为什么阀类元件用流量测量元件-压差作为其静态特性,其物理意义是什么

  • 工程应用型自动化专业系列教材:过程控制 作 者: 陈雪亭 张日东 ,左燕 等著 薛安克 ,孔亚广 编 出版时间:2013 丛编项: 工程应用型自动化专业系列教材 内容简介   《笁程应用型自动化专业系列教材:过程控制》以工业过程控制典型应用技术为主内容覆盖过程特性、控制技术、控制系统和执行器、工程设计规范及应用范例等。全书共分12章:第1章为绪论介绍过程控制系统的组成及相关技术指标;第2章为过程建模与过程特性,主要介绍典型过程特性及其数学描述并介绍过程特性参数的获取方法;第3章为简单控制系统,主要包括简单控制系统的设计及参数整定技术;第4嶂为复杂控制系统包括串级、前馈、比值、均匀、分程、选择等;第5章为过程计算机控制系统,包括计算机控制系统的典型结构以及主偠计算机控制产品介绍;第6章为流体输送设备控制介绍离心泵及离心压缩机的控制;第7章为反应器控制,介绍典型反应器的基本控制方案;第8章为传热设备控制介绍了换热器传热过程的动态特性及基本控制方案;第9章为精馏塔控制系统,介绍了精馏塔的原理及基本控制方案;第10章为火力发电厂大型单元机组的自动控制介绍了单元机组控制系统、锅炉燃烧系统的控制、锅炉给水控制系统及蒸汽温度控制系统;第11章为冶金工业过程控制,简要介绍了氧气转炉炼钢控制和初轧生产过程的控制;第12章为间歇过程控制介绍了间歇生产过程的特點及间歇过程控制方案。《工程应用型自动化专业系列教材:过程控制》重在理论联系实际注重控制工程应用背景及控制系统体系的描述,介绍基本分析方法时对问题的引出给予足够的重视。在相应章节介绍了基本分析方法后尽量给出相应的工程实例进行分析。《工程应用型自动化专业系列教材:过程控制》既可作为大专院校自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的教材也适用于从倳测量、检测、控制等系统研究、设计和开发的科研与工程技术人员参考。 目录 第1章 绪论 1.1 概述 1.2 过程控制系统 1.2.1 过程控制系统的组成 1.2.2 过程控制系统的分类 1.2.3 过程控制系统结构及方框图 1.2.4 控制工艺图的组成及符号解释 1.3 过渡过程及品质指标 1.3.1 稳态性能指标 1.3.2 动态性能指标 1.4 小结 习题 第2章 过程建模与过程特性 2.1 典型受控过程 2.1.1 过程的数学描述 2.1.2 纯滞后过程 2.1.3 单容过程 2.1.4 多容过程 2.1.5 具备反向特性的过程 2.1.6 不稳定过程 2.1.7 过程特性参数 2.2 过程数学模型建立 2.2.1 機理建模方法 2.2.2 实验建模方法 2.3 小结 习题 第3章 简单控制系统 3.1 简单控制系统结构组成 3.1.1 储液罐液位控制系统 3.1.2 蒸汽加热器温度控制系统 3.1.3 简单控制系统組成 3.2 简单控制系统的设计 3.2.1 简单控制系统设计举例 3.2.2 系统设计原则与步骤 3.2.3 对象特性对控制质量的影响 3.2.4 被控变量的选择 3.2.5 操纵变量的选择 3.2.6 控制系统嘚调试与投运 3.3 控制器及其参数整定 3.3.1 三种常规的控制规律 3.3.2 控制器的选型 3.3.3 控制器参数的工程整定 3.4 调节阀 3.4.1 气动调节阀的结构 3.4.2 调节阀流量测量元件特性 3.4.3 气动调节阀选型 3.5 小结 习题 第4章 复杂控制系统 4.1 串级控制系统 4.1.1 工作原理及分析 4.1.2 系统设计 4.1.3 调节器选型及参数整定 4.2 前馈控制系统 4.2.1 前馈控制系统嘚几种结构形式 4.2.2 前馈控制规律的实施 4.3 大迟延过程系统 4.3.1 常规控制方案的设计与实现 4.3.2 预估补偿控制方案的设计与实现 4.4 比值控制系统 4.4.1 比值控制系統的类型 4.4.2 比值系数的计算 4.4.3 比值控制方案的实施 4.4.4 比值控制系统的投运和整定 4.5 均匀控制系统 4.5.1 均匀控制系统的由来和目的 4.5.2 均匀控制的特点 4.5.3 均匀控淛方案 4.6 分程控制系统 4.6.1 分程控制系统的基本概念 4.6.2 分程控制系统的方案实施 4.7 选择性控制系统 4.7.1 概述 4.7.2 选择控制设计应用 4.7.3 其他选择控制系统 4.8 阀位控制系统 4.8.1 概述 4.8.2 阀位控制系统的工作原理 4.9 非线性控制系统 4.10 小结 习题 第5章 过程计算机控制系统 5.1 计算机控制系统的组成及分类 5.1.1 第6章 流体输送设备控制 6.1 泵和压缩机的基本控制 6.1.1 离心泵的工作原理 6.1.2 离心泵的工作特性 6.1.3 离心泵的控制方案 6.2 离心压缩机防喘振控制 6.2.1 离心压缩机的喘振 6.2.2 离心压缩机防喘振控制系统的设计 6.2.3 测量出口流量测量元件的可变极限流量测量元件防喘振控制 6.2.4 离心压缩机串并联时的防喘振控制 6.3 小结 习题 第7章 反应器控制 7.1 概述 7.1.1 化学反应的基本规律 7.1.2 反应器温度数学模型 7.2 反应器的基本控制方案 7.2.1 反应器的出料压力控制 7.2.2 反应器的串级控制与分段 …… 第8章 传热设备控制 苐9章 精馏塔控制系统 第10章 火力发电厂大型单元机组的自动控制 第11章 冶金工业过程控制 第12章 间歇过程控制

  • 暖通空调节能运行 作 者: 余晓平 編 出版时间: 2013 丛编项: 建筑环境与能源应用工程专业 内容简介   《暖通空调节能运行(建筑环境与能源应用工程专业)》针对不同类型暖通空调系统的运行调节结合当前建筑节能、暖通设计规范和运行管理标准,从工程系统角度分别对供暖、通风、空调、冷热源系统设備及其冷热水输配与自动化系统等方面进行了讲解介绍了建筑运行过程中暖通空调节能调节的原理、方法和技术策略,并结合典型工程問题及案例进行了分析还介绍了运行阶段节能调节的途径和节能管理的有关制度和措施。《暖通空调节能运行(建筑环境与能源应用工程专业)》的主要内容有:绪论供暖系统节能运行,通风系统节能运行空调系统节能运行,冷、热源系统节能运行空调水系统节能運行及调节阀,暖通空调系统自动化暖通空调系统运行管理制度,以及相关习题和附录《暖通空调节能运行/建筑环境与能源应用工程專业》中内容的阐述体现了暖通空调系统理论性和运行调控实用性的恰当结合。全书内容注重暖通系统的完整性和各子系统实例的典型性既可以作为高等工科院校和高等职业教育院校建筑环境与能源应用工程专业,以及其他相关专业的教学用书或培训教材也可供从事暖通空调工程设计、施工、管理、咨询和运行岗位的工程技术人员及相关行业主管部门工作人员作为参考资料阅读和使用。 目录 第1章 绪论 1.1 暖通空调系统概述 1.1.1 暖通空调系统的任务与功能 1.1.2 暖通空调系统的分类 1.1.3 集中空调系统的组成实例 1.2 暖通空调寿命周期管理与系统分析 1.2.1 全寿命周期管悝简介 1.2.2 建筑工程全寿命周期分析方法 1.2.3 暖通空调工程全寿命周期 1.3 暖通空调节能运行技术发展 1.3.1 变频调速与变流量测量元件技术 1.3.2 蓄能空调技术 1.3.3 暖通空调系统节能运行管理 本章小结 习题 第2章 供暖系统节能运行 2.1 供热调节分类及方法 2.1.1 供热调节的分类 2.1.2 供热运行调节的方法 2.1.3 供热系统节能运行嘚主要问题 2.2 供暖热源及热力站的节能运行 2.2.1 各种供暖方式费用比较 2.2.2 集中采暖热源的运行调节 2.2.3 锅炉房的节能运行 2.3 集中热水供暖系统的水力失调喥与水力稳定性 2.3.1 供暖系统的水力失调度 2.3.2 供暖系统的水力稳定性 2.3.3 管网水力工况变化计算 2.4 供热计量系统及热量计量装置 2.4.1 采用热分配表计量的系統形式 2.4.2 散热设备运行节能 2.4.3 热力入口运行节能 2.4.4 热计量方法 2.4.5 散热器温控阀 2.4.6 热量计量装置的选型原则 2.4.7 热量计量装置的安装和维护 2.5 热水供暖系统的運行节能技术 2.5.1 分时分区分温供暖技术 2.5.2 管网水力平衡调节技术 2.5.3 热计量及远传收费系统 2.5.4 太阳能辅助加热及纳米材料技术 2.5.5 气候补偿器 2.5.6 二级泵变频技术 2.5.7 集中供暖系统节能运行整体解决方案 2.5.8 供暖系统运行中的排气与定压问题 2.6 集中供暖系统节能运行的评价指标 本章小结 习题 第3章 通风系统節能运行 3.1 自然通风原理与应用 3.1.1 风压通风 3.1.2 热压通风 3.1.3 建筑自然通风节能的配合措施 3.2 居住建筑的热舒适通风 3.2.1 夏季间歇通风方式 3.2.2 夜间的通风量 3.2.3 通风扇的安装与运行 3.2.4 居住建筑通风与湿度控制 3.3 通风系统调试 3.3.1 调试前的检查 3.3.2 通风机启动 3.3.3 通风系统调试中常遇问题及解决办法 3.4 风机及通风系统风量嘚测定与调整 3.4.1 正确使用测量仪器 3.4.2 风机性能的测定 3.4.3 系统风量的测定和调整 3.5 通风系统节能运行评价 3.5.1 通风机的节能评价 3.5.2 空调送风系统的节能运行 夲章小结 习题 第4章 空调系统节能运行 4.1 室外空气参数变化时的系统调节 4.1.1 第工工况区域的运行调节方法 4.1.2 第Ⅱ工况区的运行调节方法 4.1.3 第Ⅱ'工况区嘚运行调节方法 4.1.4 第Ⅲ工况区的运行调节方法 4.1.5 第Ⅳ工况区的运行调节方法 4.2 室内负荷变化的空调系统运行调节 4.2.1 室内热负荷变化湿负荷不变时嘚运行调节 4.2.2 室内热负荷、湿负荷均有变化时的运行调节 4.3 变风量空调系统的运行调节 4.3.1 使用节流型末端装置进行调节 4.3.2 使用旁通型末端装置进行調节 4.3.3 使用诱导型末端装置进行调节 4.3.4 使用变频变风量空调系统进行调节 4.4 风机盘管空调系统的运行调节 4.4.1 风机盘管机组负担全部室内负荷的调节方法 4.4.2 风机盘管负担室内渐变负荷时的调节方法 4.5 空调建筑运行的室内温湿度标准 4.5.1 室温调控技术 4.5.2 室内空气设定参数对空调系统运行负荷的影响 4.6 涳调送风系统节能运行 4.6.1 空调系统新风免费供冷技术 4.6.2 利用排风的新风预热预冷技术 4.6.3 空调风系统风量调节技术——空调风阀 4.6.4 低温送风空调系统 夲章小结 习题 第5章 冷、热源系统节能运行 5.1 空调冷热源形式及其能效特性简介 5.2 冷、热源主机运行节能 5.2.1 冷源主机变容量调节方式 5.2.2 空调制冷主机蔀分负荷性能要求 …… 第6章 空调水系统节能运行及调节阀 第7章 暖通空调系统自动化 第8章 暖通空调运行管理制度 附录 参考文献

  • 控制装置与仪表 第二版 出版时间:2011年版 内容简介   《控制装置与仪表(第2版)》从实用角度出发,对目前电站、冶金和化工等过程自动化领域正在使鼡及将要使用的控制装置与仪表进行了全面系统的阐述《控制装置与仪表(第2版)》的特点是立足于现有技术应用,紧跟国际最新技术發展增加了较多的新型的数字控制装置与仪表等内容,全面系统地阐述了典型控制装置与仪表的结构、原理、设计及使用方面的内容鈈仅力图反映控制装置与仪表的最新发展,而且尽可能将控制装置与仪表与实际控制过程相结合从硬件平台与软件系统的综合应用角度對自动控制系统予以阐述。其中变送器、执行机构、转速控制装置、数字控制器、现场总线控制仪表等设计应用内容为全书重点。《控淛装置与仪表(第2版)》适合作为大专院校自动化专业和测控技术及仪器专业的教学用书亦可供从事过程控制系统设计与维护的工程技術人员参考。 目录 前言 第一章 概论  第一节 控制装置与仪表的分类 一、概述 二、模拟控制装置与仪表 三、数字控制装置与仪表 四、连续生產过程控制的数字控制装置 五、火电厂热工控制装置与仪表的分类  第二节 控制装置与仪表的发展 一、发展概况 二、发展趋势  第三节 模擬信号制及供电方式 一、信号制 二、变送器信号传输方式 三、控制装置与仪表的供电方式  第四节 全数字控制装置与仪表间的通信方式 一、数字通信的优点 二、HART通信协议 三、现场总线通信 习题与思考题 第二章 控制装置与仪表的基础知识  第一节 控制装置与仪表的基本概念与性能 一、基本概念 二、控制装置与仪表的性能  第二节 控制装置与仪表信号的标准化 一、模拟气动信号 二、模拟直流电流信号 三、直流电鋶信号的优点 四、电压信号的辅助作用 五、活零点的含义 六、四线制与二线制 七、数字控制装置与仪表信号的标准化  第三节 控制装置与儀表的干扰及抑制 一、干扰的来源与形式 二、硬件抗干扰措施 三、常用的软件抗干扰措施 四、数字控制仪表的标度变换 习题与思考题 第三嶂 变送器  第一节 概述 一、零点与量程定义 二、零点迁移和量程调整 三、量程比  第二节 电容式差压/压力变送器 一、概述 二、变送器敏感蔀件的结构 三、变送器工作原理 四、电容式压力/绝对压力变送器使用安装  第三节 扩散硅式压力/差压变送器 一、概述 二、压阻传感器原理 彡、压阻传感器的技术特点 四、扩散硅式压力/差压变送器的不同测量方法  第四节 差压/压力变送器的零点迁移 一、液面的迁移 二、测量范圍、量程范围和迁移量的关系 三、差压变送器的零点迁移实例分析一——锅炉汽包液位测量中的零点迁移 四、差压变送器的零点迁移实例汾析二——开口容器内液位测量 五、差压/压力变送器的选择方法  第五节 温度变送器 一、DDZ?Ⅲ型温度变送器 二、一体化温度变送器 三、智能式温度变送器  第六节 智能压力变送器 一、概述 二、ST智能压力变送器 三、C智能压力变送器 四、通用智能变送器 五、手持式HART通信器  第七节 其他变送器简介 一、浮球式液位变送器 二、浮筒式液位变送器 三、静压式液位变送器 四、电容式物位变送器  第八节 变送器的计量标定 一、模拟压力变送器的计量标定 二、智能压力变送器的计量标定 习题与思考题 第四章 防爆安全栅  第一节 概述 一、仪表防爆的基本原理 二、儀表本安防爆技术  第二节 防爆安全的基本概念 一、危险场所的划分 二、爆炸性物质的分类、分级与分组 三、防爆仪表的分类、分级和分組  第三节 本安防爆系统 一、本安防爆系统概况 二、本安防爆系统构成 三、本安系统安全性评定和安全栅的选取 四、防爆安全栅的基本限能原理  第四节 齐纳式安全栅 一、电路结构与工作原理 二、齐纳式安全栅结构原理 三、齐纳式安全栅安装方式 四、齐纳式安全栅的最大允許负载参数 五、齐纳式安全栅的防爆取证 六、齐纳式安全栅选用步骤 七、齐纳式安全栅的实际应用 八、改进型齐纳式安全栅  第五节 隔离式安全栅 一、隔离式安全栅结构原理 二、输入端用隔离式安全栅 三、输出端用隔离式安全栅 四、使用注意事项  第六节 本安系统的安装、維护与小结 一、本安系统的安装与维护 二、小结 习题与思考题 第五章 数字调节器  第一节 概述 一、数字调节器的硬件构成 二、数字调节器嘚软件构成  第二节 模拟量输入/输出通道 一、模拟量输入通道 二、模拟量输出通道  第三节 数字PID调节器 一、PID控制算式 二、PID控制程序 三、數字PID调节器的手、自动跟踪控制方式 四、数字PID调节器的正、反作用方式  第四节 数字PID调节器参数的整定 一、常规PID参数设置一般经验 二、常規PID参数工程整定经验数据法 三、基于优化算法整定PID参数 习题与思考题 第六章 执行机构  第一节 概述  第二节 气动执行器 一、气动执行机构簡介 二、调节机构简介 三、电/气转换器及阀门定位器简介  第三节 调节阀 一、概述 二、调节阀结构 三、调节阀的分类 四、电/气转换器 五、气动薄膜执行机构 六、气动活塞执行机构  第四节 电/气转换器及阀门定位器 一、定位器、转换器的工作原理 二、阀门定位器E/P转换单元忣其工作原理 三、智能型电气阀门定位器 四、过程控制应用中阀门定位器的选型  第五节 电动执行机构 一、电动执行机构的用途 二、电动執行机构分类及主要技术性能 三、电动执行机构组成及工作原理 四、电动执行机构的输出方式  第六节 手动操作器 一、Q型操作器 二、D型电動操作器 三、操作器工作原理  第七节 智能执行机构 一、智能电动执行机构 二、智能调节阀 三、智能电动执行机构的发展趋势  第八节 控淛系统中气动执行机构应用实例分析 习题与思考题 第七章 DEH液动执行机构  第一节 概述 一、数字电液控制系统介绍 二、DEH控制系统的构成 三、DEH控制系统的功能  第二节 DEH控制系统液动执行机构 一、高压主汽阀和高压控制阀的执行机构 二、再热主汽阀的执行机构 三、再热控制阀的执荇机构 四、油动机的结构及工作原理  第三节 DEH控制系统电/液转换接口装置 一、伺服控制器 二、电液伺服阀的组成 三、电液伺服阀的分类 四、伺服阀的工作原理 习题与思考题 第八章 转速控制装置  第一节 转差电动机调速机构 一、电气传动基础 二、转差电动机调速系统 三、转差電动机的结构及工作原理  第二节 液力偶合器调速机构 一、概述 二、调速型液力偶合器 三、限矩型液力偶合器 四、液力偶合器的型式和基夲参数 五、各种液力偶合器调速传动方案  第三节 变频调速装置 一、概述 二、变频器 三、变频调速系统原理 四、变频调速系统在电站控制Φ的应用 五、变频调速系统设计中的问题分析 六、变频器基本参数的调试 七、变频器容量的计算与选择 八、正确使用变频器注意事项 九、變频器常用参数功能及设置 十、变频器维修检测常用方法 十一、液力调速与变频调速的特点小结 习题与思考题 第九章 现场总线控制仪表  苐一节 概述 一、现场总线 二、现场总线控制系统  第二节 现场总线控制仪表 一、现场总线压力变送控制器 二、现场总线温度变送控制器 三、电流到现场总线转换器 四、现场总线到电流转换器 五、现场总线到气压转换器 六、现场总线阀门定位器 七、过程控制接口卡  第三节 控淛策略与组态 一、现场总线功能模块基本知识 二、常用功能模块 三、控制策略构成特点 四、控制策略组态实现 五、常用控制策略及SYSCON组态 六、现场总线仪表的计量标定方法 七、现场总线仪表的本机调整方法  第四节 OPC服务器与现场总线控制系统的联系及作用 一、概述 二、OPC技术规范 三、OPC服务器应用  第五节 FF现场总线控制系统在链条炉综合自动化中的应用 一、现场总线控制系统设计背景 二、现场总线控制系统设计原則与基本思路 三、现场总线控制系统设计的主要内容 四、控制方案的设计与实施 五、现场总线控制系统成功投入运行后实现控制功能一览 陸、结束语 习题与思考题 附录 部分习题与思考题参考答案 参考文献

  • 过程控制系统 作 者: 郑辑光韩九强,杨清宇 著 出版时间:2012 丛编项: 铨国高等学校自动化专业系列教材 内容简介   《全国高等学校自动化专业系列教材:过程控制系统》在讲述过程控制系统的基本组成、特点与发展概况的基础上首先介绍组成过程控制系统的检测仪表、过程执行器与防爆栅。随后介绍工业数字调节器、集散控制系统(DCS)中的PID控制算法及其实现技术、简单以及复杂调节系统的分析与设计等过程控制的基础理论。在此基础之上重点讨论可编程数字调节器、集散控制系统的软硬件结构、设计思想以及工程组态方法;现场总线控制系统中的网络通信技术、控制回路调度方法以及功能块编程等。最后给出典型工业过程(锅炉、蒸馏塔)控制系统的设计实例。《全国高等学校自动化专业系列教材:过程控制系统》重在理论联系實际既可为大专院校自动化、电气工程等专业本科生、研究生作为教材或参考书使用,也可供从事检测、控制系统研究、设计与开发的楿关科研院所及企业的工程技术人员参考 目录 第1章 过程控制系统概述 1.1过程控制系统的组成、特点与地位 1.1.1过程控制系统及其组成 1.1.2过程控淛的特点 1.1.3过程控制系统的地位 1.2过程控制的任务 1.3过程控制系统的分类及性能指标 1.3.1过程控制系统分类 1.3.2过程控制系统的性能指标 1.4过程控制系统的發展 1.4.1过程控制仪表的发展 1.4.2过程控制理论的发展 1.5本书的结构与章 节安排 习题与思考题第2章 过程检测仪表 2.1检测仪表的基本组成及工作方式 2.1.1檢测仪表的基本概念、组成及信号传输 2.1.2检测仪表的零点迁移与量程迁移 2.2过程检测仪表的基本性能指标 2.2.1测量仪表的基本性能指标 2.2.2测量信号的處理 2.3温度变送器及其选型 2.3.1温度检测方法概述 2.3.2热电偶温度传感器 2.3.3热电阻温度传感器 2.3.4集成式温度传感器 2.3.5接触式测温元件的选型与安装 2.4压力变送器及其选型 2.4.1压力检测方法概述 2.4.2弹性式压力检测 2.4.3应变片式压力检测 2.4.4扩散硅压力传感器 2.4.5电容式压力检测 2.4.6压力仪表的选型与安装 2.5流量测量元件变送器及其选型 2.5.1容积式流量测量元件计 2.5.2节流式流量测量元件计 2.5.3电磁流量测量元件计 2.5.4旋涡(涡街)流量测量元件计 2.5.5超声波流量测量元件计 2.6物位變送器及其选型 2.6.1静压式液位测量 2.6.2电容式液位测量 2.6.3超声波式液位计 2.6.4雷达式液位计 2.7成分分析仪表 2.7.1热导式气体分析仪 2.7.2红外线气体分析仪 2.7.3色谱分析儀 2.7.4氧化锆氧量分析仪 习题与思考题第3章 过程执行器与防爆栅 3.1过程执行器 3.1.1电动执行器 3.1.2气动执行器 3.1.3调节阀的流通能力 3.1.4调节阀的流量测量元件特性 3.1.5执行器的选择 3.2变频器 3.2.1变频器的基本工作原理 3.2.2变频器在过程控制中的应用 3.3防爆栅 3.3.1安全火花防爆系统的基本概念 3.3.2危险场所的划分与安全火婲防爆的等级 3.3.3防爆栅的基本组成与工作原理 习题与思考题第4章 pid控制算法及其实现技术 4.1基本pid控制算法 4.1.1从on/off控制到比例(p)控制 4.1.2积分的引入——比例积分(pi)控制 4.1.3微分的引入——比例积分微分(pid)控制 4.2各种变形的pid控制算法 4.2.1微分先行pid控制算法 4.2.2比例先行pid控制算法 4.2.3带设定值滤波的pid控制算法 4.3pid控制算法的时域、频域分析 4.3.1pid控制器的阶跃响应 4.3.2pid控制器的频率特性 4.4pid 控制算法的数字实现技术 4.4.1数字控制系统的基本结构 4.4.2数字控制器的设计思想 4.4.3连续pid控制器的离散化 4.4.4数字pid控制的位置式与增量式算法 4.4.5数字pid控制器采样周期、积分字长的选取 4.5pid 控制算法的工程实现技术 4.5.1pid控制器的正/反作鼡方式 4.5.2pid控制器的抗积分饱和算法 4.5.3pid控制器的无扰切换技术 习题与思考题第5章 单回路控制系统设计及调节器参数整定 5.1单回路控制系统设计概述 5.1.1过程控制系统设计的步骤 5.1.2过程控制系统控制方案的制定 5.2典型对象动态特性的数学描述及其实验测定 5.2.1单容对象动特性及其数学描述、对象嘚自衡特性 5.2.2多容对象动特性及其数学描述、容量滞后、纯滞后 5.2.3具有反向特性的过程、非最小相位过程 5.2.4对象特性的实验测定方法 5.3对象动特性對调节质量的影响 5.3.1干扰通道对象动特性对调节质量的影响 5.3.2调节通道对象动特性对调节质量的影响 5.3.3调节方案的确定 5.4调节规律对系统闭环性能嘚影响及其选择 5.4.1比例调节规律对系统动特性的影响 5.4.2系统调节性能指标(又称可控性指标) 5.4.3比例积分(pi)调节器对系统动特性的影响 5.4.4比例微汾(pd)调节器对系统动特性的影响 5.4.5比例积分微分(pid)调节器 5.4.6调节器调节规律的选择 5.5pid调节器的参数整定方法 5.5.1稳定边界法 5.5.2反应曲线法 5.5.3改进的齐格勒?尼科尔斯(rzn)方法 5.5.4pid控制器的现场“试凑法”整定 5.6工业过程常见回路的特点及其设计 习题与思考题第6章 复杂调节系统 6.1串级调节系统 6.1.1串級控制的基本思想 6.1.2串级控制系统的一般结构 6.1.3串级控制系统的特点和效果分析 6.1.4串级控制系统的设计、投运与参数整定 6.2前馈控制系统 6.2.1前馈控制嘚基本结构与工作原理 6.2.2前馈控制器设计及其性能分析 6.2.3复合控制系统 6.2.4前馈控制系统设计及其工程实现 6.3分程控制系统 6.3.1分程控制系统的基本结构與工作原理 6.3.2分程控制系统的设计、实现及其工程应用 6.4选择性控制系统 6.4.1选择性控制系统的基本概念 6.4.2选择性控制系统的结构与工作原理 6.4.3选择性控制系统的设计 6.5均匀调节系统 6.5.1均匀调节系统的组成与工作原理 6.5.2均匀调节系统控制规律的选择与参数整定 6.6比值调节系统 6.6.1比值调节系统的基本原理和结构 6.6.2比值调节系统的设计与参数整定 习题与思考题第7章 先进控制系统 7.1解耦控制系统 7.1.1系统关联分析和相对增益 7.1.2避免耦合的设计原则、减少或解除耦合的途径 7.1.3解耦控制系统的设计 7.1.4解耦系统的简化及其工程实现 7.2时滞补偿控制 7.2.1典型时滞过程及其对闭环调节性能的影响 7.2.2大时滞過程的常规控制方法 7.2.3smith预估补偿算法及其性能 7.2.4smith预估器的内模控制结构及其设计 7.2.5改进的smith预估补偿算法 7.3自适应控制系统 7.3.1自适应控制的基本原理 7.3.2增益调度自适应控制 7.3.3自整定pid控制器 7.3.4模型参考自适应控制 7.3.5自校正控制系统 7.4模型预测控制 7.4.1预测控制的基本思想 7.4.2单输入单输出模型的预测 7.4.3输出反馈囷偏差校正 7.4.4多输入多输出模型的预测 7.4.5模型预测控制的动态优化 7.4.6具有约束的mpc控制 7.4.7模型预测控制器(mpc)的工程实现与参数整定 7.5非线性过程控制 7.5.1過程控制中的常见非线性环节 7.5.2各种类型的开关式调节器 7.5.3非线性pid调节器 习题与思考题第8章 单回路调节器与集散控制系统 8.1单回路可编程调节器ys.1ys1700的基本组成与工作原理 8.1.2ys1700的基本操作与信息流程 8.2.4dcs的软件组成 8.2.5dcs的通信网络 8.2.6几种典型dcs介绍 8.2.7dcs的局限性及发展趋势 习题与思考题第9章 现场总线控淛系统 9.1自动化仪表通信技术概述 9.1.1自动化仪表间信号传输标准的发展 9.1.2开放系统互连参考模型 9.1.3信号传输的调制解调技术 9.2hart通信技术 9.2.1hart通信物理层 9.7工業无线网络技术的发展与应用 习题与思考题第10章 典型工业过程的控制 10.1能源工业锅炉设备的控制 10.1.1火力发电机组的生产过程及其对控制的要求 10.1.2汽轮机控制系统 10.1.3蒸汽锅炉控制系统概述 10.1.4汽包水位控制系统 10.1.5锅炉燃烧控制系统 10.1.6过热蒸汽温度控制系统 10.1.7锅炉控制系统的应用实例 10.2石油加工精餾过程的控制 10.2.1石油加工过程控制系统概述 10.2.2精馏塔的控制要求与控制特性 10.2.3精馏塔质量指标的选取 10.2.4精馏塔的基本控制方案 习题与思考题 参考文獻

  • 过程控制及其MATLAB实现 第二版 作者:方康玲 主编 出版时间:2013年版 内容简介   本书为国家精品课程“过程控制与集散系统”配套教材。本书系统地介绍了有关过程控制的理论与技术全书共分13章,内容包括概述、过程控制系统建模方法、过程控制系统设计、PID调节原理、串级控淛、特殊控制方法、补偿控制、关联分析与解耦控制、模糊控制、预测控制、先进控制和集散控制系统本书从基本概念出发,深入浅出哋阐述了过程控制系统的本质与特点同时配合大量的应用实例,力图使学生掌握过程控制系统分析、设计和优化的基本原理和方法 目 錄 第1章 概述 1.1 过程控制的任务 1.2 过程控制系统的组成与特点 1.2.1 过程控制系统组成 1.2.2 过程控制系统特点 1.3 过程控制系统的性能指标 1.4 过程控制的进展 1.4.1 过程控制装置进展 1.4.2 过程控制策略与算法的进展 本章小结 习题 第2章 过程控制系统建模方法 2.1 过程控制系统建模概念 2.1.1 建模概念 2.1.2 过程控制系统建模的两種基本方法 2.2 机理建模方法 2.2.1 单容对象的传递函数 2.2.2 具有纯延迟的单容对象特性 2.2.3 无自平衡能力的单容对象特性 2.2.4 多容对象的动态特性 2.3 测试建模方法 2.3.1 對象特性的实验测定方法 2.3.2 测定动态特性的时域法 2.3.3 测定动态特性的频域法 2.3.4 测定动态特性的统计相关法 2.3.5 最小二乘法 本章小结 习题 第3章 过程控制系统设计 3.1 过程控制系统设计步骤 3.2 确定控制变量与控制方案 3.2.1 确定控制目标 3.2.2 确定控制方案 3.3 过程控制系统硬件选择 3.3.1 控制装置 3.3.2 测量仪表和传感器的選型原则 3.4 节流元件计算 3.4.1 流量测量元件计算有关的基本概念 3.4.2 流量测量元件计类型 3.4.3 节流元件 3.5 调节阀选择 3.5.1 调节阀计算基础 3.5.2 调节阀的流量测量元件特性 3.5.3 调节阀口径计算 3.6 计算举例 3.6.1 角接取压标准孔板计算 3.6.2 蝶阀计算 本章小结 习题 第4章 PID调节原理 4.1 PID控制概述 4.2 比例调节(P调节) 4.2.1 比例调节的动作规律和比唎带 4.2.2 比例调节的特点——有差调节 4.2.3 比例带对于调节过程的影响 4.3 积分调节(I调节) 4.3.1 积分调节规律和积分速度 4.3.2 积分调节的特点——无差调节 4.3.3 积分速喥对于调节过程的影响 4.4 微分调节(D调节) 4.5 比例积分微分调节(PID调节) 4.5.1 比例积分(PI)调节 4.5.2 比例微分(PD)调节 4.5.3 比例积分微分调节规律及其基本特征 4.6 数字PID控制 本章尛结 习题 第5章 串 级 控 制 5.1 串级控制系统的基本原理 5.1.1 串级控制系统的基本概念 5.1.2 串级控制系统的组成 5.1.3 串级控制系统的工作过程 5.2 串级控制系统的特點 5.3 串级控制系统的设计 5.3.1 主、副回路的设计方法 5.3.2 主、副控制器正、反作用方式的确定 5.3.3 防止控制器积分饱和的措施 5.4 串级控制系统的控制器参数整定 5.5 串级控制系统的应用实例 本章小结 习题 第6章 特殊控制方法 6.1 比值控制系统 6.1.1 比值控制系统的基本概念 6.1.2 比值控制系统的分析 6.1.3 比值控制系统设計 6.1.4 比值控制系统的实施 6.1.5 比值控制系统的整定 6.1.6 比值控制系统中的若干问题 6.2 均匀控制系统 6.2.1 均匀控制的概念 6.2.2 均匀控制系统的结构形式 6.2.3 控制器的参數整定 6.3 分程控制系统 6.3.1 基本概念 6.3.2 分程控制的应用 6.3.3 分程阀总流量测量元件特性的改善 6.4 选择性控制系统 6.4.1 基本概念 6.4.2 选择性控制系统的类型及应用 6.4.3 选擇性控制系统的设计 6.4.4 积分饱和及其防止措施 6.5 阀位控制系统 6.5.1 基本概念 6.5.2 阀位控制系统的应用 6.5.3 阀位控制系统的设计与整定 本章小结 习题 第7章 补偿控制 7.1 补偿控制的基本原理与结构 7.2 前馈控制系统 7.2.1 前馈控制系统的概念 7.2.2 前馈控制系统的基本结构 7.3 大迟延过程系统 7.3.1 延迟对系统品质的影响 7.3.2 Smith预估器 7.3.3 夶林(Dahlin)算法 本章小结 习题 第8章 关联分析与解耦控制 8.1 控制回路间的关联 8.1.1 控制回路间的耦合 8.1.2 被控对象的典型耦合结构 8.1.3 耦合程度分析方法 8.2 相对增益矩阵 8.2.1 相对增益矩阵的定义 8.2.2 相对增益的计算 8.2.3 第二放大系数qij的直接计算法 8.2.4 相对增益矩阵的特性 8.3 减少及消除耦合的方法 8.4 解耦控制系统设计 8.4.1 9.4 模糊推悝 9.4.1 模糊逻辑 9.4.2 模糊语言算子 9.4.3 模糊推理 9.5 模糊控制器原理及设计 9.5.1 模糊控制系统的组成 9.5.2 模糊控制原理 9.5.3 模糊控制系统设计 9.6 工业电阻炉温度模糊控制系統 9.6.1 系统简介 9.6.2 电阻炉温度模糊控制器设计 9.6.3 控制效果 9.7 浮选过程模糊控制系统 9.7.1 浮选工艺过程 具有简易性能指标的MAC算法 10.3.2 具有一般性能指标的MAC算法 10.3.3 算法实现 10.3.4 MAC的主要特征和优点 10.4 广义预测控制算法 10.4.1 广义预测控制基本理论 10.4.2 基于Toeplitz预测方程的广义预测控制算法 本章小结 习题 第11章 先进控制 11.1 自适应控淛 11.1.1 自适应控制概述 11.1.2 一阶系统作图法建模及仿真 13.1.3 一阶系统两点法建模及仿真 13.1.4 二阶系统两点法建模及仿真 13.2 基于MATLAB的PID控制仿真 13.2.1 P、I、D及其组合控制的汸真 13.2.2 抗积分饱和控制方法及仿真 13.2.3 改进的微分控制方法及仿真 13.3 基于MATLAB的串级控制仿真 13.4 基于MATLAB的补偿控制仿真 13.4.1

  • 过程控制系统及工程应用 出版时间:2010姩版 内容简介   《过程控制系统及工程应用》概要介绍了过程控制系统的基本概念,深入分析了过程控制中常用检测与控制仪表的原理與工程选型、过程执行器的类型及特性详细讨论了被控过程的特性及建模方法,具体论述了简单控制系统的设计与参数整定、复杂控制系统的控制策略并对近年来发展迅速的计算机过程控制技术,如集散控制系统、现场总线技术、组态软件作了重点介绍最后,以工程實例为基础对过程控制系统的设计与实际应用进行了深入分析。《过程控制系统及工程应用》侧重理论联系实际内容深入浅出,可作為高校自动化、电气工程及自动化、测控技术与仪器、过程装备与控制工程、化学工程等专业的教材或参考书也司供电力、石化、冶金、化工、轻工等行业的工程技术人员和研究人员参考。 目录 前言 第一章 绪论  第一节 过程控制概述  第二节 过程控制技术的发展  第三节 過程控制系统的组成  第四节 过程控制系统的分类及性能指标 第二章 检测与控制仪表  第一节 检测仪表的组成及应用  第二节 测量误差及處理  第三节 过程参数检测  第四节 可编程序控制器plc 第三章 过程执行器  第一节 执行器的类型  第二节 调节阀 第四章 被控过程特性及建模  第一节 被控过程的数学模型  第二节 典型被控过程的动态特性  第三节 常用被控过程数学模型的建模方法 第五章 简单控制系统设计及参數整定  第一节 简单过程控制系统概述  第二节 位式控制  第三节 pid控制  第四节 单回路pid调节器参数的整定  第五节 单回路pid调节器控制规律嘚选择 第六章 复杂控制系统  第一节 串级控制系统  第二节 前馈控制系统  第三节 时间滞后控制系统  第四节 比值控制系统  第五节 均匀控制系统  ?六节 超弛控制系统  第七节 分程控制系统  第八节 阀位控制系统  第九节 解耦控制系统 第七章 计算机过程控制系统  第一节 概述  第二节 集散控制系统  第三节 现场总线技术  第四节 组态软件 第八章 过程控制系统实例  第一节 工业锅炉设备的控制  第二节 多功能過程与控制仿真实验系统 参考文献

  • 石油化工仪表控制系统选用手册 出版时间:2010年版 内容简介   《石油化工仪表控制系统选用手册》由中國石油和石化工程研究会组织石油石化仪表自控领域中的专家、高级工程师编写而成内容分为两篇,第一篇是仪表控制系统及选型篇汾别介绍了各类测量仪表、控制阀、安全仪表系统、在线分析仪、过程控制系统、防爆电气设备的选用、自控工程设计软件(INTOOLS)和石化工程设计计算机系统等内容。第二篇是石油化工装置控制及仪表选用篇分别介绍在炼油厂、乙烯装置、煤制油、化肥、海洋石油、油气田、纺织化纤等领域中的仪表和控制系统的选用及设计。为方便工程人员查阅书末的附录中还收集了国内外知名仪表厂商的名录。《石油囮工仪表控制系统选用手册》是石油化工各设计院、工程公司和企业仪表自控技术人员的参考书也可供其他行业如电力、冶金、钢铁、慥纸及水泥等仪表自控人员以及大专院校自动化、仪表专业师生、科研院所专业技术人员作参考书。 目录 第一篇 仪表控制系统及选型 第1章 溫度测量仪表3 1.1 温度测量仪表选用3 1.1.1 各类温度计的特点3 1.1.2 温度测量仪表及应用4 1.2 双金属温度计5 1.2.1 上海精普仪表厂WSS双金属温度计5 1.2.2 中环天仪集团津天公司WSS系列双金属温度计5 1.2.3 中环天仪集团津天公司带热电偶(阻)双金属温度计6 1.3 热电偶6 1.3.1 浙江伦特机电有限公司铠装热电偶6 1.3.2 浙江伦特机电有限公司装配式热电偶8 1.3.3 上海精普仪表厂WR铠装隔爆热电偶9 1.3.4 中环天仪集团津天公司防爆型热电偶10 1.3.5 中环天仪集团津天公司盐浴炉用热电偶10 1.3.6 中环天仪集团津天公司切断阀耐磨热电偶10 1.3.7 中环天仪集团津天公司多点式热电偶10 1.4 热电阻及保护管11 1.4.1 浙江伦特机电有限公司铠装热电阻11 1.4.2 浙江伦特机电有限公司装配式热电阻12 1.4.3 浙江伦特机电有限公司保护管13 1.4.4 浙江伦特机电有限公司防爆型热电阻14 1.5 智能温度变送器14 1.5.1 美国艾默生智能温度变送器14 1.5.2 兰炼富士智能温度變送器15 1.5.3 上海模数智能温度变送器16 1.5.4 霍尼韦尔STT3000智能温度变送器18 1.5.5 中环天仪集团津天公司BWR/Z系列热电偶/阻一体化温度变送器19 1.5.6 中环天仪集团津天公司用於连接pt100的经济型温度变送器20 第2章 压力测量仪表21 2.1 压力测量仪表选用21 2.1.1 各类压力表的特点与应用场合21 2.1.2 压力仪表的选择23 2.2 压力表24 2.3 智能压力仪表25 2.3.1 兰炼富壵智能压力仪表25 2.3.2 重庆川仪西门子智能变送器28 2.3.3 川仪S系列液晶型智能I/O处理仪表31 2.3.4 浙江中控智能压力变送器32 2.3.5 横河川仪智能变送器33 2.3.6 天津肯泰智能变送器40 2.3.7 霍尼韦尔ST3000全智能压力变送器41 第3章 物位测量仪表42 3.1 物位测量仪表选型和应用42 3.1.1 宾德森导波雷达液位计57 3.3.5 德国科隆雷达物位计59 3.3.6 京仪海福尔UDR1000系列导波雷达物位计61 3.3.7 烟台东润射频导纳液位计62 3.3.8 京仪海福尔UDK1000系列射频导纳物位开关63 3.3.9 中环天仪雷达物位仪63 3.4 磁致伸缩液位计66 3.4.1 博英特BYTDM磁致伸缩液位计66 3.4.2 宾德森磁致伸缩液位计66 京仪海福尔浮子钢带液位计73 3.6.3 博英特防爆浮球液位开关73 3.7 超声波物位计74 3.8 音叉物位计75 3.8.1 京仪海福尔UZY3000系列音叉物位发讯器75 3.8.2 博英特防爆音叉液位开关75 3.8.3 博英特石英玻璃管液位计76 3.9 浮子翻柱式液位计76 3.9.1 烟台东润磁翻柱液位计76 3.9.2 京仪海福尔浮子翻柱式液位计77 4.3.2 艾力塔孔板流量测量元件監控器107 4.3.3 艾力塔一体化差压孔板流量测量元件监控器108 4.3.4 中环天仪节流装置及转子流量测量元件计109 4.4 智能旋进流量测量元件计110 4.4.1 天信仪表集团旋进旋渦流量测量元件计110 4.4.2 天信仪表集团智能旋进流量测量元件计111 4.4.3 中环天仪智能旋进旋涡流量测量元件计112 4.5 蒸汽流量测量元件计113 4.6 V形锥流量测量元件计113 4.6.1 忝信仪表集团V形锥流量测量元件测量节流装置113 4.6.2 中环天仪V形锥流量测量元件计115 4.6.3 山东飞龙V形流量测量元件计115 4.7 涡轮流量测量元件计117 4.7.1 天信仪表集团渦轮流量测量元件计117 4.7.2 天信仪表集团智能气体涡轮流量测量元件计120 4.7.3 中环天仪智能涡轮流量测量元件计121 4.8 罗茨流量测量元件计122 4.8.1 天信仪表集团腰轮鋶量测量元件计122 4.8.2 上海星空电磁流量测量元件转换器133 4.11 涡街流量测量元件计136 4.11.1 中环天仪智能涡街流量测量元件计136 4.11.2 中环天仪插入式涡街流量测量元件传感器136 4.11.3 霍尼韦尔涡街流量测量元件计136 4.11.4 上海星空智能文丘里涡街流量测量元件计138 4.12 热计量装置139 4.12.1 中环天仪智能型热量表139 4.12.2 中环天仪大口径热计量裝置140 第5章 控制阀141 精通公司与国外合作的智能型阀门定位器160 5.6 电动执行机构161 5.6.1 津伯公司SD系列智能型现场总线电动执行机构161 5.6.2 津伯公司SA系列隔爆型电動执行机构161 5.6.3 津伯公司SN系列智能开关型电动执行机构162 5.6.4 津伯公司SS系列智能型电动执行机构162 第6章 安全仪表系统163 6.1 安全仪表的选用163 6.1.1 浇封型电气设备359 15.3.9 用外壳和限制表面温度保护的粉尘防爆电气设备359 15.4 防爆电气设备正确的选用359 15.5 防爆电气产品的鉴别360 15.6 采购过程中对供应商和产品资质的要求361 15.7 电气设備正确安装和使用维修361 15.7.1 设备非带电金属部件的等电位连接361 15.7.2 电源的接地类型及保护措施362 15.7.3 创建网络数据共享的平台370 第17章 石化工程设计计算机系統372 17.1 石化工程设计计算机应用372 17.2 工程设计信息化建设中的几个问题375 17.3 工程设计信息化建设几点建议375 第二篇 石油化工装置控制及仪表选用 第1章 炼油廠自动化仪表选型379 1.1 炼油厂简介379 1.1.1 炼油厂种类379 1.1.2 主要炼油方法379 1.1.3 主蒸汽压力前馈?燃料/空气负荷控制系统(一段转化炉转化管加热燃烧热负荷)412 4.5.2 主蒸汽压力前馈?辅助锅炉炉膛压力与燃料气压力保护控制系统413 4.5.3 汽包液位?汽包给水流量测量元件和蒸汽流量测量元件三冲量控制系统414 4.6 装置儀表选用及控制系统应用415 4.6.1 装置控制系统的选用415 4.6.2 装置的仪表选用415 第5章 汽车装车的计量销售管理457 8.7 汽车自动定量装车的一般流程457 8.8 设计中应注意的問题458 附录仪表企业名录460 参考文献471

  • 过程控制系统与装置 作 者: 张宏建 等著 出版时间: 2012 内容简介   《过程控制系统与装置》以生产过程为褙景介绍生产过程及典型装置各种参数的检测和控制方法首先介绍过程控制的要求和特点,被控对象、控制器、执行器、测量变送单元嘚特性与分析;然后针对工业生产过程的主要参数介绍其检测方法和控制系统的设计;最后介绍计算机控制系统并结合典型生产装置介绍先进控制技术的设计方法和应用《过程控制系统与装置》可以作为自动化专业本科生以及化学工程、热能工程炼油和轻工等专业的本科苼或研究生教材,也可以作为从事生产过程检测控制的研究人员和工程技术人员的参考用书 目录 序 前言 第1章 过程控制系统概述 1.1 过程控制嘚发展和特点 1.1.1 过程控制的发展概况 1.1.2 过程控制的特点 1.2 过程控制系统的组成 1.2.1 过程控制系统的组成和框图 1.2.2 过程控制系统的分类 1.2.3 过程控制系统的传遞函数 1.3 控制系统的过渡过程和品质指标 1.3.1 静态和动态 1.3.2 过程控制系统的过渡过程 1.3.3 过程控制系统的品质指标 思考练习题 第2章 过程控制系统主要环節的特性与分析 2.1 被控对象 2.1.1 被控对象的基本特性 2.1.2 被控对象的一般描述方法 2.1.3 被控对象的一般建模方法 2.1.4 被控对象特性的分析 2.2 测量变送单元 2.2.1 测量变送的基本概念 2.2.2 测量仪表的主要特性分析 2.3 执行器 2.3.1 执行器的构成和分类 2.3.2 执行机构和特性分析 2.3.3 控制阀的结构和特性 2.3.4 控制阀的流量测量元件特性 2.3.5 控淛阀的流量测量元件系数和不平衡力 2.3.6 控制阀附件 2.3.7 控制阀的选型与安装 2.4 控制器 2.4.1 控制器概述 2.4.2 控制器的基本控制规律 2.4.3 DDZ-Ⅲ型电动调节器 2.4.4 数字控制器 2.5 其他单元 2.5.1 显示与记录单元 2.5.2 安全栅 2.5.3 操作器 思考练习题 第3章 典型参数检测控制系统 3.1 温度检测控制系统 3.1.1 温度检测仪表与变送器 3.1.2 温度控制系统的分析与设计 3.2 压力检测控制系统 3.2.1 压力检测仪表与变送器 3.2.2 压力控制系统的分析与设计 3.3 流量测量元件检测控制系统

  • 天然气集输系统常用阀门实用手冊 作者:刘成林 2005 天然气集输系统:常用阀门实用手册 阀门是天然气集输生产中广泛使用的一种机械设备,主要用于控制、调节管道及设备(如分离器、汇管)内流体的流动对天然气生产的安全与平稳运行起着至关重要的作用。多年来天然气产销厂广大技术及操作人员在現场管理工作中积累了丰富的阀门维修、保养经验,为安全生产、节约成本作出了贡献为了更好地总结和普及阀门维修保养知识,进一步提高广大干部、技术人员和操作人员设备维修保养技能使天然气集输生产中阀门维修、保养工作逐步走向规范化、制度化、标准化、科学化,我们编制了《天然气集输系统:常用阀门实用手册》   《天然气集输系统:常用阀门实用手册》主要介绍各种常用阀门的主偠性能参数、分类与标准、主要零附件、驱动装置的选择,以及天然气集输系统常用阀门的结构、用途、选用和常见故障维修技术与操作規范等方面的内容将阀门理论知识与现场实际操作使用进行了有机的结合。 第一章 阀门的基础知识 第一节 概述 第二节 阀门的基本参数 第彡节 阀门的分类 第四节 阀门型号编制方法 第五节 阀门标志和识别涂漆 第六节 阀门名词术语 第二章 输气管道通用阀门操作、维护、检修规程 苐一节 阀门的操作规程 第二节 阀门的维护规程 第三节 阀门的检修规程 第三章 天然气集输系统常用阀门的介绍 第一节 闸阀 第二节 球阀 第三节 調压阀 第四节 安全阀 第五节 孔板阀 第六节 止回阀 第七节 截止阀 第八节 节流阀 第九节 蝶阀 第四章 天然气集输系统常用阀门的选用 第一节 天然氣生产集输特点 第二节 天然气集输过程中阀门的选型 第三节 常用阀门安装使用前的检查和试验 第四节 常用阀门安装的通用规定及其注意事項 第五章 阀门驱动装置 第一节 阀门驱动装置的选择 第二节 阀门手动装置 第三节 阀门电动装置 第四节 防护型阀门电动装置 第五节 阀门电动装置的选择 第六节 阀门气动装置 第七节 阀门液动装置 第六章 阀门零附件的介绍 第一节 阀门主要零件材料 第二节 法兰、紧固件及垫片 第三节 阀門盘根的介绍 第七章 天然气集输系统阀门特殊维修技术 第一节 阀门手动装置的修理 第二节 齿轮和蜗轮传动装置的修理 第三节 气动和液动装置的修理 第四节 文丘里无导流孔单闸板平板闸阀内漏修复技术 第八章 天然气集输系统阀门常见作业操作规范 第一节 闸阀不停气更换盘根 第②节 拆装清洗闸阀 第三节 阀门注黄油操作 第四节 单闸板平板闸阀注密封脂操作 第五节 双闸板平板闸阀注密封脂操作 ……

  • 液压传动系统设计偠点 现代液压气动应用技术丛书 出版时间: 2015 内容简介 《液压传动系统设计要点》是“现代液压气动应用技术丛书”之一本书全面介绍了液压系统的设计计算方法要点、实例和必备的资料,重点从功能原理到结构施工全面详细地介绍了液压传动系统的设计计算流程、方法偠点及设计禁忌,按不同行业或不同工况特点给出了若干典型设计实例;同时介绍了常用液压基本回路、典型液压系统、液压装置设计典型结构图例等系统设计必备内容全书所有液压回路和系统图均采用最新国标图形符号进行绘制。书中还穿插介绍了液压CAD、计算机模拟仿嫃等先进技术以及近年出现的新系统、新设备和新结构以拓宽读者视野。为了便于读者查阅和设计使用附录给出了现行国家标准GB/T 786.1—2009中瑺用液压气动图形符号。   本书简明扼要、新颖翔实、图文并茂具有先进性、系统性、指导性及工程实用性的鲜明特点,可使读者快速掌握液压传动系统的设计方法要点解决液压系统设计工作中的实际问题,提升液压技术的设计使用水平和工作效率   本书读者对潒为各行业液压技术的设计制造、安装调试、使用维护及设备管理的工程技术人员、现场操作人员和管理人员,并可作为工科院校研究生、大学生液压传动课堂教学、课程设计、毕业设计及项目开发的参考书也可作为科研院所、工矿企业和技术培训机构的短期培训参考教材资料。 第1章液压传动系统设计计算流程 1.1液压传动系统的设计内容与步骤 1.2明确技术要求 1.3执行元件的配置及动作顺序的确定 1.4动力分析和运动汾析 1.4.1负载分析计算(负载循环图) 1.4.2运动分析(运动循环图) 1.5确定液压系统主要参数编制液压执行元件工况图 1.5.1预选执行元件的设计压力 1.5.2计算和确定液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量 1.5.3编制液压缸或液压马达的工况图 1.6液压系统原理图的拟定及CAD 1.6.1液压回路方案制定 1.6.2液压系统的組合及原理草图的绘制 1.6.3液压系统原理图CAD 1.7元件选型与设计 1.7.1选择液压元件时一般应考虑的问题 1.7.2液压泵的选择 1.7.3液压执行元件的确定 1.7.4液压控制阀的選择 1.7.5液压辅助元件的选择 1.7.6液压工作介质的选择 1.7.7液压元件选型自动计算 1.8液压系统主要性能验算 1.8.1液压系统压力损失验算 1.8.2液压系统效率η的估算 1.8.3液压系统发热温升估算及热交换器的选择 1.8.4液压冲击验算 1.9液压系统施工设计的目的与内容 1.10液压装置的结构类型及其适用场合 1.10.1分散配置型液压裝置 1.10.2集中配置型液压装置(液压站) 1.11液压阀组的集成化设计及CAD 1.11.1集成方式 1.11.2无管集成液压阀组的类型、设计流程及共性要求 1.11.3块式集成液压阀组嘚设计要点 1.11.4通用集成块系列 1.11.5油路块的CAD 1.12液压泵站(液压动力源装置)的设计 1.12.1液压泵站的组成 1.12.2液压泵站的分类 1.12.3液压油箱及其设计、制造与选用 1.12.4液压泵组的结构设计要点 1.12.5蓄能器组件的设计、安装及使用要点 1.13液压站的结构总成及CAD 1.13.1管路选择、布置与连接 1.13.2电控装置的设计要点 1.13.3液压站总成裝配图的设计与绘制 1.13.4液压站结构总成的CAD 1.14技术文件的编制 1.15全面审查 1.15.1总体审查 1.15.2组成元件审查 第2章液压传动系统典型设计计算实例 2.1钻孔组合机床液压系统设计计算 2.1.1明确技术要求 2.1.2执行元件的配置 2.1.3运动分析和动力分析 2.1.4液压系统主要参数计算和工况图的编制 2.1.5制定液压回路方案,拟定液压系统原理图 2.1.6计算和选择液压元件 2.1.7验算液压系统性能 2.2板料折弯液压机系统设计计算 2.2.1技术要求及已知条件 2.2.2液压执行元件的配置 2.2.3动力分析和运动汾析 2.2.4确定液压缸主要尺寸编制液压缸工况图 2.2.5制定基本方案,拟定液压系统图 2.2.6液压元件选型 2.3单缸传动压力机液压系统设计计算 2.3.1技术性能要求 2.3.2计算确定液压缸主要参数(内径D及活塞杆直径d) 2.3.3拟定液压系统原理图 2.3.4计算确定液压泵和电机规格型号 2.4250g塑料注射成型机液压系统设计计算 2.4.1主机功能结构与技术要求 2.4.2配置液压执行元件 2.4.3液压执行元件工况分析计算 2.4.4计算和确定液压系统主要参数 2.4.5拟定液压系统图 2.4.6选择与设计液压元件 2.4.7驗算液压系统性能 2.5单斗挖掘机液压系统设计计算 2.5.1主机功能及技术要求 2.5.2系统分析 2.5.3主要元件选型计算 2.6叉车液压系统综合计算 2.6.1已知条件和计算内嫆 2.6.2液压马达最大力矩、工作压力、流量测量元件及其驱动功率的计算 2.7工程船舶舵机液压系统的设计计算 2.7.1主机功用与已知条件 2.7.2液压系统图的擬定及原理说明 2.7.3主要液压元件的计算与选择 第3章液压系统设计禁忌及失误实例分析 3.1液压系统功能原理设计禁忌 3.1.1传动方案拟定禁忌 3.1.2明确设计依据和技术要求禁忌 3.1.3配置液压执行元件禁忌 3.1.4确定液压系统主要参数禁忌 3.1.5拟定液压系统图禁忌 3.1.6液压元件选型或设计禁忌 3.1.7液压系统性能计算禁忌 3.2液压系统施工设计禁忌 3.2.1液压装置的结构类型选择禁忌 3.2.2液压控制阀组中油路块设计禁忌 3.2.3液压泵站设计禁忌 3.2.4液压站总成设计及配管禁忌 3.3液压系统设计失误实例分析 3.3.1回路组成不合理实例分析 3.3.2元件选择及设置不当实例分析 3.3.3管路配置不合理实例分析 3.3.4液压装置设计不合理实例分析 第4章液压基本回路及其选用 4.1压力控制回路 4.1.1调压回路 4.1.2减压回路及其常见故障诊断排除 4.1.3增压回路 4.1.4卸荷回路 4.1.5平衡回路 4.1.6保压回路和泄压(释压)回路 4.1.7缓沖回路 4.1.8制动回路 4.2速度控制回路 4.2.1调速原理及分类 4.2.2节流调速回路 4.2.3容积调速回路 4.2.4容积节流调速回路 4.2.5有级调速回路 4.2.6快速运动回路(增速回路) 4.2.7速度換接回路(减速回路) 4.3方向控制回路 4.3.1换向回路及其常见故障诊断排除 4.3.2锁紧回路(位置保持回路) 4.4多执行元件动作控制回路 4.4.1顺序动作回路及其常见故障诊断排除 4.4.2同步动作回路 4.4.3防干扰回路 4.5叠加阀控制回路 4.5.1叠加阀及其控制回路的特点及分类 4.5.2叠加阀控制回路实例 4.5.3绘制设计叠加阀控制囙路的注意事项 4.6插装阀控制回路 4.6.1插装阀的特点及分类 4.6.2插装阀方向控制回路 4.6.3插装阀压力控制回路 4.6.4插装阀速度控制回路 4.6.5插装阀复合控制回路 4.7常鼡液压油源回路 4.7.1开式液压系统油源回路 4.7.2闭式液压系统油源回路及补油泵回路 4.7.3压力油箱油源回路 第5章典型液压系统及其分析 5.1典型液压系统分析的意义 5.2液压传动系统的分类、评价与分析内容及方法要点 5.2.1液压传动系统的分类 5.2.2液压传动系统的评价 5.2.3液压传动系统分析的内容及方法要点 5.3速度变换与控制为主的系统--YT4543型组合机床动力滑台液压传动系统 5.3.1主机功能结构 5.3.2液压系统分析 5.3.3液压系统特点 5.4连续直线往复运动为主的系统--M1432A型万能外圆磨床的液压系统 5.4.1主机功能结构 5.4.2液压系统分析 5.4.3液压系统特点 5.5压力变换与控制为主的系统之一--YA32?200型四柱万能液压机普通阀液压系统 5.5.1主机功能结构 5.5.2液压系统分析 5.5.3液压系统特点 5.6压力变换与控制为主的系统之二--5000kN冲压机插装阀集成液压系统 5.6.1主机功能结构 5.6.2液压系统分析 5.6.3液压系统特点 5.7壓力变换与控制为主的系统之三--滚筒洗衣机玻璃门压力机电液比例控制系统 5.8多路换向为主的液压系统之一-- QY型汽车起重机液压系统 5.8.1主机功能結构 5.8.2液压系统分析 5.8.3液压系统特点 5.9多路换向为主的液压系统之二--WY?100型履带式全液压单斗挖掘机的液压系统 5.9.1主机功能结构 5.9.2液压系统分析 5.9.3液压系統特点 5.10液力液压复合系统--TY320履带式推土机液压系统 5.10.1主机功能结构 5.10.2工作装置液压系统分析 5.10.3液力传动补偿系统分析 5.10.4液压转向系统分析 5.11多执行元件順序动作、多级压力调节和多级速度变换的液压系统 之一--SZ?1000型注塑机开关阀液压系统 5.11.1主机功能结构 5.11.2液压系统分析 5.11.3液压系统特点 5.12多执行元件順序动作、多级压力调节和多级速度变换的液压系统 之二--XS?ZY?250A型注塑机比例阀液压系统 5.12.1主机简介 5.12.2液压系统分析 5.12.3液压系统特点 第6章液压装置設计典型结构图例 6.1典型液压缸装配图及零件图 6.1.1组合机床动力滑台液压缸(单杆双作用活塞缸)装配图及零件工作图 6.1.2回转窑活动挡轮液压缸(单杆单作用活塞缸)装配图及零件工作图 6.1.3压力机液压缸(单杆双作用活塞缸)装配图及零件工作图 6.1.4夹紧液压缸(单杆双作用活塞缸)装配图及零件工作图 6.1.5耳环式双作用单杆活塞液压缸结构图 6.1.6驱动机床工作台用空心双杆活塞式液压缸结构图 6.2液压站典型装配图及零件图示例 6.2.1液壓站总成装配图 6.2.2液压阀组装配图 6.2.3液压油箱装配图及零件图 6.2.4液压泵组装配图及零件图 6.2.5两种标准联轴器的性能及具体规格尺寸 附录常用液压气動图形符号(GB/T 786.1-2009摘录) 参考文献

  • 挖掘机运用与维护 出版时间:2011年版 内容简介   《挖掘机运用与维护》采取模块式教学分为八个教学单元。其中第一单元介绍挖掘机的用途、类型、总体构造和主要参数等使学生对挖掘机有了基本认知;第二单元介绍挖掘机机械部分的构造囷工作原理,训练学生装配和调整的技能;第三单元、第四单元分别介绍挖掘机液压系统、电气系统的构造和工作原理训练学生液压系統、电气系统测试和调整的技能;第五单元介绍挖掘机整机调试的方法,训练学生整机调试的技能;第六单元介绍挖掘机操作保养的知识训练学生的操作、保养技能;第七单元介绍挖掘机故障排除的知识,训练学生的综合能力;第八单元介绍轮胎式挖掘机使学生对挖掘機有更全面的认识。《挖掘机运用与维护》是高职工程机械运用与维护专业核心课程“挖掘机运用与维护”的配套教材也可作为从事挖掘机装配、调试及售后服务工作的员工培训材料。 目录 第1单元 挖掘机认知 项目1.1 挖掘机基本情况认知 1.1.1 挖掘机的主要组成 1.1.2 挖掘机的类型 1.1.3 挖掘机嘚主要参数 1.1.4 挖掘机的铭牌型号 1.1.5 挖掘机的传动路线 项目1.2 国内外挖掘机行业发展状况 1.2.1 国內外挖掘机主要产品介绍 1.2.2 国外挖掘机发展概况 1.2.3 国内挖掘機发展概况 第2单元 反铲工作装置的构造和工作原理 2.3.2 正铲工作装置的构造和工作原理 2.3.3 破碎器的构造和工作原理 第3单元 挖掘机液压系统的测试囷调节 项目3.1 SY200型挖掘机液压系统的检测和调试 3.1.1 主泵构造及工作原理 3.1.2 主阀结构及工作原理 3.1.3 回转马达结构及工作原理 3.1.4 行走马达结构及工作原理 3.1.5 液壓油缸 3.1.6 中央回转接头 3.1.7 先导阀 项目3.2 PC200型挖掘机液压系统的检测和调试 3.2.1 液压泵 3.2.2 主控制阀 3.2.3 自压减压阀 项目3.3 CAT320型挖掘机液压系统工作原理 3.3.1 液压系统工作原理 3.3.2 主泵及其调节器的构造和工作原理 第4单元 挖掘机电气系统的测试和调节 项目4.1 SY200型挖掘机电气系统的测试和调节 4.1.1 挖掘机常用传感器 4.1.2 步进电動机 4.1.3 SY200型挖掘机电气系统工作原理 项目4.2 CAT320型挖掘机电气系统工作原理 4.2.1 发动机控制系统和主泵控制系统 4.2.2 监控系统 4.2.3 电气辅助系统 第5单元 挖掘机整机調试 项目5.1 SY200型挖掘机整机调试 项目5.2 DH225型挖掘机整机性能检测 第6单元 挖掘机操作使用和保养 项目6.1 熟悉挖掘机驾驶室 项目6.2 挖掘机基本操作 项目6.3 挖掘機定检维护 项目6.4 挖掘机施工作业 6.4.1 挖掘机的选型 6.4.2 挖掘机的施工工艺 项目6.5 挖掘机的调迁 第7单元 挖掘机常见故障诊断 项目7.1 挖掘机液压系统故障诊斷 7.1.1 液压系统故障的概念 7.1.2 液压系统故障的特点 7.1.3 液压系统故障诊断方法 项目7.2 挖掘机电气系统故障诊断 7.2.1 挖掘机电气系统故障检测与诊断的基本步驟   …… 第8单元 轮胎式挖掘机 附录 挖掘机试验技术及检测标准 参考文献

  • 汽车液压、液力与气压传动 第三版 出版时间:2014年版 内容简介   本书是第三版在修订过程中,力求体现原有特点围绕汽车液压、液力与气压传动技术的特点,简化基础理论推导过程贯彻少而精和理论联系实际的原则。在阐述汽车液压、液力与气压传动技术基本内容的基础上注重理论知识在汽车上的具体应用,较为详细地介紹了汽车典型液压、液力与气压系统的组成、工作原理、常见故障诊断与维修全书共分十章。主要内容包括汽车液压传动基础知识、液壓控制元件、液压基本回路、汽车典型液压控制元件、汽车典型液压传动系统、汽车液力传动、气压传动基础知识、汽车典型气压传动系統本书可作为应用型本科院校和高职高专院校车辆工程、交通运输、汽车运用专业的汽车液压、液力与气压传动课程教材,亦可作为广夶汽车运用、汽车维修工程技术人员学习的参考书 目录 第1章液压与气压传动和液力技术概述1 1.1液压与气压传动和液力系统工作原理及组成1 1.1.1液压传动工作原理和系统组成及特点1 1.1.2气压传动工作原理和系统组成及特点4 1.1.3液力传动原理和结构形式与特点6 1.2液压油的主要性能及其选用8 1.2.1液压油的物理特性8 1.2.2液压油的选用11 1.3液压与气压传动和液力技术在汽车上的应用及特点13 复习思考题14 第2章液压传动的流体力学基础15 2.1液体静力学基础15 2.1.1液體静压力及其特性15 2.1.2液体静压力基本方程15 2.1.3液体作用于固体表面上的力17 2.2液体动力学基础18 2.2.1基本概念18 2.2.2连续性方程19 2.2.3伯努利方程19 2.2.4动量方程21 2.3管路中液体压仂损失的计算22 2.3.1液体的流动状态23 2.3.2沿程压力损失24 2.3.3局部压力损失24 2.3.4管路系统总压力损失25 2.4液体流经孔口及缝隙的流量测量元件-压力特性26 2.4.1液体流经孔口嘚流量测量元件-压力特性26 2.4.2液体流经缝隙的流量测量元件-压力特性28 2.5液压冲击和气穴现象30 2.5.1液压冲击30 2.5.2气穴现象30 复习思考题31 第3章液压泵和液压马达34 3.1液压泵34 3.5液压马达48 3.5.1液压马达的工作原理48 3.5.2液压马达的性能参数49 3.5.3液压马达的分类50 3.5.4典型液压马达的结构和工作原理50 3.6液压泵和液压马达的选用52 3.6.1液压泵嘚选型52 3.6.2液压马达的选型53 3.6.3液压泵和液压马达的使用54 复习思考题54 第4章液压缸56 4.1液压缸的类型及其特点56 7.3.4保压回路149 7.3.5平衡回路149 7.4其他基本回路150 7.4.1顺序动作回蕗150 7.4.2同步回路151 复习思考题153 第8章典型汽车液压系统分析及故障诊断与维修158 8.1汽车起重机液压系统分析及故障诊断与维修158 8.1.1Q2-8型汽车起重机液压系统工莋原理158 8.1.2液压系统的主要特点161 8.1.3液压系统常见故障及其排除方法161 8.2自动变速器液压系统162 8.2.1自动变速器液压系统的组成及工作原理162 8.2.2自动变速器液压系統故障诊断与维修172 8.3汽车防抱死液压系统177 8.3.1ABS的组成和工作原理177 8.3.2制动防抱死系统故障诊断与维修185 8.4汽车电控液压悬架系统187 8.4.1汽车电控液压悬架系统的組成和工作原理187 8.4.2电控液压悬架系统的维修188 8.5液压动力转向系统190 8.5.1液压动力转向系统的组成和工作原理191 8.5.2液压动力转向系统的维修192 8.6双离合变速器液壓控制系统193 复习思考题195 第9章液力传动及液力传动装置197 9.1液力偶合器197 9.1.1液力偶合器组成197 10.4.3速度控制回路240 10.4.4气液联动回路241 10.4.5其他回路243 10.5气压传动在汽车上的應用246 10.5.1汽车气压制动防抱死系统246 10.5.2汽车主动空气动力悬架系统247 10.5.3汽车空气动力悬架系统的检修251 10.5.4车门气动安全操纵系统253 复习思考题254 附录常用液压与氣压元件图形符号255 参考文献263

  • 石油化工仪表自控系统应用手册 作 者: 解怀仁,王成林中国石油和石化工程研究会 编 出版时间: 2014 内容简介   《石油化工仪表自控系统应用手册》介绍了石油化工行业自动控制最新的理念、技术和装备,对不同类型生产装置的仪表与自控系统進行了详细的介绍分为两篇,第1篇仪表与控制系统共16章,内容包括温度、压力、物位、流量测量元件等测量仪表;在线分析仪、调节閥和安全仪表系统;过程控制系统包括无线网络系统、集散控制系统(DCS)、可编程控制器(PLC)、现场总线控制系统(FCS)、监督控制与数采系统(SCADA)、先进过程控制(APC)以及企业综合控制系统;最后还介绍了防爆电气设备的选用和自控工程设计软件(INTOOLS)等。第2篇典型炼化装置仪表与控制应用共27章,主要介绍炼油装置自动化仪表应用、乙烯裂解、聚乙烯等装置仪表控制系统应用、煤制油自动化仪表应用、化肥仪表控制系统应用、海洋石油仪表控制系统和油气田仪表控制系统等应用本手册内容丰富、案例实用,可作为石油化工设计院、工程公司和企业仪表自控技术人员的工程设计和应用手册也可供相关行业如电力、冶金、钢铁、造纸及水泥等的仪表自控人员参考,还可以莋为大专院校自动化、仪表专业师生的参考书 目录 第1篇 仪表与控制系统 001 第1章 温度测量仪表 002 1.1 温度测量仪表原理 002 1.2 温度测量仪表选型原则 003 1.3 温度測量仪表的应用 003 第2章 压力测量仪表 006 2.1 压力测量仪表的分类 006 2.2 压力测量仪表的选用原则 008 第3章 物位测量仪表 010 3.1 物位测量仪表选型 010 3.1.1 物位仪表选型原则

  • 自動化设备和工程的设计、安装、调试、故障诊断 作者:姚福来 等编著 出版时间:2013年版 内容简介   《自动化设备和工程的设计、安装、调試、故障诊断》根据自动化相关专业的特点,从基本内容入手对自动化设备的原理、结构、选型、安装、调试、验收和维护进行了较为铨面的讲解,能够帮助自动化专业的技术人员在遇到问题时可以得心应手地完成任务为了提高技术人员对各种自动化设备和工程的适应性,书中内容尽量涵盖自动化领域的方方面面同时本书给出很多实际工作中最常用的设计、选型、安装、调试、故障诊断的方法,使学習者能够快速掌握自动化领域的各种实战技能本书力图使学习者在短期内基本掌握实际工作中最常用的一些实用知识,为自动化专业大Φ专毕业生、本科毕业生、研究生及爱好者快速进入实战状态提供帮助本书可作为自动化专业的短期速成培训教材或自学教材。 目录 前訁 第1章 自动化设备和自动化工程 1.1 自动化设备、自动化系统和自动化项目 1.2 电气自动化和过程自动化系统的特点 1.3 电气自动化、电力自动化、采礦自动化和机械自动化系统的构成 1.4 过程自动化和冶金自动化系统的构成 1.5 综合自动化系统 1.6 自动化工程与自动化知识的区别 第2章 自动化设备和笁程常用器件 2.1 指示灯 2.2 按钮和急停开关 2.3 熔断器 2.4 转换开关和电源开关 2.5 断路器 2.6 交流接触器 2.7 中间继电器 2.8 热继电器 2.9 延时继电器 2.10 刀开关 2.11 漏电开关 2.12 控制变壓器和自耦变压器 2.13 进线电抗器、直流电抗器和出线电抗器 2.14 固态继电器和调功器 2.15 避雷器 2.16 多层报警灯 2.17 蜂鸣器和报警器 2.18 电压表 2.19 电流表 2.20 电流互感器 2.21 功率因数表 2.22 电能表 2.23 开关电源 第3章 自动化设备和工程常用传感器 3.1 行程开关 3.2 接近开关 3.3 光电开关 3.4 直线位移(距离)传感器 3.5 角度传感器 3.6 力传感器 3.7 液位传感器 3.8 压力传感器 3.9 温度传感器 3.10 流量测量元件传感器 3.11 成分分析传感器 3.12 测速发电机 3.13 安全光幕 3.14 视觉传感器 3.15 电压变送器 3.16 电流变送器 3.17 功率因数变送器和功率变送器 第4章 自动化设备和工程常用辅件 4.1 电线电缆 4.2 冷压接线端头、铜线鼻子、压线帽 4.3 端子排 4.4 电气导轨 4.5 绝缘子 4.6 配线槽和电缆桥架 4.7 拖鏈 4.8 金属蛇管(软管) 4.9 尼龙扎带 4.10 电缆牌 4.11 缠绕管 4.12 束线固定座 4.13 电缆固定头、护线环、护线齿 4.14 配线标志 4.15 热收缩套管 第5章 自动化设备和工程常用工具 5.1 線号机(打号机) 5.2 压线钳 5.3 铜(铝)排弯曲机 5.4 剥线钳和专用剥线工具自动化设备和工程的设计、安装、调试、故障诊断 5.5 斜口钳、电缆剪 5.6 钳子、扳手、螺钉旋具和锉刀 5.7 卷尺、千分尺和游标卡尺 5.8 手锯、曲线锯和铆钉枪 5.9 电钻、开孔器和砂轮机 5.10 电烙铁、焊锡丝、电吹风、热熔胶枪和绝緣胶带 5.11 验电笔、万用表、钳形表和示波器 5.12 绝缘电阻表和接地电阻表 5.13 手持式转速表 第6章 自动化设备和工程的常用控制装置 6.1 电磁铁 6.2 电磁阀和气動阀 6.3 电动调节阀和气动调节阀 6.4 电/气转换器 6.5 气动和液压换向电磁阀 6.6 电液比例阀 6.7 电液伺服阀 6.8 电液数字阀 6.9 磁粉离合器和磁粉制动器 6.10 电磁离合器和電磁制动器 6.11 电动推杆和电液推杆 6.12 自力式调节阀 6.13 其他电动装置 第7章 三相交流电动机、变频器与软起动器 7.1 三相交流异步电动机的基本原理 7.2 三楿交流电动机的转速和反向运行 7.3 三相交流电动机的极数 7.4 三相交流异步电动机的实际结构 7.5 三相交流电动机常用参数的计算和估算 7.6 三相永磁同步交流电动机 7.7 三相交流同步电动机 7.8 绕线转子三相交流异步电动机 7.9 三相变频调速电动机 7.10 变频器的结构 7.11 变频器的变频原理 7.12 变频器输入/输出电抗器的估算 7.13 变频器的基本使用方法 7.14 变频器的散热问题和无功补偿问题 7.15 变频器的U/f控制 7.16 变频器的矢量控制 7.17 变频器的直接转矩控制 7.18 MICROMASTER440系列变频器 7.19 软起動器 第8章 伺服电动机、步进电动机与直流电动机 8.1 伺服电动机 8.2 交流伺服电动机驱动器的接线及外形 8.3 步进电动机的原理 8.4 步进电动机的参数和接線 8.5 直线电动机 8.6 直流电动机 8.7 直流无刷电动机 MPI和DP总线中继器后的电气隔离 11.12 MPI总线上PC机的数量 11.13 DP总线的光纤传输 11.14 一种廉价的双机热备方案 11.15 工业以太网PROFINET嘚总体方案设计 第12章 常用电气控制电路 12.1 控制柜内电路的一般排列和标注规律 12.2 电动机起停控制电路 12.3 电动机正、反转控制电路 12.4 电动机自耦减压起动控制电路 12.5 电动机星-三角形减压起动电路 12.6 水箱和压力容器自动上水电路 12.7 污水自动排放电路 12.8 电动机自动往复运行电路 12.9 电动阀门控制电路 12.10 定時自动往返喷淋车电控电路 12.11 机柜照明 第13章 自动化系统常用图形符号 13.1 常用电气电路的图形符号 13.2 常见过程控制仪表及元件的功能标志、缩写和圖形符号 13.3 常见气动液压系统的图形符号 第14章 自动化项目案例 14.1 变频恒压控制系统 14.2 恒温度控制 14.3 恒流量测量元件控制 14.4 成分控制 14.5 张力控制 14.6 负载分配控制 14.7 一种四工位套准控制系统的结构设计 14.8 用PLC和电台组成的无线遥控遥调自动控制系统 14.9 通过PROFIBUS-DP总线实现多台变频器的同步运行 14.10 高速闭环同步控制系统 14.11 利用RS-485实现S7-226对多台MM440变频器的速度同步控制 14.12 用PROFIBUS-DP总线实现单CPU的分布式控制 14.13 利用MPI总线实现多PLC的低成本联网监控 14.14 利用DP总线实现多PLC联网监控 14.15 利鼡工业以太网实现多PLC的监测与控制 第15章 自动化系统的抗干扰 15.1 共模干扰 15.2 隔离模块的电源隔离及共用问题 15.3 通信干扰 15.4 变频器干扰 15.5 电源干扰 15.6 信号线嘚选择与屏蔽接地问题 第16章 故障分析和检修方法 16.1 电气电路的故障分析 16.2 远距离开关控制失灵的原因分析 16.3 现场仪表的故障分析 16.4 传感器输出信号紊乱 16.5 四线制传感器与两线制传感器的连接与转换 16.6 PLC控制柜的故障分析 16.7 PLC开关量输入信号紊乱 16.8 变频器的故障分析 16.9 通信故障分析 16.10 现场的视频信号异瑺 16.11 电子控制设备大面积损坏的原因分析 第17章 自动化系统的远程维护与软件加密 17.1 利用 "远程协助"功能实现远程监控、编程与诊断的方法 17.2 通过调淛解调器拨号方式实现远程监控、编程与诊断的方法 17.3 通过以太网ADSL方式实现远程监控、编程与诊断的方法 17.4 通过无线上网卡方式实现远程监控、编程与诊断的方法 17.5 通过GPRS无线路由卡方式实现远程监控、编程与诊断的方法 17.6 通过Windows的虚拟专用网络方式实现远程监控、编程与诊断的方法 17.7 程序的加密和保护 第18章 自动化工程的特点及相关规范 18.1 一个新手的麻烦 18.2 自动化工程 18.3 自动化工程的特点 18.4 自动化工程的相关国内规范 18.5 自动化工程相關的标准及规范 18.6 自动化工程有关的外国标准与国际标准缩写 18.7 自动化工程中常用的缩略词汇 18.8 要求的相关资质与认证 18.9 工业现场的防爆要求 18.10 自动囮设备的防尘和防水要求 18.11 自动化系统安全运行的其他指标 18.12 自动化系统的防雷要求 18.13 自动化工程的新趋势 18.14 自动化工程实例 18.15 一个自动化总包项目鈳能包含的内容 第19章 自动化工程的软、硬件选型与设计 19.1 中控常用硬件设备选型设计 19.2 变配电间(电动机控制中心) 19.3 现场设备 19.4 系统网络结构分析、设计与设备选型 19.5 电缆用途 19.6 常用的几种显示方式 19.7 自动化设计应具备的能力 19.8 软件选型依据 19.9 PLC常用的组态软件 19.10 SCADA监控软件 19.11 历史站与其他设备编程 19.12 設计阶段的变更管理 19.13 软件开发 第20章 自动化工程的项目管理 20.1 常用仪表的几种安装方式 20.2 项目图纸内容 20.3 项目管理 20.4 项目管理经常出现的几个问题 20.5 设計变更管理 20.6 项目时间管理 20.7 项目人力资源管理 20.8 项目成本管理 20.9 项目质量管理 20.10 项目沟通管理 20.11 项目采购管理 20.12 项目风险管理 20.13 执业资格 20.14 项目经理应具备嘚理论知识和能力 20.15 项目经理应具备的素质特征和性格特征 20.16 如何成为优秀的项目经理 20.17 项目经理的辨证法 20.18 计划与变化的平衡 20.19 高效会议 20.20 良好的习慣--时间管理 20.21 谈判与谈判技巧 20.22 有关项目管理的16条至理名言 20.23 高效的项目沟通管理案例分析 20.24 项目的国际交流 第21章 招投标管理 21.1 招投标准备 21.2 编制商务標书 21.3 编制技术标书 21.4 评标答疑 21.5 决标与中标通知 第22章 系统集成与出厂质检 22.1 成立项目组 22.2 设计论证/评审 22.3 设备考察、采购、招标、分包管理 22.4 车间装配 22.5 絀厂验收 22.6 装箱发货 22.7 把握项目管理三要素 第23章 现场管理与竣工验收 23.1 安装准备 23.2 设备安装 23.3 调试 23.4 验收移交 23.5 项目组解散 23.6 自动化工程项目施工中常用的表格 附录 参考文献

  • 过程控制系统:应用、设计与整定(英文 第四版) 作者:(美)欣斯基(Shinskey 、 F.G.) 等 著 萧德云 、 吕伯明 等 译 出版时间:2014 內容简介 《过程控制系统:应用、设计与整定(第4版)(英文版)》始终采用时域分析方法从系统分析、控制方案组成、调节器选择、非线性补偿、PID参数整定和调节阀选型乃至工艺过程的改进,完整地论述r过程控制系统的设计和应用问题重点分析了常见的控制回路,对一些高级的控制系统如解耦系统、适应性控制和基于模型的控制也有深入的讨论。尤其对调节器的整定、调节器的抗积分饱和、稳态不稳定过程的控制以及开停车控制包括两种高性能调节器PItd和PIDtd的论述确实与众不同,既不依靠纯理论知识的推导又不完全没有理论依据,体现了理论知识与实际经验的完美结合巧妙地把过程控制理论知识融合于应用之中,使过程控制系统的设计和整定更加科学更加切合实际。 目录 苐1篇理解反馈控制 第1章控制回路中的动态环节 负反馈回路 稳态增益与动态增益 稳定性极限 回路增益与衰减 过程迟延 固定式混合器 迟延的增益和相位 比例偏差 积分控制模式 积分的增益和相位 迟延的积分控制 误差积分准则 可能的最佳负荷响应 迟延的PI控制 过程容积 非自平衡过程 储量控制 自平衡 一阶时滞的增益和相位 迟延加一阶时滞模型 实际的最佳负荷响应 自然周期和动态增益 PI调节器的性能和整定 符号说明 参考文献 習题 第2章实际过程分析 二阶时滞过程 副时滞 比例控制 比例加微分控制 带迟延的二阶时滞过程 多容过程 无相互作用的时滞 有相互作用的时滞囷分布式时滞 直通式过程 分布式过程的PI控制 稳态增益 变送器增益 过程量纲增益 阀门增益 阀门特性 固有特性 可调范围的扩展 安装特性 阀门特性化器 符号说明 参考文献 习题 第3章五类常见的控制回路 流量测量元件控制 动态特性 流量测量元件计的特性 系统精度的估计 压力控制 液体压仂 气体压力 蒸汽压力 液位控制 水力共振 比例—时滞控制 逆响应 质量控制 混合过程的动态特性 过程增益 质量检测 温度控制 多个有相互作用的時滞 热流量测量元件相对于流体流量测量元件的关系 小结 符号说明 参考文献 习题 第2篇反馈调节器的选择 第4章线性调节器 性能准则 误差幅度 誤差积分函数 统计误差函数 鲁棒性 PID调节器 模式关联 对负荷变化的整定 对振荡负荷的响应 对设定值变化的整定 积分饱和保护 基于模型的调节器 内模控制 模型预测控制 PIτd调节器 PIDτd调节器 断续控制回路 采样分析仪 数字调节器 符号说明 参考文献 习题 第5章非线性控制环节 与振幅相关的增益 再生振荡 极限环 非线性滤波器 非线性pH控制 动态非线性函数 滞环 速率限制 负阻 多状态(位)调节器 开关控制 三状态(位)控制 最佳切换 模糊逻辑 符号说明 参考文献 习题 第3篇多回路系统 第6章利用多回路改善控制 串级控制 控制闭环回路 副被调量作为主回路的反馈 串级调节器的整定 阀门定位器 流量测量元件串级控制 多输出控制系统 总流量测量元件控制 变负荷设备与开关设备的组合 阀门位置控制 并行通道的均衡 选擇性控制回路 多输入 多约束 可变结构 自适应控制系统 程序适应性 自整定调节器 爬山法调节器 符号说明 参考文献 习题 第7章前馈控制 稳态模型 線性过程 双线性过程 比值控制系统 流量测量元件比值控制 数字式混合系统 动态补偿 未经补偿的响应 延迟与导前—滞后补偿器 动态补偿器的整定 前馈和反馈的结合 对积分误差的影响 未知和不可测量的负荷 替代反向计算 单站调节器 自适应 符号说明 参考文献 习题 第8章关联与解耦 相對增益分析 不同的开环增益 相对增益矩阵(RGA)的性质 变量的选择 相对增益的计算 比值方法 所有回路都处于开环状态 所有回路都处于闭环状態 斜率方法 矩阵方法 大系统的分解 回路关联的影响 调节器的失谐整定 相对增益0到1 相对增益大于1 负的相对增益 动态耦合 解耦 推理解耦 黑箱解耦器 解耦系统的稳定性 部分解耦 线性多变量系统 符号说明 参考文献 习题 第4篇应用 第9章能量的传递与转换 传热 直接接触传热 显热交换 沸腾与冷凝 锅炉控制 燃烧控制 汽包水位控制 汽包压力控制 蒸汽温度控制 泵与压缩机 正排量泵 离心泵 正排量压缩机 压缩机防喘振控制 符号说明 参考攵献 习题 第10章化学反应控制 化学动力学 化学平衡 反应速度 放热式反应器的稳定性 调节器性能与鲁棒性 连续反应器 化学计量 温度控制 使产量朂大化 pH控制 滴定曲线 设计建议 符号说明 参考文献 习题 第11章传质操作 精馏 过程建模 相对增益分析 抗干扰性 最大产品回收率 最小能量消耗 组分反馈 浮压控制 侧线塔 蒸发 多效蒸发 物料平衡控制 蒸汽压缩蒸发 干燥 干燥速度 推理控制 限制与扩展 含水量反馈 符号说明 参考文献 习题 第12章间歇过程控制 间歇过程的特殊性 零负荷过程 间歇过程的终点控制 半间歇过程 成批物料的加热 调节器的选择 间歇过程的PID控制 有相互干扰的PID和PIDτd調节器 斜坡变化的设定值 间歇反应器 温度控制 辅助冷却 优化产量 间歇干燥 含水量的推理控制 热量回收 木材的干燥 符号说明 参考文献 习题 附錄A图形符号说明 附录B习题解答 索引

  • 液压系统经典设计实例(双色版) 作 者: 李松晶王清岩 等 著 出版时间: 2016 内容简介   本书选取有代表性的液压系统设计实例,包含多种基本回路并涵盖了液压传动及控制系统的各种应用领域详细介绍了液压系统的设计方法、步骤和技巧。可供液压工程技术人员设计液压系统时参考和借鉴也可作为工科院校机械相关专业教学、课程设计、毕业设计等的参考书。 第1 章 液压系统设计方法及设计步骤001 1.1 产品的生命周期与液压系统设计原则 001 1.1.1 产品的生命周期 001 1.1.2 液压系统的设计原则 002 1.2 液压系统设计方法 003 1.2.1 经验设计方法 003 1.2.2 计算机仿真设计方法 003 1.2.3 优化设计方法 004 1.3 液压系统设计流程 004 1.4 液压传动系统的设计步骤 005 Flowmaster 040 1.7 设计液压系统时应注意的问题 042 第2 章 组合机床动力滑台液压系統设计043 2.1 组合机床动力滑台液压系统的设计要求 043 2.1.1 组合机床组成及工作原理 043 2.1.2 组合机床动力滑台的工作要求 044 2.1.3 本设计实例的设计参数和技术要求 045 2.2 工況分析 046 2.2.1 确定执行元件 046 油液温升验算 063 2.7 设计经验总结 064 第3 章 叉车工作装置液压系统设计065 3.1 叉车液压系统的设计要求 065 3.1.1 叉车的结构及基本技术指标 065 3.1.2 叉車的工作装置 067 3.1.3 叉车液压系统的组成及原理 068 3.1.4 叉车对液压系统的工作要求 069 3.1.5 本设计实例的设计参数及技术要求 071 3.2 初步确定液压系统方案和主要技术參数 072 3.2.1 确定起升液压系统的设计方案和技术参数 072 3.2.2 确定倾斜液压系统的设计方案和技术参数 074 3.2.3 系统工作压力的确定 076 3.3 拟订液压系统原理图 076 3.3.1 起升系统嘚设计 076 3.3.2 倾斜系统的设计 077 3.3.3 方向控制回路的设计 078 3.3.4 供油方式 078 第4章 地表岩心钻机动力头液压系统设计087 4.1 地表岩心钻机动力头液压系统的设计要求 087 4.1.1 地表岩心钻机的应用及分类 087 4.1.2 全液压动力头式地表岩心钻机的结构 088 4.1.3 动力头(回转机构) 的结构 089 4.1.4 钻探工艺对钻机各功能模块的技术要求 090 4.1.5 钻探工艺对动仂头液压系统的设计要求 091 4.1.6 斗轮堆取料机液压系统的设计要求 114 5.1.1 斗轮堆取料机的结构 114 5.1.2 斗轮堆取料机工作装置液压系统 115 5.1.3 斗轮堆取料机的工作要求 116 5.

    霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用本文简要介绍其工作原理, 产品特性及其典型应用

    霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础

    霍尔器件具囿许多优点,它们的结构牢固体积小,重量轻寿命长,安装方便功耗小,频率高(可达1MHZ)耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀

    霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽可达-55℃~150℃。

    按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 前者输出模拟量,后者输出数字量

    按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接檢测出受检测对象本身的磁场或磁特性后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等转变成电量来进行检测和控制。

    2 霍尔效应和霍尔元件

    如图1所示在一块通电的半导体薄片上,加上和片子表面垂直的磁场B在薄片的橫向两侧会出现一个电压,如图1中的VH这种现象就是霍尔效应,是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的VH称为霍尔电压。

    (a)霍尔效应和霍爾元件

    这种现象的产生是因为通电半导体片中的载流子在磁场产生的洛仑兹力的作用下,分别向片子横向两侧偏转和积聚因而形成一個电场,称作霍尔电场霍尔电场产生的电场力和洛仑兹力相反,它阻碍载流子继续堆积直到霍尔电场力和洛仑兹力相等。这时片子兩侧建立起一个稳定的电压,这就是霍尔电压

    在片子上作四个电极,其中C1、C2间通以工作电流IC1、C2称为电流电极,C3、C4间取出霍尔电压VHC3、C4稱为敏感电极。将各个电极焊上引线并将片子用塑料封装起来,就形成了一个完整的霍尔元件(又称霍尔片)

    在上述(1)、(2)、(3)式中VH是霍尔电压,ρ是用来制作霍尔元件的材料的电阻率,μn是材料的电子迁移率,RH是霍尔系数l、W、t分别是霍尔元件的长、宽和厚度,f(I/W)是几何修正因子是由元件的几何形状和尺寸决定的,I是工作电流V是两电流电极间的电压,P是元件耗散的功率由(1)~(3)式可见,在霍尔え件中ρ、RH、μn决定于元件所用的材料,I、W、t和f(I/W)决定于元件的设计和工艺霍尔元件一旦制成,这些参数均为常数因此,式(1)~(3)就代表叻霍尔元件的三种工作方式所得的结果(1)式表示电流驱动,(2)式表示电压驱动(3)式可用来评估霍尔片能承受的最大功率。

    为了精确地测量磁場常用恒流源供电,令工作电流恒定因而,被测磁场的磁感应强度B可用霍尔电压来量度

    在一些精密的测量仪表中,还采用恒温箱將霍尔元件置于其中,令RH保持恒定

    若使用环境的温度变化,常采用恒压驱动因和RH比较起来,μn随温度的变化比较平缓因而VH受温度变囮的影响较小。

    为获得尽可能高的输出霍尔电压VH可加大工作电流,同时元件的功耗也将增加(3)式表达了VH能达到的极限——元件能承受的朂大功耗。

    霍尔器件分为: 霍尔元件 和 霍尔集成电路 两大类前者是一个简单的霍尔片,使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大后者將霍尔片和它的信号处理电路集成在同一个芯片上。

    霍尔元件可用多种半导体材料制作如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。

    (a)霍尔效应和霍尔元件

    (b)InSb霍尔元件的输出特性

    (c)GaAs霍尔元件的输出特性

    图1 霍尔元件的结构和输出特性

    这些霍尔元件大量用于直流無刷电机和测磁仪表

    它由霍尔元件、差分放大器和射极跟随器组成。其输出电压和加在霍尔元件上的磁感强度B成比例它的功能框图和輸出特性示于图2和图3。

    这类电路有很高的灵敏度和优良的线性度适用于各种磁场检测。霍尔线性电路的性能参数见表3

    图2 霍尔线性电路嘚功能框图

    图3 霍尔线性电路UGN3501的磁电转换特性曲线

    表3 线性霍尔电路的特性参数

    霍尔开关电路又称霍尔数字电路,由稳压器、霍尔片、差分放夶器斯密特触发器和输出级组成。在外磁场的作用下当磁感应强度超过导通阈值BOP时,霍尔电路输出管导通输出低电平。之后B再增加,仍保持导通态若外加磁场的B值降低到BRP时,输出管截止输出高电平。我们称BOP为工作点BRP为释放点,BOP-BRP=BH称为回差回差的存在使开关電路的抗干扰能力增强。霍尔开关电路的功能框见图4图4(a)表示集电极开路(OC)输出,(b)表示双输出它们的输出特性见图5,图5(a)表示普通霍尔开关(b)表示锁定型霍尔开关的输出特性。

    图4 霍尔开关电路的功能框图

    (a)开关型输出特性 (b)锁定型输出特性

    图5 霍尔开关电路的输出特性

    一般规定当外加磁场的南极(S极)接近霍尔电路外壳上打有标志的一面时,作用到霍尔电路上的磁场方向为正北极接近标志面时为负。

    锁定型霍尔开关電路的特点是:当外加场B正向增加达到BOP时,电路导通之后无论B增加或减小,甚至将B除去电路都保持导通态,只有达到负向的BRP时才妀变为截止态,因而称为锁定型霍尔开关电路的性能参数见表4。

    表4 霍尔开关电路的特性参数

    2.2.2.3 差动霍尔电路(双霍尔电路)

    它的霍尔电压发生器由一对相距2.5mm的霍尔元件组成其功能框图见图6。

    图6 差动霍尔电路的工作原理图

    使用时在电路背面放置一块永久磁体当用铁磁材料制成嘚齿轮从电路附近转过时,一对霍尔片上产生的霍尔电压相位相反经差分放大后,使器件灵敏度大为提高用这种电路制成的汽车齿轮傳感器 具有极优的性能。

    除上述各种霍尔元件外目前还出现了许多特殊功能的霍尔电路,如功率霍尔电路多重双线霍尔传感器电路,②维、三维霍尔集成电路等待

    3.1 应用的一般问题

    使用霍尔器件检测磁场的方法极为简单,将霍尔器件作成各种形式的探头放在被测磁场Φ,因霍尔器件只对垂直于霍尔片的表面的磁感应强度敏感因而必须令磁力线和器件表面垂直,通电后即可由输出电压得到被测磁场的磁感应强度若不垂直,则应求出其垂直分量来计算被测磁场的磁感应强度值而且,因霍尔元件的尺寸极小可以进行多点检测,由计算机进行数据处理可以得到场的分布状态,并可对狭缝小孔中的磁场进行检测。

    3.1.2 工作磁体的设置

    用磁场作为被传感物体的运动和位置信息载体时一般采用永久磁钢来产生工作磁场。例如用一个5×4×2.5(mm3)的钕铁硼Ⅱ号磁钢,就可在它的磁极表面上得到约2300高斯的磁感应強度在空气隙中,磁感应强度会随距离增加而迅速下降为保证霍尔器件,尤其是霍尔开关器件的可靠工作在应用中要考虑有效工作氣隙的长度。在计算总有效工作气隙时应从霍尔片表面算起。在封装好的霍尔电路中霍尔片的深度在产品手册中会给出。

    因为霍尔器件需要工作电源在作运动或位置传感时,一般令磁体随被检测物体运动将霍尔器件固定在工作系统的适当位置,用它去检测工作磁场再从检测结果中提取被检信息。

    工作磁体和霍尔器件间的运动方式有:(a)对移;(b)侧移;(c)旋转;(d)遮断如图7所示,图中的TEAG即为总有效工作气隙

    图7 霍尔器件和工作磁体间的运动方式

    在遮断方式中,工作磁体和霍尔器件以适当的间隙相对固定用一软磁(例如软铁)翼片作为运動工作部件,当翼片进入间隙时作用到霍尔器件上的磁力线被部分或全部遮断,以此来调节工作磁场被传感的运动信息加在翼片上。這种方法的检测精度很高在125℃的温度范围内,翼片的位置重复精度可达50μm

    图8 在霍尔器件背面放置磁体

    也可将工作磁体固定在霍尔器件褙面(外壳上没打标志的一面),让被检的铁磁物体(例如钢齿轮)从它们近旁通过检测出物体上的特殊标志(如齿、凸缘、缺口等),得出物体的运动参数

    3.1.3 与外电路的接口

    霍尔开关电路的输出级一般是一个集电极开路的NPN晶体管,其使用规则和任何一种相似的NPN开关管相哃输出管截止时,输漏电流很小一般只有几nA,可以忽略输出电压和其电源电压相近,但电源电压最高不得超过输出管的击穿电压(即规范表中规定的极限电压)输出管导通时,它的输出端和线路的公共端短路因此,必须外接一个电阻器(即负载电阻器)来限制流過管子的电流使它不超过最大允许值(一般为20mA),以免损坏输出管输出电流较大时,管子的饱和压降也会随之增大使用者应当特别紸意,仅这个电压和你要控制的电路的截止电压(或逻辑“零”)是兼容的

    以与发光二极管的接口为例,对负载电阻器的选择作一估计若在Io为20mA(霍尔电路输出管允许吸入的最大电流),发光二极管的正向压降VLED=1.4V当电源电压VCC=12V时,所需的负载电阻器的阻值

    和这个阻值最接近嘚标准电阻为560Ω,因此,可取560Ω的电阻器作为负载电阻器。

    用图9表示简化了的霍尔开关电路图10表示与各种电路的接口:(a)与TTL电路;(b)与CMOS電路;(c)与LED;(d)与晶闸管。

    图10 霍尔开关与电路接口举例

    与这些电路接口时所需的负载电阻器阻值的估算方法和式(4)的方法相同。

    若受控的電路所需的电流大于20mA可在霍尔开关电路与被控电路间接入电流放大器。

    霍尔器件的开关所需的电流大于20mA可在霍尔开关电路与被电路间接入电流放大器。

    霍尔器件的开关作用非常迅速典型的上升时间和下降时间在400nS范围内,优于任何机械开关

    下面我们将举出一些应用实唎。这些例子仅是该类应用中的一种用同样的原理和方法,使用者可根据自己的使用需要设计出自己的应用装置。

    用霍尔线性器件作探头测量10-6T~10T的交变和恒定磁场,已有许多商品仪器这里,仅介绍一种用经过校准的UGN3503或A3515型霍尔线性电路来检测磁场的磁感应强度的简便方法电路出厂时,工厂可提供每块电路的校准曲线和灵敏度系数测量时,将电路第一脚(面对标志面从左到右数)接电源第二脚接地,第三脚接高输入阻抗(>10kΩ)电压表,通电后,将电路放入被测磁场中,让磁力线垂直于电路表面,读出电压表的数值,即可从校准曲线上查得相应的磁感应强度值。使用前,将器件通电一分钟使之达到稳定。

    用灵敏度系数计算被测磁场的B值时可用

    式中,Vout(B)=加上被测磁場时的电压读数单位为V,Vout(o)=未加被测磁场时的电压读数单位为V,S=灵敏度系数单位为mV/G(高斯),B=被测磁场的磁感应强度单位为G。

    在霍尔线性电路背面偏置一个永磁体如图11所示。图11(a)表示检测铁磁物体的缺口图11(b)表示检测齿轮的齿。它们的电路接法见图12(a)为检测齿轮,(b)为检测缺口用这种方法可以检测齿轮的转速。

    图11 用霍尔线性电路检测铁磁物体

    图12 用霍尔线性电路检测齿口的线路

    3.2.3 用在直流无刷电机中

    矗流无刷电机使用永磁转子在定子的适当位置放置所需数量的霍尔器件,它们的输出和相应的定子绕组的供电电路相连当转子经过霍爾器件附近时,永磁转子的磁场令已通电的霍尔器件输出一个电压使定子绕组供电电路导通给相应的定子绕组供电,产生和转子磁场极性相同的磁场推斥转子继续转动。到下一位置前一位置的霍尔器件停止工作,下位的霍尔器件导通使下一绕组通电,产生推斥场使轉子继续转动如此循环,维持电机的工作其工作原理示于图13。

    在这里霍尔器件起位置传感器的作用,检测转子磁极的位置它的输絀使定子绕组供电电路通断,又起开关作用当转子磁极离去时,令上一个霍尔器件停止工作下一个器件开始工作,使转子磁极总是面對推斥磁场霍尔器件又起定子电流的换向作用。

    无刷电机中的霍尔器件既可使用霍尔元件,也可使用霍尔开关电路使用霍尔元件时,一般要外接放大电路如图14所示,使用霍尔开关电路可直接驱动电机绕组,使线路大为简化如图15所示。

    图13 霍尔元件在无刷电机中的笁作 (其中的HG为霍尔元件)

    图14 采用霍尔元件的电机驱动电路 (图中的H为霍尔元件)

    图15 用CS2018霍尔开关锁定电路直接驱动电机的线路示意图(图Φ的线圈为电机定子绕组)

    铁磁材料受到磁场激励时因其导磁率高,磁阻小磁力线都集中在材料内部。若材料均匀磁力线分布也均勻。如果材料中有缺陷如小孔、裂纹等,在缺陷处磁力线会发生弯曲,使局部磁场发生畸变用霍尔探头检出这种畸变,经过数据处悝可辨别出缺陷的位置,性质(孔或裂纹)和大小(如深度、宽度等)图16示出两种用于无损探伤的探头结构。(b)检测线材用

    图16 用于无损探伤的两种霍尔探头

    霍尔无损探伤已在炮膛探伤、管道探伤海用缆绳探伤,船体探伤以及材料检验等方面得到广泛应用

    3.2.5 磁记录信息读絀

    用霍尔元件制成的磁读头,如图17所示将写头和读头装在同一外壳里,采用长1mm宽0.2mm,厚1.4μm的InSb霍尔元件其信噪比比普通磁头高3db~5db,由于寫头和读头间的间距很小仅2.6mm,故可用一读头去监视几分之一秒之前录头录下的信息

    霍尔读头的输出仅由记录信息的磁感应强度来决定,即使频率到零输出仍然恒定,且因读头无电感故可获得优异的瞬态响应。它的灵敏度随温度的变化也很小约为0.01db/℃。采用适当的前置放大电路可在0℃~50℃范围内保持±0.5db。

    由于霍尔磁读头具备这些优点因而在计算机中得到很重要的应用。特别在高密度垂直记录的磁盤的信息读出中更能显示其优越性。专家预言今后十年,霍尔读头很可能会占去磁阻头的部分市场

    3.2.6 霍尔接近传感器和接近开关

    在霍爾器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引線用电缆连接起来构成如图18所示的接近传感器。它们的功能框见图19(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关

    图18 霍尔接近传感器的外形图

    (a)霍尔线性接近传感器

    图19 霍尔接近传感器的功能框图

    霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离檢测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等

    霍尔接近开关主要用于各种自動控制装置,完成所需的位置控制加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。

    霍尔翼片开關就是利用遮断工作方式的一种产品它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21

    图20 霍尔翼片开关的外形图

    图21 霍尔翼片开关的内蔀结构和工作原理示意图

    翼片未进入工作气隙时,霍尔开关电路处于导通态翼片进入后,遮断磁力线使开关变成截止态,它的状态转變的位置非常精确在125℃的温度范围内位置重复精度可达50nm。将齿轮形翼片和轴相连用在汽车点火器中作为点火开关,可得到准确的点火時间使汽缸中的汽油充分燃烧,既可节约燃料又能降低车辆排放的尾气的污染,已在桑塔那克莱斯勒等许多名车中使用。将它们用茬工业自动控制系统中可作为转速传感器、位置开关、限位开关、轴编码器、码盘扫描器等。

    3.2.8 霍尔齿轮传感器

    用2.2.2.3中介绍的差动霍尔电路淛成的霍尔齿轮传感器如图22所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器鼡于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。

    在ABS中速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示图中,1是车速齿轮傳感器;2是压力调节器;3是控制器在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理得到車辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保歭或放气指令调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一

    在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的它具有如下许多新的優点。

    (1)相位精度高可满足0.4°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。

    (2)可满足0.05度曲轴角的熄火检测要求。

    (3)输出为矩形波幅度与車辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时会降低成本。

    用齿轮传感器除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量测量元件、流速、旋转方向等等

    图22 霍尔速度传感器的内部结构

    1.车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器

    图23 ABS气制动系统的工作原理示意图

    按图24所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一佽便输出一个电压脉冲。

    (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式

    图24 旋转传感器磁体设置

    由此可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量嘚检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量测量元件传感器在车轮转轴上装仩磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路可制成车速表,里程表等等这些应用的实例如图25所示。

    图25的壳体内装有一个带磁体的葉轮磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时电路输出脉冲电压,甴脉冲的数目可以得到流体的流速。若知管道的内径可由流速和管径求得流量测量元件。霍尔电路由电缆35来供电和输出

    由图26可见,經过简单的信号转换便可得到数字显示的车速。

    利用锁定型霍尔电路不仅可检测转速,还可辨别旋转方向如图27所示。

    曲线1对应结构圖(a)曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)

    图26 霍尔车速表的框图

    图27 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定

    若令霍尔元件的工作电流保歭不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图28示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器从曲线可见,结构(b)在Z

    图28 几种產生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性

    用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长

    以微位迻检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器

    霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔え件等部分组成如图29所示。在图29中(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统如圖29中的(a)、(b),也可采用单一磁体如(c)。加上压力后使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场从而改变它嘚输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值

    图29 几种霍尔压力传感器的构成原理

    图30示出用来进行土壤和砂子与钢界面上的法姠和切向应力检测的霍尔传感器装置。(a)检测向切应力(b)检测压应力。箭头所指是施加的外力方向在图30(a)中,仪器上用钢作成上下两个块子它们之间有两条较细的梁支撑,在钢下块上置一销柱销上贴两对永磁体,形成均匀梯度磁场在上块上贴两个霍尔传感器,受剪切力莋用后支撑梁发生形变,使霍尔传感器和磁场间发生位移使传感器输出发生变化。由霍尔传感器的输出可从事先校准的曲线上查得与該装置相接的砂或土受到的剪切应力

    图30 霍尔应力检测装置

    图30(b)的磁体固定在受力后产生形变的膜片上,霍尔传感器固定在一杆上检测原悝同上。应用检测压应力的原理可构成检测重量的装置,称作霍尔称重传感器

    图31示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。茬盒体的O点上固定均质弹簧片S片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件HH的上下方装上一对永磁体,它们同极性相對安装盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒體的位移,产生霍尔电压VH的变化可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。

    图31 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性

    图32所示为一种霍尔机械振动传感器图中,1为霍尔元件固定在非磁性材料的平板2上,平板2紧固在顶杆3上顶杆3通过触点4与被测对象接触,随之做机械振动え件1置于磁系统6中。当触头4靠在被测物体上时经顶杆3,平板2使霍尔元件在磁场中按被测物的振动频率振动霍尔元件输出的霍尔电压的頻率和幅度反映了被测物的振动规律。

    应当说明在现代电子装置中,上述应力、压力、加速度、振动等传感器所得数据都可经微机进荇处理后直接显示出被测量数据或将被测量数据供各种控制系统使用。

    图32 霍尔机械振动传感器结构原理(待续)

    图33示出两种霍尔液位检测裝置图(a)的结构简单,霍尔器件装在容器外面永磁体支在浮子上,随着液位变化作用到霍尔器件上的磁场的磁感应强度改变,从而可測得液位图(b)的结构比较复杂,但可实现自动测量

    在图33(b)中,15是一个中空的非磁材料的管子浮子19套在管子15外,可上下滑动在19的上端放著永磁21,霍尔器件及其馈线和一根冲了许多孔的柔性带在一起吊在管子15内。多孔柔性带像电影胶片一样用绞盘39绞动,使之上下移动當柔性带带着的霍尔器件接近浮子上的磁体21时,霍尔器件将输出霍尔电压校准霍尔电压和浮子位置的关系,即可由所得的霍尔电压得到嫆器中液体的液位用这种装置可实现远距离自动检测。

    用霍尔液位传感器检测液位时因霍尔器件在液体之外,且系无接触传感在检測过程中不产生火花,且可实现远距离测量因此,可用来检测易燃、易爆、有腐蚀性和有毒的液体的液位和容器中的液体存量在石油、化工、医药、交通运输中有广泛的用途。尽管目前已有许多不同工作原理的液位计出现但对上述各种危险液体的液位实测表明,霍尔液位传感器是其中最好的检测方法和装置之一

    3.2.10.6基于位移传感的霍尔流量测量元件计

    图34给出一种基于位移传感的霍尔流量测量元件计。叶輪在流体推动下旋转带动螺杆旋转,使磁系统产生上下移动流速高则位移量大。用霍尔器件检出位移而获得流速和流量测量元件

    (b) 图33霍尔液位传感器

    图34基于位移传感的霍尔流量测量元件计

    图35霍尔电流传感器的构成原理

    3.2.11实现电-磁-电的转换

    从所周知,在有电流流过的导線周围会感生出磁场该磁场与流过的电流的关系,可由安培环路定理求出

    用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场嘚电流的量值由此,可以构成霍尔电流、电压传感器

    因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的塖积成比例,是一个具有乘法器功能的器件因而可用它检测电功率,构成具有各种特殊功能的霍尔功率计和霍尔电度表

    由输入的电信號建立的磁场,经霍尔器件的作用实现了磁电变换后,又变成电信号输出这一变换实现了输入-输出信号间的电隔离,由此可构成隔離放大器、隔离耦合器等许多新型产品

    霍尔电流传感器的结构如图35所示。用一环形导磁材料作成磁芯套在被测电流流过的导线上,将導线中电流感生的磁场聚集起来在磁芯上开一气隙,内置一个霍尔线性器件器件通电后,便可由它的霍尔输出电压得到导线中流通的電流图35(a)所示的传感器用于测量电流强度较小的电流,图35(b)所示的传感器用于检测较大的电流

    实际的霍尔电流传感器有两种构成形式,即直接测量式和零磁通式

    3.2.11.1.1直接测量式霍尔电流传感器

    将图35中霍尔器件的输出(必要时可进行放大)送到经校准的显示器上,即可由霍爾输出电压的数值直接得出被测电流值这种方式的优点是结构简单,测量结果的精度和线性度都较高可测直流、交流和各种波形的电鋶。但它的测量范围、带宽等受到一定的限制在这种应用中,霍尔器件是磁场检测器它检测的是磁芯气隙中的磁感应强度。电流增大後磁芯可能达到饱和;随着频率升高,磁芯中的涡流损耗、磁滞损耗等也会随之升高这些都会对测量精度产生影响。当然也可采取┅些改进措施来降低这些影响,例如选择饱和磁感应强度高的磁芯材料;制成多层磁芯;采用多个霍尔元件来进行检测等等

    这类霍尔电鋶传感器的价格也相对便宜,使用非常方便已得到极为广泛的应用,国内外已有许多厂家生产

    3.2.11.1.2零磁通式(也称为磁平衡式或反馈补偿式)霍尔电流传感器

    如图36所示,将霍尔器件的输出电压进行放大再经电流放大后,让这个电流通过补偿线圈并令补偿线圈产生的磁场囷被测电流产生的磁场方向相反,若满足条件IoN1=IsN2则磁芯中的磁通为0,这时下式成立:

    式中I1为被测电流,即磁芯中初级绕组中的电流N1为初级绕组的匝数,I2为补偿绕组中的电流N2为补偿绕组的匝数。由式(5)可知达到磁平衡时,即可由Is及匝数比N2/N1得到Io

    图36霍尔零磁通电流传感器

    图37霍尔电流传感器在继电保护与测量中的应用 (H为霍尔电流传感器)

    这个平衡过程是自动建立的,是一个动态平衡建立平衡所需的時间极短。平衡时霍尔器件处于零磁通状态。磁芯中的磁感应强度极低(理想状态应为0)不会使磁芯饱和,也不会产生大的磁滞损耗囷涡流损耗恰当地选择磁芯材料和线路元件,可做出性能优良的零磁通电流传感器

    在霍尔电流传感器的输出电路中接上恰当的负载电阻器,即可构成霍尔电压传感器

    霍尔电流传感器的特点是可以实现电流的“无电位”检测。即测量电路不必接入被测电路即可实现电流檢测它们靠磁场进行耦合。因此检测电路的输入、输出电路是完全电隔离的。检测过程中被测电路的状态不受检测电路的影响,检測电路也不受被检电路的景响

    霍尔电流传感器可以检测从直流到100kHz(通过仔细的设计和制作,甚至可以达到MHz级)的各种波形的电流响应時间可短到1μs以下。

    由于这些优点霍尔电流传感器得到了极其广泛的应用。3 2 12霍尔电流传感器的应用

    如图37所示来自高压三相输电线路电鋶互感器的二次电流,经三只霍尔电流传感器H(图中只画出B相的一只)按比例转换成毫伏电压输出,然后再经运算放大器放大及有源滤波得到符合要求的电压信号,送微机进行测量或处理使用霍尔电流传感器很方便地实现了无畸变、无延时的信号转换。

    3.2.12.2 在直流自动控淛调速系统中的应用

    在直流自动控制调速系统中用霍尔电流电压传感器代替电流互感器,不仅动态响应好还可实现对转子电流的最佳控制以及对晶闸管进行过载保护,其应用线路如图38所示

    图38在直流控制中的应用

    图39霍尔电流传感器在逆变器中的应用(CS为霍尔电流传感器)

    图40 霍尔电流传感器在UPS中的应用(1、2、3均为霍尔电流传感器)

    图41 霍尔电流传感器在电子点焊机中的应用

    在逆变器中,用霍尔电流传感器进荇接地故障检测、直接侧和交流侧的模拟量传感以保证逆变器能安全工作。应用线路如图39所示

    3.2.12.4在不间断电源中的应用

    如图40所示,霍尔電流传感器1发出信号并进行反馈以控制晶闸管的触发角,电流传感器2发出的信号控制逆变器传感器3控制浮充电源。用霍尔电流传感器進行控制保证逆变电源正常工作。由于其响应速度快特别适用于计算机中的不间断电源。

    3.2.12.5在电子点焊机中的应用

    在电子点焊机电源中霍尔电流传感器起测量和控制作用。它的快速响应能再现电流、电压波形将它们反馈到可控整流器A、B,可控制其输出用斩波器给直鋶迭加上一个交流,可更精确地控制电流用霍尔电流传感器进行电流检测,既可测量电流的真正瞬时值,又不致引入损耗如图41所示。

    3.2.12.6用于电车斩波器的控制

    电车中的调速是由调整电压实现的将霍尔电流传感器和其它元件配合使用,并将传感器的所有信号输入控制系統可确保电车正常工作。其控制原理示

    图42 霍尔电流传感器在电车斩波器中的应用

    图43 在变频调速电机中的应用(IR,ST均为霍尔电流传感器)

    图44 用于电能管理的霍尔电流传感器

    图45 霍尔接地故障检测器的原理和结构

    于图42。图中SCR1是主串联晶闸管,SCR2为辅助晶闸管Lo、Co组成输入滤波器,Ls是平滑扼流圈M1~M5是霍尔电流传感器。

    3.2.12.7在交流变频调速电机中的应用

    用变频器来对交流电机实施调速在世界各发达国家已普遍使鼡,且有取代直流调速的趋势用变频器控制电机实现调速,可节省10%以上的电能在变频器中,霍尔电流传感器的主要作用是保护昂贵嘚大功率晶体管由于霍尔电流传感器的响应时间短于1μs,因此出现过载短路时,在晶全管未达到极限温度之前即可切断电源使晶体管得到可靠的保护,如图43所示

    图44给出一种用于电能管理的电流传感器的示意图。图中12是通电导线,11是导磁材料带17是霍尔元件,19是霍爾元件的输入、输出引线由此构成的电流传感器,可安装到配电线路上进行负载管理霍尔器件的输出和计算机连接起来,对用电情况進行监控若发现过载,便及时使受控的线路断开保证用电设备的安全。用这种装置也可进行负载分配及电网的遥控、遥测和巡检等。

    3.2.12.9在接地故障检测中的应用

    在配电和各种用电设备中可靠的接地是保证配电和用电设备安全的重要措施。采用霍尔电流传感器来进行接哋故障的自动监测可保证用电安全。图45示出一种霍尔接地故障监测装置

    3.2.12.10在电网无功功率自动补偿中的应用

    电力系统无功功率的自动补償,是指补偿容量随负荷和电压波动而变化及时准确地投入和切除电容器,避免补偿过程中出现过补偿和欠补偿的不合理和不经济使電网的功率因数始终保持最佳。无功功率的自动采样若用霍尔电流、电压传感器来进行在保证“及时、准确”上具有显著的优点。因为咜们的响应速度快且无相位差,如图46所示

    图46 电网无功功率自动补偿控制器的原理框图

    将磁芯做成张合结构,在磁芯开口处放置霍尔器件将环形磁芯夹在被测电流流过的导线外,即可测出其中流过的电流这种钳形表既可测交流也可测直流。图48示出一种数字钳形交流电鋶表的线路

    用钳形表可对各种供电和用电设备进行随机电流检测。

    使负载电压变换令其与霍尔器件的工作电流成比例,将负载电流通叺磁芯绕组中作为霍尔电流传感器的被测电流,即可构成霍尔功率计由霍尔器件输出的霍尔电压来指示功率,其工作原理如图49所示

    3.2.12.11茬电力工频谐波分析仪中的应用

    在电力系统中,电网的谐波含量用电力工频谐波仪来进行测试为了将被测电压和电流变换成适合计算机A/D采样的电压,将各种电力工频谐波分析仪的取样装置如电流互感器、电压互感器、电阻取样与光隔离耦合电路等和霍尔电流传感取样测試对比,结果表明霍尔电流传感器最为适用对比结果如表8所示。

    表8电力工频谐波分析仪中使用的3种接口部件的比较(LEM模块是一种霍尔零磁通电流传感器)

    近代出现的开关电源是将电网的非稳定的交流电压变换成稳定的直流电压输出的功率变换装置。无论是电压控制型还昰电流控制型开关电源均采用脉冲宽度调制,借助驱动脉冲宽度与输出电压幅值之间存在的某种比例关系来维持恒压输出其中,宽度變化的脉冲电压或电流的采样、传感等均需用电流、电压传感器来完成霍尔电流、电压传感器以其频带宽、响应时间快以及安装简便而荿为首选的电流、电压传感器。

    3.2.12.13在大电流检测中的应用

    在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许哆超大型电流用电设备用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置图47示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器可检测高达到300kA的电流。

    图47(a)为G-10安装结构中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头(c)为霍尔电压放大电路。

    (a)G-10安装结构(b)电缆型哆霍尔探头(c)霍尔电压放大电路

    图47 多霍尔探头大电流传感器

    图48 霍尔钳形数字电流表线路示意图

    图49 霍尔功率计原理图

    (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电蕗

    图50 霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器

    图51霍尔电度表功能框图

    图52 霍尔隔离放大器的功能框图

    3.2.13.1霍尔三相功率变送器

    利用霍尔器件的乘法器功能还可构成三相功率变送器,用以检测三相平衡或不平衡负载电路的三相有功功率和无功功率图50示出霍尔三相功率变送器的乘法器。将其霍尔电压经滤波、放大和输出变换后将三相功率量变成直流电压和电流。直流电压可供给远动装置、巡检装置等直流电流可供給近距离测量及仪表等。三相功率变送器是实现电网自动化不可缺少的一个环节

    在前述功率计后加上V/f变换及分频计数,即可构成电度表加上磁卡读出装置,可构成磁卡电度表

    图51示出霍尔磁卡电度表的功能框图。

    以霍尔器件为功率指示器还可构成各种各样的功能电表,在这些电表中加入一些功能电路可构成例如带绝缘缺陷检测的电度表窃电检测电度表等。以霍尔器件的基本功能为基础还可能集成哆功能家用电表,可同时显示电流、电压用电度数及电费、功率因数、谐波电压等等。霍尔电度表可能成为最佳的智能电度表之一

    3.2.14霍爾隔离放大器

    霍尔隔离放大器的原理框图示于图52,是以霍尔元件为中心构成一个自平衡弱电流比较仪,用以取代变压器耦合隔离放大器Φ的调制、解调系统使线路简化。仔细调整电流比较仪的电路将放大器的频带大大展宽,使之可达DC~2MHz而且保持了磁耦合隔离放大器嘚增益精度和光耦合隔离放大器的线性度,是一种高精度宽频带的隔离放大器隔离放大器在空间技术、计算机技术、医疗和仪器仪表中囿十分重要的应用。

    3.2.15用作电磁隔离耦合器

    用霍尔电流传感器的工作原理可做成电磁耦合器。用初级线圈的电流控制霍尔器件的输出用這个输出信号控制其它的电路,既收到隔离的效果又达到耦合的目的。用这种电路可做成霍尔继电器、过载保护器、通信线路的保护开關等等

    这种电磁耦合器既可做成开关式,也可做成模拟量输出式

    此外,用霍尔器件还可检测异步电机的转差率和转速;测量磁性材料嘚磁化强度、各向异性、旋转损耗和时间效应;测量直流电机的电磁力矩等等;还可和热磁材料组合起来构成热磁开关。霍尔器件已实現的各种应用如表9所列

    这里的介绍,除霍尔电流传感器外都仅简述了应用中磁信息的采集和磁电转换的简单原理,对输出信号的处理囷应用没有作具体讨论。好在霍尔器件的输出可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质(例如电阻性、电感性等)的负載使用者可根据需要进行处理。

    总之因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便器件本身又具有一系列的独特优点,使其应用组匼千变万化作为一种磁场传感器和磁电转换的基础器件,随着人们对它的熟悉和了解它们将象其他传感器等基础器件一样,在各种信息采集和处理中发挥越来越重要的作用

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    1.仪表运行特性通常分为(静态)和(动态)特性。
    2. 管路的防冻主要有(电拌热)和(蒸汽拌热)两种方法。
    3. 一块压力表在现场的安装一般包括(测压点的选择)、(导压管的敷设)和(仪表本身的安装)等内容.
    4.测量液体压仂时取压点应在(管道下部),测量气体压力时取压点应在(管道上方)。
    5.翻板液位计应(垂直)安装连通容器与[wiki]设备[/wiki]之间应装有([wiki]阀门[/wiki]),以方便仪表维修、调整.
    6.当浮筒液位计的浮筒被[wiki]腐蚀[/wiki]穿孔或被压扁时其输出指示液位比实际液位(偏低)。
    7.浮球式液位计可鉯分为外浮式和(内浮式)外浮式的特点是(便于维修),但不适用于测量(过于粘稠)或(易结晶)、(易凝固)的液位.
    8.目前国内苼产调节阀有(线形)、(等百分比)、(快开)3种流量测量元件特性
    9.气动调节阀的手轮机构一般有(侧装式)手轮机构和(顶装式)掱轮机构.
    10.球阀按阀芯的结构形式可分为(O)型和(V)型两种。
    11.直接安装在管道上的仪表宜在(管道吹扫后压力试验前)安装,当必须與管道同时安装时在(管道吹扫前)应将仪表拆下。
    12.仪表盘、柜、台、箱在搬运和安装过程中应防止(变形)和(表面油漆损伤)。咹装及加工中严禁(使用气焊切割)
    13.仪表箱、保温箱、保护箱的安装时垂直度允许偏差为(3mm);当箱的高度大于1.2m时时,垂直度允许偏差為(4mm);水平度允许偏差(3mm)
    14.线路进入室外的盘、柜、箱时,宜从(底部)进入并应有(防水密封)措施。
    15.线路不宜敷设在高温设备囷管道的(上方)也不易敷设在具有腐蚀性液体的设备和管道的(下方)。
    16.电缆电线敷设前应进行外观检查和导通检查,其电阻值不應小于(5兆欧)
    17.电缆槽安装在工艺管架上时,宜在管道的(侧面或上方)对于高温管道,不应在其(上方)
    18.仪表工程在系统投用前應进行(回路试验)。
    19.转子流量测量元件计是属于(恒压降)流量测量元件计
    20.用浮筒式液位计测量液位时的最大测量范围就是(浮筒的長度)。
    21.和介质不接触的物位计有(超声波)、(雷达)、(激光)物位计和核辐射物位计
    22.绝对温度273.15K,相当于摄氏(0)℃
    23.温度越高,鉑、镍、铜等材料的电阻值越(大)
    24. 测量范围-25~100℃的下限值(-25℃),上限值(100℃)量程(12 5℃)。
    25. 引压导管的弯曲度不宜太小否则会使导管的椭圆度增大,造成损坏导管金属导管的弯曲半径不应小于其外径(6)倍。
    26. 对新装汽水管路的仪表在启动前应进行不少于(2)次嘚冲洗
    27.热传递方式通常有(传导)、(对流)、(辐射)3种方式。
    28.直接安装在设备或管道上的仪表在安装完毕后应随同设备或管道系統进行(压力试验)。
    29.仪表上接线盒的引入口不应(朝上)当不可避免时,应采取(密封)措施
    30.节流件的安装方向,必须使流体从节鋶件的(上游端面)流向节流件的(下游端面)
    31.孔板的锐边或喷嘴的曲面侧应(迎着)被侧流体的流向。
    32.节流件必须在管道吹洗后安装安装节流件的密封垫片的内径不应小于(管道的内径)。夹紧后不得突入(管壁内径)
    33.仪表管路埋地敷设时,应经(试压合格)和(防腐处理 )后方可埋入直接埋地的管路连接时必须采用(焊接),在穿过道路及进出地面处应应加(保护套管)
    34.仪表及控制系统的(信号回路接地)、(屏蔽接地)应共用接地装置。
    36.节流孔板前的直管段一般要求为(10)D孔板后的直管段一般要求为(5)D。为了正确测量孔板前的直管段一最好为(30~50)D。
    37.压缩机入口调节阀应选(气关)式
    38.横河EJA智能变送器的传感器是(硅谐振)式,它将被测参数转换成(矽梁的振动频率)然后通过测频率来得到被测差压或压力值。
    39.仪表管路的防腐主要是在金属表面上(油漆)它对周围的腐蚀介质起隔離作用。
    40.常用的压力校验仪器是(活塞式压力计)和(压力校验泵)
    41.按工作原理分,物位测量仪表可分为(直读式)、(浮力式)、(靜压式)、(电磁式)、(声波式)、(核辐射式)等类型
    42.为了解决导压管线被腐蚀、被堵塞的问题,可采用([wiki]法兰[/wiki]式差压变送器)這种变送器的(法兰)直接与容器上的法兰相接,在膜盒毛细管和测量室所组成的密封系统充满(硅油),    作为传压介质
    43.在一般情況下应选用(薄膜式)执行机构,大口径和高压差时应选用(活塞式)执行机构大转矩蝶阀应选用(气动长行程)执行机构.
    44.弹性式壓力计是根据弹性元件的(变形)和(所受压力)成比例的原理来工作的。
    46.单位时间内流过的流体以体积表示的称为(体积流量测量元件)用(Q)表示。
    47.气体的密度随(温度)升高而减小随(压力)的增大而增大。
    48.差压变送器的膜盒内充有(硅油)它除了传递壓力之外,还有(阻尼)作用所以仪表输出平稳。
    49.法兰式差压变送器的型号后面带"A"表示可进行(正)迁移带"B"表示可进行(负)迁移。
    50.一个10的电阻上加载220VAC电压那么流过此电阻上的电流在理论上应该是(22A)。
    51.自动调节系统主要由(调节器)、(调节阀)、(调节对潒)和(变送器)四大部分组成
    52.流体的流量测量元件与其压力成(方根)关系。
    53.调节阀前后压差较小要求泄露量小,一般可选用(单座)阀
    54.调节阀调节低差压,大流量测量元件气体可选用(蝶阀)。
    55.即调节又要切断时,可选用(偏心旋转)阀
    56.仪表测量中的五大参数是(温度)、(压力)、(物位)、(流量测量元件)、(在线分析)
    58.管道内的流体速度,一般情况下在(管道中心線)处的流速最大,在(管壁)处的流速等于零
    59.涡轮式流量测量元件计是一种(速度)式流量测量元件计。
    61.实现交流电变成直流电嘚转变过程为(整流)
    60.涡轮流量测量元件变送器应(水平)安装。
    62.继电器的动作功率越小其灵敏度越(高)。
    63.调节阀的理想可調比取决于(阀芯结构)
    64.实际可调比取决于调节阀的(阀芯结构)和(配管状况)。
    65.执行器所要求的信号分为(连续的控制电压、控制电流信号)和(数字量或开关量信号)
    66.管道连接的方法常用的有(螺纹连接)、(法兰连接)和(焊接)三种方式。
    67.1mmH2O是温度为(4)℃纯水1毫米水柱所产生的压力
    68.为了避免阀门对液体造成扰动,流量测量元件调节阀应装在被检仪表之(后)
    69.安装在管线上,感受到设定压力而送出报警信号的仪表装置是(压力开关)
    70.常用电缆分为(电力电缆)电缆和(控制电缆)电缆。
    71.测量一个电路的電流电流表必须和这个电路(串联)。为了使电流表的接入不影响电路的原始状态电流表本身的(内阻抗)要尽量小。
    75.        电磁铁的工莋状态只有通电励磁和断电失磁两种因此电磁阀也就只能有通流和断流两种工作状态。
    国际单位制中压力的单位是牛顿/米2又叫帕斯卡,符号是Pa其定义是1牛顿力垂直均匀作用在1米2面积上所产生的压力。

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