第一篇 化工电气第一章 直流电路 1
第一节 静电学基础知识 1
一、电荷的产生 1
二、电场 1
三、电位差（电压） 2
四、电位 2
五、电位差与电位的关系 3
第二节 电路的组成 3
第三节 电流、电动势和电阻 4
一、电流 4
二、电动势 5
三、电阻 6
第四节 欧姆定律和克希荷夫定律 8
一、部分电路的欧姆定律 8
二、全电路的欧姆定律 8
三、克希荷夫电流定律 10
四、克希荷夫电压定律 10
第五节 电阻的串、并联和混联 11
一、电阻的串联 11
二、电阻的并联 13
三、混联电路 14
第六节 电功与电功率 14
一、电功 14
二、电流的功率 15
三、焦耳-楞次定律 15
第二章 电和磁的关系 17
第一节 电流的磁场 17
一、电流的磁场 17
二、右手螺旋定则 18
第二节 描述磁场的几个物理量 19
一、磁通量 19
二、磁感应强度 19
三、导磁系数（导磁率） 20
四、磁场强度 20
第三节 铁磁材料及其用途 21
第四节 磁场对载流导体的作用力 22
第五节 电磁感应 23
一、电磁感应现象 23
二、楞次定律及应用 24
三、法拉第电磁感应定律 25
第六节 自感 互感 涡流 26
一、自感现象 26
二、互感 27
三、涡流 27
第三章 交流电路 29
第一节 正弦交流电的产生 29
一、交流电和正弦交流电 29
二、正弦交流电的产生 29
第二节 正弦交流电的几个基本物理量 30
一、正弦量及其三要素 30
二、瞬时值、最大值和有效值 31
三、周期、频率和角频率 31
四、初相、相位、相位差 32
五、正弦量的表示法 33
第三节 几种简单参数的交流电路 34
一、纯电阻电路 34
二、纯电感电路 35
三、纯电容电路 37
四、交流电路中的功率 40
第四节 电阻和电感串联电路 41
第五节 三相交流电路 43
一、三相交流电动势的产生和表示法 43
二、三相电源绕组的联接 44
三、三相电路中负载的联接 46
四、三相功率 48
第四章 工业电子学基础知识 50
第一节 半导体材料及其导电特性 50
一、半导体材料锗和硅的导电特性 50
二、PN结的单向导电性 51
第二节 二极管和直流电源 52
一、半导体二极管的结构和特性 52
二、二极管的参数 53
三、二极管整流的工作原理 54
四、直流电源 54
第三节 三极管和交流放大器 56
一、半导体三极管的结构和类型 56
二、三极管的电流放大作用 57
三、三极管的特性曲线 58
四、三极管的各种工作状态 61
五、单管交流放大电路 62
六、多级放大器 64
第四节 场效应管和可控硅 65
一、场效应管的结构和特征 65
二、可控硅和可控整流 66
第五节 线性集成电路和运算放大器 67
一、线性集成电路及其应用 67
二、运算放大器工作原理及应用 68
第六节 脉冲数字电路 69
一、概述 69
二、三极管工作在开关状态 70
三、脉冲数字电路的工作原理及应用 70
第五章 电气照明 72
第一节 电气照明的一般知识 72
一、电光源的分类及选择 72
二、照明种类 72
三、照度及照度标准 73
四、照明质量标准 76
第二节 照明灯具的选择 76
一、工厂灯具的型号意义 76
二、灯具的特征 77
三、灯具的选择 78
第三节 电气照明的配电系统 79
一、电气照明的供电方式 79
二、电压选择 80
三、布线方式 80
第四节 电气照明的控制线路 81
一、白炽灯的控制线路 81
二、日光灯的控制线路 81
三、探照灯、碘钨灯的控制线路 83
四、高压水银灯（汞灯） 83
五、高压钠灯的控制线路 84
六、氙灯的控制线路 84
第六章 变压器 86
第一节 概述 86
一、变压器的构造和铭牌数据 86
二、单相变压器的工作原理 88
第二节 三相变压器 92
第三节 特殊用途的变压器 94
一、自耦变压器 94
二、仪用互感器 94
三、电焊变压器 95
第四节 电力变压器的维护 96
第七章 交流电动机 97
第一节 概述 97
一、交流电动机及类型 97
二、交流电动机的构造 97
三、旋转磁场 99
四、异步电动机工作原理 101
第二节 三相异步电动机 102
一、转差率 102
二、转子各量与转差率的关系 103
三、三相异步电动机的电磁转矩 103
四、三相异步电动机的额定值 105
五、三相异步电动机的起动 105
第三节 三相同步电动机 108
第四节 电动机的运行管理和维护 110
一、电动机的运行管理 110
二、电动机轴承的维护和润滑 112
第八章 三相交流电动机的控制 114
第一节 低压电器 114
一、开关 114
二、熔断器 116
三、交流接触器 116
四、按钮 118
五、热继电器 118
第二节 三相异步电动机开停的手动控制电路 119
第三节 三相异步电动机直接起动控制电路 119
一、点动控制线路 119
二、接触器自锁控制线路 120
三、具有过载保护的自锁控制线路 120
四、按钮联锁的正反转控制 121
五、接触器联锁的正反转控制 122
六、限位控制 122
七、自动循环控制 122
第九章 电热设备 124
第一节 概述 124
第二节 电阻炉 125
一、结构 125
二、炉衬 127
三、炉子功率的确定 128
四、加热元件 129
第三节 感应炉 132
一、概述 132
二、无芯感应熔炼炉 134
三、有芯感应熔炼炉 135
四、感应炉工频电源主回路 136
五、感应炉的导线 136
第十章 电气测量指示仪表 139
第一节 概述 139
一、仪表的分类 139
二、仪表的级别 139
三、电工仪表常用符号及其意义 140
四、仪表的灵敏度及仪表常数 142
第二节 磁电系仪表 142
一、磁电系仪表的原理与结构 142
二、磁电系仪表的应用 143
第三节 电磁系仪表 145
一、电磁系仪表的原理与结构 145
二、电磁系仪表特点及应用 146
三、电磁系钳形表 147
第四节 电动系仪表 148
一、原理与结构 148
二、电动系仪表的特性与应用 148
三、电动系功率表 148
四、功率因数表 150
第五节 感应系仪表 151
一、结构原理 151
二、感应系仪表的特征 152
三、瓦时表 152
第六节 万用表 155
一、结构特点 155
二、使用万用表应注意的问题 156
三、万用表参考线路图 156
第十一章 化工企业供电 159
第一节 发电和输电 159
一、发电概述 159
二、输电概述 160
第二节 化工企业供电 163
一、化工企业供电特点 163
二、化工企业供电 163
第十二章 电气安全 167
第一节 人身触电的危害及触电方式 167
一、电流对人体的危害 167
二、人体电阻 168
三、安全电压 169
四、触电方式 169
第二节 绝缘、屏护和间距 170
一、绝缘 170
二、屏护 173
三、间距 173
第三节 接地和接零 178
一、接地和接零的类型、特点及作用 178
二、接地装置的选择 181
三、接地装置的安装 184
第四节 配电系统的接地制式 184
一、TN系统 185
二、TT系统的组成 186
三、IT系统 187
第五节 静电的危害和防护 187
一、静电的产生和特点 187
二、静电的危害 188
三、静电的防护 190
第六节 防雷保护 192
一、概述 192
二、防雷装置 193
三、避雷装置的材料及安装 195
四、防雷措施 198
第二篇 化工仪表第十三章 化工自动化基本知识 204
第一节 化工自动控制系统的组成及分类 204
一、化工生产过程的控制 204
二、自动控制系统的组成 206
三、自动控制系统的分类 208
第二节 自动控制系统的过渡过程及其质量指标 209
一、系统的静态、动态和干扰作用 209
二、自动控制系统的过渡过程及其质量指标 210
第三节 化工自动化仪表的简介 212
一、自动化仪表的分类 212
二、常用的自动化仪表 213
第十四章 化工生产过程参数检测及仪表 215
第一节 概述 215
一、测量过程及测量误差 215
二、精度等级、变差和灵敏度 216
三、检测仪表的组成 217
第二节 温度检测及仪表 217
一、概述 217
二、常用测温元件及变送器 219
三、常用温度显示仪表 226
四、温度仪表的选择及安装 237
第三节 压力检测及仪表 238
一、概述 238
二、常用测压方法及仪表 240
三、压力检测仪表的选择及安装 246
第四节 流量检测及仪表 248
一、概述 248
二、节流式流量计 249
三、其他检测方法简介 259
第五节 物位检测及仪表 264
一、概述 264
二、常用的液位检测仪表 265
三、其他物位计简介 270
第六节 过程分析仪器简介 273
一、概述 273
二、过程分析仪器的组成及分类 273
三、常见过程分析仪器 274
第十五章 对象特性 282
第一节 概述 282
第二节 对象的动态特性曲线 282
第三节 描述对象特性的三个参数 283
一、放大系数K及其对控制过程的影响 283
二、时间常数T及其对控制过程的影响 284
三、滞后时间τ及其对控制过程的影响 285
第十六章 控制规律和调节器 288
第一节 双位调节 288
第二节 比例调节 290
一、比例调节规律及其特点 290
二、比例度 293
三、比例度对调节过程的影响 294
第三节 比例积分调节 295
一、积分作用的特点 295
二、比例积分调节作用 297
第四节 比例微分调节 298
一、微分调节规律的特点 299
二、比例微分调节 300
三、比例积分微分调节 300
四、调节器简介 302
第十七章 气动薄膜调节阀 307
第一节 气动薄膜调节阀的特性及选型 307
一、气动薄膜调节阀结构和工作原理 307
二、调节阀的主要类型 308
三、调节阀的流通能力与流量特性 311
四、调节阀的选择 314
第二节 阀门定位器 315
一、阀门定位器的工作原理 315
二、阀门定位器的作用 315
第十八章 简单控制系统 316
第一节 简单控制系统的构成 316
一、简单控制系统的构成 316
二、被控参数的选择 316
三、操作变量的选择 317
四、滞后对控制过程的影响 317
五、调节器控制规律的选择 318
六、调节器参数的工程整定 318
第二节 简单控制系统的投运 320
一、投入运行前的准备工作 320
二、控制系统的投运 322
第三节 常见化工单元的控制方案 324
一、流量控制系统 324
二、温度控制系统 325
三、精馏塔的控制 326
第十九章 复杂控制系统 328
第一节 串级系统 328
一、概述 328
二、串级控制系统构成 329
三、串级控制系统特点 331
四、调节器正、反作用的确定 331
第二节 其他复杂控制系统 332
一、均匀控制系统 332
二、比值控制系统 333
三、三冲量控制系统 334
第二十章 计算机控制系统 337
第一节 计算机控制系统组成 337
一、概述 337
二、计算机控制系统的组成 337
三、计算机控制系统的分类 339
第二节 集散型控制系统（DCS） 341
一、集散型控制系统的特点 341
二、集散系统的构成 342
三、集散型控制系统（DCS）举例 346
第二十一章 自动信号报警与联锁保护系统 351
第一节 概述 351
一、自动信号报警系统的基本工作状态 351
二、自动信号联锁图常用符号 352
第二节 自动信号报警与联锁保护系统 352
一、自动信号报警回路 352
二、联锁保护回路 353
三、自动信号联锁在生产过程中的应用 354