化工仪表及自动化实验讲义目录contents•实验概述与目标•化工仪表基础知识•自动化控制系统组成及原理•实验操作与数据分析•典型案例分析•创新性实验项目设计•课程总结与展望未来01实验概述与目标03培养实验操作技能和团队协作能力通过实验，学生将提高实验操作技能，学会与团队成员协作，共同完成实验任务。01掌握化工仪表的基本原理和操作方法通过实验，学生将深入了解化工仪表的工作原理，熟悉其操作方法和使用技巧，为日后的实际工作打下基础。02探究化工自动化的实现方式实验将引导学生探究化工自动化的关键技术，了解自动化系统的组成和实现方式，培养学生的创新能力和实践能力。实验目的与意义实验内容与步骤化工仪表的使用与校准学生将学习使用不同类型的化工仪表，如压力表、温度计、流量计等，并掌握其校准方法。自动化系统的搭建与调试学生将分组完成自动化系统的搭建任务，包括传感器、执行器、控制器等设备的选型和配置，并进行系统调试。数据采集与分析学生将利用数据采集系统收集实验数据，并运用相关软件进行分析处理，得出实验结论。熟练掌握化工仪表的使用方法和校准技巧。完成实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据分析与结论等部分。成功搭建并调试自动化系统，实现预定的控制目标。实验成果评价标准包括：仪表操作的准确性、自动化系统的稳定性和控制精度、实验报告的完整性和规范性等。预期成果与评价标准02化工仪表基础知识分析仪表对物质的成分、性质进行分析和测量，如PH计、氧分析仪等。物位仪表测量容器内液体或固体的物位高度，如浮球液位计、雷达物位计等。流量仪表测量管道中流体流量，如流量计、涡轮流量计等。温度仪表测量物体的温度，如热电偶、热电阻等。压力仪表测量气体或液体的压力，如压力表、压力变送器等。仪表分类及功能利用物质的热电效应、热阻效应等原理进行测量，常见方法有热电偶法、热电阻法等。温度测量根据物质的化学反应或物理性质进行测量，常见方法有电化学法、光谱法等。分析测量利用弹性元件的变形与压力成比例关系的原理进行测量，常见方法有弹性式、液柱式等。压力测量根据流体流动时的各种物理现象进行测量，常见方法有速度式、容积式等。流量测量利用浮力原理、静压原理等进行测量，常见方法有浮子式、差压式等。物位测量0201030405测量原理与方法流量仪表故障传感器损坏、电路故障等，需更换传感器或修复电路。温度仪表故障热电偶老化、热电阻断线等，需更换热电偶或修复热电阻。压力仪表故障弹性元件变形、指针松动等，需更换弹性元件或紧固指针。物位仪表故障浮子损坏、测量管堵塞等，需更换浮子或清理测量管。分析仪表故障电极污染、光源老化等，需清洗电极或更换光源。常见故障与排除方法03自动化控制系统组成及原理123包括被控对象、测量元件、控制器和执行器等部分。控制系统的基本组成能够清晰地表示出系统中各部分之间的信号传递关系和相互作用。结构框图的作用如开环控制系统、闭环控制系统、串级控制系统等。常见控制系统结构框图控制系统结构框图传感器原理01将非电量转换为电量，以便进行测量和控制。常见的传感器类型包括温度、压力、流量、物位等传感器。执行器原理02根据控制信号的要求，将输入的能量转换为输出轴的角位移或直线位移，从而改变被控对象的参数。常见的执行器类型包括电动、气动和液动执行器等。传感器与执行器的应用03在化工生产过程中，传感器用于实时监测各种工艺参数，执行器则用于根据控制指令调节相应的阀门、泵等设备，以实现自动化控制。传感器与执行器原理及应用根据被控对象的特性和控制要求，选择合适的控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。控制策略的选择针对实际运行过程中出现的问题，对控制策略进行调整和优化，以提高控制系统的性能和稳定性。控制策略的优化如在精馏塔控制中，采用温度串级控制策略，通过主控制器和副控制器的协同作用，实现对塔顶温度和塔底温度的稳定控制。控制策略的应用实例控制策略选择与优化04实验操作与数据分析实验前准备熟悉实验原理、目的、步骤和注意事项，检查实验仪器和试剂是否齐全、完好。实验操作过程按照实验步骤...
