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绪论1

一、检测与控制装置在工业生产过程中的作用1

二、检测技术与控制装置的工程应用2

三、检测技术与控制装置的展望3

四、本课程的特点及学习方法4

回顾与练习4

第一章 检测与控制基础5

思考与交流5

第一节 自动检测与控制5

一、自动检测技术与检测仪表5

二、自动控制技术与控制装置7

第二节 测量误差与仪表质量指标8

一、测量过程的误差分析8

二、仪表质量指标的确定10

第三节 技术拓展——现场仪表使用中的防护12

一、防爆问题12

二、防腐蚀问题12

三、防冻及防热问题13

四、现场仪表接地16

五、防尘及防震问题17

回顾与练习17

第二章 压力检测及仪表18

思考与交流18

第一节 概述18

一、压力检测的工程概念18

二、压力标准量值的传递19

三、压力检测仪表的类型20

第二节 就地指示型压力测量仪表20

一、弹性元件的基本特性21

二、弹簧管压力表22

第三节 电远传型压力测量仪表24

一、压力（差压）变送器的构成与特性25

二、电容式压力（差压）变送器27

三、扩散硅式压力（差压）变送器31

四、智能变送器32

第四节 压力检测仪表的使用35

一、压力表的选用35

二、压力表的安装36

三、压力（差压）变送器的使用与维护38

四、压力表的校验39

第五节 技术拓展——现场总线变送器40

一、现场总线的概念40

二、现场总线变送器41

三、现场总线变送器的多变量测量41

四、现场总线智能变送器的日常维护41

回顾与练习42

第三章 物位检测及仪表44

思考与交流44

第一节 概述44

一、物位测量的工程特性44

二、物位检测仪表的类型45

第二节 接触式液位测量仪表45

一、静压式液位检测仪表45

二、浮力式液位检测仪表49

第三节 非接触式物位测量仪表55

一、超声波液位计55

二、雷达物位计57

第四节 物位检测系统的仪表应用59

一、物位仪表的选用59

二、油罐的液位测量61

第五节 技术拓展——光电检测技术63

一、光源63

二、光电器件64

三、技术应用67

回顾与练习70

第四章 流量检测与仪表72

思考与交流72

第一节 概述72

一、流量检测的工程知识72

二、流量检测仪表的类型73

第二节 速度式流量测量仪表73

一、差压式流量检测仪表73

二、转子流量计81

三、电磁流量计85

四、涡街流量计92

第三节 质量式流量测量仪表96

一、工作原理97

二、微动流量计的性能特点100

三、安装和调整100

第四节 容积式流量仪表101

一、椭圆齿轮流量计101

二、腰轮流量计102

三、煤气表102

四、水表104

第五节 流量检测系统的仪表选用106

第六节 技术拓展——光纤检测技术108

一、光纤传感器的组成108

二、光纤传感器的类型109

三、光纤传感器的应用110

回顾与练习114

第五章 温度检测与仪表117

思考与交流117

第一节 温度与温标的热力学特性117

一、温度的概念117

二、温标118

三、温度检测的主要方法120

第二节 接触式温度测量仪表121

一、热电偶温度仪表121

二、热电阻温度仪表132

三、热敏电阻传感器136

四、温度变送器138

第三节 非接触式温度测量仪表144

一、辐射测温原理144

二、辐射测温方法145

三、光学高温计146

四、辐射温度计147

五、比色温度计147

第四节 温度检测系统仪表的选用148

一、常用测温仪表的测量范围及特点148

二、常用测温仪表的选用149

第五节 技术拓展——显示技术150

一、模拟式显示仪表151

二、数字式显示仪表153

三、屏幕显示158

回顾与练习163

第六章 成分检测与仪表165

思考与交流165

第一节 成分检测的工程知识165

一、成分检测的特点165

二、成分检测的过程166

三、成分检测的静态特性和影响静态特性的误差因素及排除措施167

四、成分检测的动态特性167

五、分析仪表的主要技术特性168

第二节 生产过程在线分析系统的构成与特性分析168

一、单一组分气体含量的在线分析168

二、多组分气体含量的在线分析173

第三节 环保监测系统的构成与特性分析177

一、环保监测的工程特点177

二、半导体气敏传感器180

三、温差火灾报警传感器182

四、烟雾传感器182

五、瓦斯检测仪182

第四节 技术拓展——软测量技术184

一、辅助变量的选择185

二、输入数据的处理185

三、软测量模型的建立186

四、软测量模型的在线校正187

回顾与练习187

第七章 控制装置189

思考与交流189

第一节 自动控制系统189

一、自动控制系统的构成特性189

二、自动控制系统的联络信号与传输方式190

三、基本控制规律的特性分析191

第二节 控制装置197

一、模拟式控制装置197

二、PLC可编程控制器199

三、集散控制系统203

第三节 技术拓展——虚拟仪器技术208

一、虚拟仪器技术的组成208

二、虚拟仪器技术的特点209

回顾与练习210

第八章 执行装置212

思考与交流212

第一节 执行装置的组成及分类212

第二节 执行机构215

一、气动薄膜式执行机构215

二、气动活塞式执行机构216

三、电动执行机构216

第三节 调节机构219

一、阀体的结构类型220

二、阀芯结构型式225

三、上阀盖型式226

第四节 执行装置的选用227

一、控制阀的作用方式及选用227

二、调节机构的流量特性及选用229

三、控制阀口径的计算232

第五节 辅助装置245

一、电／气转换器与电／气阀门定位器245

二、安全栅247

三、配电器250

第六节 技术拓展——检测与控制装置的应用251

回顾与练习253

附录255

附录一 控制阀选择资料255

附录二 常用热电偶、热电阻分度表268

参考文献271