>24 Технологические измерения и приборы: Учеб. для студ. вузов по спец. «Автоматизация технологических процессов и производств». — М.: Высш. шк., 1989.— 456 с.: ил.
ISBN 5-06-000099-0
В книге приведены основные задачи автоматического контроля химико-технологических процессов; изложены основы метрологии и измерительной техники; дано описание современных принципов и средств автоматического контроля режимных параметров процессов; рассмотрены вопросы проведения и обработки результатов промышленного измерительного эксперимента, применения ЭВМ, в том числе микропроцессоров, в средствах и системах измерений, автоматического контроля окружающей среды и метрологического обеспр.чониа ТРУНПЛПГНЧЙГКИТ ичмрпений
ПРЕДИСЛОВИЕ
В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года», утвержденных XXVII съездом КПСС, поставлены задачи повышения качества продукции, эффективности управления и интенсификации технологических процессов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газоперерабатывающей и ряде других отраслей промышленности. В решении этих задач особая роль принадлежит автоматизированным системам управления технологическими процессами
(АСУ ТП).
Базовой системой любой современной АСУ ТП является система автоматического контроля, позволяющая получать измерительную информацию о режимных параметрах процессов, а также о параметрах качества сырья, промежуточных и конечных продуктов. Эффективностью работы системы автоматического контроля во многом определяется эффективность работы всей АСУ ТП. Так, рациональная система автоматического контроля позволяет: осуществить управление по показателям качества сырья и продуктов, упростить алгоритмы и структуру АСУ ТП, уменьшить ее стоимость, повысить надежность и улучшить качество продукции.
Научной основой систем автоматического контроля являются, метрология и физические принципы измерений параметров техно- \ логических процессов, а технической базой этих систем служат ; средства .измерений и преобразований соответствующих парамет-у ров. Весь этот круг вопросов и рассматривает дисциплина «Технологические измерения и приборы» применительно к той или иной отрасли промышленности.
В учебнике наряду с общими концепциями автоматического контроля, характерными для различных отраслей промышленности, нашли отражение специальные вопросы, касающиеся особенностей химико-технологических процессов, связанных с переработкой нефти и газа.
В основу книги положен курс лекций, читаемый авторами на протяжении многих лет в Азербайджанском институте нефти и химии им. М. Азизбекова.
Кроме традиционных сведений, обычно включаемых в учебную литературу по технологическим измерениям, в данный учебник вошли новые материалы, освещающие: метрологические аспекты промышленного измерительного эксперимента; применение средств вычислительной техники, в том числе микропроцессоров, в технологических измерениях; основы метрологического обеспечения
з
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................... 3
Введение ................................ 5
Глава 1. Основные сведения об измерениях.............. 13
§ 1.1. Сущность и основные характеристики измерений....... 13
§ 1.2. Классификация измерений.................. 17
§ 1.3. Методы измерений..................... 20
§ 1.4. Погрешности измерений.................. 25
Глава 2. Основные сведения о средствах измерений.......... 32
§ 2.1. Классификация средств измерений.............. 32
§ 2.2. Структурные схемы измерительных устройств........ 35
§ 2.3. Статические характеристики и параметры измерительных устройств ........................... 38
§ 2.4. Динамические характеристики измерительных устройств ... 41
§ 2.5. Погрешности измерительных устройств............ 45
§ 2.6. Нормирование метрологических характеристик измерительных
устройств.......................... 55
§ 2.7. Структурные схемы и метрологические характеристики измерительных систем...................... 59
§ 2.8. Надежность средств измерений............... 62
§ 2.9. Сведения о средствах измерений государственной системы
промышленных приборов и средств автоматизации...... 63
Глава 3. Технологические измерения, их результаты и погрешности ... 68
§ 3.1. Технологические измерения с однократными и многократными
наблюдениями....................... 68
§ 3.2. Представление результатов измерений............ 71
§ 3.3. Обнаружение и исключение систематических погрешностей . . 72
§ 3.4. Оценивание результата и погрешности прямых измерений с
многократными наблюдениями............... 74
§ 3.5. Оценивание результата и погрешности косвенных измерений
с многократными наблюдениями............... 78
§ 3.6. Оценивание результатов и погрешностей совокупных и совместных измерений с многократными наблюдениями....... 82
§ 3.7. Результаты и погрешности измерений с однократными наблюдениями ........................... 86
§ 3.8. Методы повышения точности измерений и средств измерений 89
Глава 4. Измерения давления.................... 95
§ 4.1. Общие сведения....................... 95
§ 4.2. Жидкостные средства измерений давления с гидростатическим уравновешиванием................... 97
§ 4.3. Чувствительные элементы деформационных средств измерений давления........................ 101
§ 4.4. Деформационные приборы для измерения давления..... 106
§ 4.5. Деформационные измерительные преобразователи давления,
основанные на методе прямого преобразования........ 111
§ 4.6. Деформационные измерительные преобразователи давления,
основанные на методе уравновешивающего преобразования . 119
453
Глава 5. Системы передачи измерительной информации........ 12}
§ 5.1. Общие сведения...................... 121
§ 5.2. Пневматическая система передачи измерительной информации 123 § 5.3. Электрические системы передачи измерительной информации
с унифицированным токовым сигналом........... 128
§ 5.4. Электрическая система передачи измерительной информации
с унифицированным частотным сигналом.......... 134
§ 5.5. Дифференциально-трансформаторная система передачи измерительной информации................... 136
§ 5.6. Сельсинная система передачи измерительной информации . . 138 § 5.7. Пневмоэлектрические и электропневматические преобразователи ............................. 140
Глава 6. Измерения температуры................... 143
§ 6.1. Общие сведения....................... ]4з
§ 6.2. Температурные шкалы.................... J4g
§ 6.3. Классификация средств измерений температуры....... 149
§ 6.4. Манометрические термометры................ 15о
§ 6.5. Термоэлектрические термометры............... 156
§ 6.6. Средства измерений сигналов термоэлектрических термометров ............................. 166
§ 6.7. Термопреобразователи сопротивления............ 178
§ 6.8. Средста измерений, работающие в комплекте с термопреобразователями сопротивления.................. 181
§ 6.9. Пирометры излучения.................... 191
Глава 7. Измерения количества и расхода жидкости, газа и пара . . . 205
§ 7.1. Общие сведения...................... 205
§ 7.2. Объемные счетчики..................... 206
§ 7.3. Скоростные счетчики.................... 208
§ 7.4. Расходомеры переменного перепада давления (дроссельные
расходомеры)........................ 211
§ 7.5. Расходомеры обтекания................... 22$
§ 7.6. Расходомеры переменного уровня.............. 233
§ 7.7. Электромагнитные расходомеры............... 235
§ 7.8. Тепловые расходомеры................... 238
Глава 8. Измерения уровня...................... 242
§ 8.1, Общие сведения....................... 242
§ 8.2. Визуальные средства измерений уровня........... 242
§ 8.3. Поплавковые средства измерений уровня.......... 243
§ 8.4. Буйковые средства измерений уровня............ 245
§ 8.5. Гидростатические средства измерений уровня ........ 248
§ 8.6. Электрические средства измерений уровня.......... 254
§ 8.7. Акустические средства измерений уровня.......... 257
Глава 9. Качество сырья и продукции химико-технологических процессов и общие сведения о методах и средствах его автоматического контроля....................... 259
§ 9.1. Характеристики, определяющие качество сырья и продукции
химико-технологических процессов.............. 259
§ 9.2. Значение автоматического контроля качества сырья и продукции химико-технологических процессов........... 262
§ 9.3. Общие сведения о методах и средствах автоматического контроля качества продукции химико-технологических процессов 263
§ 9.4. Структурные схемы и сигналы автоматических анализаторов 267
§ 9.5. Способы подключения автоматических анализаторов к технологическим потокам.......,............. 269
§ 9.6. Агрегатный комплекс средств аналитической техники ..... 271
Глава 10. Измерения физико-химических свойств жидкостей и газов . 273
§ 10.1. Общие сведения...................... 273
§ 10.2. Средства измерений плотности жидкостей и газов..... 274
§ 10.3. Средства измерений вязкости жидкостей.......... 283
§ 10.4. Средства измерений показателя преломления жидкостей . . . 287 § 10.5. Средства измерений давления насыщенных паров жидкостей 289 § 10.6. Средства измерений теплоты сгорания жидких и газообразных топлив......................... 290
Глава 11. Измерения концентрации............... 294
§ 11.1. Теоретические основы анализа состава бинарных и псевдобинарных смесей жидкостей и газов.............. 294
§ 11.2. Термокондуктометрические газоанализаторы......... 298
§ 11.3. Диффузионные газоанализаторы.............. 300
§ 11.4. Магнитные газоанализаторы................ 303
§ 11.5. Сорбционные газоанализаторы............... 304
§ 11.6. Испарительные и конденсационные анализаторы....... 307
§ 11.7. Диэлькометрические анализаторы.............. 310
§ 11.8. Оптические анализаторы, в работе которых используется излучение видимой части спектра................ 312
§ 11.9. Абсорбционные ультрафиолетовые и инфракрасные анализаторы ............................ 318
§ 11.10. Ионизационные газоанализаторы.............., 320
§ 11.11. Термохимические анализаторы............... 323
§ 11.12. Электрокондуктометрические анализаторы......... 329
§ 11.13. Потенциометрические анализаторы............. 335
§ 11.14. Электролизные анализаторы................ 345
§ 11.15. Пламенные ионизационные и фотометрические газоанализаторы ............................ 349
§ 11.16. Хемилюминесцентные газоанализаторы........... 351
§ 11.17. Системы автоматического контроля загрязнений окружающей
среды........................... 352
Глава 12. Автоматический анализ состава многокомпонентных жидкостей и газов....................... 354
§ 12.1. Задачи автоматического анализа состава многокомпонентных
жидкостей и газов. Классификация методов анализа..... 354
§ 12.2. Многопараметрические методы и средства автоматического
анализа состава ...................... 355
§ 12.3. Хроматографические методы и средства автоматического ана- • ,
лиза состава ........................ 365
Глава 13. Измерения показателей качества нефтей и нефтепродуктов 380
§ 13.1. Современная концепция оценки качества нефтей и нефтепродуктов ........................... 380
§ 13.2. Средства измерений фракционного состава......... 381
§ 13.3. Средства измерений температур перегонки для характерных
точек кривой фракционного состава............. 386
§ 13.4. Средства измерений выкипаемости при заданной температуре
и испаряемости ...................... 38Э
§ 13.5. Средства измерений температуры вспышки......... 391
§ 13.6. Средства измерений октанового числа........... 393
Глава 14. Применение цифровой вычислительной техники в средствах
технологических измерений................. 396
§ 14.1. Общие сведения...................... 396
§ 14.2. Ввод измерительной информации о технологических параметрах в устройства цифровой вычислительной техники .... 399
455
§ 14.3. Применение средств цифровой вычислительной техники в измерительных устройствах.................. 402
§ 14.4. Применение средств цифровой вычислительной техники в измерительных системах................... 407
Глава 15. Метрологическое обеспечение технологических измерений . . 413
§ 15.1. Общие сведения...................... 413
§ 15.2. Передача размера единиц от эталона к образцовым и рабочим средствам измерений ................. 414
§ 15.3. Регулировка, градуировка и поверка средств измерений ... 416 § 15.4. Метрологическое обеспечение средств измерений давления . . 419 § 15.5. Метрологическое обеспечение средств измерений температуры 425 § 15.6. Метрологическое обеспечение средств измерений расхода . . 430 § 15.7. Метрологическое обеспечение средств измерений уровня жидкости ............................ 432
§ 15.8. Метрологическое обеспечение средств измерений физико-химических свойств веществ................. 434
§ 15.9. Метрологическое обеспечение средств измерений показателей
качества.......................... 435
§ 15.10. Метрологическое обеспечение средств измерений концентрации и состава....................... 435
Заключение............................... 439
Приложения.............................. 441
Список литературы........................... 447
Предметный указатель.......................... 449
Цена: 150руб.
