过程控制仪表

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1、一、氧量分析仪1、氧含量分析仪是目前工业生产自动控制中应用最多的在线分析仪表，主要用来分析混合气体中的含氧量等。2、过程氧量分析器大致可分为两大类。一类是根据电化学法制成，如原电池法、固体电介质法和极谱法等；另一类是根据物理法制成，如热磁式、磁力机械式等。电化学法灵敏度高，选择性好，但响应速度较慢，维护工作量大。目前常用于微氧量分析。物理法响应速度快，不消耗被分析气体，稳定性较好，使用维修方便。广泛地应用于常量分析。磁力机械式氧气分析器有不受背景气体导热率、热容的干扰。具有良好的线性响应，精确度高等优点

2、。 3、氧化锆分析仪利用氧化锆固体电解质在高温下具有传导氧离子的特性测量含氧浓度的。氧化锆是固体电解质，在高温下具有传导氧离子的特性。在氧化锆两侧涂上多孔铂电极，当两侧气体中氧浓度不同时，会发生下列反应：这样就构成了以氧化锆管为电解质的浓差电池。如果把氧化锆元件加热到规定的温度（750度），测量气在一边流动，测量气中氧浓度和参比气中氧浓度之比的对数与电动势成正比，因而只要测得电动势就可以知道被测气体的含氧浓度。 5、磁式氧分析仪基于氧气的体积磁化率大，以及它的磁化率随温度升高而急剧降低的特性测量的。氧的

3、磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象来测量混合气中氧含量的一种物理式气体分析仪。由于直接测量磁化率值很复杂，工业上多采用间接测量，即根据磁化率随温度升高而减小的热磁现象，通过桥式电路来进行测量。它适用于自动连续地测定各种工业气体中的氧含量二、红外线分析器1、基于某些气体对不同波长的红外线辐射能具有选择性吸收的特征，制成的一种物理式分析仪，能连续测量，测量范围宽，精度高，灵敏度高，并且具有良好的选择性，在工业上产中得到了广泛的应用。各种多原子气体（CO、CO2、CH4等）对红外线都有一定的吸收能力，但不

4、是整个波段都能吸收，而只是吸收一部分波段，这些波段称之为特征吸收波段。常见的多原子气体特征吸收波长见下表：2、由于气体不同，吸收红外线的波长也不同。红外线分析器就是基于某些气体对不同波长的红外线辐射能具有选择性吸收的特性。当红外线通过混合气体时，气体中的被测组分吸收红外线的辐射能，使整个混合气体因受热而引起温度和压力增加，这种温度和压力变化与被测气体组分的浓度有关，把这种变化转换成其他形式的能量变化，就能确定被测组分的浓度。 红外线分析器的结构3、红外线分析的价格确定比在线色谱贵，红外线分析的测量精度比

5、在线色谱低，连续测量和反馈测量结果在线色谱比红外线分析所测量的结果要准确迅速，其实两种选择要根据实际工艺需要才行，若是需要实时在线监测，并且有报警需要可以采用在线色谱仪。三、过程控制理论过程控制基本理论1——过程控制系统概念1、自动控制系统是由：测量元件与变送器、自动调节控制器、执行器（调节阀）、被控对象的闭环回路构成。为什么控制是必须的？一个词：扰动！2、生产过程中自动控制系统的被控变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。过程控制的目的：提高生产的产量、增加高质量产品的收益、降低能源的

6、消耗、降低污染、降低生产的风险、提高生产的安全性、延长设备寿命、提高操作性、降低劳动量。3、现今的过程控制系统如下图：4、过程控制系统中常见名词解释：（1）被控参数（亦称系统输出）：被控过程内要求保持稳定的工艺参数；（2）控制参数（亦称操作变量控制介质）：使被控参数保持期望值的物料量或能量；（3）干扰量：除被控参数外，作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因数；（4）设定值：与被控参数相对应的设定值（想要的值）；（5）反馈值：被控参数经测量变送后的实际测量值；（6）偏差：设定值与反馈值之差；（7）控制作

7、用：控制器的输出值。5、自动控制系统的分类：1、按被控变量分类为：温度、压力、流量、液位等控制系统。 2、按控制器采用的控制规律分类为：比例、比例积分、比例积分微分等控制系统。3、按被控变量的给定值是否变化分类为：定值、随动和程序控制系统。定值控制系统：生产中，控制系统的作用是使被控变量保持在给定的生产指标上不变。例如前面所述的液位控制和温度控制。4、随动控制系统：生产中，控制系统的作用是使被控变量准确而快速的跟随给定值的变化而变化。例如化工生产中的比值系统，甲流体的流量与乙流体的流量保持一定的比值；当

8、乙流体流量变化时，甲流体的流量能快速而准确的随之变化。再如雷达系统、天线接收系统。随动控制系统5、程序控制系统：生产中，控制系统的给定值是变化的、已知的时间函数；即被控变量按一定的时间程序变化。这类系统在间歇生产过程中应用较普遍。计算机技术的应用为程序控制提供了良好的技术条件。在生产过程控制中我们希望生产装置达到：安全、环境保护、设备保护、平稳操作、产品质量、利润、监控和诊断的要求。过程控制基本理论2——安全这是安全领域中非常出名的模型图，