

二、系统投运243

第八节　调节系统运行中常见问题和处理方法244

一、调节系统之间的相互影响及处理办法244

二、运行中调节系统常见问题245

第十四章　复杂调节系统246

一、串级调节系统246

二、比值调节系统254

三、均匀调节系统256

四、选择性调节系统258

五、前馈调节系统260

六、其它调节系统261

第十五章　电子计算机控制系统263

第一节　计算机控制系统概述263

一、计算机控制系统发展概况263

二、计算机控制系统的特点264

三、计算机控制系统的种类266

四、控制用计算机的基本组成和要求268

五、实时控制程序的一般结构270

第二节　计算机控制系统的控制规律和结构271

一、PID控制271

二、串级控制274

三、计算指标控制275

四、解耦控制276

第三节 过程辨识与自适应控制279

一、过程辨识280

二、过程辨识与自适应控制283

第四节　计算机控制系统的设计步骤285

一、设计步骤286

二、简单的回顾与展望287

第十六章　制浆造纸典型过程的自动化方案289

第一节 自动化方案制订原则289

二、自动化方案的制订289

第二节　碱法蒸煮过程自动化290

一、被调参数的确定290

二、装锅过程的控制290

三、蒸煮温度和压力的程序调节292

四、间歇蒸煮过程的计算机控制296

第三节　洗筛及漂白过程自动化297

一、洗筛过程297

二、漂白过程300

第四节　碱回收过程自动化304

一、蒸发过程304

二、燃烧过程305

三、苛化和石灰回收过程308

第五节　造纸过程自动化310

一、纸浆制备过程310

二、造纸过程314

三、造纸过程的电子计算机控制317

参考文献322

附录一 铂铑10-铂热电偶分度表325

附录二 镍铬-镍硅热电偶分度表328

附录三 工业铂热电阻分度表331

附录四 工业铜热电阻分度表333