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参数检测1

1　检测技术的理论基础1

1.1　几个概念1

1.1.1 测量、测试1

1.1.2 检验、检测1

目录1

1.1.3 标定、校准2

1.2　检测系统的组成及分类3

1.2.1 传感器3

1.2.2　信号调节器3

1.2.3 显示记录器4

1.3　传感器4

1.4　测量误差6

1.4.1 有关测量技术中的部分名词6

1.4.2 测量误差6

1.5.1 不确定度的术语12

1.5.2 误差与不确定度的区别12

1.5　测量不确定度12

1.6　有效数字与计算法则13

1.6.1 有效数字概念13

1.6.2 有效数字的计算规则13

1.7　检测系统的特性14

1.7.1 静态特性14

1.7.2 动态特性16

2.1　智能仪器仪表24

2.1.1 智能仪器仪表的组成24

2　智能仪器仪表和现代数据采集系统24

2.1.2　智能仪器仪表的主要特征和功能25

2.2　现代数据采集系统25

2.2.1　现代数据采集系统功能和特点及分类26

2.2.2 数据采集控制系统的基本构成28

2.2.3 系统总线概念29

2.2.4 检测算法30

3 电阻应变片及其信号调节电路38

3.1　电阻应变片38

3.1.1 电阻应变片的工作原理38

3.1.2 金属丝的灵敏系数39

3.1.3 电阻应变片的构造40

3.1.4 电阻应变片的种类41

3.1.5 电阻应变片的工作特性43

3.1.6 电阻应变片的选用46

3.2　测量电路48

3.2.1　电桥电路48

3.2.2 电桥特性52

3.2.3　桥路的温度补偿53

3.2.4 电桥的平衡54

3.2.5 双电桥及电位计式电路55

4　电阻应变仪和显示记录器57

4.1　电阻应变仪57

4.1.1 应变仪的分类57

4.1.2　电阻应变仪的组成及工作原理59

4.1.3 电阻应变仪的使用60

4.1.4 应变仪使用中的某些问题66

4.2　显示记录器68

4.2.1　笔式记录仪69

4.2.2 数字存储示波器70

5　力参数测量73

5.1　应力应变测量73

5.1.1 应力应变测量的基本知识73

5.1.2 单一变形时的应变测量75

5.1.3 复合变形时对某一应变成分的测量78

5.2　测力传感器80

5.2.1 电阻应变式测力传感器的组成80

5.2.2 常用的测力传感器弹性元件81

5.3　轧制力测量83

5.3.1　直接测量法83

5.3.2 间接测量法92

5.4　轧制力矩测量93

5.4.1　直接测量法93

5.4.2　间接测量法96

5.5　其他力参数的测量97

5.5.1 轧件张力测量97

5.5.3　拉拔力测量99

5.5.2　挤压力测量99

6.1　位移测量101

6.1.1　伺服电位器101

6.1.2 自整角机101

6　位移和转速测量101

6.1.3 旋转变压器102

6.1.4　光电编码盘104

6.1.5　差动变压器104

6.1.6　感应同步器105

6.2.1　磁性转速表106

6.2　转速测量106

6.2.2 测速发电机107

6.2.3 闪光测速仪107

6.2.4　光电式转速表108

7　温度测量110

7.1　温标及测温方法110

7.1.1 温标110

7.1.2　测量方法与测温仪表110

7.2.1　热电偶111

7.2　常用测温计111

7.2.2　光学高温计115

7.2.3　辐射高温计116

7.2.4 红外测温计116

8　尺寸测量118

8.1　厚度测量118

8.1.1　概述118

8.1.2　射线测厚仪表118

8.1.3 其他测厚仪表123

8.2　轧件宽度测量124

8.3　轧件长度测量126

9　板形检测127

9.1　概述127

9.2　板形检测技术127

9.2.1　板形检测仪的种类128

9.2.2　热带钢板形检测方法128

9.2.3　冷带钢板形检测仪129

10.1　概述133

10　无损检测诊断133

10.2　超声波检测诊断134

10.2.1　超声波及获得方法135

10.2.2　超声波探伤原理136

10.2.3　超声波检测诊断方法136

10.2.4　数字化超声检测诊断仪138

10.3　磁力检测诊断141

10.3.1　磁力探伤原理142

10.3.2　磁力探伤方法142

10.3.4 结果评定144

10.3.3　退磁方法144

10.4　射线检测诊断145

10.4.1　射线探伤原理145

10.4.2　射线探伤设备146

10.4.3 射线检测方法146

10.5　无损检测诊断技术在钢管生产中的应用148

10.5.1 水压试验149

10.5.2　超声波探伤149

10.5.4　磁力探伤（磁粉探伤和漏磁探伤）150

10.5.3　涡流探伤150

10.5.5 渗透探伤法151

10.5.6 钢管无损检验方法综合比较及其应用151

11 轧机运行状态和工艺过程的在线监测154

11.1　轧机在线监测的重要意义和内容154

11.2　典型轧机在线监测系统155

11.2.1　显示功能155

11.2.2　报表打印功能157

11.2.3　统计功能158

自动控制160

12　计算机控制技术的基本知识160

12.1　几个基本概念160

12.1.1 模拟量、模拟信号和数字量、数字信号160

12.1.2　在线、离线160

12.1.3　模型分类和数学模型及其自学习161

12.1.4 控制、自动控制、实时控制163

12.2 自动控制系统的分类163

12.2.1 按控制系统的结构特点分类164

12.2.2 按照系统给定值的特点分类166

12.2.3　按被控对象工艺过程来分类167

12.2.4 按自动控制系统的功能分类167

12.3　计算机控制系统的组成167

12.3.1　硬件组成167

12.3.2　软件组成168

12.4.1 工业控制计算机特点170

12.4.2 工业控制计算机的种类170

12.4　工业控制计算机特点和种类170

12.5　过程输入输出通道171

12.5.1 计算机控制系统概念与结构特点171

12.5.2　输入通道（检测通道）172

12.5.3　输出通道（控制通道）173

12.6 自动控制系统的性能指标174

12.6.1 系统的稳定性174

12.6.2　控制系统的性能指标176

12.7.1 PID控制规律177

12.7　PID控制规律及DDZ-Ⅲ型调节器177

12.7.2 DDZ-Ⅲ型调节器186

12.8　计算机控制系统的分类188

12.8.1　数据采集系统188

12.8.2　计算机操作指导系统188

12.8.3 直接数字控制系统188

12.8.4　监督控制系统189

12.8.5 多级计算机控制系统189

12.8.6 分散控制系统190

13 可编程序控制器及其应用192

13.1　顺序控制系统192

13.1.1 顺序控制系统的功能要求和组成192

13.1.2 电器控制系统193

13.1.3　典型控制线路194

13.1.4 电器控制系统的设计195

13.2　可编程序控制器196

13.2.1 可编程序控制器的特点196

13.2.3 可编程序控制器配置198

13.2.2 可编程序控制器分类198

13.2.4 PLC的输入输出模板200

13.2.5 可编程序控制器工作原理204

13.2.6 可编程序控制器用的几种编程语言205

13.2.7　三菱PLC及其指令系统207

13.2.8　F1系列PLC的基本逻辑指令及其编程方法214

13.2.9　编程举例220

13.2.10　简易编程器的用法224

14.1.1 稳态指标227

14　电动机速度控制227

14.1 电力拖动系统的技术指标227

14.1.2　动态指标228

14.2　晶闸管可控整流228

14.2.1 晶闸管特性229

14.2.2 晶闸管可控整流电路229

14.3　直流电动机调速234

14.3.1　直流电动机的机械特性方程式234

14.3.2　直流电动机的调速原理236

14.3.3 速度和电流双闭环直流调速系统237

14.3.4　可逆调速系统241

14.3.5 直流调速系统的数字化246

14.4　交流电动机调速247

14.4.1 变频调速的原理和特性247

14.4.2 变频器的基本类型248

14.4.3　交-直-交变频器249

14.4.4 交-交变频器252

14.4.5　脉宽调制型（PWM）变频器253

15.1.1 概述257

15.1.2 电动压下位置自动控制257

15　厚度控制257

15.1　轧辊位置控制257

15.1.3 液压压下位置自动控制262

15.2　厚度自动控制（AGC）263

15.2.1 绝对AGC和相对AGC264

15.2.2 厚差产生原因264

15.2.3 基本AGC的种类和原理265

15.2.4　热连轧板带轧机DDC-AGC系统程序277

15.2.5 带钢连轧机的厚度自动控制系统278

15.2.6 2030mm五机架冷连轧机厚度自动控制系统279

16　板形控制293

16.1　常见的板形缺陷和板形的定量表示293

16.1.1 常见的平直度缺陷和平直度的定量表示293

16.1.2　横断面形状种类及其定量表示294

16.2　平直度不良缺陷产生的原因295

16.3　板形控制手段297

16.3.1　液压弯辊298

16.3.3　轧辊热凸度控制299

16.3.2 轧辊磨削凸度299

16.3.4　轧辊倾斜调整300

16.3.5　轧制规程在线修正、轧制计划的合理编制和动态负荷分配300

16.3.6 HC轧机、WRS轧机300

16.3.7 CVC轧机301

16.3.8 PC轧机301

16.3.9 VC支撑辊、DSR支撑辊和VCR变接触支撑辊302

16.4　板形控制的基本原理304

16.5.1　轧辊辊型设计307

16.5　辊型设计和板形设定307

16.5.2　板形设定309

16.6　板形自动控制317

16.6.1　板形控制目标曲线317

16.6.2　带钢连轧机板形自动控制实例319

17　宽度控制324

17.1　板宽变动的原因324

17.2　板坯侧压及随后水平压下的变形特点324

17.3　几种基本的宽度控制方式325

17.3.1　短行程控制325

17.3.2　前馈AWC325

17.3.3　反馈AWC326

17.3.4　动态设定326

17.4 自动宽度控制实例326

17.4.1　宽度设定326

17.4.2　动态宽度控制326

18.1　机架间张力控制328

18.1.1 热连轧机的微张力控制328

18　张力控制328

18.1.2　热连轧机的活套控制系统333

18.1.3　冷连轧机机架间张力自动控制339

18.2　开卷、卷取张力自动控制340

18.2.1 卷取张力控制方案选择340

18.2.2　主要参数计算344

18.2.3 卷取张力控制实例345

19.2　卷取温度控制350

19.1　终轧温度控制350

19　温度控制350

19.2.1 卷取温度控制系统构成及控制原理351

19.2.2　卷取温度控制模型352

19.2.3 卷取温度控制方式355

19.2.4　卷取温度控制实例356

20 自动化轧钢生产过程与计算机画面359

20.1　轧钢计算机控制系统的几个重要功能简介359

20.1.1 跟踪359

20.1.3 轧制过程的自动设定361

20.1.2 轧制节奏控制361

20.2　带钢热连轧自动化生产过程及计算机画面简介362

20.2.1 各级计算机功能363

20.2.2 自动化轧钢生产过程364

20.2.3　计算机画面367

21　型钢生产过程的自动控制370

21.1　型钢连轧的张力控制370

21.1.1 棒、线材连轧的张力控制370

21.1.2 型材轧制的张力控制371

21.2.1 型钢尺寸的自动测量373

21.2　型钢尺寸的自动测量与控制373

21.2.2 型钢尺寸的自动控制374

21.3　型钢轧后控制冷却375

21.3.1 螺纹钢筋模拟控制冷却生产线简介375

21.3.2　微机控制系统376

21.3.3 微机控制轧后冷却的工艺过程376

21.3.4 有关的数学模型378

习题380

参考文献387