热工仪表及自动装置 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:

出品人:

页数:381

译者:

出版时间:1996-12

价格:16.00元

装帧:平装

isbn号码:9787801252104

丛书系列:

图书标签:

• 热工仪表
• 自动控制
• 工业自动化
• 测量技术
• 热力学
• 控制工程
• 仪器仪表
• 过程控制
• 自动化装置
• 工业仪表

《热工仪表及自动装置》是一本深度剖析工业过程控制核心技术的专业著作。本书以详实严谨的学术态度，系统阐述了热工领域各类测量仪表的工作原理、结构特点、技术性能及其在实际应用中的选型与维护。 仪表篇 本书首先聚焦于热工过程中最基础也最关键的测量环节。在温度测量部分，从传统的电阻温度计、热电偶的物理特性与应用边界，到先进的红外测温、光纤传感等非接触式测量技术，逐一进行了深入的介绍。对于每一种温度传感器，都详细分析了其测量误差的来源，如热辐射、自热效应、安装方式等，并提供了相应的误差补偿与校准方法。此外，还探讨了不同工况下（高温、低温、腐蚀性介质、易燃易爆环境等）适用的温度测量仪表选择原则。 压力测量是本书的另一重点。读者将了解到各种压力传感器的基本原理，包括膜盒式、波纹管式、应变片式、压阻式以及电容式压力传感器。书中不仅阐述了它们在不同压力范围（微压、常压、负压、高压）下的适用性，还深入分析了测量精度、响应速度、稳定性等关键参数。针对易混淆的绝对压力、表压、差压等概念，本书通过丰富的工程实例进行了清晰的界定和辨析。同时，对于压力仪表在流体动力学和静力学测量中的应用，以及如何克服介质腐蚀、振动等不利因素的影响，也给出了实用的指导。 流量测量章节内容丰富，涵盖了从原理简单的体积流量计到复杂的高精度流量仪表。本书详细介绍了节流装置（孔板、喷嘴、文丘里管）、容积式流量计（齿轮式、椭圆齿轮式）、速度式流量计（靶式、涡轮式、涡街式）、质量流量计（科里奥利质量流量计、热式质量流量计）等多种测量原理。对于每种流量计，都分析了其在不同流体介质（液体、气体、蒸汽）下的适用性、精度等级、压力损失以及抗干扰能力。书中特别强调了流量计的量程选择、安装要求以及在复杂流场下的校准方法，以确保测量数据的准确性。 液位测量方面，本书系统梳理了浮球式、浮筒式、磁翻板式、电容式、超声波式、雷达式以及静压式等多种液位测量仪表的原理与特点。读者将学习到如何根据介质特性（导电性、密度、粘度、挥发性）、槽体结构（敞口、密闭、带搅拌）以及测量要求（连续测量、开关量报警）来选择最合适的液位仪表。书中还探讨了液位测量中的泡沫、蒸汽、冷凝水等干扰因素的处理。 此外，密度、粘度、热工参数（如热值、热功率、热阻等）的测量仪表也得到了详细介绍。本书深入分析了这些参数的测量原理、仪表结构，以及在特定工业场景下的应用案例。 自动装置篇 在仪表部分奠定坚实基础后，本书转向更高级的自动控制装置。调节器作为自动控制系统的“大脑”，其核心是PID（比例-积分-微分）控制器。本书详细剖析了PID控制器的数学模型、参数整定方法（如临界比例区法、衰减震荡法、Ziegler-Nichols方法等），以及各种实际应用中的优化技巧，如抗积分饱和、抗微分饱和、死区补偿等。书中还介绍了模糊逻辑控制器、神经网络控制器等先进控制策略，并探讨了其在复杂非线性系统中的应用。 执行机构是自动控制系统的“手”，负责将控制器的输出信号转化为对过程变量的实际干预。本书全面介绍了各种类型的执行机构，包括电动执行机构（调节阀、挡板）、气动执行机构（调节阀、隔膜阀）以及液压执行机构。书中详细分析了它们的结构、工作原理、性能参数（如输出力、行程、响应速度、泄漏量），以及在不同工况下的选择依据。特别是对于调节阀，本书深入探讨了阀门特性（等百分比、线性、快开）、阀芯类型（角形、直通、套筒）、密封材料以及选择与维护的关键点。 传感器与变送器作为自动控制系统的“神经末梢”，是将过程变量转化为可控电信号的关键环节。本书不仅回顾了仪表篇中的各类传感器，更侧重于变送器的设计、选型与校准。读者将了解到不同变送器的内部电路、信号处理方式、隔离技术、防爆设计以及通信协议（如HART、Foundation Fieldbus、Profibus）。书中还提供了如何对变送器进行现场校准与故障诊断的实用指南。 系统集成与应用部分，本书将仪表与自动装置融为一体，讲解了DCS（集散控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）等现代工业自动化控制系统的基本架构、组态方法和编程原理。书中通过大量的典型工程案例，如锅炉自动控制系统、汽轮机调节系统、热力管网优化调度系统、工业炉温控系统等，直观地展示了如何将各类仪表和自动装置有机地集成起来，实现对复杂热工过程的精确监控与高效调节。 系统故障诊断与维护是本书不可或缺的组成部分。针对常见的仪表故障（如零点漂移、量程偏移、响应迟钝、信号中断）和控制系统故障（如调节器参数失调、执行机构卡死、通信中断），本书提供了系统性的诊断思路和排除方法。同时，书中还强调了预防性维护的重要性，包括周期性校准、清洁、润滑以及备件管理等，旨在最大化系统的可靠性和运行效率。 本书的语言严谨、逻辑清晰，配以丰富的图表和工程实例，既适合作为高等院校热工、自动化、机械工程等相关专业本科生和研究生的教材或参考书，也为从事工业过程控制、设备维护和自动化设计的工程师提供了宝贵的实践指导。它不仅是一本技术手册，更是理解和掌握现代热工过程控制精髓的钥匙。

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说实话，我花了好几个周末才啃完这本书，过程可谓是充满挑战，不是因为内容太深奥，而是因为它描述的系统实在过于庞大和复杂，而且其叙述逻辑更偏向于理论推导而非工程实践指导。它像一本百科全书，把热工测量中可能遇到的各种误差来源、校准步骤，甚至包括仪表安装的细微环境要求都一一列举了出来。例如，在压力变送器那一章，它用极其详尽的数学公式推导了膜片在不同介质腐蚀下的长期漂移规律，并给出了数种复杂的补偿算法。这种深度无疑是扎实的，但对于日常操作人员来说，这些公式的实用价值可能远低于一个清晰的故障排除流程图。书中大量的图示都是手绘风格的剖面图，清晰地展示了内部机构，但缺少现代教材中常见的系统级框图和应用案例分析。我期望看到的是，如何利用PID控制器对锅炉的负荷变化进行快速响应，但书中给出的更多是经典的控制环路设计，面对非线性和时滞严重的问题时，解决思路显得有些陈旧。总体而言，这本书的价值在于构建了一个坚实的理论基础，但对于如何快速、高效地解决当代工业现场中的实际问题，它提供的帮助有限。

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我带着解决实际生产线仪表故障排除的迫切需求来阅读《热工仪表及自动装置》，希望找到针对常见传感器漂移和信号干扰的快速诊断指南。然而，这本书的内容密度令人却步，因为它将大量的篇幅投入到了仪表内部元件的物理特性分析上，比如电容式传感器的介电常数变化对输出的影响，或者应变计的蠕变系数计算。这些知识点虽然是测量准确性的基石，但过于微观和理论化，使得读者很容易在细节的海洋中迷失方向。书中对于仪表的故障诊断，更多的是依赖于查阅仪表出厂时的静态校准数据和对照理论计算值，缺乏现代仪器诊断工具（如 HART 通讯器）提供的实时在线诊断信息和历史趋势分析功能。例如，在处理流量计脉动问题时，作者倾向于建议更换测量原理或增加阻尼，而不是探讨如何通过软件滤波或优化采样频率来解决。总而言之，这本书的价值在于培养一种“刨根问底”的工程师思维，让你清楚地知道你的测量值是如何“产生”的，但对于那些需要快速定位并修复现代电子仪表问题的工程师来说，它提供的即时帮助较少，更像是一部需要沉下心来学习的学术专著，而不是一本实用的工程手册。

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这本书给我的直观感受是“重理论、轻应用、偏传统”。我本来是想找一本能指导我如何快速集成SCADA系统到现有热工仪表网络的参考书，但这本书的主战场似乎还停留在气动逻辑和继电器控制的时代。书中关于自动装置的部分，更多的是关于伺服机构如何通过气压来驱动阀门开度，以及如何设计可靠的反馈回路，而不是现代 DCS（集散控制系统）的软件架构和数据通讯协议（如 Modbus/TCP 或 OPC UA）。我甚至在目录里寻找关于现场总线技术的章节，但一无所获。对于热工过程的优化，书中提供的工具箱似乎也只限于传统的PID调优方法，对于自适应控制、模型预测控制（MPC）这类能显著提升复杂系统稳定性的现代技术，完全没有涉猎。这使得这本书更像是一个“热工测量与控制的奠基石”，它告诉你石头是怎么打磨出来的，但没告诉你如何用现代化的工具去搭建摩天大楼。因此，如果你的工作环境是新建的数字化工厂，这本书提供的帮助可能会非常有限，更像是一本历史参考资料，而不是操作手册。

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阅读这本书的体验，让我感觉自己像是在上一堂非常古老但极其严谨的大学基础课。作者似乎非常注重“本源”的探讨，对于热工测量中任何一个参数的定义，都追溯到了其最基础的物理定律。比如在流量计的选择上，它不像其他教材直接推荐涡街或电磁流量计，而是先花了好几章来详细解析文丘里管和皮托管的流体力学基础，并用大量篇幅解释了雷诺数对测量精度的影响。这种钻研精神令人钦佩，但对于像我这种需要快速掌握各种仪表选型和比较优劣的读者来说，效率就显得不高了。书的排版也颇具年代感，字体和图表的风格都透露出一种不容置疑的权威性，但页边距和图文混排显得有些拥挤。我尤其留意了关于“安全”的部分，但发现其中强调的更多是机械密封的泄漏防护和仪表自身的防爆等级，对于现代基于安全仪表系统（SIS）的整体联锁设计理念和功能安全标准（如IEC 61511）的讨论则完全缺失。这本书无疑是经典，但它的“经典”属性更偏向于对传统工艺的忠实记录，而非对未来趋势的引领。

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翻开这本《热工仪表及自动装置》的时候，我满心期待能找到一些关于现代热力学过程控制和传感器技术的干货，毕竟现在工业自动化已经发展到了一个全新的高度，对精细化测量的要求也越来越苛刻。然而，这本书给我的感觉更像是一部厚重的历史文献，详细记录了上世纪中叶那些机械式仪表和气动控制系统的构造和原理。书里花了大量的篇幅去描述那些精密的弹簧、膜片和阀门的工作机制，那种机械咬合、压力平衡的细节描绘得淋漓尽致，仿佛我能闻到老式控制室里机油和灰尘混合的味道。对于一个习惯了数字信号处理和PLC编程的工程师来说，阅读这些内容，虽然能理解其背后的物理原理，但在实际应用层面上，感觉像是穿越回了蒸汽时代。书中对现代数字传感器、模糊控制算法或者基于神经网络的预测控制几乎没有提及，这让我对它的时效性产生了深深的怀疑。比如，在谈到温度测量时，更多的是基于热电偶和双金属片的传统方法，而对于红外测温、光纤传感这种非接触式的高精度技术，则是一带而过，甚至完全没有涉及。这本厚书更适合那些需要深入研究传统仪表维护、或者对工业控制发展史感兴趣的专业人士，对于追求前沿自动化技术的读者，可能需要寻找其他更与时俱进的资料。

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