思考题2

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• 何谓自动化仪表？

  • 过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表两个部分组成，在这个场景里是过程控制系统中负责对被控过程的工艺参数进行自动测量，自动监视和自动控制的设备。
  • 自动化仪表，是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

• 自动化仪表有哪些不同类型？
  自动化仪表通常按照安装场地、能源形式、型号类型和结构形式进行分类。

  • 按照安装场地分类：现场类、控制仪表；
  • 按照能源形式分类：液动、气动、电动仪表；
  • 按照型号类型分类：模拟式、数字式仪表；
  • 按照结构形式分类：基地式、单元组合式、组装式及集中/分散式仪表等。

• 检测仪表的性能指标包括哪些？
  精确度及其等级、非线性误差、变差、灵敏度和分辨能力、漂移、动态误差等。

• 零点迁移与量程调整有何意义？

  • 零点迁移是把测量的下限值由零移到某一数值，量程调整是指在零点不变的情况下将检测仪表的输出信号上限值与被测参数的上限值相对应，这样子等于改变了线性仪表输入输出关系的斜率。
  • 这些功能扩大了仪表使用范围，并增加了它的适用性和灵活性。

• 主要的过程检测参数包括哪些？
  温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数。

• 温度、压力、液位、流量、成分的主要检测方法有哪些？各自有什么特点？

  • 温度：
    以测温原理与方法来分类有，利用物体的电气参数如电势、电阻等随温度而变化的特性，如热电偶和热电阻温度计；利用物体热胀冷缩的特性，如水银温度计，压力表式温度计；利用物体表面光热辐射能与温度的关系，如辐射温度计、光学高温计、光电高温计及比色高温计等。另外还有以接触或不接触来分类：

    1. 接触式测温：有媒介，测量准确精度高；
    2. 非接触式测温：无媒介，无上限，测速快，对热场无干扰，用于运动物体，腐蚀性质介质的测温；

  • 压力：

    1. 液柱式压力检验：它是依据流体静力学道理，把被测压力转换成液柱高度，普通接纳充有水或水银等液体的玻璃U型管或单管举行丈量；
    2. 弹性式压力检验：它是依据弹性元件受力变形的道理，将被测压力转换成弹性元件的位移，常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管；
    3. 电气式压力检验：它是应用敏锐元件将测压力直接转换成种种电量，如电阻、电荷量；
    4. 活塞式压力检验：它是依据液压机液体传送压力的道理，将被测压力转换成活塞面积上所加均衡砝码的质料。它是广泛被用作规范仪器对压力检测仪举行检定。

  • 液位：
    分类方式很多，因为流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。下文选一广泛的分类方式（原理）来归纳：

    1. 容积式超声波液位计；
    2. 差压式超声波液位计；
    3. 浮子超声波液位计；
    4. 涡轮超声波液位计；
    5. 电磁超声波液位计；
    6. 涡街超声波液位计；
    7. 质量超声波液位计；
    8. 插入式超声波液位计；

  • 流量：

    1. 差压流量计：这类仪表调试方便，规范化，产品种类丰富，只要将节流装置与差压计配套就可用于测量流体的流量；
    2. 变面积式流量计：主要形式是转(浮)子流量计，结构简单、直观、压力损失小、维修方便；
    3. 涡轮流量计：由传感器和显示仪表组成，传感器主要由磁电感应转换器和涡轮组成。机构紧凑、读数直观清晰、可靠性高、不受外界电源干扰、抗雷击、成本低；
    4. 电磁流量计：是由传感器、转换器和显示仪表组成，根据法拉第电磁感应定律工作
    5. 质量流量计：分为直推式和推导式两类，质量流量却与温度、压力变化无关，排除温度压力变化带来的误差；
  • 成分：
    如果说液位测量仪表种类已经很多，成分测量的仪器根据被测物的特性更是数不胜数，而且各自有针对性不好分类。