热工仪表及自动控制
热控仪表及控制装置技术监督规定
热工技术管理监督规定设备运行、检修监督1 运行中的热工仪表及控制装置应符合下列要求。
1. 1 保持整洁、完好, 标志应正确、清晰、齐全。
1. 2 仪表指示误差应符合精度等级要求, 仪表反映灵敏, 记录清晰。
并应定期测试整套仪表的系统误差, 发现问题及时处理。
1. 3 由调节器控制的重要运行参数应有越限报警或监控保护装置, 在调节器正常运行工况下, 被调量不应超出调节系统运行质量指标的规定范围, 在扰动后被调量应能迅速恢复正常值。
1. 4 信号光字牌应书写正确、清晰, 灯光和音响报警应正确、可靠。
1. 5 操作开关、按钮、操作器及执行机构手轮等操作装置, 应有明显的开、关方向标志, 并保持操作灵活、可靠。
1. 6 熔断器应符合使用设备及系统的要求, 应标明其容量与用途。
1. 7 热工仪表及控制装置盘内、外应有良好的照明, 应保持盘内、外整洁。
1. 8 热工仪表及控制装置的电缆、管路和一次设备, 应有明显的名称、去向的标志牌。
2主要仪表、自动调节系统、热控保护装置（见附录A）应随主设备准确可靠地投入运行, 未经有关领导批准不得无故停运。
因主设备及其系统问题造成主要热工仪表及控制装置停运, 该主设备不能定为完好设备。
主要保护系统的保护条件暂时退出的应由厂总工程师批准, 报主管部门备案。
3 对运行中的热工仪表及控制装置, 热控人员每天至少巡检一次, 并将巡检情况记录在热控运行日志上。
4 对运行中的热工仪表及控制装置, 非热控专责人员不得任意调整、拨弄或改动。
对运行中的热工仪表及控制装置的定值进行调整时, 应按厂有关规定执行, 并作好记录。
5 进行计算机软件组态、设定值修改等工作, 事先必须提出修改报告, 经总工程师批准后, 由热控人员指定专人执行, 修改结束后, 应通知提出修改的有关人员进行验收, 确认以后及时编写异动报告并通知有关部门, 方可投入使用。
热控专业在工作结束3天内将修改后的组态图存档。
6人员应加强对机组监控, 防止事态扩大, 并及时通知热控人员处理并做好记录。
dlt521042018第4部分热工仪表及控制装置
dlt521042018第4部分热工仪表及控制装置热工仪表及控制装置是在工业生产中广泛应用的设备，用于测量、监控和控制各种热工过程的参数和变量。
它们在热动力工程、化工工艺、电力系统和环保控制等领域发挥着重要的作用。
本文将介绍热工仪表及控制装置的基本原理和常见类型，以及其在工业生产中的应用。
热工仪表是用于测量和监控热工过程中各种参数和变量的设备。
它们可以根据需要测量温度、压力、流量、液位、浓度等各种物理量。
热工仪表通常由传感器、信号处理器和显示器组成。
传感器用于将热工过程中的物理量转换成电信号，信号处理器将这些电信号进行处理和放大，最后显示器将处理后的信号转换成人们可以理解的形式。
根据测量的参数和变量的不同，热工仪表可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表等多种类型。
温度仪表可以用来测量物体的温度，并将温度转换成相应的电信号。
常见的温度仪表有温度传感器和温度计。
压力仪表可以用来测量流体或气体的压力，并将压力转换成电信号。
常见的压力仪表有压力传感器和压力计。
流量仪表可以用来测量液体或气体的流量，并将流量转换成电信号。
常见的流量仪表有流量传感器和流量计。
除了这些基本的仪表之外，热工仪表还可以根据需要进行集成和组合，实现对多个参数和变量的测量和监控。
热工控制装置则是用于对热工过程进行控制的设备。
它们可以根据测量到的参数和变量的数值，自动调节热工过程中的各个参数，以实现对热工过程的精确控制。
热工控制装置通常由控制器、执行器和显示器组成。
控制器用于接收和处理来自热工仪表的信号，根据设定的控制策略，控制执行器对热工过程进行调节。
显示器用于显示控制装置的工作状态和控制过程中的参数和变量。
根据控制方式的不同，热工控制装置可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制是指控制器按照设定的控制策略直接对执行器进行控制，不考虑热工过程中的实际参数和变量的数值。
闭环控制是指控制器根据来自热工仪表的反馈信号，比较实际参数和变量的数值与设定值之间的差距，然后对执行器进行调节，使实际参数和变量的数值尽量接近设定值。
热工仪表及自动化课程 PPT课件
主、副调节器控制规律的选择
不同情况下选用的控制规律
工艺对主、副变量的要求 应选控制规律
序号 主变量
副变量
主调 副调 节器 节器
1
重要仪表， 要求不高， 要求很高 允许有余差
PID
P
2 主要指标， 主要指标， 要求较高 要求较高
PI
PI
3 要求不高， 要求不高， 互相协调 互相协调
P
P
36
主副调节器正、反作用的确定
副检测变送器
主检测变送器
系统方框图
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串联控制系统的工作过程
串级控制系统的工作过程，就是指在扰动作用下，
引起主、副变量偏离设定值，由主、副调节器通过控
制作用克服扰动，使系统恢复到新的稳定状态的过渡
过程。以加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统为
例：
设定+
温度调节器1
温度调节 器2
f2 f3
调节阀
f1 T T1
前馈--反馈控制系统
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工艺要求保持加 热器出口温度为某一 定值。影响加热器出 口温度的因素很多， 有进料流量和温度的 变化（用扰动ｆ1表 示）、加热蒸汽压力 的变化（用扰动ｆ2表 示）等等。加热器出 口温度的反馈控制系 统如图所示
冷物料
载热体 汽关阀
反作用 TC
TT
加热炉出楼温度串联控制系统
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串联控制系统的构成及其方块 图
串级控制系统是由两个检测变送器、两个调节
器、一个调节阀组成的。两个调节器是串联工作的，
其中主调节器的输出作为副调节器的设定值，副调
节器的输出才送往调节阀，其组成方块图如图 ：
f2
f1
设定+
热工仪表及自动控制系统的基本知识
一个实例： 要求水温控制为40℃， 调节手段为冷、热水 门。 调节对象、被调量、 给定值、内扰、外扰？
另一个实例：
用术语描述的自动调节过程： 自动调节系统受到外扰的作用， 使被调量偏离了给定值，测 量部件检测到两者的偏差， 通过调节器的调节作用，产 生一个相应的内扰，用来平 衡外扰，并使被调量恢复到 给定值，达到新的动态平衡， 调节过程结束。
二、传递函数 传递函数是在用拉氏变换求解常系数线性微分 方程的过程中引申出来的概念。 传递函数的定义：在零初始条件下，输出信号 的像函数y(S)与输入信号的像函数X(S)之比称 为该环节或系统的传递函数。即 对上述两个微分方程求解其 传递函数为：
三、阶跃响应曲线
阶跃响应曲线比微分方程和传递函数更能够对
根据各类仪表的设计、制造质量不同，国家 对每种仪表均规定了基本误差的最大允许值， 即允许误差。它可用绝对误差来表示，也可 以用引用误差来表示。
3、准确度等级： 仪表的准确度等级在数值上等于允许误差 去掉百分号后的绝对值。国家规定的准确 度等级系列有0.005，0.01，0.04，0.05， 0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0 等级别。数值越小，准确度越高。通常准
2、随机误差 随机误差是指在相同条件下多次测量同一 被测量时产生的绝对值和符号不可预知的 随机变化着的误差，又称偶然误差。 大多数随机误差服从正态分布规律，因此 可用求取算术平均值的方法予以消除随机 误差。
3、粗大误差 粗大误差是指由于操作人员的操作错误、 粗心大意及仪表的误动作等原因而造成的 误差，也称为疏失误差。即明显歪曲事实 的误差，称为粗大误差。 粗大误差通常表现为数值较大且无任何规 律，含粗大误差的测量值称为坏值，应当 剔除。为避免测量结果出现粗大误差，要 求操作人员在测量过程中避免失误。
热工仪表与自动控制
05
热工仪表与自动控制的未来发展
新技术与新材料的引入
新型传感器技术
随着传感器技术的不断进步，将会有更多新型传感器应用于热工 仪表与自动控制领域，提高测量精度和可靠性。
新型材料的应用
新型材料如超导材料、纳米材料等在热工仪表与自动控制中的应用， 将有助于提高设备的性能和稳定性。
人工智能与机器学习技术
热工仪表与自动控制
• 热工仪表概述 • 热工仪表的原理与技术 • 自动控制原理与技术 • 热工仪表与自动控制的结合应用 • 热工仪表与自动控制的未来发展
01
热工仪表概述
热工仪表的定义与分类
总结词
热工仪表是用于测量和控制系统温度、压力、流量等热工参数的仪表，根据用途、结构、原理等因素有多种分类 方法。
01
02
03
传感器技术
传感器是热工仪表的核心 部件，负责将热工参数转 换为可测量的电信号。
信号处理技术
对传感器输出的电信号进 行放大、滤波、转换等处 理，以提取有用的测量信 息。
通信与网络技术
实现热工仪表与控制系统 之间的数据传输和控制， 提高自动化水平。
热工仪表的误差分析
误差来源
主要包括传感器误差、信 号处理误差、环境干扰误 差等。
3
无线通信技术的应用
无线通信技术在热工仪表与自动控制中的应用， 可以实现设备的无线连接和远程控制，提高设备 的灵活性和便利性。
在新能源领域的应用前景
太阳能热利用
在太阳能热利用领域，热工仪表 与自动控制技术可以实现对太阳 能集热系统的智能控制，提高系
统的效率和稳定性。
风能发电
在风能发电领域，热工仪表与自 动控制技术可以实现对风力发电 机组的智能控制，提高发电效率
热工仪表及自动控制
热电势为温差电势和接触电势的代数和。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
均质导体定律：由一种均质导体或半导体组成的闭合回路， 不论其截面积如何以及各处的温度分布如何，都不能产生热电 势。
结论： （1）热电偶必须由两种不同性质的材料构成； （2）由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热 电势，则说明该材料是不均匀的。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
3、热电偶的结构 热电极直径由材料价格、强度、导电率及用途、测温范围
等决定： 贵金属d=0.3～0.65mm，廉金属d=0.5～3.2mm。 其长度根据工作端在介质中的插入深度来决定，工业热电
偶一般为350～2000mm。 其焊接形式有三种：见下图；对焊接点的要求为：焊点直
中检测和控制；
3.性能稳定，结构简单，经济耐用，维护方便； 4.可做得很小很薄、热容和热惯性都很小，能测量点的温度或表
面温度，也能用于快速测温。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
热电现象（热电效应或帕尔贴效 应））：由两种不同的导体或半导体 A、B组成的闭合回路中，如果使两 个接点1、2处于不同的温度，回路就 会出现电动势，这一现象即为热电现 象。该电势即为热电势。
3、灵敏度
灵敏度：单位被测参数的变化引起仪表指示机构的角位移
或线位移。
即：
S
x
仪表的灵敏度反映了仪表对被 测参数变化的灵敏程度， 灵敏度越高，就越能观测微小的被测参数变化。要提高仪表 的灵敏度，可以采取增加放大系统的放大倍数的方法来实现。
火力发电厂热工仪表及控制
火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定（国电安运 [1998] 483 号）关于颁发《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》的通知国电安运 [1998] 483 号各电力集团公司，各省（市、区）电力公司，华能国际电力开发公司，电规总院：为了加强热工技术监督工作，适应电力工业发展的需要，原电力部、国家电力公司组织有关人员对原《火力发电厂热工仪表及控制装置监督条例》进行了全面修改补充，更名为《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》，现颁布执行。
本规定由中国电力出版社负责出版、发行。
国家电力公司（章）一九九八年九月三十日目次1 总则2 监督范围3 监督机构及职责分工4 设计施工监督5 调试及试生产期监督6 运行监督7 检修监督8 量值传递9 技术管理10 附则附录A 发电厂主要热工仪表及控制装置附录B 热工仪表及控制装置“三率”统计办法附录C 试生产期及大修后热工仪表及控制装置考核指标附录D 热工仪表及控制装置评级标准附录E 热工仪表及控制装置合格率、投入率统计报表附录F 引用标准附录G 条文说明1 总则1.1 为加强热工技术监督工作，保障和促进火电厂的安全经济运行和提高劳动生产率，特制定本规定。
1.2 对发电设备及系统的热工参数进行检测的仪表为热工仪表；对热力设备及其系统的工艺过程进行调节、控制、保护与联锁的装置为热工控制装置。
本规定对热工仪表及热工控制装置的统称为热工仪表及控制装置，简称为热控装置。
1.3 热工仪表及控制装置技术监督的任务是：通过对热工仪表及控制装置进行正确的系统设计、设备选型、安装调试以及周期性的日常检定、校验、维修和技术改进等工作，使之经常处于完好、准确、可靠的状态，以满足生产的要求。
1.4 本规定是热工仪表及控制装置技术监督工作的依据，各有关设计、安装、运行单位可根据本规定制定实施细则，使热工管理全过程的有关环节均满足本规定的要求。
2 监督范围2.1 热工仪表及控制装置技术监督的范围2.1.1 热工参数检测、显示、记录系统2.1.2 自动控制系统2.1.3 保护联锁及工艺信号系统2.1.4 顺序控制系统2.1.5 计量标准器具和装置2.2 热工仪表及控制装置的内容2.2.1 检测元件（温度、压力、流量、转速、振动、物位、火焰等物理量及其他的一次传感器）2.2.2 脉冲管路（一次阀门后的管路及阀门等）2.2.3 二次线路（补偿导线、补偿盒、热工仪表及控制装置的电缆、电缆槽架、支架、二次接线盒及端子排等）2.2.4 二次仪表及控制设备（指示、记录、累计仪表、数据采集装置、调节器、操作器、调节执行器、运算单元及辅助单元等）2.2.5 保护联锁及工艺信号设备（保护或联锁设备、信号灯及音响装置等）2.2.6 顺序控制装置（顺序装置器、顺序控制用电磁阀、气动装置及开关信号装置等）2.2.7 过程控制计算机系统2.2.8 计量标准器具及装置3 监督机构及职责分工3.1 国家电力公司系统的各有关部门应按本规定要求切实贯彻和加强对热工技术监督工作的领导，建立总工程师负责的技术监督体系，落实技术监督责任制，及时解决技术监督管理工作中的重要问题，为开展工作创造必要的条件。
热工仪表中的自动化控制及其应用
热工仪表中的自动化控制及其应用摘要：不论是自动化的仪表还是进行自动化控制的技术，在当前发展中都渗透到了多个领域当中。
单单的从具体的实际情况来看，在相关的发展层面还存在着一些缺陷。
所以，相关的研究人员要继续进行研究和分析，对不足之处进行不断的改进，全面的提升设备和技术的应用效果，提高企业的综合水平，从而来进行推动这个行业的进步和发展，极大地改善人民群众的生活水平。
关键词：热工仪表；自动化控制；应用引言自动化控制技术在热工仪表之中的应用，不仅是显示的需求，同时也是必然的选择，只要能够把握应用要点，才能够有目的、有计划的应用自动化控制技术，进而彰显出热工仪表自动化的优势，不断的提升运行效率，改善系统的性能，这样就能够实现安全、可靠的生产，为企业的经济效益和社会效益的提升奠定良好的基础条件。
1热工仪表自动化概述对于日常使用的热工仪表，其包含的设备有程控仪、地表计、管路仪表等，搭配上电缆连接，就会形成同路或者是系统，从而测量生产过程中的温度、流量、压力等对应的热工参数，一般使用在设备情况的检查以及工艺状态的监测之中。
在实现自动化处理中，其又包含了计算机管理技术、电子技术、信息技术、智能仪表、精密元件和热能控制技术等。
所以，其本身也呈现出技术性和智能化的特点，能够完成设备的动态监测，同时也能够针对监测范围加以识别，这样就能够将热工曲线参数提供给相应的人员，还能保证其真实性和可靠性，从而发出预警提醒生产设备或者是辅助设备出现了运行异常，从而通过自动化控制来适应变化的工况，这样不仅可以保障经济生产与安全，还能够实现生产效率与质量的改善，最终确保企业能够朝着更加稳定的方向不断的发展。
2对于自动化技术的使用情况2.1自动化系统的调试只有进行合理规范的设计，火力发电厂的热工自动化系统才可以最大程度的发挥出自身的价值。
在火力发电厂安装完成后，要对热工自动化系统各个环节的仪表进行调试和检验，依据仪表在运行过程中的数据来检验自控系统能不能满足设计方案当中的要求，还要对数据进行评估。
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第1章 目录
§1-1 测量仪表分类及基本技术性能 §1-2 温度测量仪表 §1-3 压力测量仪表 §1-4 流量测量仪表 §1-5 物位测量仪表 §1-6 气体成分分析仪表
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一、热工测量仪表
测量仪表的分类
1、根据被测参数来分：温度计、压力表、流量计、物位计、成 分分析仪等；
2、根据仪表显示方式来分：指示型、数字显示型、记录型、累 积型、信号型、调节型等；
3、按仪表的用途分：标准仪表、工业仪表、实验仪表、便携仪 表等；
4、根据仪表是否安装于工艺对象分：就地仪表、远方仪表等。
§1-1 测量仪表分类及基本技h术性能
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一、热工测量仪表
测量仪表的基本技术性能
1、精确度（精度或准确度）
绝对误差：仪表的指示值xi与被测参数的真实间xt的差值。 即：△＝xi-xt＝x-x0
即：变差 |x量 正 －x程 反|m范 ax1围 0% 0
造成变差的原因很多，如：传动机构的间隙，运动件间的 摩擦，弹性件的弹性滞后影响等。
§1-1 测量仪表分类及基本技h 术性能
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一、热工测量仪表
测量仪表的基本技术性能
3、灵敏度
灵敏度：单位被测参数的变化引起仪表指示机构的角位移
或线位移。
《热工仪表及自动控制》
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1
目录
一、热工测量仪表 二、自动调节系统 三、自动调节仪表 四、热工参数的自动调节系统
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2
热工测量仪表
热电厂主要的热工测量项目 1.温度测量：水和蒸汽温度、烟风温度、 金属温度、润滑油温度等。 2.压力测量：水、蒸汽、烟风、油压力等。 3.流速和流量的测量：流体的流速和流量、 物料流量等。 4.物位测量：液位气体、料位和相界位置的 测量。 5.气体成分分析：主要是烟气分析。
高温一端为热端，低温的一端为 冷端或自由端。热端感测温度，冷端 连接仪表。
热电势由接触电势和温差电势组成。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
温差电势：在同一导体 的两端因温度不同而产生的 电势。（汤姆逊效应）
当同一导体的两端温度不同时，热端的电子能量比冷端的 大，电子从热端跑向冷端的数量比冷端跑向热端的多，结果热 端带正电，而冷端带负电。从而在热端和冷端间形成一个从热 端指向冷端的静电场，该电场阻止电子继续大量从热端跑向冷 端，同时加速电子从冷端跑向热端，最后达到平衡。此时在导 体的两端便形成一个电势，该电势就是温差电势。
即： S
x
仪表的灵敏度反映了仪表对被 测参数变化的灵敏程度， 灵敏度越高，就越能观测微小的被测参数变化。要提高仪表 的灵敏度，可以采取增加放大系统的放大倍数的方法来实现。
仪表的其它技术性能如：分辨率、线性度、反应时间等从略
§1-1 测量仪表分类及基本技h术性能
章目录 8
一、热工测量仪表
1、温度的定义 温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分 子运动平均动能大小的标志，它反映了物体内部分子热运动 的剧烈程度。 2、常用测温方法
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
接触电势：当两种不同的 导体接触时，由于两种导体的 电子密度不同，电子在两个方 向上的扩散速度就不一样，从 密度高的向密度低的扩散数目多，高密度端带正电，低密度 端带负电，因而在接触面上形成一静电场，该电场又将阻止 电子的继续大量扩散，最终达到平衡状态，在接触面间就形 成一电势，即为接触电势。
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律 结论： （2）如果两种导体A、B对另一 种参考导体C的热电势为已知，则 这两种导体组成热电偶的热电势 是它们对参考导体热电势的代数 和。 参考电极通常为铂标准电极。
面温度，也能用于快速测温。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
热电现象（热电效应或帕尔贴效 应））：由两种不同的导体或半导体 A、B组成的闭合回路中，如果使两 个接点1、2处于不同的温度，回路就 会出现电动势，这一现象即为热电现 象。该电势即为热电势。
相对误差：某测量点的绝对误差与标准仪表在该点的指示值
之比。
即：△＝ x x0
相对百分误差：仪表的最大绝x0对误差x0 与仪表量程百分比。
即： 量程 max范 1围 0% 0
§1-1 测量仪表分类及基本技h 术性能
章目录 下6能
2、变差 变差：在相同的外界条件下同一仪表读数的稳定程度。一般 用在同一被测参数值下，正、反程时仪表指示值的绝对 误差的最大值与仪表量程范围之比的百分数表示。
大体可分为：接触测量和非接触测量。 根据测温原理不同，接触测温仪表又可分为若干种类：
膨胀式温度计、压力式温度计、电阻温度计、热电偶温度计。 非接触测温仪表又可分为光学温度计、辐射温度计、 比色温度计。
热辐射：物体的热辐射能随温度的变化而变化。
另外还有一些新型测温方法，如：射流测温、激光测温等。
§1-2 温度测量仪表
接触电势与两导体的性质及接触点的温度有关。
热电势为温差电势和接触电势的代数和。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
均质导体定律：由一种均质导体或半导体组成的闭合回路， 不论其截面积如何以及各处的温度分布如何，都不能产生热电 势。
结论： （1）热电偶必须由两种不同性质的材料构成； （2）由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热 电势，则说明该材料是不均匀的。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
1、热电现象和热电偶的基本定律
中间导体定律：由不同材料组成的闭合回路中，当各种 材料接触点的温度都相同时，则回路中热电势的总和等于零。
结论： （1）在热电回路中加入第三种均质材料，只要其两端温度 相同，则对回路的热电势没有影响。
§1-2 温度测量仪表
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一、热工测量仪表
热电偶温度计
右图为热电偶测温系统组成： 1－热电偶 2－导线 3－显示 仪表
热电偶测温的特点：
1.能测量较高温度； 2.热电偶将温度信号转化为电信号，便于远传和记录，也利于集
中检测和控制；
3.性能稳定，结构简单，经济耐用，维护方便； 4.可做得很小很薄、热容和热惯性都很小，能测量点的温度或表