21世紀高等學校規(guī)劃教材 水工藝儀表與控制

前言

　　水工業(yè)是以城市及工業(yè)為對象，以水質(zhì)為中心，從事水資源的可持續(xù)開發(fā)利用，以滿足社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展所需求的水量作為生產(chǎn)目標的特殊工業(yè)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，水工業(yè)技術(shù)也在不斷進步。特別是近幾年來，隨著微電子、儀器儀表與自動化技術(shù)的發(fā)展所取得的令人矚目的進步，促使水工業(yè)有了迅速的發(fā)展。各種先進的自動監(jiān)測、自動控制技術(shù)設(shè)備已在水工業(yè)的各個環(huán)節(jié)以至全系統(tǒng)上獲得不同程度的應(yīng)用，并逐漸成為給水排水工程設(shè)施不可缺少的組成部分，成為給水排水系統(tǒng)高效優(yōu)質(zhì)運行的重要保障，在生產(chǎn)上取得了十分顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益?！　∷に囋O(shè)備是保證水質(zhì)、提高水處理效率、降低制水成本的關(guān)鍵。水工藝與工程應(yīng)以水工藝專用設(shè)備的研究與開發(fā)為其重點，將高新技術(shù)（如程序控制、微機管理等）滲入到水工藝設(shè)備的制造及運轉(zhuǎn)之中。水工藝系統(tǒng)的儀器儀表不僅包括了各種各樣的檢測、轉(zhuǎn)換、顯示、調(diào)節(jié)、執(zhí)行等傳統(tǒng)部件，而且正朝著轉(zhuǎn)換程序控制、連鎖保護、自動沖洗、信息傳輸、遙測遙控、數(shù)據(jù)處理、計算機控制、自尋故障診斷、耐用性更好以及適用自動化控制的方向發(fā)展?！　　端に噧x表與控制》是給水排水工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，可以使學生獲得水工藝儀表與自動控制的基本概念、基本原理和常用的控制技術(shù)與方法，使學生了解與水工程有關(guān)的儀器儀表及自動化技術(shù)在水工程中的各種應(yīng)用，拓寬知識面，為以后的學習、創(chuàng)新和科學研究工作打下扎實的理論和實踐基礎(chǔ)?！　”緯谥攸c介紹了自動控制的基礎(chǔ)知識及給水排水系統(tǒng)自動化儀器儀表設(shè)備、常用檢測及控制技術(shù)與方法的基礎(chǔ)上，內(nèi)容上力求反映近年來的計算機控制系統(tǒng)的新技術(shù)、新方法和新發(fā)展，注重加強檢測原理的介紹以及儀器儀表的實用性和先進性，并針對水工業(yè)系統(tǒng)列舉了較豐富的實例，力求做到理論與實踐相結(jié)合。　　本書的第1-6章、第13-15章由蘭州交通大學劉建麗編寫，第7-12章由蘭州交通大學田晶京編寫。全書由蘭州交通大學羅映紅教授主審?！　≡诒緯木帉戇^程中，蘭州交通大學羅映紅教授和陶彩霞副教授為本書提出了不少寶貴的建議和意見，給予了大力的支持和關(guān)心，在此表示衷心的感謝。　　由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書為21世紀高等學校規(guī)劃教材。    全書共分15章，主要內(nèi)容有自動控制技術(shù)發(fā)展概述、自動控制系統(tǒng)的組成及作用、自動控制系統(tǒng)的過渡過程、受控對象的動態(tài)特性、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、自動控制系統(tǒng)基本調(diào)節(jié)規(guī)律、測量及測量誤差、溫度檢測儀表、液位檢測儀表、流量檢測儀表、壓力檢測儀表、水質(zhì)檢測儀表、常用過程控制儀表、常用過程控制執(zhí)行設(shè)備、自動控制在水工程中的應(yīng)用。    本書可作為高等院校給水排水工程專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的本科教材，也可作為從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作的工程技術(shù)人員和管理人員的參考用書。

書籍目錄

前言第1章　自動控制技術(shù)發(fā)展概述  1.1　自動控制技術(shù)  1.2  自動控制技術(shù)的發(fā)展概況  1.3  自動控制技術(shù)在給水排水工程中的應(yīng)用第2章　自動控制系統(tǒng)的組成及作用  2.1  自動控制系統(tǒng)的作用  2.2　自動控制系統(tǒng)的組成  2.3　自動控制系統(tǒng)的分類  2.4　自動控制理論的內(nèi)容  2.5  自動控制系統(tǒng)常用的典型測試信號第3章  自動控制系統(tǒng)的過渡過程  3.1　系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)  3.2　自動控制系統(tǒng)的基本要求  3.3　過渡過程的品質(zhì)指標第4章　受控對象的動態(tài)特性  4.1　受控對象的容量特性  4.2　受控對象的平衡特性  4.3　受控對象的時間特性第5章　控制系統(tǒng)的數(shù)學模型  5.1　系統(tǒng)微分方程式的建立  5.2　傳遞函數(shù)  5.3　典型環(huán)節(jié)的動態(tài)特性及傳遞函數(shù)第6章  自動控制系統(tǒng)基本調(diào)節(jié)規(guī)律  6.1　手動模擬調(diào)節(jié)規(guī)律  6.2　雙位調(diào)節(jié)  6.3　比例調(diào)節(jié)  6.4　比例積分調(diào)節(jié)  6.5　比例積分微分調(diào)節(jié)  6.6　程序控制第7章　測量及測量誤差  7.1　測量基本知識  7.2　測量儀表的基本技術(shù)性能  7.3　測量儀表的基本構(gòu)成第8章　溫度檢測儀表  8.1　概述  8.2　膨脹式溫度計  8.3　熱電偶溫度計  8.4　熱電阻溫度計  8.5　輻射測溫及儀表第9章　液位檢測儀表  9.1　概述  9.2　靜壓式液位計  9.3　浮力式液位計  9.4　電容式液位計  9.5　其他液位計第10章　流量檢測儀表  10.1　概述  10.2　差壓式流量計  10.3　浮子流量計  10.4　渦輪流量計  10.5　電磁流量計  10.6　橢圓齒輪流量計  10.7　超聲波流量計  10.8　質(zhì)量流量計  10.9　水表第11章　壓力檢測儀表  11.1　概述  11.2　液柱式壓力計  11.3　彈性式壓力表  11.4　電氣式壓力計  11.5　壓力儀表的選用和安裝第12章　水質(zhì)檢測儀表  12.1　pH值檢測儀表  12.2　溶解氧檢測儀表  12.3　濁度檢測儀表  12.4　余氯檢測儀表  12.5　流動電流檢測儀表第13章　常用過程控制儀表  13.1　概述  13.2　自力式調(diào)節(jié)器  13.3　基地式調(diào)節(jié)器　……第14章　常用過程控制執(zhí)行設(shè)備第15章　自動控制在水工程中的應(yīng)用附錄　測溫元件分度表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章　自動控制系統(tǒng)的組成及作用　　2.1　自動控制系統(tǒng)的作用　　在近代科學技術(shù)發(fā)展中，自動控制理論與自動控制系統(tǒng)起著日益重要的作用，自動控制理論在應(yīng)用中不斷得到發(fā)展?！　∽詣涌刂葡到y(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)工藝過程的輔助系統(tǒng)，其作用主要是自動控制工業(yè)生產(chǎn)工藝過程，使之能夠按照工藝的要求自動完成生產(chǎn)過程。　　一般的產(chǎn)品生產(chǎn)都要經(jīng)過一系列工藝才能最終完成，其中每一個工藝的完成，都必須有一個過程，我們稱之為生產(chǎn)過程。與產(chǎn)品的生產(chǎn)類似，為了保持室內(nèi)的溫度能夠在一定的范圍內(nèi)，一個空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)所進行的溫度調(diào)節(jié)工作，也可以稱之為空氣調(diào)節(jié)過程；為了保證室內(nèi)的給水系統(tǒng)水壓能夠滿足用戶的使用壓力，一個室內(nèi)給水系統(tǒng)所進行的水壓控制工作，同樣也可以稱之為水壓控制過程；在現(xiàn)代武器系統(tǒng)中，自動控制技術(shù)更起著關(guān)鍵的作用。例如：導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)導(dǎo)彈準確命中目標；慣性導(dǎo)航使人造衛(wèi)星按預(yù)定軌跡運行，雷達跟蹤系統(tǒng)和指揮儀控制火炮射擊的高低和方位。與之類似，還可舉出很多相似過程。如果某一設(shè)備裝置系統(tǒng)，為了某一目的而完成了一系列的動作，都可以類似地將這一系列的動作稱為某一過程。眾所周知，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，其生產(chǎn)工藝過程進行狀態(tài)的好壞，將直接影響產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量與質(zhì)量。如果能夠?qū)ιa(chǎn)工藝過程進行控制調(diào)節(jié)，使其始終處于正常的工作狀態(tài)，就能夠保證所生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量。向樣，對任何一個過程，進行必要的控制和調(diào)節(jié)，就是要使該過程運行的結(jié)果達到預(yù)期的目的。　　……

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