化工仪表及自动化教学案

--PAGE--word.zl-绪论一、目的要求1.使学生对本课程的研究容有比拟全面地了解。2.使学生掌握本课程的正确学习 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。3.使学生了解本课程学习的重要性，以为以后的专业课学习打下良好的根底。二、主要讲解容及时间安排2学时1.主要讲解容〔1〕所用教材及主要参考书；〔2〕课程容介绍；〔3〕本课程的学习方法及学习要求。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点本课程的研究对象及主要容；本课程的重点及学习方法和要求。四、教学法以课堂讲授为主，学生课后阅读相关的参考资料为辅。五、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999〔3〕汪基寿主编.化工自动化及仪表.：中央播送电视大学，1993〔4〕克编.自动控制概论.：建筑科技大学，1995第三章检测仪表及传感器一、目的要求1.使学生了解仪表的性能指标。2.使学生掌握仪表精度的意义及与测量误差的关系。3.使学生初步掌握各种压力检测仪表的根本原理及压力表的选用方法。4.了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计。5.了解各种液位测量方法。初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。6.掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法。二、主要讲解容及时间安排15学时1.主要讲解容：〔1〕检测仪表及传感器的概念，工业检测仪表的性能指标；〔2〕压力检测及仪表；〔3〕流量检测及仪表；〔4〕物位检测及仪表；〔5〕温度检测及仪表。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点1仪表等级确实定及鉴定和选择；2转子流量计的指示值修正，转子流量计与差压式流量计的工作原理的异同；3差压式液位变送器的工作原理及零点迁移问题；4热电偶温度计的冷端温度补偿。四、讲授难点1各种压力仪表的工作原理；2转子流量计的指示值修正；3差压式液位变送器的零点迁移问题；4热电偶温度计的冷端温度补偿。五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业稳固所学知识点为辅。六、讲课思路▲本章的根本概念：1检测仪表2传感器3变送器§1工业检测仪表性能指标1有关测量误差的根本概念〔１〕测量〔２〕测量误差〔３〕误差来源〔３个〕〔４〕误差的表示〔①、②〕２仪表性能指标2.1准确度　〔1〕大小确定。〔2〕应用〔三个方面〕2.2变差2.3灵敏度与灵敏度限〔1〕指针仪表a灵敏度b灵敏度限〔2〕数字仪表a分辨力b最高分辨力2.4线性度2.5反响时间§2压力检测及仪表1压力检测的意义2压力单位及检测仪表2.1压力的定义及单位2.2压力几种表示2.3压力表的分类3弹性式压力表3.1原理3.2特点3.3弹性元件〔1〕定义〔2〕种类〔３种〕４电气式压力计4.1原理4.2组成4.3种类〔5种〕5压力仪表的选用与安装5.1压力仪表的选用〔1〕类型选择〔2〕量程的选择〔3〕精度等级的选择5.2例题〔见讲稿〕§3流量检测及仪表1概述1.1流量的根本概念〔1〕流量〔2〕流量和总量〔3〕流量的表示〔4〕体积流量〔Ｑ〕与质量流量〔Ｍ〕的关系1.2流量与总量的关系1.3流量测量的方法〔1〕差压式流量计　〔2〕转子流量计2差压式流量计〔节流式流量计〕2.1根本测量原理2.2组成2.3节流现象2.4流量的根本关系式2.5几种标准的节流装置3转子流量计3.1根本原理3.2构造3.3工作原理3.4结论3.5有关计算公式4.电远传式转子流量计〔LZD〕4.1LZD的组成4.2流量变送4.3电动显示局部5转子流量计的指示值修正5.1液体流量测量时的修正5.2例题〔见讲稿〕5.3气体流量测定时的修正6其它流量计简介§4物位检测及仪表1概述1.1物位检测的对象1.2物位检测的重要性1.3物位检测仪表的种类2差压式液位变送器2.1工作原理2.2零点迁移问题2.3法兰式差压变送器测液位2.4例题〔见讲稿〕3其它物位计3.1电容式物位计3.2核辐射物位计§5温度检测及仪表1概述1.1温度检测的重要性1.2温度测量仪表的种类1.3温度测量的根本原理2热电偶温度计2.1特点及组成2.2工作原理〔1〕热电效应〔2〕热电现象的测温原理〔3〕中间导体定律2.3热电偶的种类〔1〕选用热电偶材料时应考虑的因素〔2〕热电偶的种类2.4补偿导线的选用〔1〕补偿导线的定义〔2〕补偿导线的组成2.5冷端温度补偿〔1〕冷端温度保持为0℃〔2〕冷端温度的修正〔冷端温度t0≠0〕a计算修正▲例题〔见讲稿〕b电桥修正〔电桥补偿法〕c仪表调零点法d补偿热电偶法3热电阻温度计3.1热电阻温度计的工作原理及种类3.2金属热电阻温度计的工作原理3.3工业上常用的热电阻〔1〕金属热电阻的材料要求〔2〕目前应用最广泛的两种热电阻3.4热电阻的构造3.5热敏电阻七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、试述弹簧管压力表的根本工作原理。2、霍尔压力传感器是怎样工作的？它为什么能将压力的变化线性地转换成霍尔电势？3、什么叫应变片？如何用它来测量压力？4、什么是节流现象？标准的节流体有哪几种？应用最广泛的是哪种？5、差压式液位变送器的工作原理是什么？当测量有压容器的液位时，差压变送器的负压室为什么一定要与容器的气相相连接？6、什么是液位测量时的零点迁移问题？怎样进展迁移？其实质是什么？7、为什么要用法兰式差压变送器？它有哪几种构造型式？8、热电偶温度计为什么可以用来测量温度？它由哪几局部组成？各局部有何作用？9、用热电偶测温时，为什么要进展冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法有哪几种？10、试述热电阻测温原理？常用热电阻的种类？九、本章课后小结第四章显示仪表一、目的要求1.使学生掌握显示仪表的分类及动圈式显示仪表的工作原理。2.使学生掌握XCZ－101型动圈式显示仪表及XCZ－102型动圈式显示仪表的工作原理。3.使学生了解自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的异同。二、主要讲解容及时间安排2学时1.主要讲解容：〔1〕显示仪表的分类；〔2〕动圈式显示仪表及其温度补偿；〔3〕XCZ－101型动圈式显示仪表和XCZ－102型动圈式显示仪表；〔4〕自动电子平衡电桥式显示仪表；〔5〕自动电位差计式显示仪表。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点1.XCZ－101型动圈式显示仪表及XCZ－102型动圈式显示仪表；2.自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的异同。四、讲授难点1.自动电子平衡电桥；2.自动电子电位差计。五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业稳固所学知识点为辅。六、讲课思路▲显示仪表的定义及分类。§1动圈式显示仪表1.动圈式显示仪表的类型及作用。2.动圈式显示仪表的工作原理3.动圈式显示仪表的温度补偿4.XCZ－101型动圈式显示仪表4.1原理、构造4.2实际应用中存在的问题4.3调整措施5.XCZ－102型动圈式显示仪表5.1原理、构造5.2关于三线制和外接可调电阻〔1〕实际应用中存在的问题〔2〕调整措施5.3考前须知§2自动电子平衡电桥式显示仪表〔与热电阻配套〕1.手动平衡电桥测温原理2.自动平衡电桥测温原理§3自动电位差计式显示仪表1.手动电位差计的工作原理2.自动电位差计2.1原理电路图2.2冷端温度补偿2.3自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比拟七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、动圈式仪表的作用原理是什么？2、为什么要对动圈仪表进展温度补偿？其补偿方法是什么？3、什么是三线制接法？对此有什么要求？4、电子电位差计是如何实现对热电偶冷端温度自动补偿的？九、本章课后小结第一章自动控制系统根本概念一、目的要求1.使学生掌握自动控制系统的组成，了解各组成局部的作用及相互影响和联系。2.使学生理解自动控制系统中常用的各种术语，掌握方块图的意义及画法。3、熟悉管道及控制 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〕▲作业七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、自动控制系统按其根本构造形式可分为几类？其中闭环控制系统中按设定值的不同形式又可分为几种？2、自动控制系统主要由哪些环节组成？各局部的作用是什么？3、什么是自动控制系统的过渡过程？在节跃干扰的作用下，其过渡过程有哪些根本形式？哪些过渡过程能根本满足控制要求？4、衰减振荡过程的品质指标有哪些？各自的含义是什么？5、什么是自动控制系统的方块图？它与工艺管道及控制流程图有什么区别？6、什么是控制系统的动态与静态？7、什么是反响？什么是正反响和负反响？负反响在自动控制中有什么重要意义？九、本章课后小结第五章自动控制仪表一、目的要求1.使学生掌握各种控制规律及其特点。2.使学生熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响。二、主要讲解容及时间安排3学时1.主要讲解容：〔1〕控制仪表的作用；〔2〕控制器根本控制规律及其对系统过渡过程的影响；〔3〕双位控制器，比例控制器，积分控制器，微分控制器，比例积分微分控制器。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点根本控制规律及其对系统过渡过程的影响。四、讲授难点双位控制器，比例控制器，积分控制器，微分控制器，比例积分微分控制器。五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业稳固所学知识点为辅。六、讲课思路§１概述１自动控制仪表的作用２控制仪表开展的三个阶段§２控制器的根本控制规律及其对系统过渡过程的影响１双位控制器1.1作用规律1.2双位控制器的品质指标1.3特点1.4适用场合2比例控制器2.1工作原理2.2数学关系2.3比例控制器的余差2.4比例控制器小结3积分控制器3.1数学关系3.2工作原理3.3积分控制器的优缺点4比例积分控制器4.1数学关系4.2积分控制器小结5微分控制器5.1理想微分调节作用5.2实际微分调节作用〔比例作用+近似微分作用〕5.3KD、TD、T的意义及作用6比例、积分、微分控制〔PID〕6.1数学关系6.2特点6.3可调整参数6.4小结〔1〕比例调节〔2〕积分调节〔３〕微分调节７补充作业〔见讲稿〕七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994　　〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、控制器的控制规律是指什么？常用的控制规律有哪些？试述常用的几种控制规律的定义及其特点？2、什么是积分时间？它对系统过渡过程有什么影响？3、什么是微分时间？它对系统过渡过程有什么影响？九、本章课后小结第六章执行器一、目的要求1.使学生掌握控制阀的流量特性的意义。2.使学生了解气动薄膜控制阀的根本构造、主要类型及使用场合。3.使学生理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原那么。4.使学生了解电动执行器的根本原理。二、主要讲解容及时间安排2学时1.主要讲解容：〔1〕执行器的定义及分类，气动执行器的构造和分类；〔2〕控制阀的流量特性；〔3〕控制阀的选择；〔4〕电动执行器的种类及其优缺点。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点气动执行器。四、讲授难点控制阀的流量特性。五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业稳固所学知识点为辅。六、讲课思路１执行器的作用及分类2气动执行器的组成2.1执行机构2.2控制机构2.3常用的辅助装置3气动执行器的构造与分类3.1执行机构3.2控制机构3.3分类4控制阀的流量特性4.1直线流量特性4.2等百分比流量特性4.3抛物线流量特性4.4快开特性5控制阀的选择5.1控制阀构造与特性的选择5.2气开式与气关式的选择七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994　　〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、气动执行器主要由哪两局部组成？各起什么作用？2、控制阀的流量特性是指什么？何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？3、什么叫气动执行器的气开与气关式？其选择原那么是什么？九、本章课后小结第七章简单控制系统一、目的要求1.使学生了解简单控制系统的构造、组成及作用。2.使学生掌握简单控制系统中被控变量和操纵变量选择的一般原那么。3.使学生了解各种根本控制规律的特点及应用场合。4.使学生掌握控制器被控参数的工程整定方法。5.使学生掌握控制器正、反作用确实定方法。二、主要讲解容及时间安排4学时1.主要讲解容：〔1〕简单控制系统的组成；〔2〕被控变量的选择；〔3〕操纵变量的选择；〔4〕控制器控制规律的选择；〔5〕控制器被控参数的工程整定。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点1被控变量的选择；2控制器控制规律的选择；3控制器参数的整定方法。四、讲授难点1控制器控制规律的选择；2控制器被控参数的工程整定。五、教学法以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后思考题稳固所学知识点为辅。六、讲课思路§1简单控制系统的组成1定义2组成§2被控变量的选择1选择的依据2选择的原那么§3操纵变量的选择1操纵变量的作用及选择的依据2操纵变量选择的原那么§4控制器控制规律的选择1控制规律确实定2控制系统各单元正反作用方向确实定§5控制器被控参数的工程整定1工程整定方法的分类2临界比例度法3衰减曲线法4经历凑试法七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、被控变量和操纵变量选择的一般原那么为何？2、何为简单控制系统？试画出简单控制系统的典型方块图。3、为什么要考虑控制器的正、反作用？如何选择？4、控制器参数整定的任务为何？工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法？九、本章课后小结第八章复杂控制系统一、目的要求1.使学生掌握串级控制系统的构造、工作过程特点及应用场合。2.使学生掌握串级控制系统中副变量确实定及主、副控制器正、反作用的选择方法。二、主要讲解容及时间安排4学时1.主要讲解容：〔1〕串级控制系统的工作过程，串级控制系统的特点；〔2〕串级控制系统中副回路确实定原那么；〔3〕串级控制系统中主、副控制器控制规律及正、反作用的选择。2.时间安排：按教学日历安排进展。三、讲授重点串级控制系统的特点，副回路确实定原那么，主、副控制器控制规律及正、反作用的选择。四、讲授难点串级控制系统中主、副控制器控制规律及正、反作用的选择五、教学法以课堂讲授为主，学生课后参阅相关的资料为辅。六、讲课思路1复杂控制系统的定义2串级控制系统的定义及适用场合3串级控制系统的工作过程4串级控制系统的特点5副回路〔副变量〕确实定原那么6主、副控制器控制规律及正、反作用的选择7例题〔见课件〕8总复习七、参考书〔1〕杜效荣主编.化工仪表及自动化〔第二版〕.：化学工业，1994〔2〕厉玉鸣主编.化工仪表及自动化〔例题习题集〕.：化学工业，1999八、复习思考题1、什么叫串级控制系统？画出一般串级控制系统的典型方块图。2、串级控制系统有哪些特点？主要使用在哪些场合？3、串级控制系统中主、副变量应如何选择？4、为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统？5、怎样选择串级控制系统中主、副控制器的正、反作用？6、怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律？7、串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定主要有哪两种方法？九、本章课后小结