绪论 1
一、化工自动化的意义 1
二、化工仪表及自动化的发展过程 1
三、化工仪表及自动化系统的分类 2
四、本课程的内容及要求 3
习题 3
第一章 化工测量仪表 4
第一节 测量仪表的基础知识 4
一、测量及测量过程 4
二、测量误差 4
三、测量仪表的品质指标 6
四、测量仪表的构成和分类 7
第二节 压力测量 7
一、压力测量的基本知识 7
二、弹性式压力计 9
三、电接点信号压力表 11
技能培训：弹簧管压力表的校验 12
第三节 流量测量 14
一、流量测量的基本知识 14
二、差压式流量计 15
三、转子流量计 21
四、其他常见流量计简介 23
第四节 液位测量 25
一、物位测量的基本知识 25
二、差压式液位计 25
三、其他液位计简介 28
第五节 温度测量 32
一、温度测量的基本知识 32
二、简单测温仪表 33
三、测温元件 34
四、温度变送器 39
五、测温仪表的选用及安装 40
第六节 显示仪表 40
一、概述 40
二、平衡式显示仪表 41
技能培训：电子自动电位差计的示值校验 46
三、数字式显示仪表 48
四、无纸记录仪表 49
习题 52
第二章 自动成分分析仪表 54
第一节 概述 54
第二节 热导式气体分析器 55
一、基本知识 55
二、热导式气体分析器的测量原理 56
三、RD-004型热导式H2分析器 57
第三节 原子吸收分光光度计 59
一、原子吸收光谱法 59
二、原子吸收分光光度计的结构及原理 60
三、单色器 62
四、检测器及放大器读数装置 62
第四节 傅里叶变换红外光谱仪 62
一、基本知识 62
二、傅里叶变换红外光谱仪 63
第五节 气相色谱分析仪 64
一、基本知识 65
二、气相色谱仪的组成及工艺流程 66
习题 67
第三章 自动控制仪表 69
第一节 控制器原理及面板功能介绍 69
一、基型控制器的原理 70
二、DDZ-Ⅲ型控制器的外形结构图 70
三、DDZ-Ⅲ型控制器的操作 72
技能培训：Ⅲ型基型控制器的使用 73
第二节 控制规律 76
一、双位控制 77
二、比例控制 78
三、积分控制 80
四、微分控制 81
第三节 单元组合仪表的基本知识 83
一、单元组合仪表与自动控制系统 83
二、单元组合仪表的分类 83
三、DDZ-Ⅲ型仪表的特点 84
四、DDZ-Ⅲ型仪表的命名法 86
习题 87
第四章 执行器 88
第一节 气动薄膜调节阀 88
一、气动薄膜调节阀的结构及工作原理 88
二、调节阀的种类 91
第二节 阀门定位器 92
一、配薄膜执行机构的气动阀门定位器 93
二、配薄膜执行机构的电-气阀门定位器 93
习题 94
第五章 化工自动化基础 95
第一节 化工自动化的基础知识 95
一、人工调节和自动控制 95
二、自动控制系统的组成及分类 96
三、自动控制系统的过渡过程及品质指标 97
四、影响控制系统的过渡过程的主要因素 99
第二节 简单控制系统 105
一、简单控制系统的组成 105
二、简单控制系统的投运 105
三、控制系统中常见问题及处理方法 107
技能培训：简单控制系统的投运和参数整定 108
第三节 复杂控制系统 110
一、串级控制系统 110
二、均匀控制系统 112
三、比值控制系统 113
四、多冲量控制系统 115
第四节 典型控制系统方案介绍 116
一、流体传送设备的自动控制方案 116
二、传热设备的自动控制方案 117
三、精馏设备的自动控制方案 119
四、反应器的自动控制方案 120
习题 122
第六章 集散型控制系统与智能仪表 123
第一节 集散型控制系统概述 123
一、集散型控制系统的基本概念 123
二、集散型控制系统的特点 125
三、集散型控制系统的发展概况 126
第二节 集散型控制系统的体系结构 127
一、集散型控制系统的体系结构 127
二、集散型控制系统体系结构中各层的功能 128
三、集散型控制系统体系结构示例 129
第三节 集散型控制系统的构成 130
一、DCS系统的构成 131
二、人-机接口的构成 131
第四节 集散控制系统的应用 138
一、工艺概况 138
二、控制系统配置 138
第五节 智能仪表 140
一、智能化测量控制仪表 140
二、智能压力变送器 141
三、智能控制仪表 142
第六节 现场总线控制系统 145
一、现场总线控制系统的特点 145
二、主要的现场总线系统简介 145
习题 146
附录 148
附录一 常用弹簧管压力表规格 148
附录二 标准化热电偶电势-温度对照简表 148
附录三 热电阻欧姆-温度对照简表 149
附录四 常用图形符号 151