化工儀表自動(dòng)化第3章4節(jié)

1、1 1書(shū)名:過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)出版社: 大連理工大學(xué)出版社; 第3版 (2010年7月1日) 編著者：李亞芬；主審：邵誠(chéng), 叢書(shū)名: 高等學(xué)校理工科化學(xué)工類(lèi)規(guī)劃教材 平裝: 259頁(yè); 語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文 開(kāi)本: 16 ISBN: 9787561115015, ISBN：7-5611-1501-6 條形碼: 9787561115015 尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.2 cm 重量: 522 g 原價(jià):25.00元23-5 3-5 物位測(cè)量?jī)x表物位測(cè)量?jī)x表物位檢測(cè)方法2概述3 1靜壓式液位計(jì)靜壓式液位計(jì)磁浮子式液位計(jì)磁浮子式液位計(jì)電容式物位計(jì)電容式物位計(jì)其他物位測(cè)量?jī)x表3 33

2、o物位的定義：物位的定義：n“物位物位”一詞統(tǒng)指設(shè)備和容器中液體或固體物料的表面位一詞統(tǒng)指設(shè)備和容器中液體或固體物料的表面位置。置。n對(duì)應(yīng)不同性質(zhì)的物料又有以下的定義。對(duì)應(yīng)不同性質(zhì)的物料又有以下的定義。o1、液位指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低。、液位指設(shè)備和容器中液體介質(zhì)表面的高低。o2、料位指設(shè)備和容器中所儲(chǔ)存的塊狀、顆?；蚍勰?、料位指設(shè)備和容器中所儲(chǔ)存的塊狀、顆?；蚍勰罟腆w物料的堆積高度。固體物料的堆積高度。o3、界位指相界面位置。容器中兩種互不相溶的液體，、界位指相界面位置。容器中兩種互不相溶的液體，因其重度不同而形成分界面，為液因其重度不同而形成分界面，為液-液相界面；容器中液相

3、界面；容器中互不相溶的液體和固體之間的分界面，為液互不相溶的液體和固體之間的分界面，為液-固相界面。固相界面。液液-液、液液、液-固相界面的位置簡(jiǎn)稱(chēng)界位。固相界面的位置簡(jiǎn)稱(chēng)界位。n物位是液位、料位、界位的總稱(chēng)。物位是液位、料位、界位的總稱(chēng)。n對(duì)物位進(jìn)行測(cè)量、指示的儀表，稱(chēng)物位檢測(cè)儀表。對(duì)物位進(jìn)行測(cè)量、指示的儀表，稱(chēng)物位檢測(cè)儀表。一、概述一、概述4一、概述一、概述o物位檢測(cè)儀表的分類(lèi)：物位檢測(cè)儀表的分類(lèi)：n由于被測(cè)對(duì)象種類(lèi)繁多，檢測(cè)的條件和環(huán)境也有由于被測(cè)對(duì)象種類(lèi)繁多，檢測(cè)的條件和環(huán)境也有很大差別，所以物位檢測(cè)的方法有多種多樣，以很大差別，所以物位檢測(cè)的方法有多種多樣，以滿(mǎn)足不同生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量要

4、求。滿(mǎn)足不同生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量要求。n按測(cè)量方式分類(lèi)：按測(cè)量方式分類(lèi)：可分為連續(xù)測(cè)量和定點(diǎn)測(cè)量?jī)煽煞譃檫B續(xù)測(cè)量和定點(diǎn)測(cè)量?jī)纱箢?lèi)。大類(lèi)。o連續(xù)測(cè)量方式能持續(xù)測(cè)量物位的變化。連續(xù)測(cè)量方式能持續(xù)測(cè)量物位的變化。o定點(diǎn)測(cè)量方式則只檢測(cè)物位是否達(dá)到上限、下限或定點(diǎn)測(cè)量方式則只檢測(cè)物位是否達(dá)到上限、下限或某個(gè)特定位置，定點(diǎn)測(cè)量?jī)x表一般稱(chēng)為某個(gè)特定位置，定點(diǎn)測(cè)量?jī)x表一般稱(chēng)為物位開(kāi)關(guān)物位開(kāi)關(guān)。n按工作原理分類(lèi)按工作原理分類(lèi)，物位檢測(cè)儀表有直讀式、浮力，物位檢測(cè)儀表有直讀式、浮力式、靜壓式、電磁式、聲波式、輻射式等。式、靜壓式、電磁式、聲波式、輻射式等。5o1、直讀式物位檢測(cè)儀表、直讀式物位檢測(cè)儀表n采用側(cè)壁開(kāi)窗口

5、或旁通管方式，直接顯示容器中采用側(cè)壁開(kāi)窗口或旁通管方式，直接顯示容器中物位的高度。方法可靠、準(zhǔn)確，但是只能就地指物位的高度。方法可靠、準(zhǔn)確，但是只能就地指示。主要用于液位檢測(cè)和壓力較低的場(chǎng)合。示。主要用于液位檢測(cè)和壓力較低的場(chǎng)合。o2、靜壓式物位檢測(cè)儀表、靜壓式物位檢測(cè)儀表n基于流體靜力學(xué)原理，適用于液位檢測(cè)?；诹黧w靜力學(xué)原理，適用于液位檢測(cè)。n容器內(nèi)的液面高度與液柱重量所形成的靜壓力成容器內(nèi)的液面高度與液柱重量所形成的靜壓力成比例關(guān)系，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)密度不變時(shí)，通過(guò)測(cè)量參比例關(guān)系，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)密度不變時(shí)，通過(guò)測(cè)量參考點(diǎn)的壓力可測(cè)知液位。考點(diǎn)的壓力可測(cè)知液位。n這類(lèi)儀表有壓力式、吹氣式和差壓式等型

6、式。這類(lèi)儀表有壓力式、吹氣式和差壓式等型式。一、概述一、概述6o3、浮力式物位檢測(cè)儀表、浮力式物位檢測(cè)儀表n其工作原理基于阿基米德定律，適用于液位檢其工作原理基于阿基米德定律，適用于液位檢測(cè)。漂浮于液面上的浮子或浸沒(méi)在液體中的浮測(cè)。漂浮于液面上的浮子或浸沒(méi)在液體中的浮筒，在液面變動(dòng)時(shí)其浮力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，筒，在液面變動(dòng)時(shí)其浮力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而可以檢測(cè)液位。從而可以檢測(cè)液位。n這類(lèi)儀表有各種浮子式液位計(jì)、浮筒式液位計(jì)這類(lèi)儀表有各種浮子式液位計(jì)、浮筒式液位計(jì)等。等。 o4、電磁式物位儀表、電磁式物位儀表n是將物位變化轉(zhuǎn)換為電量的變化，并通過(guò)對(duì)電量變是將物位變化轉(zhuǎn)換為電量的變化，并通過(guò)對(duì)電量

7、變化的測(cè)量間接測(cè)知物位?；臏y(cè)量間接測(cè)知物位。一、概述一、概述7o5、聲波式物位儀表、聲波式物位儀表: 基于聲學(xué)回聲原理，通過(guò)測(cè)量超聲波由發(fā)射到返回的時(shí)間推算物位的高度。o6、輻射式物位儀表、輻射式物位儀表: 利用伽瑪射線穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，其輻射強(qiáng)度隨介質(zhì)的厚度而衰減的原理測(cè)量物位。一、概述一、概述8二、二、物位檢測(cè)方法物位檢測(cè)方法2.1 2.1 靜壓式液位計(jì)靜壓式液位計(jì) 1 1工作原理工作原理 靜壓式液位計(jì)是根據(jù)液體在容器內(nèi)的液位與液柱高度產(chǎn)生的靜壓力成正比的原理進(jìn)行工作的。 A A、敞口容器的液位測(cè)量原理圖：、敞口容器的液位測(cè)量原理圖：9p將壓力計(jì)與容器底部相連，根據(jù)流體靜力學(xué)原理，所測(cè)壓力與液

8、位的關(guān)系為 p = gH 式中p 容器內(nèi)取壓平面上由液柱產(chǎn)生的靜壓力； 容器內(nèi)被測(cè)介質(zhì)的密度；g 重力加速度。H 從取壓平面到液面的高度；10B、在測(cè)量受壓密閉容器中的液位時(shí)，由于介質(zhì)上、在測(cè)量受壓密閉容器中的液位時(shí)，由于介質(zhì)上方的壓力影響會(huì)產(chǎn)生附加靜壓力，所以采用差壓法方的壓力影響會(huì)產(chǎn)生附加靜壓力，所以采用差壓法測(cè)液位，如圖所示。測(cè)液位，如圖所示。 11 p差壓變送器的高壓側(cè)與容器底部的取壓管相連，差壓變送器的高壓側(cè)與容器底部的取壓管相連，低壓側(cè)與液面上方容器的頂部相連。低壓側(cè)與液面上方容器的頂部相連。p如果容器上部空間為干燥的氣體，則此時(shí)差壓變?nèi)绻萜魃喜靠臻g為干燥的氣體，則此時(shí)差壓變送器

9、高，低壓側(cè)所感受的壓力分別為：送器高，低壓側(cè)所感受的壓力分別為： 12o差壓變送器所受的壓差差壓變送器所受的壓差 p因此，可以根據(jù)差壓變送器測(cè)得的差壓按下式計(jì)算因此，可以根據(jù)差壓變送器測(cè)得的差壓按下式計(jì)算出液位的高度出液位的高度13特點(diǎn)：o利用靜壓原理測(cè)液位，就是把液位測(cè)量分別利用靜壓原理測(cè)液位，就是把液位測(cè)量分別轉(zhuǎn)化為壓力或差壓測(cè)量。轉(zhuǎn)化為壓力或差壓測(cè)量。o各種壓力和差壓測(cè)量?jī)x表，只要量程合適，各種壓力和差壓測(cè)量?jī)x表，只要量程合適，都可用來(lái)測(cè)量液位。都可用來(lái)測(cè)量液位。o分別叫壓力式液位計(jì)和差壓式液位計(jì)。分別叫壓力式液位計(jì)和差壓式液位計(jì)。14*2 零點(diǎn)遷移問(wèn)題零點(diǎn)遷移問(wèn)題p由差壓式液位計(jì)的測(cè)量

10、原理可知，液柱的靜壓差由差壓式液位計(jì)的測(cè)量原理可知，液柱的靜壓差 P 與與液位高度液位高度 H 滿(mǎn)足式滿(mǎn)足式 的條件是：的條件是： （1）差壓變送器的高壓室取壓口正好與起始液）差壓變送器的高壓室取壓口正好與起始液 面（面（ H =0）在同一水平面上；）在同一水平面上； （2）差壓變送器低壓室的導(dǎo)壓管中沒(méi)有任何氣體）差壓變送器低壓室的導(dǎo)壓管中沒(méi)有任何氣體 的冷凝液存在；的冷凝液存在； （3）被測(cè)介質(zhì)的密度保持不變。）被測(cè)介質(zhì)的密度保持不變。 p在這種情況下，差壓變送器處于理想條件下的無(wú)遷移工在這種情況下，差壓變送器處于理想條件下的無(wú)遷移工作狀態(tài)。假定采用輸出為作狀態(tài)。假定采用輸出為 4mA 20

11、mA 的差壓變送的差壓變送器器,當(dāng)當(dāng) H 0 時(shí)，變送器輸入時(shí)，變送器輸入 p 0 ，輸出電流為，輸出電流為4mA ；當(dāng)液位到上限，變送器輸入；當(dāng)液位到上限，變送器輸入p=Hmaxg，輸，輸出電流出電流20mA 。15o在實(shí)際應(yīng)用中，差壓變送器的安裝位置不能與最低液位處于同一水平面上，如圖所示。16這時(shí)差壓變送器高低壓室所受壓力分別為： 高低壓室所受的壓差為： p與無(wú)遷移情況式相比，式（與無(wú)遷移情況式相比，式（3-33 ）中多出一項(xiàng)）中多出一項(xiàng) hg ，即在高壓室增加了一個(gè)恒定的靜壓，即在高壓室增加了一個(gè)恒定的靜壓 hg。由于此項(xiàng)的存在，使得當(dāng)由于此項(xiàng)的存在，使得當(dāng) H =0時(shí)，時(shí)， p =

12、hg ，此時(shí)的變送器輸出必然大于此時(shí)的變送器輸出必然大于 4mA 。17零點(diǎn)遷移功能零點(diǎn)遷移功能o為使變送器輸出與被測(cè)液位仍保持無(wú)遷移對(duì)應(yīng)為使變送器輸出與被測(cè)液位仍保持無(wú)遷移對(duì)應(yīng)關(guān)系，必須應(yīng)用差壓變送器的零點(diǎn)遷移功能來(lái)關(guān)系，必須應(yīng)用差壓變送器的零點(diǎn)遷移功能來(lái)抵消靜壓影響。使得當(dāng)?shù)窒o壓影響。使得當(dāng) H =0， p = hg 時(shí)，變送器輸出為時(shí)，變送器輸出為 4mA 。o*正遷移：正遷移：在上圖這種工作狀態(tài)下，變送器的起始輸入點(diǎn)由在上圖這種工作狀態(tài)下，變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)正值，因此稱(chēng)為正遷移。零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)正值，因此稱(chēng)為正遷移。18o*負(fù)遷移：負(fù)遷移：在工程中還經(jīng)常遇到負(fù)遷移的情況，如

13、圖所示。在工程中還經(jīng)常遇到負(fù)遷移的情況，如圖所示。若被測(cè)液體的密度為若被測(cè)液體的密度為 1 ，隔離液的密度為，隔離液的密度為 2，且且 1 2 ，則變送器高低壓室的壓力分別為：，則變送器高低壓室的壓力分別為：19o高低壓室所感受的壓差為 o與無(wú)遷移情況相比較，總的差壓減少了與無(wú)遷移情況相比較，總的差壓減少了 (h2-h1)2g，即相當(dāng)于在低壓室增加，即相當(dāng)于在低壓室增加 了一個(gè)恒定了一個(gè)恒定的靜壓。的靜壓。 由于它的存在，使得當(dāng)由于它的存在，使得當(dāng) H =0 時(shí)，時(shí)， p= -（ h2- h1 ）pg , 此時(shí)變送器的輸此時(shí)變送器的輸出必然小于出必然小于 4mA ，當(dāng)，當(dāng) H =Hmax時(shí)，變

14、送器的時(shí)，變送器的輸出也達(dá)不到輸出也達(dá)不到 20mA 。20零點(diǎn)遷移功能零點(diǎn)遷移功能o為了使變送器輸出與被測(cè)液位之間仍然保持無(wú)為了使變送器輸出與被測(cè)液位之間仍然保持無(wú)遷移情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系。就必須借助差壓變送器遷移情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系。就必須借助差壓變送器的零點(diǎn)遷移功能來(lái)抵消這靜壓力的影響，使得的零點(diǎn)遷移功能來(lái)抵消這靜壓力的影響，使得當(dāng)當(dāng) p =（h2 h1）g 時(shí)，變送器的輸時(shí)，變送器的輸出為出為 4mA 。o變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)負(fù)值，這變送器的起始輸入點(diǎn)由零點(diǎn)變?yōu)橐粋€(gè)負(fù)值，這種情況就是負(fù)遷移。種情況就是負(fù)遷移。21p 針對(duì)上述三種情況，如果選用的差壓變送器測(cè)量范圍為 0 5kPa ，且零

15、點(diǎn)通過(guò)遷移功能抵消的固定靜壓分別為 2kPa 和-2kPa，則這臺(tái)差壓變送器零點(diǎn)遷移特性曲線如圖 3-35 所示。 22二、二、物位檢測(cè)方法物位檢測(cè)方法o2.2磁浮子式液位計(jì)磁浮子式液位計(jì) 磁浮子式液位計(jì)是一種浮力式液位計(jì)，利用浮力原磁浮子式液位計(jì)是一種浮力式液位計(jì)，利用浮力原理，靠漂浮于液面上的浮子隨液面升降的位移反映液位理，靠漂浮于液面上的浮子隨液面升降的位移反映液位的變化。的變化。23磁浮子式磁浮子式液位越限報(bào)警液位越限報(bào)警采用圖采用圖3-373-37所示所示：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：上下限結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：上下限報(bào)警液位處裝兩個(gè)報(bào)警液位處裝兩個(gè)舌簧管，并由導(dǎo)線舌簧管，并由導(dǎo)線引出至報(bào)警裝置。引出至報(bào)警裝置。

16、24o磁浮子式就地指磁浮子式就地指示型液位計(jì)示型液位計(jì)o磁翻板液位計(jì)磁翻板液位計(jì)o磁滾柱液位計(jì)磁滾柱液位計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：將液體引入裝有磁將液體引入裝有磁浮子的鋼管內(nèi)，由浮子的鋼管內(nèi)，由連通器原理，內(nèi)外連通器原理，內(nèi)外液面一致。液面一致。同性相斥同性相斥 異性相吸異性相吸25o磁浮子式液位計(jì)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，顯示清晰直觀。主要用于中小容器和生產(chǎn)設(shè)備的液位或界面的測(cè)量。26o恒浮力法測(cè)量液位的原理：27二、二、物位檢測(cè)方法物位檢測(cè)方法o2.3、電容式物位計(jì)、電容式物位計(jì)工作原理工作原理電容式物位計(jì)是將被測(cè)介質(zhì)料位的變化轉(zhuǎn)化成電容量的變化，并通過(guò)對(duì)電容的檢測(cè)與轉(zhuǎn)換將其變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的電流信

17、號(hào)輸出。電容式物位計(jì)大致可分成三種工作方式。28RLHL29圖圖 （a）適用于立）適用于立式圓筒形導(dǎo)電容器，式圓筒形導(dǎo)電容器，非導(dǎo)電液體或固體非導(dǎo)電液體或固體粉末的物位測(cè)量。粉末的物位測(cè)量。在這種應(yīng)用中，器在這種應(yīng)用中，器壁為電容的外電極，壁為電容的外電極，沿軸線插入金屬棒，沿軸線插入金屬棒，作為內(nèi)電極。作為內(nèi)電極?？傠娙萦缮喜靠諝饪傠娙萦缮喜靠諝怆娙莺拖虏课锪想婋娙莺拖虏课锪想娙輼?gòu)成。容構(gòu)成。30圖圖 （b）適用于非金屬）適用于非金屬容器，物料為非導(dǎo)電性容器，物料為非導(dǎo)電性液體的液位的測(cè)量。液體的液位的測(cè)量。中心棒狀電極的外面套中心棒狀電極的外面套有同軸金屬筒，通過(guò)絕有同軸金屬筒，通過(guò)絕緣支

18、架固定，金屬筒的緣支架固定，金屬筒的上下開(kāi)口，使筒內(nèi)外的上下開(kāi)口，使筒內(nèi)外的液位相同。液位相同。中央圓棒與金屬套筒構(gòu)中央圓棒與金屬套筒構(gòu)成兩個(gè)電極，電容介質(zhì)成兩個(gè)電極，電容介質(zhì)為氣體和液體物料。這為氣體和液體物料。這樣電容與容器的形狀無(wú)樣電容與容器的形狀無(wú)關(guān)，只取決于液位的高關(guān)，只取決于液位的高低。低。31圖圖 （c）適用立式圓筒）適用立式圓筒形導(dǎo)電容器，且物料為形導(dǎo)電容器，且物料為導(dǎo)電性液體的液位測(cè)量。導(dǎo)電性液體的液位測(cè)量。中央圓棒電極包有絕緣中央圓棒電極包有絕緣材料，作為介質(zhì)，導(dǎo)電材料，作為介質(zhì)，導(dǎo)電液體和容器壁共同作為液體和容器壁共同作為外電級(jí)。外電級(jí)?？傠娙萦山^緣材料介電總電容由絕緣材

19、料介電常數(shù)和液位高度構(gòu)成。常數(shù)和液位高度構(gòu)成。32電容式物位計(jì)特點(diǎn)：電容式物位計(jì)特點(diǎn)：電容式物位計(jì)可測(cè)量液位、粉狀料位、也可測(cè)界電容式物位計(jì)可測(cè)量液位、粉狀料位、也可測(cè)界位，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝要求低等特點(diǎn)。位，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝要求低等特點(diǎn)。但當(dāng)被測(cè)介質(zhì)粘度較大時(shí)，液位下降后，電極表但當(dāng)被測(cè)介質(zhì)粘度較大時(shí)，液位下降后，電極表面仍會(huì)粘附一層被測(cè)介質(zhì)，從而造成虛假液位示面仍會(huì)粘附一層被測(cè)介質(zhì)，從而造成虛假液位示值，嚴(yán)重影響測(cè)量精度。值，嚴(yán)重影響測(cè)量精度。被測(cè)介質(zhì)的溫度、濕度等變化都能影響測(cè)量精度，被測(cè)介質(zhì)的溫度、濕度等變化都能影響測(cè)量精度，當(dāng)精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用修正措施。當(dāng)精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用

20、修正措施。33三、三、 其他物位測(cè)量?jī)x表其他物位測(cè)量?jī)x表1 超聲波物位儀表超聲波物位儀表n一般把超過(guò)一般把超過(guò)20kHz的聲波稱(chēng)為超聲波。聲頻越的聲波稱(chēng)為超聲波。聲頻越高，則發(fā)射的聲束越尖銳，方向性越強(qiáng)，但在介高，則發(fā)射的聲束越尖銳，方向性越強(qiáng)，但在介質(zhì)中衰減也越大。質(zhì)中衰減也越大。n超聲波物位儀表是基于回聲測(cè)距原理設(shè)計(jì)的，利超聲波物位儀表是基于回聲測(cè)距原理設(shè)計(jì)的，利用超聲波發(fā)射探頭發(fā)出超聲脈沖，發(fā)射波在料位用超聲波發(fā)射探頭發(fā)出超聲脈沖，發(fā)射波在料位或液位表面反射形成回波，由接收探頭將信號(hào)接或液位表面反射形成回波，由接收探頭將信號(hào)接收下來(lái)，測(cè)出超聲脈沖從發(fā)射到接受所需時(shí)間，收下來(lái)，測(cè)出超聲脈沖

21、從發(fā)射到接受所需時(shí)間，根據(jù)已知介質(zhì)中的波速就能計(jì)算出探頭到物位或根據(jù)已知介質(zhì)中的波速就能計(jì)算出探頭到物位或液位表面的距離，從而確定物位的高度。液位表面的距離，從而確定物位的高度。34H為傳播速度vvtH,2135o超聲波物位計(jì)的特點(diǎn)：n無(wú)可動(dòng)部件，換能器的振幅小，壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量；n不受介質(zhì)粘度的影響，并與介質(zhì)的介電常數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率等無(wú)關(guān)；n適合強(qiáng)腐蝕、高壓、有毒、高粘度液體的測(cè)量；不適宜被測(cè)液體中有氣泡和懸浮物，而且液面不能有很大的波動(dòng)；n測(cè)量精度受聲速的影響（聲速受溫度影響）。36三、三、 其他物位測(cè)量?jī)x表其他物位測(cè)量?jī)x表o2、核輻射式物位儀表、核輻射式物位儀表n核輻射式物位

22、儀表是根據(jù)被測(cè)物質(zhì)對(duì)放射線的吸收、核輻射式物位儀表是根據(jù)被測(cè)物質(zhì)對(duì)放射線的吸收、散射等特性而設(shè)計(jì)制造的。散射等特性而設(shè)計(jì)制造的。n不同的物質(zhì)對(duì)射線的吸收能力也不同，當(dāng)放射線穿過(guò)不同的物質(zhì)對(duì)射線的吸收能力也不同，當(dāng)放射線穿過(guò)一定的被測(cè)介質(zhì)時(shí)，由于介質(zhì)的吸收作用，會(huì)使射線一定的被測(cè)介質(zhì)時(shí)，由于介質(zhì)的吸收作用，會(huì)使射線的輻射強(qiáng)度隨著被測(cè)介質(zhì)的厚度而按指數(shù)衰減。所以的輻射強(qiáng)度隨著被測(cè)介質(zhì)的厚度而按指數(shù)衰減。所以只要測(cè)出通過(guò)介質(zhì)射線強(qiáng)度就可獲得物位高度。只要測(cè)出通過(guò)介質(zhì)射線強(qiáng)度就可獲得物位高度。n式中式中I為穿過(guò)厚度為為穿過(guò)厚度為X的物質(zhì)后的輻射強(qiáng)度；的物質(zhì)后的輻射強(qiáng)度；I0為射入為射入物質(zhì)前的輻射強(qiáng)度

23、；物質(zhì)前的輻射強(qiáng)度；為物質(zhì)的吸收系數(shù)為物質(zhì)的吸收系數(shù) ；H為介質(zhì)為介質(zhì)層厚度。層厚度。3738o核輻射式物位計(jì)的特點(diǎn)：核輻射式物位計(jì)的特點(diǎn)：n屬于非接觸測(cè)量，可用于高溫高壓、真空密封屬于非接觸測(cè)量，可用于高溫高壓、真空密封等各種容器中液體或固體物料的物位測(cè)量。等各種容器中液體或固體物料的物位測(cè)量。n可以適應(yīng)腐蝕、有毒、高粘度、爆炸性等各種可以適應(yīng)腐蝕、有毒、高粘度、爆炸性等各種困難介質(zhì)和高溫、高濕、多粉塵、強(qiáng)干擾等惡困難介質(zhì)和高溫、高濕、多粉塵、強(qiáng)干擾等惡劣的工作條件。劣的工作條件。n其放射性安全防護(hù)措施需按有關(guān)規(guī)范操作。其放射性安全防護(hù)措施需按有關(guān)規(guī)范操作。39課程小結(jié)物位測(cè)量：物位測(cè)量：p

24、了解了解各類(lèi)物位計(jì)的工作原理；各類(lèi)物位計(jì)的工作原理；p重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握靜壓式液位測(cè)量的基本原理和零點(diǎn)遷靜壓式液位測(cè)量的基本原理和零點(diǎn)遷移內(nèi)容，熟悉遷移概念、遷移量及判斷正、負(fù)移內(nèi)容，熟悉遷移概念、遷移量及判斷正、負(fù)遷移、會(huì)計(jì)算量程等。遷移、會(huì)計(jì)算量程等。40p作業(yè)題：做作業(yè)二（word附件2）41電信學(xué)院自動(dòng)化系先進(jìn)控制技術(shù)研究所電信學(xué)院自動(dòng)化系先進(jìn)控制技術(shù)研究所4242內(nèi)容簡(jiǎn)介過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)內(nèi)容簡(jiǎn)介：過(guò)程控制系統(tǒng)的理論分析和設(shè)計(jì)需要較多的數(shù)學(xué)知識(shí)，自動(dòng)化儀表在設(shè)計(jì)制造方面也有許多技術(shù)問(wèn)題值得探討。但是，對(duì)于工藝技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，主要關(guān)心的問(wèn)題是控制系統(tǒng)和儀表的基本原理及其應(yīng)用特性。

25、因此，過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)盡量避免繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，力求用簡(jiǎn)明扼要的文字和插圖使讀者對(duì)所學(xué)知識(shí)有更多的定性了解，通俗易懂，這是過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)的另一個(gè)特色。過(guò)程控制系統(tǒng)和儀表涉及的領(lǐng)域十分廣闊，研究?jī)?nèi)容也極其豐富。本著理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的原則，過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)在取材方面，不追求包羅萬(wàn)象、面面俱到，而是力爭(zhēng)把最基本、最常用的內(nèi)容都包含進(jìn)來(lái)。突出重點(diǎn)，注重實(shí)用是過(guò)程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)的第三個(gè)特色。 第第3版版2010-07第第2版版出版日期：出版日期：2006-08-01 4343目錄 第1篇 過(guò)程控制基礎(chǔ)知識(shí)第1章 緒論1.1 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化概述1.1.1

26、 生產(chǎn)過(guò)程及其特點(diǎn)1.1.2 生產(chǎn)過(guò)程對(duì)控制的要求1.1.3 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展歷程1.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及分類(lèi)1.2.1 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成1.2.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的分類(lèi)1.3 過(guò)程控制系統(tǒng)的方塊圖與工藝控制流程圖1.3.1 過(guò)程控制系統(tǒng)的方塊圖1.3.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的工藝控制流程圖1.4 過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和性能指標(biāo)1.4.1 過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程1.4.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)習(xí)題第2章 被控對(duì)象的特性2.1 概述2.1.1 基本概念2.1.2 被控對(duì)象的階躍響應(yīng)特性2.2 被控對(duì)象特性的數(shù)學(xué)描述2.2.1 一階對(duì)象的機(jī)理建模及特性分析2.2.2 二階對(duì)象的機(jī)理建模及特性

27、分析2.2.3 純滯后對(duì)象的機(jī)理建模及特性分析2.3 被控對(duì)象的實(shí)驗(yàn)測(cè)試建模2.3.1 階躍響應(yīng)曲線的獲取2.3.2 一階純滯后對(duì)象特性參數(shù)的確定2.3.3 二階對(duì)象特性參數(shù)的確定習(xí)題 第2篇 過(guò)程自動(dòng)化裝置第3章 過(guò)程測(cè)量?jī)x表 3.1 測(cè)量?jī)x表中的基本概念3.1.1 測(cè)量過(guò)程及測(cè)量?jī)x表3.1.2 檢測(cè)系統(tǒng)的基本特性及性能指標(biāo) 3.2 溫度測(cè)量3.2.1 概述3.2.2 熱電偶溫度計(jì)3.2.3 熱電阻溫度計(jì)3.2.4 溫度測(cè)量?jī)x表的選用3.2.5 溫度交迭器3.2.6 一體化溫度變送器3.2.7 智能溫度變送器 3.3 壓力測(cè)量3.3.1 概述3.3.2 彈性式壓力表3.3.3 電容武壓力變送

28、器3.3.4 擴(kuò)散硅壓力變送器3.3.5 智能差壓變送器3.3.6 壓力表的選擇和使用 3.4 流量測(cè)量3.4.1 概述3.4.2 差壓式流量計(jì)3.4.3 容積式流量計(jì)3.4.4 浮子式流量計(jì)3.4.5 電磁流量計(jì)3.4.6 渦街流量計(jì)4444 3.5 物位測(cè)量3.5.1 概述3.5.2 靜壓式液位計(jì)3.5.3 磁浮子式液位計(jì)3.5.4 電容武物位計(jì)3.5.5 其他物位測(cè)量?jī)x表 3.6 顯示儀表3.6.1 概述3.6.2 模擬式顯示儀表3.6.3 數(shù)字式顯示儀表3.6.4 智能化、數(shù)字化記錄儀習(xí)題 第4章 過(guò)程控制儀表4.1 基本控制規(guī)律4.1.1 位式控制4.1.2 比例控制4.1.3 比例

29、積分控制4.1.4 比例微分控制4.1.5 比例積分微分控制4.2 DDZ一型調(diào)節(jié)器4.2.1 主要功能4.2.2 構(gòu)成原理4.3 可編程調(diào)節(jié)器4.3.1 KMM可編程調(diào)節(jié)器的構(gòu)成4.3.2 KMM可編程調(diào)節(jié)器的主要功能4.3.3 正面板和側(cè)面板 4.4 可編程控制器4.4.1 可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展4.4.2 可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合4.4.3 可編程控制器的構(gòu)成、分類(lèi)及工作過(guò)程4.4.4 可編程控制器的編程語(yǔ)言4.4.5 可編程控制器選型基本原則4.4.6 松下FPI可編程控制器習(xí)題第5章 過(guò)程執(zhí)行儀表5.1 概述5.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)5.2.1 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5.2.2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5.3 調(diào)節(jié)

30、機(jī)構(gòu)5.3.1 常用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及特點(diǎn)5.3.2 流量系數(shù)與可調(diào)比5.3.3 流量特性5.4 電一氣轉(zhuǎn)換器和閥門(mén)定位器5.4.1 電一氣轉(zhuǎn)換器5.4.2 閥門(mén)定位器的主要用途5.4.3 電一氣閥門(mén)定位器習(xí)題4545 第3篇 垃程控制系統(tǒng) 第6章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)6.1 概述6.2 被控變量的選擇6.3 操縱變量的選擇6.3.1 對(duì)象靜態(tài)特性對(duì)控制質(zhì)量的影響6.3.2 對(duì)象動(dòng)態(tài)特性對(duì)控制質(zhì)量的影響6.3.3 選擇操縱變量的原則6.4 控制系統(tǒng)中盼測(cè)量變送問(wèn)題6.4.1 測(cè)量變送問(wèn)題對(duì)控制質(zhì)量的影響6.4.2 克服測(cè)量變送問(wèn)題的措施6.5 執(zhí)行器的選擇6.5.1 閥流量特性的選擇6.5.2 執(zhí)行器開(kāi)閉形式的選擇6.6 控制器的選擇6.6.1 控制規(guī)律的選擇6.6.2 控制器正反作用的確定6.7 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及控制器參數(shù)的整定6.7.1 控制系統(tǒng)的投運(yùn)6.7.2 控制器參數(shù)的整定習(xí)題第7章 復(fù)雜控制系統(tǒng)7.1 串級(jí)控制系統(tǒng)7.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程7.1.3 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合7.1.4 串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題7.1.5 串級(jí)控制系統(tǒng)的整定 7.2 比值控制系統(tǒng)7.2.1 概述7.2.2 比值控制系統(tǒng)的類(lèi)型7.3 前饋控制系統(tǒng)7.3.1 概述7.3.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式7.3.3 前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用7.4 均