本书以实际控制系统为例讲述过程控制中温度、流量、压力、物位等传感器和调节阀门等执行器的工作原理及选用原则。

　　本教材与浙江中控联合开发，是国家精品课程及国家精品资源共享课配套教材。教材按照高职学生的认知规律对课程教学内容进行了构建，并进行了课程教学内容项目化设计，按照精选的通用性强的工程项目展开，保证了教材的普适性。本书既可作为高职高专自动化类、医药、化工等专业教材，也可以作为相关技术人员的参考用书。
　　教学内容具体设计如下：
　　项目一学习过程检测与控制技术基本知识，项目二恒温控制系统的集成与安装调试，项目三流量控制系统的集成与安装调试项目四恒压供水控制系统的集成与安装调试，项目五物位控制系统的集成与安装调试，项目六温度串级控制系统的集成与安装调试，项目七锅炉三冲量控制系统的设计，项目八学习其他控制系统项目九学习安全检测与控制本教材适合采用传统教学法、学练一体、课程项目化教学等方法授课。更适合采用课程项目化教学方法授课，实现专业核心能力与职业核心能力培养并举。职业核心能力主要包括与人交流、信息处理、与人合作、解决问题、自我学习、创新革新及解决问题等能力。本课程的项目化教学建议实施步骤为：
　　1）按照传统方法学习过程检测与控制的基本知识。

前言
项目一学习过程检测与控制技术基本
知识1
任务一学习仪表基础知识1
1.1.1仪表分类1
1.1.2检测仪表概述2
任务二学习过程控制的基本概念7
1.2.1工业自动化的主要内容7
1.2.2自动控制系统的组成和分类8
1.2.3自动控制系统框图12
1.2.4工艺管道及控制流程图14
1.2.5自动控制系统的过渡过程和品质
指标16
1.2.6自动控制系统基本控制规律21
任务三学习简单控制系统的基本知识30
1.3.1简单控制系统的结构与组成30
1.3.2简单控制系统的设计31
1.3.3简单控制系统的故障与处理43
思考与练习一46
项目二恒温控制系统的集成与安装
调试51
任务一控制系统的组成与工作原理51
任务二调功器的工作原理与选择52
任务三温度传感器的选择53
2.3.1膨胀式温度计56
2.3.2压力式温度计57
2.3.3辐射式高温计58
2.3.4热电偶温度计59
2.3.5金属热电阻温度计69
2.3.6一体化温度变送器71
2.3.7温度测量仪表的选型原则72
任务四温度控制系统的安装与调试72
2.4.1温度仪表的安装72
2.4.2热电阻的安装74
2.4.3热电偶的安装75
2.4.4热电偶的误差分析和故障处理76
2.4.5热电阻的误差分析和故障处理78
2.4.6控制参数的整定78
思考与练习二84
项目三流量控制系统的集成与安装
调试87
任务一 了解流量控制系统的组成与工作
原理87
任务二学习流量传感器的原理与选择88
3.2.1流量测量仪表的分类88
3.2.2典型的流量传感器90
任务三调节阀门的工作原理与选择103
3.3.1阀的基本知识103
3.3.2阀的结构形式104
3.3.3流量特性108
3.3.4调节阀的可调比111
3.3.5气动执行器112
3.3.6电动执行器120
任务四流量控制系统的安装与调试121
3.4.1流量计的安装121
3.4.2容积式流量计的安装122
3.4.3浮子流量计的安装124
3.4.4涡轮流量计的安装125
3.4.5电磁流量计的安装127
3.4.6差压流量计的安装130
3.4.7执行器的安装131
思考与练习三136
项目四恒压供水控制系统的集成与
安装调试137
任务一了解恒压供水控制系统的组成与
工作原理137
4.1.1变频恒压供水控制系统的组成137
4.1.2恒压供水的实例139
任务二学习变频器的工作原理与选择
方法140
4.2.1变频器的工作原理140
4.2.2变频器的分类142
4.2.3变频器的应用领域144
4.2.4变频器的选择方法145
任务三学习压力仪表和压力传感器147
4.3.1压力的概念及单位147
4.3.2压力测量仪表的分类148
4.3.3液柱式压力计149
4.3.4弹性式压力表150
4.3.5负荷式压力计152
4.3.6压力传感器154
任务四压力控制系统的安装与调试172
4.4.1压力仪表的主要技术指标172
4.4.2仪表种类和型号的选择172
4.4.3压力仪表的校验174
4.4.4压力仪表的安装175
思考与练习四177
目录过程检测与控制技术应用项目五物位控制系统的集成与安装
调试179
任务一了解物位控制系统的组成与
工作原理179
任务二物位测量传感器的选择180
5.2.1物位检测概论180
5.2.2浮力式液位测量仪表181
5.2.3压力式液位测量仪表186
5.2.4电容式物位测量仪表190
5.2.5超声式物位测量仪表195
5.2.6射线式物位测量仪表200
5.2.7雷达式物位测量仪表202
5.2.8磁致伸缩物位测量仪表206
5.2.9光纤式液位计209
5.2.10称重式液罐计量仪212
5.2.11物位开关213
5.2.12物位测量仪表的选型216
任务三液位控制系统的安装与调试217
5.3.1浮力式液位计的安装217
5.3.2差压式液位计的安装219
5.3.3电容式物位测量仪表的安装219
5.3.4超声波物位测量仪表的安装219
5.3.5控制器参数的工程整定方法221
思考与练习五221
项目六温度串级控制系统的集成与
安装调试224
任务一了解串级控制系统的组成与工作
原理224
6.1.1串级控制系统的概念224
6.1.2框图及常用名词227
6.1.3串级控制系统的控制过程228
任务二掌握串级控制系统副回路、
副变量的选择原则234
6.2.1串级控制系统中副回路的选择
原则234
6.2.2串级控制系统中副变量的选择
原则236
任务三掌握主、副控制器的控制规律及正、
反作用的选择238
6.3.1主、副控制器控制规律的选择238
6.3.2控制器正、反作用的选择239
任务四温度串级控制系统的实施与
投运240
6.4.1串级控制系统的实施240
6.4.2串级控制系统的投运241
思考与练习六243
项目七锅炉三冲量控制系统的设计247
任务一锅筒水位控制方案的选择248
7.1.1锅筒水位的动态特性248
7.1.2锅筒水位的控制方案249
任务二锅炉燃烧系统控制方案的确定261
7.2.1蒸汽压力控制和燃料与空气
比值控制系统261
7.2.2燃烧过程的烟气氧含量闭环
控制262
7.2.3炉膛负压控制与有关安全保护
系统262
任务三蒸汽过热系统控制方案的确定264
思考与练习七264
项目八学习其他控制系统266
任务一学习均匀控制系统266
8.1.1均匀控制系统的基本原理266
8.1.2均匀控制方案268
8.1.3均匀控制系统控制规律的选择及
参数的整定270
任务二学习选择性控制系统271
8.2.1选择性控制系统的基本原理271
8.2.2选择性控制系统的类型272
8.2.3选择性控制系统设计和工程
应用中的问题277
任务三学习分程控制系统278
8.3.1分程控制系统的组成及工作
原理278
8.3.2分程控制的应用场合279
8.3.3分程控制系统的实施281
思考与练习八283
项目九学习安全检测与控制285
任务一了解功能安全技术285
9.1.1安全的定义285
9.1.2风险的定义286
9.1.3安全完整性等级的定义286
9.1.4风险降低同安全完整性的关系287
9.1.5安全生命周期的定义288
9.1.6安全仪表系统的设计290
9.1.7安全仪表系统的结构设计290
任务二掌握防爆安全技术292
9.2.1防爆知识基础概要292
9.2.2爆炸性物质的分类与危险场所的
区域划分295
9.2.3仪表防爆技术基础297
9.2.4防爆电气设备的选型298
9.2.5本质安全基本知识299
9.2.6现场总线本安防爆技术302
思考与练习九303
参考文献304