第一篇:熱工測量與自動控制重點總結(jié)要點
熱工測量與自動控制重點總結(jié)
第一章測量與測量儀表的基本知識 測量:是人們對客觀事物取得數(shù)量觀念的一種認(rèn)識過程。人們通過試驗和對試驗數(shù)據(jù)的分析計算,求得被測量的值。2 測量方法:是實現(xiàn)被測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較的方法,分為直接測量、間接測量和組合測量。按被測量在測量過程中的狀態(tài)不同,有分為靜態(tài)和動態(tài)測量。4 測量系統(tǒng)的測量設(shè)備:由傳感器、交換器或變送器、傳送通道和 顯示裝置組成。測量誤差的分類:1)系統(tǒng)誤差 2)隨機誤差 3)粗大誤差 按測量誤差產(chǎn)生來源:1)儀表誤差或設(shè)備誤差 2)人為誤差 3)環(huán)境誤差
4)方法誤差或理論誤差 5)裝置誤差 6)校驗誤差.7 測量精度:準(zhǔn)確度、精密度、精確度。儀表的基本性能:一般有測量范圍、精度、靈敏度及變差。9 精度:是所得測量值接近真實值的準(zhǔn)確程度,以便估計到測量誤差的大小。儀表的靈敏限是指能夠引起測量儀表動作的被測量的最小變化量,故友稱為分辨率或儀表死區(qū)。
第二章 產(chǎn)生誤差的原因:1)測量方法不正確 2)測量儀表引起誤差 3)環(huán)境條件引 起誤差
4)測量的人員水平和觀察能力引起的誤差。2 函數(shù)誤差的分配:1)按等作用原則分配誤差 2)按可能性調(diào)整誤差 3)驗算調(diào)整后的總誤差。
第三章溫度測量溫標(biāo):是溫度數(shù)值化的標(biāo)尺。他規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點和測量溫 度的基本單位。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由接觸電勢和溫差電勢組成。熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是:1)兩熱電極材料相異 2)兩接點溫度相異.4 熱電偶的基本定律:1)均 質(zhì)導(dǎo)體定律 2)中間導(dǎo)體定律 3)中間溫度定律。補償電橋法:是采用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化值。
6電阻溫度計的傳感器是熱電阻,熱電阻分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。
7熱電阻溫度計測溫度的特點:1)熱電阻測溫度精度高,測溫
范圍寬,在工業(yè)溫度測量中,得到了廣泛的應(yīng)用。2)電阻溫度系數(shù)大,電阻率大,化學(xué)、物理性能穩(wěn)定,復(fù)現(xiàn)
性好,電阻與溫度的 關(guān)系接
近線性以及廉價。
3)當(dāng)熱電阻材料的電阻率大時,熱電阻體積可做的小一些,熱容量和熱慣性就小,響應(yīng) 快。8 熱電偶的校驗:通常采用比較法和定點法。
熱電偶的檢定:是對熱電偶的熱電勢與溫度的已知關(guān)系進行檢
驗。薄膜熱電偶:用真空蒸等方法使兩種熱電極材料(金屬)蒸鍍到絕緣基板上,二者牢固的結(jié)合在一起,形成薄膜狀接點。10冷端溫度補償?shù)姆椒ǎ?)冷端溫度校正法 2)補償導(dǎo)線法
3)儀表機械 零點調(diào)整法 4)冰浴法 5)補償電橋法
第四章 濕度測量 濕度計的標(biāo)定與校正裝置的方法:重量法、雙壓法和雙溫法。2 試述彈性壓力計的誤差及改善途徑:
誤差 1)相同壓力下同一彈性元件正反行程的變形 量會不一
樣,因而存在遲帶誤差。
2)彈性元件變形落后于被測壓力的變化,會引起彈性后
效誤差儀表的各種活動部件只見到間隙,示值與彈性
元件的變形不完全對應(yīng),會 引起摩擦誤差。3)儀表的活動部件運動時,相互間有摩擦誤差,會引起
摩擦誤差。4)環(huán)境溫度變化會引起金屬材料彈性模量的變化,會造
成溫度誤差。
改善途徑:1)采用無遲帶誤差或遲帶誤差極小的全彈性材料和
溫度誤差很小的恒彈性材料制造彈性元件。2)采用新的轉(zhuǎn)換技術(shù),減少或取消中間傳動機構(gòu),以減少間隙誤差和 摩擦誤差。
3)限制彈性元件的位移量,采用無干摩擦的彈性支
承或磁懸浮支承等。
4)采用合適的制造工藝,使材料的優(yōu)良性能得到成分的發(fā)揮。
第五章 壓力測量 測量壓力的儀表按原理不同分為:液柱式壓力計、彈性式壓力計、電氣式壓力計和活塞式壓力計。液柱式壓力計:是以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)的。3 用彈性傳感器組成的壓力測量儀表為彈性壓力計。彈性元件及其特性:彈性元件有彈 簧管、波紋膜片、波紋膜盒和波紋管。彈性元件的測壓原理是當(dāng)彈性元件在軸向受到 的外力作用時,就會產(chǎn)生拉伸或壓縮位移。5 霍爾效應(yīng):把半導(dǎo)體單晶體薄片置于磁 場 B 中,當(dāng)在晶片的 Y 軸方向上通以一定大小的電流 I 時,在晶片的 X 軸方向的兩個 端面上將出現(xiàn)電勢,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),所產(chǎn)生的電勢稱霍爾電勢,這個半導(dǎo)體 稱為霍爾片。壓力表的選擇:根據(jù)被測壓力的種類、被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和用途以及生產(chǎn)過程所提的技術(shù)要求,同時應(yīng)本著既滿足測量準(zhǔn)確度、有經(jīng)濟的原則,合理的選擇壓力表的型號、量程和等級。7 壓力表的校驗:常用儀器為活塞式壓力表,其是利用靜力平衡原理工作的,它由壓力發(fā)生系統(tǒng)和測量活塞組成。
第六章 流量測量 流量測量分為質(zhì)量流量、重量流量、體積流量。流量測量儀表分為三類:容積法、速度法和質(zhì)量流量法。3 累計流量:是指在某一時間間隔內(nèi),流體通過的總量。4 體積流量計分為:差壓式流量計、轉(zhuǎn)子流量計、容積式流量計和速度 流量計。差壓流量計的組成:1)節(jié)流裝置(包括節(jié)流件和取壓件,其功
能是將流量 信號變換成差壓信號)2導(dǎo)壓管(其功能是將節(jié)流裝置前后的壓力信號送至顯示儀表)
3)顯示儀表(顯示壓差信號或直接顯示被
測流量)6 標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置:取壓裝置與 取壓方式有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置取壓方式為標(biāo)準(zhǔn)孔板、角接取壓、法蘭取壓、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 和角接取壓。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置使用的流體條件和管道條件: 流體條件:1)流體充滿圓管并連續(xù)的流動
2)管道內(nèi)流體流動是穩(wěn)定的,流量不隨時間變化或
變化緩慢。
3)流體必須是牛頓流體,在物理和熱力學(xué)上是單項的、均勻的或者可以認(rèn)為是單項的且流 體經(jīng)節(jié)流
時不發(fā)生相變。
4)流體流動在受到節(jié)流件影響前,已達到充分發(fā)展的紊流,流體與管道軸線平行,不得有旋轉(zhuǎn)流。8 轉(zhuǎn)子與差壓節(jié)流裝置的差異在于:
1)任意穩(wěn) 定情況下,作用在轉(zhuǎn)子上的壓差是恒定不變的; 2)轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形縫隙的面積 A 是隨平衡位置的高低
而變化,古是變截面。橢圓齒輪流量計:可以就地顯示被 測流體瞬時流量及體積總量也可以將流量信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號遠距離傳遞二次儀 表。橢圓齒輪每轉(zhuǎn)一周向出口排出四個半月形容積的液體,測量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速便知 道液體的體積流量,即 Q=4nV0。橢圓齒輪流量計的精度與流體的流動狀態(tài)即雷諾數(shù) Re 的大小。第七章 流速測量 比托管的形式:主要由感測頭、管身及動壓引出管組成。2 用標(biāo)準(zhǔn)比托管、S 型比托管、直型比托管測風(fēng)速,往往需要測出多點風(fēng)速而得平均風(fēng)速。中間矩形法:是最廣的一種測點選擇方法。它將管道截面分成若干個面積相等的小截 面,測點選擇在小截面的某一點上,以該點的流速作為小截面的平均流速,再以各個截面的平均流速的平均值作為管道內(nèi)流體的平均速度。4 熱電風(fēng)速儀:
1)若通過帶熱體的電流恒定,則帶熱體所帶的熱量一定。帶熱體溫度隨其周圍氣流速度的提高而降 低,根據(jù)帶熱體的溫度測量氣流速度,這是熱球風(fēng)速儀的工作原理。
2)若保持帶電體溫度恒定,通過帶熱體的電流勢必隨其周圍氣流速度的增大而增大,根據(jù)通過帶熱體的電流測風(fēng)速,這是熱敏電阻恒溫風(fēng)速儀的工作原理。5 熱球風(fēng)速儀的工作原理: 主要由兩個獨立的電路組成: 1)供給帶熱體恒定電流的回路 2)2)測量帶熱體溫度的回路。浮力式液位計:分為浮子式液位計和浮筒式液位計。2 用差壓變送器測量汽包水位是常用的方法之一。第九章
熱阻式熱流計側(cè)頭安裝的三種方法:埋入式、表面粘貼式和空間輻射式。
第十一章 自動控制:是在沒有人直接參與的情況下,利用控制裝置使被控對象自動的按照預(yù)定的規(guī)律運行或變化的手段。自動控制系統(tǒng)的組成:為了達到自動控制的目的,由相互制約的各個部分,按一定規(guī)律組成的具有一定功能的整體。其組成是 由被控對象、傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。3 自動控制系統(tǒng)的分類:
按定值的形式分為:1)定值控制系統(tǒng) 2)程序控制系統(tǒng) 3)隨動控制系統(tǒng)。按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分:1)閉環(huán)控制系統(tǒng) 2)開環(huán)控制系統(tǒng) 3)復(fù)合控制系統(tǒng)。過度過程的基本形式:發(fā)散震蕩、等幅震蕩、衰減震蕩和單調(diào)過程。衰減比:是表示衰減程度的指標(biāo),它是反映系統(tǒng) 穩(wěn)定程度即相對穩(wěn)定性。6 環(huán)節(jié)特性:是指環(huán)節(jié)的輸出和輸入的關(guān)系。實際系統(tǒng)的構(gòu) 成環(huán)節(jié)有熱工式、電氣式和氣動式等多種物理環(huán)節(jié),其輸入和輸出量的性質(zhì)各不相同。熱電阻溫度傳感器:是由金屬絲、骨架和金屬保護管組成,而溫包溫度傳感器是由金屬管、內(nèi)裝的氣體或液體組成。8 控制器特性:1)比例控制器的特性 2)比例積分控制器的特性 3)比例微分控制器的特性 4)比例積分微分控制器的特性 第十二章 自動控制儀表
其按能源分類:電動儀表、氣動儀表和直接作用式儀 2 電子式雙位控制器是由測量、給定電路、電子放大電路和開關(guān)電路等部分組成。調(diào)節(jié)閥的流量特性:是指流過調(diào)節(jié)閥介質(zhì)相對流量與調(diào)節(jié)閥的相對開度之間的關(guān)系。調(diào)節(jié) 閥流量特性是由調(diào)節(jié)閥芯形狀決定。4 流通能力的定義:當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開、閥兩端壓差為10的 5 次方千帕、流體密度為 1g|cm3 時、每小時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量數(shù)定義為調(diào)節(jié)閥的流通能力,用 c 表示。風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的流量特性指流過風(fēng)閥的相對流量與風(fēng)閥轉(zhuǎn)角的關(guān)系。
第十四章自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用 空調(diào)裝置由:空氣的加熱器、冷卻器、加濕器、去濕氣、空氣混合器以及凈化器等設(shè)備組成。空調(diào)系統(tǒng)的控制對象的特點:1)多干擾性 2)多工況性 3)溫、濕度相關(guān)性。3 蒸發(fā)器的控制:一般通過熱力膨脹閥、電磁 閥、浮球閥等進行控制。壓力保護控制分為:高壓保護、低壓保護和油壓保護。5 高壓保護:排氣壓力保護的目的是為了防止排氣壓力過高而產(chǎn)生事故。產(chǎn)生排氣壓力過高的原因可能是冷凝器斷水或水量不足;或者啟動時排氣管路的閥門未打開;或者制 冷劑灌注過多;或者因系統(tǒng)不凝性氣體過多等原因。6 壓縮機能量控制: 進行壓縮機能量控制的目的為:1)為了制冷系統(tǒng)經(jīng)濟合理運行 2)實現(xiàn)壓縮機輕載或空載啟
動。
7雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng):是由一個定值控制的燃?xì)饬髁炕芈泛鸵粋€隨動控制的空氣流量回路所組成。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中燃?xì)饪刂破鞯脑O(shè)定值,如由爐溫控制系統(tǒng)的輸出給定,即構(gòu)成串級并行控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點:是實現(xiàn)燃?xì)饬髁康亩ㄖ悼刂?,可以?大克服燃?xì)饬髁繑_動的影響,使燃?xì)饪諝饬髁慷急容^平穩(wěn),總的熱負(fù)荷也比較平穩(wěn)。
第二篇:熱工自動控制復(fù)習(xí)材料
免責(zé)聲明:傾情奉獻,數(shù)據(jù)僅供參考
第一章
1.被控對象:被調(diào)節(jié)的機器設(shè)備或生產(chǎn)過程 被控量:系統(tǒng)中被控參數(shù) 擾動:影響被調(diào)量的所有因素
給定值:根據(jù)生產(chǎn)要求被調(diào)量規(guī)定值
調(diào)節(jié)機構(gòu):在調(diào)節(jié)作用下,用來改變進入被控對象的物質(zhì)或能量的裝置 2.系統(tǒng)方框圖可以由什么構(gòu)成,一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)由哪些基本的連接方式構(gòu)成
系統(tǒng)方框圖可以由環(huán)節(jié)機構(gòu)構(gòu)成,一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)由串并聯(lián)和反饋連接構(gòu)成
3.自動控制系統(tǒng)的分類
Ⅰ、按給定值的形式分類:①恒值控制系統(tǒng)
②程序控制系統(tǒng) ③隨動控制系統(tǒng)
④比值控制系統(tǒng)
Ⅱ、按系統(tǒng)中信號的形式分類:① 連續(xù)系統(tǒng) ②離散系統(tǒng) Ⅲ、按工作方式分類:①開環(huán)控制系統(tǒng) ②閉環(huán)控制系統(tǒng)
Ⅳ、按系統(tǒng)的復(fù)雜程度分類:①單回路控制系統(tǒng)②多回路控制系統(tǒng)
Ⅴ、按系統(tǒng)的動態(tài)特性分類:①線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
②時變系統(tǒng)和定常系統(tǒng) Ⅵ、按控制規(guī)律分類:①程序和順序控制
②比例積分微分(PID)控制
③最少拍控制
④復(fù)雜規(guī)律控制
⑤智能控制
VII按系統(tǒng)中被調(diào)量和被調(diào)量的數(shù)目分類:①單輸入、單輸出系統(tǒng)
②多輸入、多輸出系統(tǒng)
4.衡量一個控制系統(tǒng)的質(zhì)量可以通過:①穩(wěn)定性
②準(zhǔn)確性
③快速性
5.穩(wěn)定性一般用什么進行反映,調(diào)節(jié)過程根據(jù)過渡過程的形態(tài)不同分為哪幾種?(會畫過渡過程的形態(tài)圖)最佳穩(wěn)定性指標(biāo)是多少?穩(wěn)定性一般用衰減率品質(zhì)指標(biāo)反映
Ψ=1非周期;Ψ=0等幅振蕩;0<Ψ<1衰減振蕩;Ψ<0漸擴振蕩調(diào)節(jié)過程;最佳0.75~0.9
6.動態(tài)偏差:靜態(tài)偏差:t→∞時,偏差的大小
e∞;動態(tài)偏差:系統(tǒng)在過渡過程e(t)的最大值,記為
e
M
7.快速性用系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間來反映
系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間(即系統(tǒng)受擾動后從一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定狀態(tài)所需時間)可反應(yīng)系統(tǒng)的快速性。
8.畫出采用前反饋控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)容器內(nèi)熱水溫度的示意圖,并對其工作原理進行解釋,并支持這種做法相對單獨反饋或者反饋的有點存在(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)
第二章
1.描寫無(有)自平衡能力對象動態(tài)特性的特征參數(shù)有哪些?(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)
2.請簡要敘述熱工過程對象的特點,并說明熱工過程控制系統(tǒng)的任務(wù)是什么?(1)合理選擇調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
(2)合理選擇PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)
3.什么是飛升曲線?典型熱工對象的飛升曲線有哪幾種,畫出各自的飛升曲線,寫出各自的特征參數(shù),并作簡要說明(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)
4.對于飛升曲線,在轉(zhuǎn)換成傳遞函數(shù)時,常用的兩種方法是什么?
切線法和兩點法
5.基本的調(diào)節(jié)規(guī)律有哪三種,三種調(diào)節(jié)規(guī)律如何描述的,比較三種調(diào)節(jié)規(guī)律的優(yōu)缺點
P54
比例(P)調(diào)節(jié)規(guī)律、積分(I)調(diào)節(jié)規(guī)律、微分(D)調(diào)節(jié)規(guī)律
比例(P)調(diào)節(jié)規(guī)律:在比例調(diào)節(jié)規(guī)律中使調(diào)節(jié)器中調(diào)節(jié)量m與偏差e成正比是最基本的調(diào)節(jié)規(guī)律.積分(I)調(diào)節(jié)規(guī)律:使調(diào)節(jié)器中調(diào)節(jié)量m與偏差e對時間的積分成比例的調(diào)節(jié)量規(guī)律 微分(D)調(diào)節(jié)器:調(diào)節(jié)作用僅與偏差的變化速度成比例,而與偏差無關(guān),不能單獨使用.6.熱工過程自動控制中采用的工業(yè)調(diào)節(jié)器有哪幾種?各種工業(yè)調(diào)節(jié)器的優(yōu)缺點? 比例(P)調(diào)節(jié)器:只能保證過程穩(wěn)定性,不能保證無差運動和無動態(tài)偏差 比例積分(PI)調(diào)節(jié)器:能保證穩(wěn)定性和無差運動,不能無動態(tài)偏差 比例微分(PD)調(diào)節(jié)器:能穩(wěn)定性和無動態(tài)偏差,不能無差運動 比例積分微分(PID)調(diào)節(jié)器:都能保證
請分析由于積分(微分)作用的加入,對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靜態(tài)偏差,以及動態(tài)偏差的影響(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)
7.8.請畫出采用PI(PD)調(diào)節(jié)器的等穩(wěn)定性線圖,并對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析(P44)9.采用PID調(diào)節(jié)器時的等衰減率曲線,來分析不同段靜態(tài)誤差和動態(tài)偏偏差的變化情況(P46)10.對于P調(diào)節(jié)器,Kp增大,調(diào)節(jié)時間如何變化?PI調(diào)節(jié)器相對于P,調(diào)節(jié)時間長還是短?PD調(diào)節(jié)器相對于P(PI),調(diào)節(jié)時間長還是短P47 11.單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定的方法有哪幾種?實驗整定又有哪兩種方法? 單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定的方法:計算、圖表、實驗;
實驗整定法:臨界比例帶、衰減曲線
第三章
1.工業(yè)調(diào)節(jié)器從實現(xiàn)方式上來分類可以分為哪兩類,請簡要的說明直接數(shù)字控制系統(tǒng)和模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),控制方法,實現(xiàn)過程等有什么不同,數(shù)字式有什么樣的優(yōu)點?
工業(yè)調(diào)節(jié)器從實現(xiàn)方式上分:模擬、數(shù)字
模擬:通過電容、電阻、放大器組成電路來調(diào)節(jié),采用慣性環(huán)節(jié)反饋,可實現(xiàn)PD調(diào)節(jié),采用實際微分環(huán)節(jié)反饋可實現(xiàn)PI調(diào)節(jié)
數(shù)字:通過計算機編程實現(xiàn);能實現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律的控制、有很快計算時間,以及分時控制能力,可實現(xiàn)多回路控制、具有很強靈活性、還克實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)采集數(shù)字顯示等、系統(tǒng)維護簡單可靠性高(書上未驗證)
2.采用什么環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)PD調(diào)節(jié),什么緩解可以實現(xiàn)PI調(diào)節(jié)?(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)
3.A/D轉(zhuǎn)換器的作用?將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號
4.作為被控對象,溫度(成分)和流量(液位)相比,哪個采樣周期更長一些?
作為被控對象,溫度和流量相比,溫度>流量
5.常用的數(shù)字濾波的主要方法有哪些,中值濾波適用于變化緩慢還是迅速的過程參數(shù)?常用數(shù)字濾波方法:平均、一介慣性;中值濾波適用于迅速過程參數(shù)
6.平均值濾波有哪些方法:算數(shù)平均濾波
移動平均濾波
加權(quán)平均濾波
去極值平均濾波
7.限速(幅)濾波是一種常用的異常數(shù)據(jù)剔除的方法,請寫出限速濾波的算法,畫出程序框圖并說明其適用場合P92 8.實現(xiàn)采樣動作的裝置叫什么?數(shù)字信號恢復(fù)為模擬信號的最常見裝置是什么P110 9.PID調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)字算法常用的有哪幾種?改進的算法有哪些?指出增量型算法的一個應(yīng)用實例(未解決)
PID調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)字算法常用法:位置、增量式、速度式
改進算法:帶有死區(qū)、積分分離、不完全微分、帶有一階濾波器PID控制算法
10.寫出積分分離(帶死區(qū)、不完全微分)的PID控制算法,并根據(jù)算法畫出計算機程序概圖P103
第四章
1.DCS是什么的簡稱,其設(shè)計理念是什么,它一般由哪三部分構(gòu)成一個有機的整體DCS:集中管理和分散控制的設(shè)計理念的集散綜合控制系統(tǒng) 設(shè)計理念:集中管理,分散控制
特點:自治性、協(xié)調(diào)性、易用性、友好性、適應(yīng)性、實時在線想性
組成:操作管理裝置:工程師站、操作員站、管理計算機和顯示設(shè)置;通訊系統(tǒng):計算機網(wǎng)絡(luò);分散控制裝置:現(xiàn)場控制站、過程監(jiān)測站
2.DCS的層次化結(jié)構(gòu)一般分為哪四個級別,現(xiàn)場控制站屬于哪個級別
過程管理級
過程控制級、現(xiàn)場控制級
經(jīng)營管理級(整理不全)
3.DCS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有幾種?說出各自優(yōu)缺點
DCS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)種類:星形、環(huán)形、總線形、樹形
星形:以中央結(jié)點為中心與各個結(jié)點連接而成,各結(jié)點與中央結(jié)點通過點到點方式連接,中央結(jié)點可直接與從結(jié)點連接
環(huán)形:在網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點通過環(huán)路接口連載一條守衛(wèi)相接的閉合環(huán)形通信線路中;結(jié)點多影響傳輸效率,一個站故障影響整個,封閉環(huán)不易擴張
總線形:比較簡單的結(jié)構(gòu),采用一根中央主點纜稱為公共總線的傳輸介質(zhì),各節(jié)點直接與總線相連接,信息沿總線介質(zhì)逐個結(jié)點地傳播
樹形:網(wǎng)在總線型網(wǎng)絡(luò)上加分支形成,傳輸介質(zhì)可有多條分支,但不形成閉合回路,通信線路短,網(wǎng)絡(luò)成本低
4.簡述現(xiàn)場控制站、工程師站、操作員站的功能P130 5.在集散控制系統(tǒng)中,常用的傳輸介質(zhì)有雙絞線,同軸電纜及光纜哪種性能最好,最便宜?(會比較)雙絞線<同軸電纜<光纜
6.為了便于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出了模型是什么,這個協(xié)議的最底層最高層分別是什么?國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出:ISO/OSI模型
分層:物理,數(shù)據(jù)鏈路,網(wǎng)絡(luò),傳輸,會話,表示,應(yīng)用最底層物理層最高層應(yīng)用層
7.節(jié)點訪問或者控制網(wǎng)絡(luò)的方式有哪兩種?(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)8.DCS中常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有哪些??ISO/OSI協(xié)議有幾層?
MAP協(xié)議
OSI模型
IEEEE802標(biāo)準(zhǔn)
MAP協(xié)議
最底層是什么?7層 物理層 9.MAP協(xié)議有哪三種?全MAP 小MAP 加強MAP 10.什么是現(xiàn)場總線,簡述現(xiàn)場總線(相對于原先的模擬信號傳輸)的優(yōu)缺點(未解決),現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展離不開什么的進步現(xiàn)場總線:測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡(luò);總線技術(shù)發(fā)展離不開智能儀表的進步
11.現(xiàn)場總線中的通信協(xié)議有幾層
4層
用戶層
應(yīng)用層
數(shù)據(jù)連接層
物理層
第五章
1.計算機先進過程控制系統(tǒng)主要包括哪些?專家系統(tǒng)
遺傳算法 2.預(yù)測控制的基本內(nèi)容有哪些?(自己解決,哥們無能為力,呵呵呵。)3.專家系統(tǒng)主要由哪幾部分組成,最關(guān)鍵的是哪兩個,其控制思想是什么?
專家系統(tǒng)組成:知識庫、數(shù)據(jù)庫、自學(xué)習(xí)機構(gòu)、推理機、控制策略、信息處理與融合解釋器
執(zhí)行機構(gòu)
人機接口(不全)
4.專家系統(tǒng)中的知識表達最常用的一種方式是什么?專家系統(tǒng)常用知識表達方式:產(chǎn)生式規(guī)則
5.基本遺傳算法的運算思想是怎么樣的,基本的遺傳算子有哪些?基本遺傳算法運算思想:遺傳變異;基本遺傳算子:選擇、交叉、變異
第三篇:終結(jié)版總結(jié)熱工測量
? 是人類對自然界中客觀事物取得數(shù)量觀念的一種認(rèn)識過程。它用特定的工具和方法,通過試驗將被測量與單位同類量相比較,在比較中確定出兩者比值。
? 數(shù)值不隨時間而改變或變化很小的被測量。
? 隨時間不斷改變數(shù)值的被測量(非穩(wěn)態(tài) 或稱動態(tài)參數(shù)),如非穩(wěn)定工況或過渡工況時內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、功率等。
? 在測量過程中首先將被測物理量轉(zhuǎn)換成模擬信號,以儀表指針的位置或記錄儀描繪的圖形顯示測量的結(jié)果(不表現(xiàn)為“可數(shù)”的形式)。
? 測量可直接用數(shù)字形式表示。通過模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換將模擬形式的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。
二、填空題
? 常用的? 測試中,被測量按照其是否隨時間變化可以分類和。
? 測量儀器按用途可分:范型儀器和實用儀器
? 在選用時,儀器的不應(yīng)超過儀器的?誤差可用級、?消除系統(tǒng)誤差的方法 產(chǎn)生根源 修正法
任何測量儀器都包括感受件,中間件和效用件三個部分1.感受器—他直接與被測對象聯(lián)系,感知被測參數(shù)的變化,同時對外界發(fā)出相應(yīng)的信號:2.中間件—他將傳感器的輸出信號原封不動的傳給效用件:3.效用件—把測量的信號顯示出來。
測量結(jié)果與真值的一致程度是系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合反映。
? 恒定度:儀器多次重復(fù)測量時,其指示值穩(wěn)定的程序,稱為恒定度。通常以讀數(shù)的變差來表示.? 它以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位移的被測量的變化值之間的比例S來表示。
? :靈敏度阻滯又稱為感量,感量是足以引起儀器指針從靜止到作極微小移動的被測量的變化值。一般儀器的靈敏度阻滯應(yīng)不大于儀器允許誤差的一半。
? :從被測參數(shù)發(fā)生變化到儀器指示出該變化值所需的時間,又稱時滯。
3誤差產(chǎn)生的原因和消除方法
具體的測量過程中,系統(tǒng)誤差按其產(chǎn)生的原因可分為;
? ? 但往往也常采用如下方法來 1.2.3.4
按照產(chǎn)生誤差因素的出現(xiàn)規(guī)律以及它們對于測量結(jié)果的影響程序來區(qū)分,可將測量誤差分為三類。系統(tǒng)誤差:隨機(偶然)誤差:過失誤差:1.系統(tǒng)誤差—在測量過程中出現(xiàn)某種規(guī)律性的以及影響程度由確定的因素所引起的誤差。2.隨機誤差—由許多未知的或微小的因素綜合影響的結(jié)果。3.過失誤差—顯然與事實不符的誤差,主要有測量者的粗心或操作不當(dāng)引起的。
第四章
一.名詞解釋
:將物理量的變化轉(zhuǎn)化為敏感元件電阻值的變化,再經(jīng)過相應(yīng)電路的處理后,轉(zhuǎn)化為電信號
電感式傳感器是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的,它是把被測量轉(zhuǎn)化為電感量的一種裝置。
(可用非接觸式測量):把位移,壓力,振動,液面位置等物理量變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。電容式傳感器具有功率小,阻抗高,動態(tài)特性好,結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。
壓電式傳感器:工作原理是基于某些物質(zhì)的壓電效應(yīng),這些物質(zhì)在外力作用下表面產(chǎn)生電荷,經(jīng)過電荷放大器的放大,實現(xiàn)電測的目的。(測力,壓力,加速度等)優(yōu)點1靈敏度高2固有頻率高,響應(yīng)快。3結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)微型化。4精度高。
把被測參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動勢的傳感器。
是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的傳感器。在各種熱電式傳感器中,最常用的有兩種,將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器稱為熱電阻;將溫度變化轉(zhuǎn)化為電動勢變化的傳感器稱為熱電偶。
:將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。利用某些金屬或者半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。
是利用半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)進行測量的傳感器,它可以在磁場中將被測量通過霍爾元件轉(zhuǎn)換為電量輸出。典型應(yīng)用1轉(zhuǎn)速測量2位移測量3接近開關(guān)。
直接將電量轉(zhuǎn)換數(shù)字量,有使用方便,抗干擾能力強,適于遠距離傳輸。
導(dǎo)體或半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機械變形,電阻值也隨之變化。
當(dāng)具有一定能量E的光子投射到某些物質(zhì)的表面時,具有輻射能量的微粒將透過受光的表面層,賦予這些物質(zhì)的電子以附加能量,或者改變物質(zhì)的電阻大小,或者使其產(chǎn)生電動勢,導(dǎo)致與其相連接的閉合回路中電流的變化,從而實現(xiàn)了光—光電管 2光敏電阻3光電池4光敏晶體管。
壓電晶體:具有壓電效應(yīng)的晶體稱為壓電晶體
二、填空題
? 由于半導(dǎo)體應(yīng)變片的溫度穩(wěn)定性差,使用時必須采取溫度補償措施,以消除由溫度引起的零漂或虛假信號。在實際工作中,溫度補償?shù)姆椒ㄓ袠蚵费a償和應(yīng)變片自補償兩類。
? 常用可變磁阻式傳感器的典型結(jié)構(gòu)有:可變導(dǎo)磁面積型、差動型、單螺管線圈型、雙螺管線圈差動型。
? 按照電容式傳感器的? :
? 按工作原理不同,磁電感應(yīng)式傳感器可分為恒定磁通式和變磁通式,即動圈式傳感器和磁阻式傳感器。
? 磁電感應(yīng)式傳感器只適用
? 磁阻式傳感器:又稱為變磁通式傳感器或變氣隙式傳感器,常用來測量旋轉(zhuǎn)物體的角速度??煞譃殚_路變磁通式傳感器和閉合磁路變磁通式傳感器。
? 在測量溫度時,將測量端插入被測對象的內(nèi)部,主要用于測量容器或管道內(nèi)氣體、蒸汽、液體等介質(zhì)的溫度。
? 由于被光照射的物體材料不同,所產(chǎn)生的光電效應(yīng)也不同,通常光照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為 外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)以及阻擋層光電效應(yīng) 熱電偶四條 中間溫度定律:用兩種不同的金屬組成閉合電路,如果兩端溫度不同,則會產(chǎn)生熱電動勢。其大小取決于兩種金屬的性質(zhì)和兩端的溫度,與金屬導(dǎo)線尺寸、導(dǎo)線途中的溫度及測量熱電動勢在電路中所取位置無關(guān)。均質(zhì)材料定律 :如用同一種金屬組成閉合電路則不管截面是否變化,也不管在電路內(nèi)存在什么樣的溫度梯度,電路中都不會產(chǎn)生熱電動勢。中間導(dǎo)體定律 :在熱電偶插入第三種金屬,只要插入金屬的兩端溫度相同,不會使熱電偶的熱電動勢發(fā)生變化。標(biāo)準(zhǔn)電極定律:在熱電偶插入第三種金屬,插入金屬的兩端溫度不同,發(fā)生附加熱電動勢后的總熱電動勢,等于各接點之間所產(chǎn)生熱電動勢的代數(shù)和。
? 將冷端放入裝有冰水混合物的保溫容器中,使容器保持0℃不變,這種方法比較精確;
? 也可以將冷端放入盛油的容器內(nèi),利用油的熱惰性保持冷端接近于室溫;
? 或者將容器做成帶有水套的結(jié)構(gòu),讓流經(jīng)水套的冷卻水來保持容器溫度的穩(wěn)定。電熱偶材料滿足的要求:1在測量范圍內(nèi)熱電性能穩(wěn)定。2在測量范圍內(nèi),電極材料有足夠的物理化學(xué)穩(wěn)定性。3熱電動勢應(yīng)盡可能大并與溫度成單直線性或近似于線性關(guān)系。5材料的復(fù)合性好,制造簡單,價格便宜。
第五章
一、名詞解釋
1:是表示物體冷熱程度的物理量,從分子運動論的觀點看,溫度也是物體內(nèi)部分子運動平均動能大小的一個量度標(biāo)志。
2、3、零點漂移:玻璃的熱脹冷縮也會引起零點位置的移動,因此使用玻璃管液體溫度計時,應(yīng)定期校驗零點位置。
二、填空題
? 應(yīng)用較多的有
? 按照測頭是否必須與被測介質(zhì)接觸,溫度計可以分為接觸式和非接觸式。
? 接觸式溫度計可以分為三類:
? 熱電阻溫度計:利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的。
?
? :利用熱點效應(yīng)
? 氣體溫度計可分為定容氣體溫度計、定壓氣體溫度計和測溫泡定溫氣體溫度計。
? 分為:等。接觸與非接觸溫度計各自特點;由于接觸溫必須將感溫元件與被測物體接觸容易破壞溫度場非溫?zé)o此問題2接溫感溫元件與被測物體達到熱平衡需要一定時間產(chǎn)生的時間滯后比較大非接 測量熱輻射響應(yīng)速度快3接觸不能承受過高溫度 非無此問題4非接不適合側(cè)低溫5測量精度接大于非
接觸能正確反映被測物體的溫度1熱力學(xué)平衡2實時反映 測溫元件安裝的基本要求
測溫元件應(yīng)與被測介質(zhì)形成逆流,即安裝時測溫元件應(yīng)迎著被測介質(zhì)的流向插入。若不能迎著被測介質(zhì)的流向插入,可采用迎著被測介質(zhì)的流向斜插()的方式,至少也須與被測介質(zhì)正,應(yīng)盡量避免與被測介質(zhì)形成順流。
安裝時,要使測溫元件處于管道中心,即應(yīng)使它處于流速最大處。當(dāng)在管道上傾斜安裝時保護管頂端要高出管中心線5-10mm。要是接觸式溫度計正確反映溫度必須滿足什么條件?
1.熱力平衡條件,使感溫元件與被測對象組成孤立的熱力學(xué)系統(tǒng),并經(jīng)歷足夠多的時間,使兩者完全達到平衡。
2.當(dāng)被測溫度變化時,感溫元件的溫度能實時的跟著變化,既是傳感器的熱容熱阻為0
第六章
在熱能與動力機械中所測量的壓力,通常是指流體壓力。
2.流體對單位面積上的垂直作用力,即物理學(xué)中的“壓強”
3.對于運動流體,根據(jù)測量所取的面不同,可分為總壓力、靜壓力。總壓力與靜壓力之差稱為動壓力。
4.根據(jù)測量要求,按零標(biāo)準(zhǔn)的方法,壓力可分為。
5.我國法定計量單位規(guī)定的壓力單位是帕斯卡(Pa)。lPa=lN/m2,大氣壓視地球上不同位置而異,其值約為105Pa。
6.等幾種。
7.8.壓力種類:可分為穩(wěn)態(tài)壓力(大氣壓力、機油壓力、冷卻水壓力等)和瞬變壓力(氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力波、進排氣壓力波、高壓油管中燃油壓力等)兩大類。
9.、彈性測壓儀表、測壓傳感器(又分為壓阻式傳感器、壓電式傳感器、電容式差壓傳感器)。
試分析各種液住壓力及彈簧壓力機的測量誤差來源 液柱式壓力計打的測量誤差:1環(huán)境溫度變化的影響2重力加速度的變化3毛細(xì)現(xiàn)象的影響4其他誤差。彈性壓力計的誤差:1遲滯誤差2 溫度誤差3間隙和摩擦誤差
第七章 流速測量(常用的是皮托管和熱線風(fēng)速儀測速)
1皮托管由總壓探頭和靜壓探頭組成,利用流體總壓與靜壓之差,主要測量對象為氣體。
2圍內(nèi)達到較高的測量精度。
3:測量的是流速的大小和方向。由,組成。工作原理:流速的方向是根據(jù)兩個方向孔的壓力平衡情況來判定的,而流速的大小可以根據(jù)總壓孔與方向孔之間的壓力差進行計算。
第八章
1.qm?pqvqv
2.流量通常指單位時間內(nèi)通過某有效流通界面的流體數(shù)量,稱瞬時流量,分為質(zhì)量流量和體積流量
3.V的次數(shù)來計算流量)、速度型流量計(當(dāng)流通截面確定時,體積流量與截面上的平均流速成正比)、質(zhì)量型流量計。
4.5.代表常數(shù)K在流量范圍內(nèi)變化特性反映了渦輪流量計與線性特性,但是由于流體水力特性的影響,再加上渦輪承受阻力矩得作用使得具有高峰特征。
6.當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計推動渦輪轉(zhuǎn)動時,需要克服各種阻力矩,因而產(chǎn)生壓力損失。
7.影響測量結(jié)果的因素:1流體粘度的影響2流體密度的影響3流體壓力和溫度的影響。
第九章 比較分析導(dǎo)電液和非導(dǎo)電液的電容式液位傳感器的不同結(jié)構(gòu),簡述各自的工作原理
1.測量導(dǎo)電液體的電容式液位計主要利用傳感器兩級的覆蓋面積隨被測液體液位的變化而變化,從而引起電容量變化關(guān)
系進行液位測量。
2.測量非導(dǎo)電液體的電容式液位計,主要利用被測液體液位變化時可變電容傳感器兩電極之間充填介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而引起電容量變化這一特征進行液位測量。
第十章
1:轉(zhuǎn)速是指在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的次數(shù),通常以每分鐘轉(zhuǎn)速r/min作為計量單位。
2按照測速元件與被測轉(zhuǎn)軸是否接觸分為
3接觸式轉(zhuǎn)速表有:(接觸式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)簡單,但是要消耗被測轉(zhuǎn)軸的能量,且精度一般較差,多用于能量損失可以忽 略不計且對精度要求不高的場合。)離心式轉(zhuǎn)速表、磁性式轉(zhuǎn)速表、電動轉(zhuǎn)速表、定式轉(zhuǎn)速表
4非接觸式轉(zhuǎn)速表(他不消耗轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩,且精度較高)光電式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器
5傳遞法,平衡力法,能量轉(zhuǎn)換法。
6.P?Tn
9550
7.其轉(zhuǎn)子和定子都是以磁通作為傳遞媒介進行工作的。轉(zhuǎn)子和定子之間的作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以只要將定子做成繞其軸線自由擺動的結(jié)構(gòu),片刻測定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩。
8.-直流電流測功機。交流電力測功機。
9.1,.工作范圍—對于一種測功機,其工作范圍是已知的,必須保證被測動力機械特征全部落在所選測功機的工作范圍之內(nèi)2.測量精度—測量精度應(yīng)符合測量的要求,在滿足工作范圍的條件下,測量盡可能接近滿程,3.響應(yīng)速度—對動力機械工況變化的響應(yīng)速度是測功機的一項重要指標(biāo),4.工作穩(wěn)定性—當(dāng)動力機械輸出的轉(zhuǎn)矩與測功機的制動轉(zhuǎn)矩平衡時,5.低速制動性—低速制動性是一項重要的性能指標(biāo)。
第十一章
1充物的管子,由于固定相對不同的組分具有不同的吸附或溶解能力,最終導(dǎo)致從色譜柱流出的時間不同,從而達到組分分離的目的。
2通常用熱導(dǎo)率比較大的H2或He作為載氣。
3:根據(jù)特定的吸收帶,可以鑒別分子的種類。(要求被測氣體是干燥而清潔的)
4二是先用濾紙收集一定量的煙氣,再通過比較濾紙表面對光的反射率的變化來測量煙度的,叫濾紙法。
第十二章 振動的基本概念振動是工程中極為常見的現(xiàn)象,尤其在熱能動力機械工程中更是如此。有害的振動可能產(chǎn)生噪音,影響機器的正常工作,造成人體不適,甚至導(dǎo)致零部件損壞。
? 按振動:自由振動、受迫振動、自激振動
? 按振動位移的特征:直線振動、扭轉(zhuǎn)振動
? 按振動的:簡諧振動、非簡諧振動、隨機振動
? 描述.振幅.相位.頻譜.振型.周期
? 振動測量系統(tǒng)的組成: 通常由傳感器、信號處理和放大、記錄、顯示和數(shù)據(jù)處理設(shè)備組成。
? 振動測量系統(tǒng)的? 分類:機械測振儀.慣性測振儀.電動式測振儀
? , 曲柄連桿機構(gòu)往復(fù)慣性力, 側(cè)傾扭矩,機械系統(tǒng)相互作用力。
? ①內(nèi)燃機整體的剛體振動: 上下振動、側(cè)傾是單缸機主要振動形式。
②曲軸系的扭振是多缸機主要振動形式。
③曲軸的彎曲振動是多缸機主要振動形式。
④其他振動: 活塞敲擊,敲缸,配氣機構(gòu)振動,氣門脫跳—工作異常。
第十三章
1.:一種聲音,具有聲波的一切特性,物理學(xué)中的聲學(xué)知識均適用于噪聲。
2.單位時間內(nèi)聲源傳播的總聲能稱為聲功率,W
3.頻程:在進行噪聲測量時,需要測量噪聲強度關(guān)于頻率的分布,通常將聲頻范圍劃分為若干區(qū)段,這些區(qū)段稱為頻程(頻帶)。
噪聲測量中通常利用聲—電效應(yīng)進行聲壓測定,感應(yīng)聲壓變化并實現(xiàn)電信號轉(zhuǎn)換的元件。動圈式、壓電式、電容式 ? 常用計權(quán)網(wǎng)絡(luò):A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、B計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)
第四篇:關(guān)于火電廠熱工自動控制的前瞻性思考
關(guān)于火電廠熱工自動控制的前瞻性思考
張振明
摘要: 自從火電廠采用分散控制系統(tǒng)后,汽輪機和鍋爐的控制水平有明顯的提高。但作為單元機組中的重要一個環(huán)節(jié),即發(fā)電機變壓器組和廠用電系統(tǒng)的控制,大多數(shù)仍保留了傳統(tǒng)的控制方式,控制盤臺上裝設(shè)很多模擬儀表光字牌和開關(guān)按鈕,在一個控制室內(nèi)與汽輪機和鍋爐的DCS控制很不協(xié)調(diào),嚴(yán)重影響了火電廠自動化水平。火力發(fā)電機組的熱工自動化是保障設(shè)備安全、提高機組經(jīng)濟性、減輕勞動強度及改善勞動條件的重要技術(shù)措施?;痣姀S有些熱工控制對象的數(shù)學(xué)模型是很復(fù)雜的,且很難測準(zhǔn),若繼續(xù)沿用經(jīng)典和現(xiàn)代控制理論往往很難奏效,事實也證明了這點。盡管智能控制理論和技術(shù)發(fā)展的歷史不長,但其卓越的性能誘導(dǎo)人們在各方面進行許多應(yīng)用嘗試,取得了卓有成效的成果。
關(guān)鍵詞:火電廠 熱工自動化 控制系統(tǒng) 發(fā)展趨勢
一、熱工自動控制系統(tǒng)的發(fā)展前景:
最近國家有關(guān)部委召開了關(guān)于現(xiàn)場總線技術(shù)會議,成立了現(xiàn)場總線專業(yè)委員會,制定了現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展的前景目標(biāo),并由國家撥出??钣糜诂F(xiàn)場總線技術(shù)的科技攻關(guān)。華北電力大學(xué)現(xiàn)場總線實驗室的籌建申請已被國家電力公司批準(zhǔn),F(xiàn)CS的應(yīng)用研究即將展開。前景目標(biāo)是:從現(xiàn)在起到2005年,在技術(shù)上要基本完成從目前模擬現(xiàn)場儀表系統(tǒng)到基于現(xiàn)場總線的全數(shù)字開放的自動化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化,使我國工業(yè)自動化儀表的技術(shù)水平趕上世界技術(shù)發(fā)展潮流。在現(xiàn)場總線技術(shù)的推進時間上,現(xiàn)在是用DCS取代模擬儀表時期,也是HART儀表的上升時期,本世紀(jì)末到2005年將是HART儀表與FF儀表的交替時期,自動控制系統(tǒng)將由以DCS為主的控制模式轉(zhuǎn)換成以FCS為主的控制模式上。就工業(yè)生產(chǎn)過程來說,一切努力都放在提高質(zhì)量、產(chǎn)量和可靠性上,F(xiàn)CS是一個對工業(yè)生產(chǎn)過程有巨大效益的新型自動控制裝置,一旦現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)出臺,它立刻就會廣泛地應(yīng)用到電力等工業(yè)生產(chǎn)過程中。電氣控制納入DCS的范圍主要為發(fā)電機系統(tǒng)和主廠房內(nèi)的廠用電系統(tǒng),主要包括發(fā)電機變壓器線路組、高壓起動/備用變壓器、高壓廠用工作變壓器、低壓廠用工作變壓器、低壓廠用備用變壓器及低壓廠用公用變壓器等的控制和信號測量。保安電源系統(tǒng)、直流系統(tǒng)和不停電電源系統(tǒng)也要納入DCS進行監(jiān)視。另外,發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、自動準(zhǔn)同期和廠用電快速切換更要優(yōu)先考慮納入DCS。部分電氣控制納入DCS,邁出了爐、機、電一體化的第一步。今后,一臺單元機組僅設(shè)1位主值班員,因此電氣控制必須與汽輪機、鍋爐控制形成一個整體,只有做到這一點,才能使我國火電廠自動化水平躋身于國際先進水平行列。
二、熱工自動控制系統(tǒng)的技術(shù)革新。
傳統(tǒng)的DCS因檢測、變送和執(zhí)行等現(xiàn)場儀表仍采用模擬信號(4~20 mA DC)連接,無法滿足上位機系統(tǒng)對現(xiàn)場儀表的信息要求,限制了控制過程視野,阻礙了上位機系統(tǒng)功能的發(fā)揮,因
而產(chǎn)生了上位機與現(xiàn)場儀表進行數(shù)字通信的要求。從80年代起,出現(xiàn)了智能化的現(xiàn)場儀表,如智能變送器等。這些智能化的現(xiàn)場儀表的功能遠遠超過模擬現(xiàn)場儀表,如可對量程和零點進行遠方設(shè)定,具有儀表工作狀態(tài)自診斷功能,能進行多參數(shù)測量和對環(huán)境影響的自動補償?shù)?,深受用戶歡迎。智能化現(xiàn)場儀表的出現(xiàn),也要求與上位機系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字通信。正是在上述2方面因素的驅(qū)動下,要求建立一個標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場儀表與上位機系統(tǒng)的數(shù)字通信鏈路,這條通信鏈路就是現(xiàn)場總線,F(xiàn)CS也就應(yīng)運而生了。
三、熱工自動控制系統(tǒng)改進后的經(jīng)濟效益。
采用FCS取代DCS比采用DCS取代模擬儀表具有更大的經(jīng)濟效益。如“變千百根電纜為一根”,可節(jié)約大量電纜;控制功能下放到現(xiàn)場,使控制信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、實時性、快速性和可靠性大為提高;現(xiàn)場總線通信協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化后,可使不同廠家的產(chǎn)品互相連接和操作,消除了目前自動化的孤島現(xiàn)象;省去I/O端子柜和控制柜后,使控制室占地面積大大減少并使系統(tǒng)簡化,帶來了系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護費用的降低及工作量的大大減少;由于機組控制室(指2臺機組共用1個控制室)只有2根同軸電纜或光纜和幾根緊急停機開關(guān)的電纜進入,大大有利于控制室的防火和火電廠的安全運行。目前,盡管存在著多種現(xiàn)場總線模式,但最開放、功能最完備和最有應(yīng)用前景的現(xiàn)場總線當(dāng)屬基金會現(xiàn)場總線FF(Foundation Fieldbus)。它除了具備一般總線的特點外,在客戶服務(wù)、功能模塊調(diào)用、設(shè)備描述、診斷和保護、通信方式、數(shù)據(jù)精確傳遞、本安供電、設(shè)備的即插即用等方面,最能體現(xiàn)國際先進水平,是受到國際大多數(shù)地區(qū)和國家贊賞的總線標(biāo)準(zhǔn)。
四、熱工自動控制系統(tǒng)改進后的科技價值。
現(xiàn)代控制理論于60年代形成,它主要研究具有高性能、高精度的多輸入、多輸出(多變量)、變參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。它對多變量有很強的描述和綜合能力,其局限在于必須預(yù)先知道被控對象或過程的數(shù)學(xué)模型?,F(xiàn)代控制理論是在經(jīng)典和現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)上于90年代基本形成的。智能控制的提出,一方面是實現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)控制的需要;另一方面也是現(xiàn)代計算機技術(shù)高度發(fā)展的結(jié)果。計算機使控制技術(shù)的工具發(fā)生了革命性變化,給智能控制的實現(xiàn)提供了有力的保證。智能控制是一種新的控制方法,它基本解決了非線性、大時滯、變結(jié)構(gòu)和無精確數(shù)學(xué)模型對象的控制問題。從經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論發(fā)展到今天的智能控制理論,經(jīng)歷了約50 a時間。從40年代至50年代,形成了經(jīng)典控制理論,該理論基于傳遞函數(shù)建立起來的頻率特性、根軌跡等圖解解析設(shè)計方法,對于單輸入單輸出系統(tǒng)極為有效,至今仍在生產(chǎn)過程中得到廣泛應(yīng)用。但傳遞函數(shù)對于系統(tǒng)內(nèi)部的變量還不能描述,且忽略了初始條件影響,故傳遞函數(shù)描述不能包含系統(tǒng)所有信息。智能控制就是利用有關(guān)方法或知識來控制對象,按一定要求達到預(yù)定目的。未來的輸出及其與給定值之差,并據(jù)此以某種優(yōu)化指標(biāo)計算當(dāng)前應(yīng)施加于過程的控制作用。
結(jié)束語:自動化技術(shù)是當(dāng)今世界上發(fā)展最快、生命力最旺盛的技術(shù)和最活躍的生產(chǎn)力之一,世界上許多先進國家均投入大量資金,以求在激烈的競爭中占有一席之地。采用大屏幕顯示器構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)要求系統(tǒng)的智能化程度更高,聯(lián)鎖保護的設(shè)計更完善,對運行值班員操作水平的要求也更加嚴(yán)格。大屏幕顯示器為實現(xiàn)1人監(jiān)盤提供了新的技術(shù)措施,充分顯示了跨世紀(jì)的大型現(xiàn)代化火電廠控制室的監(jiān)控水平。每位從事火電廠熱工自動化的技術(shù)人員都應(yīng)密切關(guān)注國內(nèi)外自動化的最新進展,為努力提高我國火電廠熱工自動化水平貢獻力量。
作者單位:神華準(zhǔn)能發(fā)電廠熱工車間 010300
第五篇:無機非金屬熱工測量 2
1.在水泥回轉(zhuǎn)窯的熱工測量中,風(fēng)量的測量項目:
一、二次風(fēng)、窯廢氣、加熱機廢氣、冷卻機鼓風(fēng)及廢氣、風(fēng)掃磨窯頭抽風(fēng)、分解爐二次抽風(fēng),生料提升泵送料風(fēng)等。
2.入窯二次風(fēng)溫度最好不用普通熱電偶測量,為什么?
周圍環(huán)境(熟料、窯皮、火焰)溫度很高,輻射傳熱影響相當(dāng)大。如用一普通熱電偶插入測量二次空氣溫度,熱電偶除受到二次空氣以對流傳熱方式將熱量傳給熱電偶外,熱電偶還受周圍環(huán)境的輻射傳熱,因此測得溫度偏高(如580℃ 的二次空氣溫度,可測得的溫度是820℃ ,誤差竟達240℃)。用抽氣熱電偶測二次空氣溫度可以大大減小誤差。
3.膨脹式溫度計是利用物體受熱膨脹的原理制成的溫度計,主要有液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計和壓力式溫度計三種。
4.溫度計的使用①.使用前必須經(jīng)過校正。②.溫度計保存和安裝時都應(yīng)使溫度計直立,且溫包應(yīng)在下面。③.使用時檢查液柱是否脫離,測溫包內(nèi)是否含有氣泡。④.測量流體溫度時,溫度計應(yīng)逆流向安裝或與流向垂直或有一定傾斜角,不能順向安置,而且測溫套管的插入深度要達到中心線。
5.對玻璃溫度計浸入方式的修正在半浸入測量時, 暴露在大氣中的這一段細(xì)管感受到的溫度與被測介質(zhì)的溫度不同,其膨脹的增量(或減量)與介質(zhì)和環(huán)境的溫度差有關(guān),修正值C的關(guān)系式:C=KN(t1-t2)℃C—半浸入測量修正值,℃;K—溫度計液體與玻璃管的膨脹系數(shù)差;N—露出被測介質(zhì)部分的細(xì)管長度;t1—溫包的溫度,℃;t2—環(huán)境溫度,℃。6.固體膨脹式溫度計是利用兩種線膨脹系數(shù)不同的材料制成,有桿式和雙金屬片式兩種。1)桿式溫度計:桿式溫度計是利用金屬材料做感溫元件,靠材料隨溫度的變化而伸縮的原理制成測溫儀表2)雙金屬片式溫度計:這是一種利用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起構(gòu)成的一種溫度計。
7.壓力式溫度計是利用密閉容積內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì),通過對工作介質(zhì)的壓力測量來判斷溫度值的一種機械式儀表。8.壓力表式溫度計構(gòu)造:感溫元件(溫包和接頭管)、毛細(xì)管和盤簧管(或彈簧管)等元件構(gòu)成一個封閉系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)充填的工作物質(zhì):氣體、液體或低佛點液體的飽和蒸氣等。
9.壓力表式溫度計特點:結(jié)構(gòu)簡單,防震,可遠距離測量,但損壞后難修理,不能測點的溫度和表面溫度。它一般可用來指示或記錄熱工設(shè)備中的各種流體介質(zhì)溫度。工作介質(zhì)是氣體、液體或蒸氣;簡單可靠、抗振性能好,具有良好的防爆性;動態(tài)性能差,示值的滯后較大,不能測量迅速變化的溫度。
10.熱電偶溫度計 1.是將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢(mV)信號,配以測量毫伏的儀表或變送器可以實現(xiàn)溫度的測量或溫度信號的轉(zhuǎn)換。2.優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好、體積小、響應(yīng)時間短等。
11.熱電偶結(jié)構(gòu):熱電極,絕緣套管,保護套管,接線盒 12.熱電偶的工作原理:兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點的溫度不同時,在回路中就會產(chǎn)生電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng)),而這種電動勢稱為熱電勢。
13.接觸電勢的大小和方向主要取決于兩種材料的性質(zhì)(電子密度)和接觸面溫度的高低。
14.熱電偶的基本定律:均質(zhì)導(dǎo)體定律;中間導(dǎo)體定律 ;中間溫度定律;連接導(dǎo)體定律
15.熱電偶的材料1)兩種材料所組成的熱電偶應(yīng)輸出較大的熱電勢,以得到較高的靈敏度,且要求熱電勢和溫度之間盡可能呈線性的函數(shù)關(guān)系。(2)能應(yīng)用于較寬的溫度范圍,物理化學(xué)性能、熱電特性都較穩(wěn)定。即要求有較好的耐熱性、抗氧性、抗還原、抗腐蝕等性能。(3)要求熱電偶材料有高導(dǎo)電率和低電阻溫度系數(shù)。(4)具有較好的工藝性能,便于成批生產(chǎn)。具有滿意的復(fù)現(xiàn)性,便于采用統(tǒng)一的分度表。16.熱電偶的類型(1)S型(鉑銠10—鉑)熱電偶(2)B型(鉑銠30—鉑銠6)熱電偶(3)K型(鎳鉻—鎳硅)熱電偶(4)T型(銅—康銅)熱電偶(5)E型(鎳鉻—康銅)熱電偶
17.熱電偶測溫系統(tǒng)是由熱電偶、補償導(dǎo)線、測量儀表及相應(yīng)的電路構(gòu)成的。
18.補償導(dǎo)線法在一定溫度范圍內(nèi),與配用熱電偶的熱電特性相同的一對帶有絕緣層的廉金屬導(dǎo)線為補償導(dǎo)線。計算修正法:當(dāng)用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷端延長到某一溫度T0處(通常是環(huán)境溫度),然后再對冷端溫度進行修正。
冷端恒溫法(1)把冷端引至冰點槽內(nèi),維持冷端始終為0℃,但使用起來不大方便。(2)把冷端用補償導(dǎo)線引至電加熱的恒溫器內(nèi)
補償電橋法:補償電橋法是在熱電偶測溫系統(tǒng)中串聯(lián)一個不平衡電橋,此電橋輸出的電壓隨熱電偶冷端溫度變化而變化,從而修正熱電偶冷端溫度波動引入的誤差。
19.熱電偶的檢定方法有兩種,比較法和定點法。
比較法:用被校熱電偶和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶同時測量同一對象的溫度,然后比較兩者示值,以確定被檢電偶的基本誤差等質(zhì)量指標(biāo)。20.熱電偶測溫誤差分析
(1)分度誤差:指檢定時產(chǎn)生的誤差,其值不得超過允許誤差。(2)冷端溫度引起的誤差(3)補償導(dǎo)線的誤差:它是由于補償導(dǎo)線的熱電特性與所配熱電偶不完全相同所造成的(4)手動直流電位計誤差(儀表誤差)
21.硅酸鹽工廠生產(chǎn)過程中,哪些設(shè)備和工藝控制涉及到壓力的? 水泥生產(chǎn)工藝;陶瓷生產(chǎn)工藝;其他硅酸鹽產(chǎn)品
22.壓力表分類:液柱式壓力計:彈簧壓力 計:綜合式壓力計:活塞式壓力計:電氣壓力計:
23.液柱式測壓原理的缺點:
(1)量程受到液體密度的限制。(2)不適合測量劇烈變動的壓力。(3)對安裝位置和姿勢有要求。
24.彈性壓力表原理:彈性元件在被測壓力作用下產(chǎn)生變形,帶動其他組件和指針,再壓力計量單位刻度的 表盤或標(biāo)尺上指示瞬間介質(zhì)壓力。特點:儀表結(jié)構(gòu)簡單;使用方便;精度較高;測量范圍廣;造價低,讀數(shù)直觀;可與電測信號配套支撐遙感、遙控的自 動記錄儀表與控制儀表。25.按螺紋接頭和安裝方式分為:
直接安裝壓力表;嵌裝(盤裝)壓力表;凸裝(墻裝)壓力表。26.按精度等級分為:
1.0級、1.6級、2.5級、4.0級。
27.工業(yè)上常用電信號壓力表:電阻式遠傳壓力表;霍爾式遠傳壓力表;差動變壓器式遠傳壓力表
28.差動變壓器式遠傳壓力表原理:彈簧變形引起鐵心移動。鐵心移動引起負(fù)載上電流差值。信號通過電流變化輸出。
29.差變送器種類:力矩平衡式差壓變送器;電容式差壓變送器;擴散硅式差壓變送器
使用范圍:可用于連續(xù)測量差壓、正壓、負(fù)壓、液位、密度等,與節(jié)流裝置配合,可測液體(氣體)流量。
30.電容式差壓變送器特點:無杠桿機構(gòu);無機械傳動和調(diào)整裝置;結(jié)構(gòu)簡單;精度高;穩(wěn)定性好;高可靠性;高抗震性。
31.真空計(規(guī))種類:液柱式真空計; 熱導(dǎo)式真空計; 電離式真空計;彈性變形式真空計;超真空計和極高真空計
32.熱導(dǎo)式真空計原理:根據(jù)低壓強下氣體的熱導(dǎo)率和壓力關(guān)系。具體如下:假設(shè)燈絲由導(dǎo)熱損失的熱量與加熱電流I所產(chǎn)生的熱量平衡時,燈絲溫度不變,平衡方程為I2R=E1=E2=E3。其中R為燈絲電阻,E1為氣體分子遷移熱量,E2為輻射遷移熱量,E3為引出導(dǎo)線的遷移熱量。若由于壓力減少而使E1減少,則當(dāng)I不變時,方程將失去平衡,使燈絲溫度發(fā)生變化。由此可以根據(jù)燈絲溫度變化來衡量壓力變化。33.電離真空計由陰極電離規(guī)管和測量電路組成。34.電離規(guī)管由陰極(燈絲),螺旋形柵極(加速)和圓筒收集極構(gòu)成。特點:具有良好的線性關(guān)系和穩(wěn)定性;測量精度高;量程寬;可連續(xù)讀數(shù);
能測氣體和蒸汽的全壓強;能迅速反映出氣體壓強的變化,慣性小; 35儀表的選擇和安裝
主要考慮3個方面:壓力測量范圍的選擇;精度等級的選擇;儀表類型的選擇。
36壓力測量系統(tǒng)組成:取壓口、壓力信號導(dǎo)管、壓力表及附件。37取壓原則:
A選擇被測介質(zhì)直線流動的管段部分,不要選擇管道拐彎處、分叉、死角或易形成漩渦的地方,當(dāng)管道中有突出時,取壓口在突出物的上流方向一側(cè)。B取壓口處在管道閥門、擋板前后時,其與閥門、擋板的距離應(yīng)大于2D及3D(D為管道內(nèi)徑)。C 測量液體時,取壓點在管道截面下側(cè),測量氣體時,取壓點在管道橫截面上側(cè)。38煙氣成分的測量和儀表 奧氏分析法原理:利用氣體被吸收后體積的改變進行氣體分析(吸收法)。分析順序:先CO2,后O2,最后是CO。
39熱導(dǎo)式分析儀原理: 利用物質(zhì)在傳熱上的特征對物質(zhì)進行定量分析 40紅外線分析法原理:當(dāng)紅外光通過待測氣體時,這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關(guān)系服從朗伯--比爾(Lambert-Beer)吸收定律,即某些氣體對紅外光進行有選擇性吸收,其吸收強度變化取決于被測氣體的濃度。
41二氧化鋯分析儀原理:應(yīng)用固體電介質(zhì)氧化鋯構(gòu)成濃差電池所形成的氧化鋯氧分析儀。
42測量多筒式冷卻機測定步驟:
1測定最好是在窯的操作穩(wěn)定時進行。測定時先將溫度表的起點撥在當(dāng)時的冷端溫度上。
2在不穩(wěn)定時,應(yīng)注意窯的操作變動情況,對來料多少、風(fēng)門大小、風(fēng)量調(diào)整等都應(yīng)加以記錄。3正?;虿徽r的二次空氣溫度均需分別測量三次。4當(dāng)溫度跳動比較大時,每點最少測量半小時,如波動不大,每點測定10min 即可
43冷卻機的熱平衡表示如下:
熱量收入=熟料進冷卻機帶入的熱+入冷卻機空氣顯熱
熱量支出=二次空氣帶出熱量+出冷卻機熟料帶出熱量+冷卻機煙囪排風(fēng)顯熱+冷卻機表面散熱損失
袋體 焊接在窯筒體外壁上,袋蓋是可拆卸的,熱電偶及其它部件均安裝固定在袋蓋上。一旦發(fā)生故障,即可利用短暫的停窯時間,在窯外將袋蓋卸下,進行必要的維修。熱電偶穿過伸入袋內(nèi),并用螺母緊固在焊接袋蓋的支架上,空心軸伸入窯內(nèi)之一端對稱的焊有兩塊耐熱不銹鋼的刀桿。另一端裝有皮帶輪,由一臺三相電動機拖動,空心軸由兩個滾錐軸承支撐,軸承座固定在袋蓋的支架上。當(dāng)袋體轉(zhuǎn)到下部時,袋內(nèi)即裝入物料,由熱電偶檢測。當(dāng)袋體轉(zhuǎn)到上部時,通過電源接點與接片的接觸,使小電機通電,帶動空心軸及焊在其端部的刀桿旋轉(zhuǎn),用機械力將袋內(nèi)已測過溫度之物料攪落,使袋子倒空,防止了袋子發(fā)生堵死的故障。44測量表面溫度的儀器
表面熱電偶溫度計;輻射感溫器;半導(dǎo)體點溫計;紅外線測溫儀 45電阻溫度計
熱電阻是用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的感溫元件。
優(yōu)點:測溫準(zhǔn)確度高,信號便于傳送。缺點:不能測太高的溫度,需外部電源供電,連接導(dǎo)線的電阻易受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生測量誤差。電阻值Rt與溫度t(℃)的關(guān)系可表示為
Rt = R0(1 + At + Bt2 + Ct3)式中 Rt —— 溫度為t℃時金屬導(dǎo)體的電阻; R0 —— 溫度為0℃時金屬導(dǎo)體的電阻; A、B、C —— 與金屬材料有關(guān)的常數(shù)。
46用于測溫的熱電阻(或熱敏電阻)應(yīng)滿足以下要求:(1)電阻溫度系數(shù)要大,以得到高敏感度;(2)在測溫范圍內(nèi)化學(xué)與物理性能要穩(wěn)定;(3)復(fù)現(xiàn)性要好;(4)電阻率要大,以得到小體積的元件,進而保證熱容量和熱慣性小,使得對溫度變化的響應(yīng)比較快;(5)電阻溫度特性盡可能接近線性,以便于分度和讀數(shù);(6)價格相對低廉。
47目前已被采用的電阻溫度計具有如下特點
(1)在中低溫范圍內(nèi)其精確度高于熱電偶溫度計;(2)靈敏度高,當(dāng)溫度升高1℃時,大多數(shù)熱電阻的阻值增加0.4%~0.6%,半導(dǎo)體材料的阻值降低3%~6%;(3)熱電阻感溫部分體積比熱電偶的熱接點大得多,因此不宜測量點溫度與動態(tài)溫度,半導(dǎo)體熱敏電阻雖然體積較小,但其穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性卻較差。
48鉑熱電阻特點:精度高,穩(wěn)定性好,性能可靠。在氧化性的氣氛中,甚至在高溫下的物理化學(xué)性質(zhì)都非常穩(wěn)定。它易于提純,復(fù)現(xiàn)性好,有良好的工藝性,可以制成極細(xì)的鉑絲或極薄的鉑箔。與其他熱電阻材料相比,有較高的電阻率。缺點:電阻溫度系數(shù)較小,在還原性氣氛中,特別是在高溫下易被沾污變脆,價格較貴。
49與金屬熱電阻相比,半導(dǎo)體熱敏電阻具有如下優(yōu)點:(1)具有較大的負(fù)電阻溫度系數(shù),約為-(3 ~ 6)%,因此靈敏度比較高;(2)半導(dǎo)體材料的電阻率遠比金屬材料大得多,因此它的體積可做得非常小,同時熱慣性小,適合用于測量點溫度與動態(tài)溫度;(3)電阻值很大,故連接導(dǎo)線的電阻變化的影響可以忽略;(4)結(jié)構(gòu)簡單。缺點是同種半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大,非線性嚴(yán)重,元件性能不穩(wěn)定,因此互換性差,精度較低。50熱電阻的校驗1.比較法2.兩點法
51熱電阻的選用原則:測溫范圍;測溫準(zhǔn)確度;測溫環(huán)境;成本。溫標(biāo)是溫度數(shù)值化的標(biāo)尺。各種溫度計的刻度數(shù)值均由溫標(biāo)確定。溫標(biāo):經(jīng)驗溫標(biāo);熱力學(xué)溫標(biāo);國際實用溫標(biāo) 氣體溫度計,有定容式和定壓式兩種。
52引起溫度變化的因素一種是由轉(zhuǎn)化熱引起的溫度變化,另一種則是由熱量傳遞而引起的溫度變化
53根據(jù)溫度測量儀表的使用方式,通常可分類為接觸法與非接觸法兩大類。
1)接觸法當(dāng)兩個物體接觸后,經(jīng)過足夠長的時間達到熱平衡后,則它們的溫度必然相等。如果其中之一為溫度計,就可以用它對另一個物體實現(xiàn)溫度測量,這種測溫方式稱為接觸法。
特點:溫度計要與被測物體有良好的熱接觸,使兩者達到熱平衡。2)非接觸法利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度,這種測溫方式稱為非接觸法。特點:不與被測物體接觸,也不改變被測物體的溫度分布,熱慣性小,便于測量運動物體的溫度和快速度變化的溫度。
54電離真空計就是通過在稀薄氣體中引起電離,然后利用離子電流測量壓力。
55流速的測量有三個目的1.通過測量實際流速的測量,研究流場內(nèi)流體的運動狀態(tài);2.通過實際流速的測量,觀察與設(shè)計值的偏差;3.通過測量流速后,計算流體的流量。
56流量計的種類(1)速度式流量計;(2)容積式流量計;(3)節(jié)流式流量計;(4)繞流式流量計;(5)感應(yīng)式流量計。
57基本動壓測速管是根據(jù)流體在管道中流動受到阻礙時其動能會轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的原理測量管道中某截面上若干點的動壓力,由若干點的平均動壓力可間接計算出不同截面處的平均流速.58彎管流量傳感器工作原理流體流經(jīng)90°彎管時,由于流體的慣性作用,外彎管壁面的壓強大于內(nèi)彎管壁面壓強。在內(nèi)、外彎管壁45°處取壓,送至差壓變送器,可直接測出這一壓強差。壓強差的大小,與流體流經(jīng)彎管的平均速成函數(shù)關(guān)系。只要測出此壓強差的大小,便可確定液體經(jīng)彎管的平均流速(或流量)。59固體表面溫度測量考慮因素:
①傳感器的選擇;②表面溫度范圍;③物體表面與環(huán)境的溫差;④測溫準(zhǔn)確度與響應(yīng)速度;⑤表面形狀與狀態(tài)。60影響接觸式表面測溫測量準(zhǔn)確度因素:
(a)熱電偶的測量端與被測表面的接觸形式。(b)被測表面的導(dǎo)熱能力;(c)表面溫度與環(huán)境溫度的溫差;(d)表面溫度傳感器的類型。
61導(dǎo)熱誤差分析1.應(yīng)將外露部分實施保溫;2.盡量增大插入深度L1,減少外露長度L2。3.感溫元件的端部應(yīng)置于管道中心線上,并采取迎著來流方向插入的方式,可以得到最大的對流傳熱系數(shù)α1,減少測溫誤差;4.減小套管的導(dǎo)熱系數(shù)λ。5.增大套管外圓周長與橫截面積之比C/A 62輻射誤差分析有以下四個方面的換熱:1高溫氣體主要以對流形式傳熱給熱電偶,其單位時間內(nèi)的傳熱量2.沿?zé)犭娕继坠芟蛲鈱?dǎo)出熱量3.熱電偶主要以輻射形式傳熱給周圍器壁,其傳熱量4.由于被測溫度隨時間變化而引起的熱電偶動態(tài)吸熱量
63減少輻射誤差的措施(1)降低熱電偶-周圍壁面系統(tǒng)的黑度系數(shù)εn;(2)增大氣體-熱電偶之間的對流換熱系數(shù)α;(3)提高熱電偶周圍壁面的溫度Ts。
64抽氣熱電偶既借助于遮熱罩以減少熱電偶工作端輻射散熱損失,并用抽氣的方法提高煙氣對熱電偶及遮熱罩的沖刷速度以增加對流換熱系數(shù)而減小測量誤差。65轉(zhuǎn)子流量計
當(dāng)流體沿錐形圓管自下而上流過轉(zhuǎn)子時,在轉(zhuǎn)子的上下端面形成壓差,此力方向向上。作用在浮子上的力還有重力,流體對浮子的浮力和流體對浮子的粘性磨擦力,這些力相平衡時浮子停留在一定的位置。如果流量增加,環(huán)形流通截面中的平均流速也加大,使得浮子上下面的靜壓差增加,浮子向上升起,在這樣新位置處環(huán)形截面積增大,流速降低,達到新的平衡。
容積法的實質(zhì)在于累計單位時間內(nèi)被計量的流體的容積。容積式流量計一般用于測量粘性液體(脂肪酸、重油、潤滑油及其他石油產(chǎn)品等)的流量,也可用于氣體流量的測66量。容積式流量計的測量機構(gòu)是安裝在管道截面中的測量室,測量室的容積經(jīng)過標(biāo)定。被測流體在測量室前后壓力差的作用下,不斷從測量室中流過,容積式流量計中的計數(shù)器累計從測量室中流過的流體容積。
67電磁流量計的特點1. 測量導(dǎo)管內(nèi)無可動部件或突出于管內(nèi)的部件,因而壓力損失很小,并在采用防腐蝕襯里條件下,可以用于測量各種腐蝕性的液體的流量。2. 輸出電流I0 和流量Q具有線性關(guān)系,并且不受液體的物理性質(zhì)(溫度、壓力、粘度)變化和流動狀態(tài)的影響。同時流速范圍也廣,儀表滿刻度可適應(yīng)1~10m/s的流速變化,這是一般流量計不能比擬的;3. 反映迅速,可以用于測量脈動流量;4. 電磁流量計的口徑范圍大,可以從直徑1mm到2m以上,對于同一臺電磁流量計,它的測量范圍也大,量程比可高達1:10;5. 電磁流量計為無干擾測量,不產(chǎn)生流體的壓力損失。
68電磁流量計的局限性和不足之處:
1. 被測介質(zhì)必須是導(dǎo)電的液體(電導(dǎo)率一般要求在1×10-3 1/Ω?m以上),不能測量氣體和蒸汽.石油制品的流量,轉(zhuǎn)換器到變送器的最大距離也因被測液體的導(dǎo)電率不同而不同;
2. 由于受變送器襯里材料的限制,一般使用的溫度范圍為0-200℃,因電極是嵌裝在導(dǎo)管上的,使其工作壓力也受到一定限制。
69標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件(1)被測介質(zhì)應(yīng)充滿全部管道截面連續(xù)地流動(2)管道內(nèi)的流束(流動狀態(tài))應(yīng)該是穩(wěn)定的。(3)被測介質(zhì)在通過節(jié)流裝置時應(yīng)不發(fā)生相變,如液體不發(fā)生蒸發(fā),溶解在液體中的氣體不會釋放出來。(4)在離節(jié)流裝置前后各有2D長的一段管道的內(nèi)表面上不能有凸出物和明顯的粗糙不平現(xiàn)象。(5)在節(jié)流裝置前后應(yīng)有足夠長度的直管段,一般,節(jié)流件前有十倍管長,節(jié)流件后有五倍長的直管段。節(jié)流裝置與差壓計共同組成了節(jié)流式流量計。工業(yè)上使用的傳統(tǒng)差壓計主要有雙管式、環(huán)天平式、鐘罩式、浮子式、膜式和雙波紋管式等。70余熱鍋爐按布置形式:立式和臥式 按循環(huán)方式:強制循環(huán)、自然循環(huán)
在中低溫純余熱發(fā)電系統(tǒng)中,一般設(shè)置兩臺余熱鍋爐,一臺為窯尾鍋爐通常稱SP爐,一臺為窯頭鍋爐通常稱AQC爐。
71輥道窯主要包括:窯體、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)及測控系統(tǒng)這六大部分。
72根據(jù)窯內(nèi)燒成過程的不同,隧道窯可以分為預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶這三個帶。
73輥道窯也分為三個帶 : 預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶 74測量過程,實質(zhì)上就是被測參數(shù)信號能量形式的一次或多次不斷變換和傳送,并將被測參數(shù)與其相應(yīng)的測量單位進行比較的過程,而過程測量儀表就是實現(xiàn)變換、比較的工具。
75直接測量是將被測參數(shù)直接以一定的標(biāo)準(zhǔn)量比較出來,例如用卡尺量出一根鋼管的長度。
76間接測量是將直接測量得到的數(shù)據(jù)代人一定的公式,計算出所要求的被測參數(shù)值。例如用節(jié)流裝置測量流量時,在測出節(jié)流裝置前后的壓差以后,代人流量方程式就可以計算出所對應(yīng)的流量值。77測量誤差的目的就在于用來判斷測量結(jié)果的可靠程度。78測量誤差的分類:系統(tǒng)誤差;疏忽誤差;偶然誤差
79變差在外界條件不變的情況下,使用同一儀表對某一參數(shù)進行反行程(即逐漸由小到大和逐漸由大到?。y量時,發(fā)現(xiàn)其結(jié)果是:相同的被測參數(shù)值所得到的儀表指示值都不相等,二者之差即為變差
80靈敏度和靈敏限靈敏度表達測量代表對被測量參數(shù)變化的靈敏程度,儀表的輸出信號,例如指針的直線位移或轉(zhuǎn)角位移Δa與引起此位移的被測參數(shù)變化量ΔX之比表示
81衡量造成動態(tài)誤差的因素,通常用時間常數(shù)和滯后時間來表達。82旋風(fēng)預(yù)熱器的工作原理(1)生料粉在廢氣中分散與懸浮(2)氣、固之間換熱
(3)氣、固相的分離,生料粉的收集
83影響旋風(fēng)筒氣固分離效率的主要因素:(1)旋風(fēng)筒的直徑:在其他條件相同時,筒徑越小,分離效率越高(2)旋風(fēng)筒進風(fēng)口的類型與尺寸:
進風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)以保證能沿切向入筒,減小渦流干擾為佳。(3)出風(fēng)管(內(nèi)筒)的尺寸和插人深度: 一般來說,出風(fēng)管(內(nèi)筒)的直徑越小,插入深度越深,旋風(fēng)筒的氣固分離效率越高。(4)旋風(fēng)筒的高度:增加旋風(fēng)筒的高度有利于氣固分離效率的提高
84影響旋風(fēng)筒氣固分離效率的其他因素:粉料顆粒的大小、氣流中的粉料濃度、鎖風(fēng)閥的嚴(yán)密程度。
85影響旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱效率的因素 因素之一:粉料在管道中的懸浮 保證懸浮效果的幾項措施:(1)選擇合理的喂料位置:(2)選擇適當(dāng)?shù)墓艿里L(fēng)速(3)在喂料口加裝撒料裝置(4)來料均勻性。因素之二:氣、固相的傳熱。因素之三:氣、固相的分離。提高分離效率的措施:(1)開發(fā)新型高效、低阻的旋風(fēng)筒(2)開發(fā)新型換熱管道(3)開發(fā)新型鎖風(fēng)閥(4)開發(fā)新型撒料裝置
86預(yù)分解窯的特點(與其它窯相比)
1)結(jié)構(gòu)特點:窯尾增設(shè)了一個分解爐,承擔(dān)了原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行的大量碳酸鈣分解的任務(wù);2)熱工特點: 窯尾增加“第二熱源”,大部分燃料從分解爐內(nèi)加入,改善了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局,大大地減輕了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火襯料的熱負(fù)荷,延長了回轉(zhuǎn)窯的壽命。
3)工藝特點:將水泥熟料煅燒工藝過程中耗熱量最大的碳酸鈣分解過程移至要外進行,燃料與生料粉處于同一空間且高度分散,燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能及時高效地傳遞給預(yù)熱后的生料,使燃燒、換熱及碳酸鈣分解過程都得以優(yōu)化,使水泥熟料煅燒工藝更完善。
87預(yù)分解爐種類:旋風(fēng)式、噴騰式、懸浮式、流化床式 88冷卻機三個效率:熱效率;冷卻效率;空氣升溫效率 89AQC爐:分前置式和后置式。
90壓磁效應(yīng):工業(yè)純鐵、硅鋼等鐵磁材料在機械力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生變化;
91壓力測量方法的分類:液體式壓力計;彈性式壓力計;力平衡式;電氣式壓力儀
92按測量方法的原理來分可以分為:
基于力的作用原理:U形管,波登管式,波紋管式,膜片式;基于壓縮作用原理:麥?zhǔn)险婵沼?;基于?dǎo)熱作用原理:電阻真空計,熱電偶真空計;基于電離作用原理:熱陰極式,冷陰極式,放射性真空計。93根據(jù)測定氣體熱傳導(dǎo)方法的不同,熱導(dǎo)式真空計分為電阻真空計和熱電偶真空計兩種。
電阻真空計由電阻式規(guī)管和測量電路兩部分組成。熱偶真空計由熱偶規(guī)管和測量電路組成。熱偶規(guī)管主要由玻璃殼、鉑絲、熱電偶構(gòu)成。
電離真空計是通過在稀薄氣體中引起電離,然后利用離子電流測量壓力。熱陰極電離真空計由熱陰極電離規(guī)管和測量電路組成。94電離規(guī)管由陰極(燈絲)、螺旋形柵極(加速極)和圓筒形收集極構(gòu)成。