化工仪表及其自动化.pdfVIP

绪论

1.化工自动化：化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直

接劳动，使生产的不同程度上自动的进行，这种用自动化装置来管理化工生

产过程的办法，称为化工自动化。

2.自动化目的：（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。（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）能根本上改变

劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步的消灭体力劳动和脑力劳动之间

的差别创造条件。

第一章

1.化工生产过程自动化包括：自动检测、自动保护、自动操作、自动控制四个方

面。

2.自动检测系统：利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示、记录。

3.自动控制系统：对化工生产中的某些关键性参数进行自动控制，是他们在受到

外界干扰的影响而偏离正常状态时，能自动的控制而回到规定的数值范围内。

4.自动控制系统的基本组成：被控对象、测量变送系统、控制器、执行器。

5.对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控

对象，简称对象。

6.自动控制系统是一个具有被控变量负反馈的闭环系统。被控变量不是被控对

象。

7.反馈：把系统（或环节）的输出信息直接或经过一些环节重新返回到输入端的

做法叫做反馈。反馈的信号取负值就叫做负反馈。

8.自动控制系统按需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化分:定值控

制、随动控制和程序控制系统。

9.控制系统静态：当一个自动控制系统的输入和输出据恒定不变时，整个系统就

处于一种相对稳定的平衡状态，系统的各个组成环节入变送器、控制器、控制阀

都不改变其原先的状态，他们的输出信号也都处于相对静止状态，即静态（被控

变量不随时间而变化的平衡状态）。

10.控制系统动态：从干扰发生开始，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这

一段时间中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，即动态（被控变

量随时间而变化的不平衡状态）。

11.系统的过渡过程：系统有一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为

系统的过渡过程。

12.自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程形式：非周期衰减过程、衰减震

荡过程、等幅震荡过程、发散震荡过程。

13.控制系统的品质指标：最大偏差、衰减比、余差、过渡时间。前后相邻两个

峰值之比称为衰减比。当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值遇给定

值之间的偏差称为余差。从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡

时止，过渡过程所经历的时间称为过渡时间。

13.输入包括：给定和干扰

第二章

1.研究对象的特性：用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。

2对象的数学模型分为静态和动态数学模型。静态描述的是对象在静态时的输入

量与输出量之间的关系；动态描述的是对象在输入量改变后输出量的变化情况。

3.对象特性的数学描述称为对象的数学模型。数学模型的表达形式：1.非参量

形式（非参量模型）用曲线或者数据表格来表示、参量形式（参量模型）用

数学方程式来表示。

4.建立对象的数学模型的方法：机理建模和实验建模。

5.描述对象特性的参数：放大系数K、时间常数T、滞后时间。

第三章

测量过程在实质上就是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程，而测量

仪表就是实现这种比较的工具。

1.由仪表读得的被测值与被测值真值之间，总是存在一定的差距，这一差距称为

测量误差。测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。

2.绝对误差：理论上是指仪表指示值与被测量的真值之间的差值。（通常说的是

绝对误差中的最大值△max。）

相对误差：某一点的绝对误差与标准仪表在该点的指示值的比值。

3.相对百分误差ξ：ξ=△max/（测量范围上限值-测量范围下限值）*100%。

4.允许误差ξ（在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大值）：ξ=±仪

允允

表允许的最大绝对误差值/（测量范围上限值-测量范围下限值）*100%

5.精确度：将允许误差的“±”和