化工儀表及自動化(共21頁)

1、 自動(zdng)控制系統(tǒng)基本概念控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的 4 個基本(jbn)環(huán)節(jié)：被控對象、檢測儀表(測量變送環(huán)節(jié))、控制器、執(zhí)行器液位自動控制系統(tǒng)方框圖幾個常用術(shù)語：（1）被控對象需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器叫做被控對象，簡稱對象。（2）被控變量（y）對象內(nèi)要求保持恒定數(shù)值（或按規(guī)律變化）的物理量。是對象的輸出（3）操縱變量用以使被控變量保持一定數(shù)值，具體實(shí)現(xiàn)控制作用的變量叫做操縱變量。（4）干擾(f)除操縱變量,作用于對象并引起被控變量變化的其他因素.（5）給定值工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值。（6）偏差設(shè)定值與測量值之差。e=x-z (7) 控制器根據(jù)偏差信號大小，按

2、一定規(guī)律運(yùn)算后，發(fā)出信號p送至控制閥，使控制閥的開度發(fā)生變化，從而改變操縱變量以克服干擾對被控變量的影響。（8）操縱介質(zhì)或操縱劑用來實(shí)現(xiàn)控制作用的物料，如流過控制閥的流體。系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求:自動控制系統(tǒng)的（最）基本要求是系統(tǒng)運(yùn)行必須是穩(wěn)定的.反饋:是控制系統(tǒng)的輸出（即被控變量）通過測量變送返回到控制系統(tǒng)的輸入端，并與設(shè)定值比較的過程。負(fù)反饋:z取負(fù)值，使原來信號減弱，結(jié)果使系統(tǒng)的輸出減小的反饋類型。e=x- z正反饋:z取正值，是原來信號加強(qiáng)，結(jié)果使系統(tǒng)的輸出增加的反饋類型。e=x+z閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件是負(fù)反饋?zhàn)詣涌刂葡到y(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。與自動檢測、自動操作等開環(huán)

3、系統(tǒng)比較最本質(zhì)的區(qū)別就在于自動控制系統(tǒng)有負(fù)反饋。為什么自動控制系統(tǒng)都采用負(fù)反饋？因?yàn)楫?dāng)被控變量y受干擾影響而升高時，只有負(fù)反饋才能使反饋信號z升高，經(jīng)過比較到控制器的偏差信號e將降低，控制器發(fā)出信號使控制閥的開度發(fā)生變化，變化的方向?yàn)樨?fù)，從而使被控變量下降回給定值，達(dá)到控制目的。如果采用正反饋，z亦升高，控制閥使被控變量進(jìn)一步升高，而且只要有一點(diǎn)微小偏差，控制作用會使偏差越來越大，直至被控變量超出了安全范圍而破壞生產(chǎn)。所以控制系統(tǒng)絕對不能單獨(dú)采用正反饋。正作用與反作用正作用環(huán)節(jié)：輸出信號隨輸入信號的增加而增加的環(huán)節(jié)。反作用環(huán)節(jié)：輸出信號隨輸入信號的增加而減小的環(huán)節(jié)。例如：對于控制器來說，測量值

4、增大(zn d)，輸出增大，稱為正作用控制器能否構(gòu)成(guchng)負(fù)反饋系統(tǒng)和系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的特性有關(guān)自動(zdng)控制系統(tǒng)的分類：按照需要控制的給定值是否/如何變化來分類1、定值控制系統(tǒng)：給定值是由工藝要求給出的不變常數(shù);通常要求被控變量盡量與給定值一致。2、隨動控制系統(tǒng)：給定值隨時間不斷發(fā)生變化;通常要求被控變量與給定值一起變化。（某些比例控制系統(tǒng)）3、程序控制系統(tǒng)：（順序控制系統(tǒng)）給定值是一個已知時間函數(shù)；即生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)按一定時間程序變化。靜態(tài)：被控變量不隨時間變化的平衡狀態(tài)（不是靜止）。動態(tài)：被控變量隨時間變化的不平衡狀態(tài)。過渡過程：受到干擾作用后系統(tǒng)失穩(wěn)，在控制系統(tǒng)的作用下，被控變

5、量回復(fù)到新的平衡狀態(tài)的過程。/系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程。階躍干擾：在某一瞬間t0干擾突然階躍式地加入系統(tǒng)，并保持在這個幅值。階躍干擾比較突然、危險、對控制系統(tǒng)的影響也最大。a非周期衰減過程b衰減振蕩過程(希望的)c等幅振蕩過程？一般是不允許的；除開關(guān)量控制回路d發(fā)散振蕩過程 Xe單調(diào)發(fā)散過程 X階躍干擾作用下的過度過程基本形式：控制系統(tǒng)的控制指標(biāo)階躍干擾作用下的過渡過程（設(shè)定值固定，加階躍干擾）定值系統(tǒng)最大偏差：B+C被控變量偏離給定制的最大值，以A表示小一些好超調(diào)量B: B 第一個峰值與新穩(wěn)態(tài)值之差衰減比： n=B/B習(xí)慣上表示為n:1表示衰減程度，是前后相鄰兩峰值的比，

6、n取410為宜余差: C 新穩(wěn)態(tài)值與給定(i dn)值之間的偏差，可正可負(fù)，越小越好過渡(gud)時間：t3干擾(gnro)發(fā)生至重新建立平衡時過渡過程所經(jīng)歷的時間，在穩(wěn)態(tài)值（給定值）的+-5%范圍內(nèi)認(rèn)為已達(dá)新穩(wěn)態(tài)值。振蕩周期：t2-t1兩波峰（或波谷）之間的間隔時間到數(shù)為振蕩頻率越短越好影響控制指標(biāo)的主要因素固定因素：被控對象特性、測量儀表特性、執(zhí)行器特性補(bǔ)償因素：控制器特性這是自動控制的主要研究內(nèi)容工藝管道及控制流程圖（P&ID）圖形符號檢測點(diǎn)一般是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的連接線的起點(diǎn)連接線儀表字母代號字母編號寫在圓圈的上半部。第一位字母表示被測變量后繼字母表示儀表的功能數(shù)

7、字編號寫在圓圈的下半部。第一位數(shù)字表示段號后續(xù)數(shù)字(二位或三位數(shù)字)表示儀表序號字母第一位字母后繼字母C電導(dǎo)率控制（調(diào)節(jié)）L物位P壓力或真空I電流指示R放射性記錄或打印T溫度傳送過程特性及其數(shù)學(xué)模型對象特性：是指用數(shù)學(xué)方法來描述對象輸入量與輸出量之間的關(guān)系(數(shù)學(xué)模型)。即對象受到e后，y是如何變化的、變化量為多少數(shù)學(xué)模型：對象特性的數(shù)學(xué)描述被控變量看作對象的輸出量，也叫輸出變量；干擾作用和控制作用看作對象的輸入量，也叫輸入變量?？刂仆ǖ溃嚎刂谱兞恐帘豢刈兞康男盘柭?lián)系。干擾通道：干擾至被控變量的信號聯(lián)系通道。數(shù)學(xué)模型的表示方法：非參量模型和參量模型1.非參量(cnling)模型：采用曲線(qxi

8、n)、表格等形式(xngsh)表示。特點(diǎn)：形象、清晰；缺乏數(shù)學(xué)方程的解析性質(zhì)（必要時須進(jìn)行數(shù)學(xué)處理獲得參量模型）。常用的描述形式：階躍反應(yīng)曲線、矩形脈沖反應(yīng)曲線、頻率特性曲線等2.參量模型：數(shù)學(xué)模型用數(shù)學(xué)方程式描述。常用的描述形式：微分方程式(組)*、傳遞函數(shù)*、頻率特性等對象數(shù)學(xué)模型的建立建模的方法：機(jī)理建模、實(shí)驗(yàn)建模、混合建模機(jī)理建模根據(jù)對象或生產(chǎn)過程得內(nèi)部機(jī)理，寫出物料、能量平衡、化學(xué)反應(yīng)、傳熱傳質(zhì)等基本方程，從理論上來推導(dǎo)建立數(shù)學(xué)模型。由于工業(yè)對象往往非常復(fù)雜，很難完全掌握系統(tǒng)內(nèi)部的精確關(guān)系式。需要引入恰當(dāng)?shù)暮喕⒓僭O(shè)等處理。因此機(jī)理建模僅適用于部分相對簡單的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)建模人為施加輸入

9、作用（輸入量），用儀表記錄表征對象特性的物理量（輸出量）隨時間變化的規(guī)律，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或曲線，表示對象特性。這種應(yīng)用對象輸入輸出的實(shí)測數(shù)據(jù)來決定其模型的方法，通常稱為系統(tǒng)辨識，其主要特點(diǎn)是把被研究的對象視為一個黑箱子?；旌辖C(jī)理建模與實(shí)驗(yàn)建模結(jié)合起來，稱為混合建模。先由機(jī)理分析的方法提供數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)形式，然后對其中某些未知的或不確定的參數(shù)利用實(shí)測的方法給予確定。已知模型結(jié)構(gòu)實(shí)測數(shù)據(jù)來確定數(shù)學(xué)表達(dá)式中某些參數(shù)的方法，稱為參數(shù)估計。1.一階線性對象（1）水槽對象（2）RC電路K放大系數(shù)，在階躍輸入作用下，對象輸出達(dá)到新的穩(wěn)定值時，輸出變化量與輸入變化量之比，也稱靜態(tài)增益。K越大，表示輸入量對

10、輸出量的影響越大。T時間常數(shù)，在階躍輸入作用下，對象輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值63.2所需要的時間，T是反映響應(yīng)變化快慢或響應(yīng)滯后的重要參數(shù)。用T表示的響應(yīng)滯后稱容量滯后。T大，反應(yīng)慢，難以控制；T小，反應(yīng)快。2.積分對象積分對象：對象的輸出與輸入對時間的積分成比例的關(guān)系。使用泵輸出的儲槽具有(jyu)積分特性。二階線性對象(duxing)對象特性的實(shí)驗(yàn)(shyn)測取方法：階躍反應(yīng)曲線法矩形脈沖法： t0突然加一干擾，幅值A(chǔ)，t1除去干擾，所得輸出量與時間變化規(guī)律放大系數(shù)KK在數(shù)值上等于對象重新穩(wěn)定后的輸出變化量與輸入變化量之比如果有一定的輸入變化量Q1，通過對象就被放大了K倍變?yōu)檩敵鲎兓縣K越大，表

11、示對象的輸入量有一定變化時，對輸出量的影響越大，被控變量對這個量的變化就越靈敏（控制能力強(qiáng)）Kf越大干擾f對被控變量y的影響越靈敏。在設(shè)計控制系統(tǒng)時，應(yīng)合理地選擇KO使之大些，抗干擾能力強(qiáng)，太大會引起系統(tǒng)振蕩。物理意義：K是對象受到階躍輸入作用后，被控變量新的穩(wěn)態(tài)值與所加的輸入量之比，表示對象受到輸入作用后，重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的性能，是不隨時間而變的，所以是對象的靜態(tài)性能。時間常數(shù)T時間常數(shù)：在階躍輸入作用下，對象輸出達(dá)到最終穩(wěn)態(tài)值的63.2所需要的時間。T大反應(yīng)慢，難以控制；T小反應(yīng)快。一般情況希望TO小些，但不能太小，Tf大些。物理意義：對象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始速度變化

12、，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間就是時間常數(shù)。初始速度：t=0是液位變化的初始速度滯后時間t滯后現(xiàn)象：對象在受到輸入作用后，被控變量卻不能立即而迅速地變化。（1）純滯后（傳遞滯后）由于介質(zhì)的輸送需要一段時間而引起的。產(chǎn)生純滯后的原因：物料輸送等中間過程產(chǎn)生測量點(diǎn)選擇不當(dāng)?shù)仍颉？刂仆ǖ兰儨髮刂瓶隙ú焕?；干擾通道的純滯后對系統(tǒng)響應(yīng)影響不大，因?yàn)楦蓴_本身是不確定的，可以在任何時間出現(xiàn)。在工藝設(shè)計時，應(yīng)盡量減少或避免純滯后時間。如：簡化工藝、減少不必要的環(huán)節(jié)，以利于減少控制通道的滯后時間；在選擇控制閥與檢測點(diǎn)的安裝位置時，應(yīng)選取靠近控制對象的有利位置。（2）容量滯后有些對象在受到階躍輸入(shr)作用

13、x后，被控(bi kn)變量y開始變化很慢，后來才逐漸加快，最后(zuhu)又變慢直至逐漸接近穩(wěn)定值，這種現(xiàn)象叫容量滯后或過度滯后。容量滯后一般是由于物料或能量的傳遞需要通過一定阻力而引起的。第三章檢測儀表與傳感器（填選）絕對誤差儀表測得的測量值與被測真值之差由于真值在理論上是無法真正獲取，因此，測量誤差就是指檢測儀表（精度較低）和標(biāo)準(zhǔn)表（精度較高）在同一時刻對同一被測變量進(jìn)行測量所得到的2個讀數(shù)之差。即：x0 標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)相對誤差：某點(diǎn)的絕對誤差與標(biāo)準(zhǔn)表在這一點(diǎn)的指示值之比相對百分誤差：測量儀表的性能指標(biāo)1.精確度（精度）在儀表中，通常以最大相對百分誤差來衡量儀表的精確度、精度等級。允=儀表允

14、許的最大絕對誤差測量范圍上限-測量范圍下限100%儀表的精度等級是指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對百分誤差去掉“”、“”號，即可確定儀表精度等級。按照國家統(tǒng)一規(guī)定所劃分的儀表精度等級有：0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。儀表的精度等級是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。精度等級數(shù)值越小，表示儀表的精確度越高。精度等級數(shù)值小于等于0.05的儀表通常用來作為標(biāo)準(zhǔn)表，而工業(yè)用表的精度等級數(shù)值一般大于等于0.5。工藝要求的允許誤差儀表的允許誤差校驗(yàn)所得到的相對百分誤差變差在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對被測變量在全量程范圍內(nèi)正反行程測量時，

15、對應(yīng)于同一被測值的儀表輸出可能不等，二者之差的絕對值即為變差。變差的大小，根據(jù)在同一被測值下正反特性間儀表輸出的最大絕對誤差和測量儀表量程之比的百分?jǐn)?shù)來表示：3、靈敏度和分辨力靈敏(ln mn)度是表征檢測儀表對被測量變化的靈敏程度，它是指儀表輸出變化量和輸入變化量之比，即靈敏度y/x分辨力分辨力又稱為靈敏限，是儀表輸出能響應(yīng)(xingyng)和分辨的最小輸入變化量，它也是靈敏度的一種反映。反應(yīng)時間衡量(hng ling)儀表能不能盡快反映出參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。反應(yīng)時間長，說明儀表需要較長時間才能給出準(zhǔn)確的指示值，不宜用來測量變化頻繁的參數(shù)。儀表的輸出信號（即指示值）由開始變化到新穩(wěn)態(tài)值的63

16、.2所用的時間，可用來表示反應(yīng)時間，也有用變化到新穩(wěn)態(tài)值的95所用的時間來表示反應(yīng)時間的。6線性度表征儀表的輸出量和輸入量的實(shí)際對應(yīng)關(guān)系與理論直線的吻合程度。根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同，一般分為四類：(1) 液柱式壓力檢測一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進(jìn)行測量。(2) 彈性式壓力檢測根據(jù)彈性元件受力變形的位移進(jìn)行測量。彈簧管/膜片/波紋管(3) 電氣式壓力檢測利用敏感元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量的。電勢、電阻。(4) 活塞式壓力檢測根據(jù)液壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進(jìn)行測量。測量精度很高，允許誤差可以小到0.050.02。標(biāo)準(zhǔn)儀表。

17、液柱式壓力檢測以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)，常用于較低壓力、負(fù)壓或壓差的檢測。特點(diǎn)：直觀、可靠、準(zhǔn)確度較高。 U形管只能測量較低的壓力或差壓。易破損，只能進(jìn)行現(xiàn)場指示。二、彈簧管和彈簧管壓力表彈簧管橫截面呈橢圓形或扁圓形，彎成圓弧狀（中心角常為270）的空心管子。管子的一端為封閉作為自由端，另一端為開口作為固定端。被測壓力介質(zhì)從開口端進(jìn)入，使自由端產(chǎn)生位移，同時改變其中心角。位移量（中心角改變量）和所加壓力有函數(shù)關(guān)系三、電氣式壓力計將壓力轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行傳輸及顯示的儀表測量范圍廣：710-5Pa500MPa; 誤差0.2%；遠(yuǎn)傳；聯(lián)機(jī)。5種類型：霍爾片式壓力傳感器根據(jù)霍爾效應(yīng)制成，將壓力所引起的彈性

18、元件的位移轉(zhuǎn)換成霍爾電勢，從而實(shí)現(xiàn)壓力的測量。霍爾元件(yunjin)+彈簧(tnhung)管 = 霍爾片式彈簧(tnhung)管壓力傳感器。壓力作用下，彈簧管自由端產(chǎn)生位移，因而改變了霍爾片在非均勻磁場中的位置，使產(chǎn)生的霍爾電動勢與被測壓力成正比。應(yīng)變片式壓力傳感器當(dāng)電阻體受外力作用時，其長度、截面積或電阻率會發(fā)生變化，其阻值也會發(fā)生變化。這種因尺寸變化引起阻值變化稱為應(yīng)變效應(yīng)（l/s）電阻應(yīng)變片多以金屬材料為主，一般和彈性元件一起使用。結(jié)論：應(yīng)變片式壓力檢測儀表具有較大的測量范圍，被測壓力可達(dá)幾百M(fèi)Pa；并具有良好的動態(tài)性能，適用于快速變化的壓力測量。應(yīng)變片式壓力檢測儀表仍有比較明顯的溫漂

19、和時漂，因此，該表較多用于一般要求的動態(tài)壓力檢測，測量精度一般在0.51.0左右。應(yīng)用：氣動壓力監(jiān)測；氣象觀察室控制；汽車剎車系統(tǒng)監(jiān)測；軍用和商用航行器壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)構(gòu)成，壓力變化時，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號。結(jié)論：主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，結(jié)構(gòu)簡單；核心：既是彈性元件又是壓敏元件的單晶硅膜片;擴(kuò)散電阻的靈敏系數(shù)是金屬應(yīng)變片的幾十倍，能直接測量出微小的壓力;具有良好的動態(tài)響應(yīng)，遲滯小，可測量幾千赫茲乃至更高的脈動壓力;應(yīng)用十分廣泛的一類壓力傳感器。測量范圍：05kPa60MPa缺點(diǎn)：擴(kuò)散電阻存在溫度效應(yīng)，

20、易受環(huán)境溫度的影響.力矩平衡式壓力傳感器是一種典型的自平衡檢測儀表，利用負(fù)反饋的工作原理，測量精度0.5級。當(dāng)變送器結(jié)構(gòu)及電磁特性確定后，K為一常數(shù)。說明當(dāng)矢量機(jī)構(gòu)的確定后，變送器的輸出電流I0與輸入壓力P成對應(yīng)關(guān)系。5）電容式壓力傳感器電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件。主要包括測量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分：原理：電容變化通過轉(zhuǎn)換/放大，輸出420mA的直流電信號。尺寸緊湊，密封性與抗振性好，測量精度相應(yīng)提高，可達(dá)0.2級。壓力計的選用和安裝量程測量穩(wěn)定壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的2/3測量脈動壓力：最大工作壓力Pim ax不超過上限值Pmax的1/2測量高壓壓力

21、：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的3/5最小工作(gngzu)壓力Pim in不低于儀表(ybio)滿量程的1/3在選用儀表量程時，應(yīng)采用相應(yīng)(xingyng)規(guī)程或者標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。儀表精度實(shí)際被測壓力允許的最大絕對誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差。堅(jiān)持節(jié)約的原則，只要測量精度能滿足生產(chǎn)的要求，就不必追求用過高精度的儀表。選擇合適壓力表步驟：儀表量程選擇、檢驗(yàn)量程下限、最大相對百分誤差：儀表類型儀表的材料壓力檢測的特點(diǎn)是壓力敏感元件與被測介質(zhì)直接接觸。對腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類的彈性/敏感元件；氨用壓力表則不允許采用銅或銅合金；氧用壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上與普通壓力表相同，但要禁油。

22、上述選型原則也適用于差壓、流量、液位等其它檢測儀表的選型輸出信號類型只需觀察壓力變化：可選彈簧管壓力表、液柱式壓力計等直接指示型；如需將壓力信號遠(yuǎn)傳：可選電氣式壓力檢測儀表；檢測快速變化的壓力信號：選電氣式壓力檢測儀表，如壓阻式壓力傳感器；如控制系統(tǒng)要求能進(jìn)行數(shù)字量通信：可選用智能式壓力檢測儀表。使用環(huán)境對爆炸性較強(qiáng)的環(huán)境，在使用電氣壓力儀表時，應(yīng)選擇防爆型；對溫度特別高或特別低的環(huán)境，應(yīng)選擇溫度系數(shù)小的敏感元件。壓力計的安裝：(1) 一般壓力測量儀表的安裝無論選用何種壓力儀表和何種安裝方式，安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：壓力儀表必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能安裝；壓力儀表的連接處，應(yīng)根據(jù)壓力的高低和被測介質(zhì)性質(zhì)

23、，選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈，以防泄漏；壓力儀表盡可能安裝在室溫，相對濕度小于80，振動小，灰塵少，沒有腐蝕性物質(zhì)的地方,對于電氣式壓力儀表應(yīng)盡可能避免受到電磁干擾；壓力儀表應(yīng)垂直安裝。安裝高度應(yīng)與人的視線齊平，對于高壓壓力儀表，其安裝高度應(yīng)高于人的頭部；測量液體或蒸汽介質(zhì)壓力時，應(yīng)避免液柱產(chǎn)生的誤差，壓力儀表應(yīng)安裝在與取壓口同一水平的位置上，否則必須對壓力儀表的示值進(jìn)行修正；導(dǎo)壓管的粗細(xì)一般為610mm,長度盡可能短,否則會引起測量遲緩;壓力儀表與取壓口之間應(yīng)安裝切斷閥，以便維修。(2) 測量特殊介質(zhì)時的壓力測量儀表安裝測量高溫（60以上）流體介質(zhì)的壓力時，為防止熱介質(zhì)與彈性元件直接接觸，壓

24、力儀表之前應(yīng)加裝U形管或盤旋管等形式的冷凝器。測量腐蝕性介質(zhì)的壓力時，除選用有防腐能力的儀表，還應(yīng)加裝隔離裝置,利用隔離罐中的隔離液將被測介質(zhì)和彈性元件隔離開來,如圖(c)、(d)測量波動劇烈（如泵）的壓力時，應(yīng)在壓力儀表之前加裝針形閥和緩沖器，必要時還應(yīng)加裝阻尼器，如圖(e) 測量粘性大或易結(jié)晶的介質(zhì)壓力時，應(yīng)安裝隔離罐，使罐內(nèi)和導(dǎo)壓管內(nèi)充滿隔離液，必要時可采取保溫措施，如圖(f) 測量含塵介質(zhì)壓力時，最好安裝一個除塵器，如圖(g)測量高壓流體介質(zhì)的壓力時，安裝時壓力儀表表殼應(yīng)朝向墻壁(qingb)或者無人通過之處，以防發(fā)生意外。結(jié)論(jiln)：對被測介質(zhì)(jizh)的不同性質(zhì)，要采取相應(yīng)

25、的防熱、防腐、防凍、防堵和防塵等措施。流量檢測及儀表流量檢測的主要方法和分類就測量原理而言，可分直接測量法和間接測量法2類. 除了橢圓齒輪流量計、科里奧利力質(zhì)量流量計之外， 其它均基于間接法來流量測量。一、差壓式流量計流束收縮使流速加快、靜壓力降低，在阻力件前后產(chǎn)生較 大的壓差(節(jié)流現(xiàn)象)。原理：壓差流速流體的流量。 阻力件=節(jié)流件節(jié)流現(xiàn)象：流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。節(jié)流原理：流動流體的能量有兩種形式：靜壓能和動能。這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。 節(jié)流件：使管道中流體產(chǎn)生局部收縮的元件，孔板、噴嘴、文丘里管。過程：p50

26、差壓式流量計原理總結(jié)：差壓式流量計的使用特點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的特點(diǎn)，適于大流量的測量；孔板測量的壓損大，當(dāng)不允許有較大的管道壓損時，便不宜采用；標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和文丘里管的壓損較孔板為小，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅適于管道D大于50mm，雷諾數(shù)在104105以上的流體；差壓式流量計的使用要求流體應(yīng)當(dāng)清潔，充滿全部管道，不發(fā)生相變；為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段；節(jié)流裝置經(jīng)過長時間的使用，會因物理磨損或化學(xué)腐蝕，造成幾何形狀和尺寸的變化，從而引起測量誤差，因此需及時檢查、維修和更換。轉(zhuǎn)子流量計小流量的測量，特別適宜于測量50mm

27、以下管道，測量的流量可小到每小時幾升。 轉(zhuǎn)子流量計主要由兩個部分組成： 一是由下往上逐漸擴(kuò)大的錐形管(4030)， 二是放在錐形管內(nèi)可自由運(yùn)動的轉(zhuǎn)子。流體由下端進(jìn)入，流經(jīng)環(huán)隙，從上端流出。平衡狀態(tài)：轉(zhuǎn)子受到向上的力轉(zhuǎn)子重量流體對轉(zhuǎn)子的浮力，轉(zhuǎn)子停浮在一定高度上。重新平衡：若流量(liling)突然由小變大。平衡位置的高低(god)h 與被測介質(zhì)的流量(liling)大小相對應(yīng)。 轉(zhuǎn)子流量計的特點(diǎn) 主要適合檢測中小管徑、較低雷諾數(shù)的中小流量； 結(jié)構(gòu)簡單, 工作可靠，儀表前直管段長度要求不高； 流量計的精度土2，量程比可達(dá)10：1； 流量計的測量精度易受被測介質(zhì)密度、粘度、溫度、壓力、安裝質(zhì)量等的

28、影響。錐形管采用透明材料，刻有讀數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)子高度讀取讀數(shù)。 轉(zhuǎn)子流量計用于就地指示。對配有電遠(yuǎn)傳裝置的轉(zhuǎn)子流量計，也可以把反應(yīng)流量大小的h轉(zhuǎn)換為電信號。 橢圓齒輪流量計直接測量原理：“一碗一碗”計量 轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，排出四個由橢圓齒輪與外殼圍成的半月形空腔的流體體積(4V)。只要測出流量計的轉(zhuǎn)速n就可以計算出被測流體的流量 特點(diǎn)和要求：計量精度高，一般可達(dá)0.20.5級，有的甚至能達(dá)到0.1級一般只適用于10150mm的中小口徑。容積式流量計對被測流體的粘度變化不敏感，特別適合于測量高粘度的流體（例如重油、樹脂等）甚至糊狀物的流量。由于受零件變形的影響，一般不宜在高溫或低溫下使用。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加

29、工難，成本高。渦輪流量計原理：流體沖擊葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化。特點(diǎn)和要求：流量與渦輪轉(zhuǎn)速之間成線性關(guān)系，量程比一般為1O：1；渦輪流量計的測量精度較高，可達(dá)到0.5級以上；反應(yīng)迅速，可測脈動流量；輸出電頻率信號便于遠(yuǎn)傳。主要用于中小口徑的流量檢測；流量計水平安裝，前后需一定長度的直管段，一般上、下游側(cè)的直管段長度要求在10D和5D以上；常溫下用水標(biāo)定，當(dāng)介質(zhì)的密度和粘度發(fā)生變化時需重新標(biāo)定或進(jìn)行補(bǔ)償。電磁流量計原理：導(dǎo)體切割磁力線，會產(chǎn)生電動勢。在管道直徑D已確定，磁場強(qiáng)度B維持不變時，流體的體積流量與磁感應(yīng)電勢成線性關(guān)系。 適用場合：可以檢測具有一定導(dǎo)電率的酸、堿

30、、鹽溶液、腐蝕性液體的測量，不能檢測氣體、蒸汽和非導(dǎo)電液體的流量。 特點(diǎn)：導(dǎo)管內(nèi)無可動或突出部件，壓力損失極??；只要是導(dǎo)電的，被測流體可以是含有顆粒、懸浮物等，也可以是腐蝕性物質(zhì)；流量計的輸出電流與體積流量成線性關(guān)系，不受液體的T、P、粘度等參數(shù)的影響；測量口徑范圍大，特別適用于lm以上口徑的水流量測量；測量精度一般優(yōu)于0.5級；電磁流量計反應(yīng)迅速，可以測量脈動流量；主要缺點(diǎn)： 被測流體必須是導(dǎo)電的，不能小于水的 電導(dǎo)率； 不能測量氣體(qt)、蒸汽和石油制品等流量； 由于襯里(chn l)材料的限制，一般使用溫度為0200； 因電極嵌在測量(cling)導(dǎo)管上，工作壓力一般0.25MPa。漩

31、渦流量計原理：把一個漩渦發(fā)生體（非流線型柱狀物）垂直插在管道中，當(dāng)流體繞過它時會在其左右兩側(cè)后方交替產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向相反的漩渦，形成渦列，該漩渦列稱為卡曼渦街。旋渦產(chǎn)生的頻率f與流體的平均流速v成正比，測f可求得體積流量Q。特點(diǎn)和要求：渦街流量計輸出信號（頻率）不受流體物性和組分變化的影響，在一定的Re范圍內(nèi)，幾乎不受流體的T、P、粘度等變化的影響，故用水或空氣標(biāo)定的漩渦流量計可用于其他液體和氣體的流量測量而不需標(biāo)定；管道內(nèi)無可動部件，使用壽命長，壓力損失??；測量精度高（約為士0.51），量程比20:1；尤其適用于大口徑管道的流量測量。但是流量計安裝時要求有足夠的直管段長度，上游和下游的直管段分別

32、要求不少于2OD和5D。用來測量各種管道中的液體、氣體和蒸汽的流量。其它科里奧利力質(zhì)量流量計原理：使水由一端流入，另一端流出。當(dāng)右左擺動時，它將發(fā)生扭曲。扭曲的方向總是出水側(cè)的擺動早于入水側(cè)；隨著質(zhì)量流量的增加，出水側(cè)擺動相位超前于入水側(cè)更多。 檢測原理：利用兩管的擺動相位差來反映質(zhì)量流量，此相位差的大小與質(zhì)量流量成正比 特點(diǎn)和要求：測量精度較高，用于粘度/密度相對較大的單相/混相流體的流量測量；由于結(jié)構(gòu)等原因，這種流量計適用于中小尺寸的管道的流量檢測。 物位檢測及儀表幾個概念：在容器中液體介質(zhì)的高低叫液位；容器中固體或顆粒狀物質(zhì)的堆積高度叫料位；測量液位的儀表叫液位計，測量料位的儀表叫料位計

33、；測量兩種密度不同的液體介質(zhì)分界面的儀表叫界面計。物位檢測作用：計量(V/M)、控制(H)、報警、物料平衡等。 無遷移H=0 P0 I0min4mAH=HmaxPgH I0max20mA負(fù)遷移H=0 P-2g(h2-h1) I0min4mAH=Hmax PgH-2g(h2-h1) I0max20mA正遷移：零點(diǎn)(ln din)遷移：使液位的零值與滿量程能與變送器輸出的上下限(xixin)相對應(yīng)。（必須設(shè)法(shf)抵消固定壓差2g(h2-h1)的作用，使得H=0時變送器的輸出仍為4mA，而H=Hmax時輸出20mA。即調(diào)節(jié)遷移彈簧，抵消固定壓差作用。）溫度檢測及儀表熱電偶溫度計（500以上）兩

34、種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶；每根單獨(dú)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體稱為熱電極 。熱電勢的產(chǎn)生：由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子密度不同，如果NANB電子密度大的導(dǎo)體A中的電子就向電子密度小的導(dǎo)體B擴(kuò)散，A失電子具有正電位。B由于得電子有負(fù)電位。在擴(kuò)散達(dá)到動態(tài)平衡時A、B之間就形成了一個電位差。這個電位差稱為接觸電動勢。 溫度越高電子越活躍電勢越大測溫原理：閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢=接觸電勢+溫差電勢 ，接觸電勢差紙盒兩金屬材料及接觸點(diǎn)溫度有關(guān)，溫度越高，金屬中自由電子越活躍，A遷移到B自由電子越多，接觸面產(chǎn)生電場強(qiáng)度越大，接觸電動勢也增高。溫差電勢很小，常忽略不計，熱電偶的電勢為： 原理：當(dāng)冷端t0一定時，eAB(

35、t0)為常數(shù)，則EAB(t,t0)與t 成單值函數(shù)關(guān)系，和熱電偶的長短、直徑無關(guān)。測出熱電勢大小，即求出被測溫度。重要結(jié)論： 1. 如果組成熱電偶的兩種電極材料相同，則無論冷、熱端溫度如何，閉合回路中的總熱電勢為零； 2. 如果熱電偶冷、熱兩端的溫度相同，則無論兩電極材料如何，閉合回路中的總熱電勢也為零； 3. 熱電偶的熱電勢與冷、熱兩端的溫度有關(guān)，還與電極(dinj)材料有關(guān)，即由不同電極材料制成的熱電偶在相同的溫度下產(chǎn)生的熱電勢是不同的。 理論上任何兩種不同導(dǎo)體都可以組成(z chn)熱電偶，都會產(chǎn)生熱電勢。中間(zhngjin)導(dǎo)體定律：在熱電偶中接入第三種導(dǎo)體以后，只要接入導(dǎo)體的兩端溫

36、度相同，其對原熱電偶回路中的熱電勢均沒有影響。據(jù)此性質(zhì)，熱電偶回路中接入各種儀表/連接導(dǎo)線，只要保證接點(diǎn)的溫度相同就不影響熱電偶的輸出。 補(bǔ)償導(dǎo)線的選用：只有冷端溫度不變，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)。冷端溫度難保持恒定，采用專用導(dǎo)線，將冷端延伸。較廉價的材料(C、D)，且CD與AB在同一溫度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的熱電勢相等，就可以用CD來替代AB的延伸段。通常CD采用比熱電偶電極材料更廉價的兩種金屬材料做成，在一定溫度范圍（0100）與熱電偶具有相同熱電特性。冷端溫度的補(bǔ)償室內(nèi)的溫度高于0，且不恒定，熱電勢會隨t0而變；因此，在應(yīng)用熱電偶時，只有把冷端溫度保持為0，或 者進(jìn)行必要的修正和處理才能得出

37、準(zhǔn)確的測量結(jié)果；對熱電偶冷端溫度的處理稱為冷端溫度補(bǔ)償。目前，熱電偶冷端溫度主要有以下幾種處理方法： 冰浴法、計算修正法、電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法：利用不平衡電橋產(chǎn)生的電壓來補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度的變化而引起熱電勢的變化。計算修正法：熱電阻溫度計對于500以下，熱電偶輸出的熱電勢很小，一般使用熱電阻?；陔娮铚囟刃?yīng)，即電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性。目前，主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。 金屬熱電阻：式中， Rt為溫度t時對應(yīng)的電阻值；Rt0為溫度t0(通常t00)時對應(yīng)的電阻值；a為溫度系數(shù)。 我國最常用的鉑熱電阻有R010、R0100和R01000等， 它們的分度號分別為Pt10、

38、Pt100 和 Pt1000；銅熱電阻有R050和R0100兩種，分度號分別為Cu50和 Cu100。 其中Pt100 和Cu50 的應(yīng)用更為廣泛。 作為熱電阻的金屬材料一般要求： 盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大； 在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能； 材料的復(fù)制性好； 電阻值隨溫度(wnd)變化呈線性關(guān)系。 熱電阻結(jié)構(gòu)(jigu)： 常見(chn jin)的有普通型熱電阻、鎧裝熱電阻和薄膜熱電阻三種： （1）普通型熱電阻由電阻體、保護(hù)套管和接線盒等主要 部件組成。 （2）鎧裝熱電阻：將電阻預(yù)先拉制成型并與絕緣材料和保護(hù)套管連成一體。體積小、抗震性強(qiáng)、可彎曲、熱慣性小、使用壽命

39、長。 （3）薄膜熱電阻：它是將熱電阻材料通過真空鍍膜法，直接蒸鍍到絕緣基座上。體積小、熱慣性小、靈敏度高。DDZIII型溫度變送器把毫伏信號轉(zhuǎn)換成420mA（或15V）直流的輸出信號，用以供給記錄儀、溫度指示儀、調(diào)節(jié)器等，組成檢測系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測/自動控制。 溫度檢測儀表的安裝需要遵循以下原則：（1）安裝應(yīng)確保測量的準(zhǔn)確性，選擇有代表性的安裝位置。 檢測元件應(yīng)該有足夠的插入深度; 不應(yīng)把檢測元件插入介質(zhì)的死角，應(yīng)進(jìn)行充分的熱交換； 檢測元件工作端應(yīng)位于管道中心流速最大之處;5-10mm 檢測元件應(yīng)該迎著流體流動方向安裝。（2）檢測元件的安裝應(yīng)確保安全、可靠。 接觸式測量儀表的保護(hù)套管應(yīng)

40、該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度； 根據(jù)現(xiàn)場情況，合理地選擇保護(hù)套管的材質(zhì)、壁厚； 當(dāng)介質(zhì)壓力超過10Mpa時，必須安裝保護(hù)外套，確保安全； 接線盒出線孔應(yīng)該朝下，以免密封不良使水、灰塵等進(jìn)入。 （3）檢測元件的安裝應(yīng)綜合考慮儀表維修、校驗(yàn)的方便。 布線要求 按照規(guī)定的型號配用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，注意極性正確對應(yīng)連接。 熱電阻的線路電阻一定要符合所配二次儀表要求。 連接導(dǎo)線或補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)穿入鋼管內(nèi)或走匯線槽。 導(dǎo)線應(yīng)盡量避免有接頭。應(yīng)有良好的絕緣。禁止與交流輸電線合用一根穿線管，以免引起感應(yīng)。 補(bǔ)償導(dǎo)線不應(yīng)有中間接頭，否則應(yīng)加裝接線盒。顯示儀表定義：對參數(shù)進(jìn)行指示、記錄、累積的儀表(二次儀表)。 自動電子電位

41、差計與自動電子平衡電橋的比較： 輸入信號不同。 電位差計輸入信號是電勢；平衡電橋輸入信號是電阻。 作用原理不同。 測量橋路由不平衡電壓輸出。而電子平衡電橋路無輸出。 溫度補(bǔ)償。熱電偶配電位差計測溫時，需冷端溫度補(bǔ)償；熱電阻配電子平衡電橋測溫時，則不存在這個問題。 測溫元件(yunjin)與測量橋路的連接方式不同。 補(bǔ)償導(dǎo)線采用兩線制接法，而自動平衡(pnghng)電橋的測溫元件熱電阻是采用三線制接到橋路中。 穩(wěn)壓電源。自動(zdng)電子電位差計橋路供電的穩(wěn)壓電源是直流；而自動平衡電橋橋路供電的電源可直流，也可交流。 第四章 自動控制儀表從控制儀表的發(fā)展來看，經(jīng)歷了三個階段：1. 基地式控制儀

42、表：用于簡單控制系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用方便。缺點(diǎn)：通用性差、信號不易傳遞。2. 單元組合式儀表中的控制單元：用于復(fù)雜控制系統(tǒng)氣動控制儀表，20100KPa的信號。QDZ-1/2；電動控制儀表，010mA、420mA。DDZ-2/33. 以微處理器為基元的控制裝置：用于復(fù)雜控制系統(tǒng)控制規(guī)律：控制器的輸出信號隨輸入信號(偏差)變化的規(guī)律。雙位控制；純比例控制P；比例積分控制PI；比例微分控制PD；比例積分微分控制 PID；控制器真正實(shí)現(xiàn)控制的本質(zhì)在于選擇合適的控制規(guī)律雙位控制：控制規(guī)律具有中間區(qū)的雙位控制：特點(diǎn)總結(jié)：不平衡狀態(tài)：執(zhí)行器等 幅 振蕩：被控變量控制 效 果：較差 位式控制

43、的特點(diǎn)：簡單、過渡過程是振蕩的。位式控制的適用范圍： 時間常數(shù)大；純滯后小；負(fù)荷變化不大也不激烈；控制要求不高。比例控制：輸出信號p與輸入信號（偏差）e之間成比例關(guān)系。KP是控制器的比例增益或放大倍數(shù)（與對象增益的區(qū)別） 特點(diǎn)：控制及時。一旦偏差不為0，控制器的輸出即刻發(fā)生改變。比例度：控制器輸入的變化相對值與相應(yīng)的輸出變化相對值之比的百分?jǐn)?shù)。比例度很小，說明輸入信號變化很小時，輸出將從0升到100%，表示控制器的控制能力很強(qiáng)，控制器的放大倍數(shù)Kp很大。比例控制過渡過程結(jié)束后會產(chǎn)生余差；KP越大或越小 余差越小余差/響應(yīng)=小= KP 或 ；穩(wěn) 定 性=高=KP 或 總結(jié)：純比例控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：

44、反應(yīng)快，控制及時，控制結(jié)果有余差；純比例控制適用場合： 干擾幅度較??；純滯后較?。回?fù)荷變化不大；控制要求不太高一般來說，若對象滯后較小、放大倍數(shù)較小以及時間常數(shù)較大時，比例度可以選得小些，以提高系統(tǒng)的靈敏度，使反應(yīng)快些。反之，比例度就要選大些以保證穩(wěn)定。 積分控制：積分(jfn)作用是指控制器的輸出(shch)與輸入（偏差）對時間(shjin)的積分成比例的特性。表達(dá)式為 ： 有偏差存在時，輸出信號將隨時間增長。偏差為零時輸出才停止變化而穩(wěn)定在某一值上，可以達(dá)到無余差。 控制作用隨時間累計逐漸增強(qiáng)，所以控制緩慢，會出現(xiàn)控制不及時，當(dāng)對象慣性較大時，出現(xiàn)大超調(diào)量，過渡時間也長，因此與比例組合：比

45、例積分控制規(guī)律 積分作用的特點(diǎn)： 消除余差，會降低系統(tǒng)穩(wěn)定性； 控制緩慢、不及時，慣性較大時被控變量將出現(xiàn)大的超調(diào)量。 注意事項(xiàng)：引入積分作用以后，能消除余差，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性必然會降低，所以在使用過程中應(yīng)適當(dāng)降低比例作用。微分控制慣性較大的對象：為了使控制作用及時，常常希望能根據(jù)被控變量變化的快慢來控制。 微分控制主要用來克服被控對象的容量滯后(時間常數(shù)T)，但不能克服純滯后。 控制器的輸出與輸入變化率成比例關(guān)系，成比例的特性。表達(dá)式為：微分作用有超前控制之稱，在t=t0輸入階躍信號，控制器輸出將為無限大，其余時間輸出為零，輸出不能反映偏差的大小，不能消除余差，所以不能單獨(dú)使用！比例微分控制作

46、用：微分作用的特點(diǎn)：對于有過渡滯后的對象，由于PD控制有超前作用，采用PD控制能明顯善過渡過程的品質(zhì)，改善控制質(zhì)量.引入微分作用以后，不能消除余差，但余差會有所減少。微分作用對純滯后對象不起作用.對慣性大的對象可以改善控制質(zhì)量，減小最大偏差，節(jié)省控制時間。有抑制震蕩的效果。響應(yīng)快比例積分微分控制 （PID）壓力液體介質(zhì)：滯后??；氣體介質(zhì)：滯后適中，常用P或PI控制器，有時用位式控制。流量滯后很小，響應(yīng)快，測量信號有脈動信用PI控制器（一般不能加D）；誤判液位 滯后不大，一般控制要求不高，常用P或PI控制器；溫 度 滯后較大，響應(yīng)較慢，常用PID控制器。 模擬式控制器 基本組成：比較環(huán)節(jié)、放大器

47、、反饋環(huán)節(jié) 所加能源不同，有氣動控制器和電動控制器兩種DDZII型電動控制器.特 點(diǎn)： 采用010mA的直流信號作為現(xiàn)場傳輸信號。 采用晶體管等分立元件構(gòu)成，線路復(fù)雜。 采用220V作為供電電源。 供電電源和輸出信號分別各用兩根導(dǎo)線。 可編程控制器（PLC） 主體有三部分(b fen)構(gòu)成：中央處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入輸出接口(ji ku)。PLC內(nèi)部(nib)采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。P128 梯形圖從上至下，從左至右編寫。CPU從左到右，從上到下順序執(zhí)行。 第五章 執(zhí)行器執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)兩個部分構(gòu)成 執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動裝置。根據(jù)控制信號產(chǎn)生推力(薄膜、活塞、) 是將信號的

48、大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。 控制機(jī)構(gòu)控制部分。根據(jù)推力產(chǎn)生位移或轉(zhuǎn)角，改變開度。是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置 。執(zhí)行器的作用方式：正作用：當(dāng)輸入信號增大時，執(zhí)行器的開度增大，即流過執(zhí)行器的流量增大。氣動控制閥通常稱為氣開閥。反作用：當(dāng)輸入信號增大時，流過執(zhí)行器的流量減小。氣動控制閥通常稱為氣關(guān)閥。 控制閥1）直通單座控制閥：閥體內(nèi)只有一個閥芯和一個閥座。結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量小（甚至可以完全切斷）。允許(ynx)壓差?。p導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的允許壓差較單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)大）。 它適用(shyng)于要求泄漏(xilu)量小，工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場合。在應(yīng)用中應(yīng)特別注意其允許壓差，防止閥門關(guān)不死。 2）直

49、通雙座控制閥：閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座 。因?yàn)榱黧w對上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消，因此雙座閥具有允許壓差大。上、下兩閥芯不易同時關(guān)閉，因此泄漏量較大的特點(diǎn)。 它適用于閥兩端壓差較大，泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場合，不適用于高粘度和含纖維的場合。 3）角形控制閥：閥體為直角形;流路簡單、阻力小，適于高壓差、高粘度、含懸浮物和顆粒狀物質(zhì)的調(diào)節(jié);角形閥一般使用于底進(jìn)側(cè)出，此時調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性好;在高壓差場合下，為了延長閥芯使用壽命，也可采用側(cè)進(jìn)底出。但側(cè)進(jìn)底出在小開度時易發(fā)生振蕩;角形閥還適用于工藝管道直角形配管的場合。 4）三通控制閥：閥體有三個接管口，適用于三個方向流體的管路控制系統(tǒng)，大多用于熱交

50、換器的溫度調(diào)節(jié)、配比調(diào)節(jié)和旁路調(diào)節(jié)。三通閥有三通合流閥和三通分流閥兩種類型。使用中應(yīng)注意流體溫差不宜過大，通常小于150，否則會使三通閥產(chǎn)生較大應(yīng)力而引起變形，造成連接處泄漏或損壞。5）蝶閥：蝶閥是通過擋板以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)來控制流體的流量。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低，流通能力大泄漏較大。蝶閥通常工作轉(zhuǎn)角應(yīng)小于70，此時流量特性與等百分比特性相似。特別適用于低壓差、大口徑、大流量或帶有懸浮物流體的場合。多用于開關(guān)閥。6）套筒閥： 套筒閥的閥體與一般的直通單座閥相似，但閥內(nèi)有一個圓柱形套筒，又稱籠子，利用套筒導(dǎo)向，閥芯可在套筒中上下移動。套筒上開有一定形狀的窗口（節(jié)流孔），套筒移動時，改變了節(jié)流孔的

51、面積，實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。套筒閥具有穩(wěn)定性好、拆裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)，適于低噪音、壓差較大場合，因而得到廣泛應(yīng)用，但價格較貴。7）偏心旋轉(zhuǎn)閥/凸輪撓曲閥： 轉(zhuǎn)軸帶動閥芯偏心旋轉(zhuǎn)。體積小，重量輕，使用可靠，維修方便，通用性強(qiáng)，流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)，適用于粘度較大的場合，在石灰、泥漿等流體中，具有較好的使用性能。8）球閥：O形： 閥芯為一球體。閥芯上開有一個直徑和管道直徑相等的通孔，轉(zhuǎn)軸帶動球體旋轉(zhuǎn)，起調(diào)節(jié)和切斷作用。該閥結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封可靠，流通能力大。流量特性為快開特性，一般用于位式控制。 “V”形球閥： 閥芯也為一球體。但球體(qit)上開孔為V形口，隨著(su zhe)球體的旋轉(zhuǎn)，流通截面積不斷(bdun)發(fā)生變化，但流通截面的形狀始終保持為三角形。該閥結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，關(guān)閉性能好，流通能力大，可調(diào)比大。流量特性近似為等百分比特性，適用于纖維、紙漿及含顆粒的介質(zhì)。 控制閥的流量特性控制閥的流量方程控制閥的流量系數(shù) K：流量系數(shù)是反映控制閥口徑大小的一個重要參數(shù)。表示控制閥流通能力流量系數(shù)K的定義: 在控制閥前后壓差為100kPa，流體密度為1 g/cm3 (540的水) 條件下，調(diào)節(jié)閥全開時，每小時通過閥門的流體量（m3/h）根據(jù)