第一篇 热工测量 1
第一章 测量的基本知识 1
第一节 测量和测量方法 1
一、测量的概念 1
二、测量方法 4
第二节 测量系统的组成和结构 5
一、测量系统的基本功能 5
二、测量系统的组成 6
三、测量系统的结构 8
四、热工测量仪表分类 9
第三节 测量仪表的基本性能 9
一、仪表的精度与稳定性 10
二、仪表的静特性 11
第二章 误差与数据处理 13
第一节 随机误差 13
一、正态分布定律 13
二、最小二乘法原理 14
三、测量值误差评定指标的定义及其意义 14
第二节 直接测量值的整理 15
一、直接测量的最优概值 15
二、标准误差σ的求法--贝塞尔公式 16
三、测量结果的表达形式 16
第三节 间接测量值的整理 17
一、间接测量的最优概值 17
二、标准误差σ的传递 17
四、误差传播定律在测量系统设计中的应用 18
一、微处理器基本工作原理 18
三、微小误差准则 18
第四节 组合测量值的整理 21
一、最小二乘法 21
二、组合测量列的标准误差 22
第五节 系统误差和过失误差 23
一、系统误差简述 23
二、过失误差(坏值)的剔除 23
第六节 变量关系测量值及其整理 25
一、变量关系测量值的意义和整理方法 25
二、经验公式形式的确定 25
三、经验公式中常数的求法 26
四、经验公式的误差评定 27
五、相关系数 28
第一节 温度的测量 33
第三章 热工参数的测量 33
一、温标 34
二、利用热膨胀效应的温度测量 36
三、利用热电效应的温度测量 38
四、利用热-电阻效应的温度测量 47
五、温度计的校准 53
六、测温的误差分析 54
七、温度变送器 56
第二节 湿度的测量 58
一、湿度的基本概念 59
二、干湿球法湿度测量 60
三、露点法湿度测量 65
四、吸湿法湿度测量 66
五、饱和盐溶液湿度校正装置 70
第三节 压力的测量 71
一、压力概述 72
二、平衡法压力测量 73
三、弹性元件法压力测量 78
四、压差的测量 81
五、压力、差压变送器 82
第四节 流速的测量 84
一、机械式风速仪 84
二、散热率法流速测量 85
三、动力测压法流速测量 88
第五节 流量的测量 93
一、流量测量概述 93
二、流速法测量流量 94
三、差压式流量计 98
四、转子流量计 102
五、进口流量管 103
六、涡轮流量计 104
第六节 液位的测量 106
一、直接法液位测量 106
二、压力法液位测量 107
三、浮力法液位测量 109
四、电极法液位测量及控制 111
第七节 热流量的测量 112
一、热流计的工作原理 112
二、热流计的构造 114
三、热电堆片的制作 114
一、微处理器与微计算机的定义 116
第四章 微计算机与自动测试系统 116
第一节 概述 116
二、自动测试系统 117
三、自动测试仪器 118
第二节 微计算机 118
二、存储器与输入/输出接口 123
三、微计算机系统的组成 125
四、微处理器的指令系统 125
五、机器语言与汇编语言 127
六、微计算机的基本工作过程 128
第三节 自动测试仪器与系统 130
一、微计算机的模拟量接口 130
二、在热工测试中应用的自动测试系统 133
第一节 自动调节系统及其组成 136
一、人工调节与自动调节 136
第二篇 自动调节 136
第一章 自动调节系统概述 136
二、自动调节系统的组成 137
第二节 自动调节系统的分类 138
一、定值调节系统 138
二、程序调节系统 138
三、随动调节系统 138
第三节 自动调节系统的过渡过程 139
一、过渡过程的基本形式 139
二、过渡过程的品质指标 140
二、对象的容量及容量系数 142
一、对象的负荷 142
第一节 调节对象的特性 142
第二章 环节及系统的特性 142
三、对象的自平衡 143
四、对象的反应曲线 144
五、对象的特性参数 145
第二节 恒温恒湿室的微分方程 147
一、恒温室温度的微分方程 147
二、恒湿室湿度的微分方程 149
三、热水加热器对象的微分方程 151
第三节 敏感元件及变送器的特性 151
一、敏感元件的特性 152
一、双位调节器的特性 154
第四节 调节器的特性 154
三、敏感元件加变送器的特性 154
二、变送器的特性 154
二、三位调节器的特性 156
三、比例(P)调节器的特性 157
四、比例积分(PI)调节器的特性 157
五、比例微分(PD)调节器的特性 158
六、比例积分微分(PID)调节器的特性 159
第五节 执行器的特性 160
第六节 调节系统的特性 161
一、系数微分方程式的列写 162
二、系统微分方程式的求解 164
三、实例分析 165
第七节 各种调节过程的分析 167
一、双位调节过程的分析 167
二、比例、积分、微分调节规律对调节过程的影响 172
三、广义对象的特性对调节过程的影响 176
第八节 拉氏变换与传递函数 176
一、用拉氏变换求解线性微分方程式 176
二、传递函数 182
第三章 自动调节装置 188
第一节 自动调节器的分类 188
一、按能源分类 188
二、按结构和功能分类 189
第二节 断续输出的电子调节器 190
一、位式调节器 190
二、比例调节装置 192
三、带补偿的比例调节装置 193
四、比例积分调节装置 195
第三节 连续输出的PID电子调节器 196
一、自动平衡电桥的工作原理 196
二、PID调节电路 197
三、调节器的参数 198
第四节 气动调节器 199
一、基本元件及组成环节 200
二、气动比例调节器 203
三、气动比例积分调节器 204
第五节 执行器 205
一、电动执行器 205
二、气动执行器 210
第六节 调节阀的选择与计算 212
一、调节阀的流量特性及其选择 212
二、调节阀的流通能力及阀门口径的选择 220
第七节 调节风门的流量特性及其选择 224
第四章 空气调节的自动控制系统 226
第一节 空调系统及其控制任务 226
一、空调系统的分类与组成 226
二、空调自动控制的任务 228
三、自动控制原理图和控制点及其位置的选择 228
第二节 简单调节系统 231
一、温度调节系统 231
二、湿度调节系统 234
三、恒温、恒湿的自动调节系统 236
四、控制方式和调节器的选择 238
一、新风补偿调节系统 240
第三节 复杂调节系统 240
二、自动选择调节系统 241
三、分程调节系统 243
四、串级调节系统 246
第四节 调节系统的投入运行和调节器的参数整定 247
一、自动调节系统的投入运行 248
二、调节器参数的工程整定 250
第五章 工业锅炉的自动调节 252
第一节 工业锅炉的调节任务 252
第二节 锅炉给水自动调节的任务和调节对象的动态特性 253
一、给水自动调节的任务 253
二、汽包水位调节对象的动态特性 254
第三节 给水自动调节系统 255
一、单冲量给水调节系统(给水简单调节系统) 255
二、三冲量给水调节系统(给水前馈加串级调节系统) 256
第四节 燃烧过程自动调节的任务和调节对象的动态特性 259
一、燃烧过程自动调节的任务 259
二、燃烧过程调节对象的动态特性 259
第五节 燃烧过程自动调节系统 261
一、“燃料-空气”燃烧过程的自动调节系统 261
二、采用热量信号的燃烧过程自动调节系统 262
三、采用氧量计的燃烧过程自动调节系统 263
第六节 工业锅炉自动调节系统举例 264
一、给水自动调节系统 265
二、燃烧过程自动调节系统 266
第六章 微计算机控制 267
第一节 直接数字与监督控制系统 267
一、直接数字控制系统 267
二、监督控制系统 268
第二节 数学模型与最优化控制 269
一、数学模型 269
二、最优化控制 269
第三节 微计算机控制举例 271
第四节 空调系统的计算机控制 272
一、计算机控制的空调系统模型 272
二、新风量的控制 273
三、预测控制 274
附录1-1 常用热电偶分度 277
附录1-2 常用热电阻分度 287
附录2-1 两个简谐波并项的方法 292
附录2-2 蒸汽C值计算公式的推导 293
附录2-3 图例说明 294