常见热工仪表学习基础知识材料
仪表基础知识
1、测量误差概念
1.1、误差的分类
按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；
按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差）
1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）
1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工
作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100%
2、化工过程仪表的分类
2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）
2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等
3、分析仪表
3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表
3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）
4、流量测量
4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。
4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。 4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6、流量计的分类
流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。至今为止,可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为: 容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计（包括涡街流量计、
质量流量计 ) 、插入式流量计。
4.7、质量流量计的使用常识
质量流量计的使用场合：因质量流量计测量的是流体的质量流量，不受流体温度、压力、密度等参数变化的影响，且测量精度很高（可达0.1%），无直管段要求，固在一些要求进行精确测量和严格控制进料的场合以及用于贸易结算进行计量的时候，常常使用质量流量计进行流量测量，但因其价格昂贵使用面不是太广。
质量流量计的组成：包括传感器、变送器和显示单元三部分，传感器的敏感元件为测量管，安装在管道上，变送器和显示单元（简易型不带显示单元）单独安装在传感器旁便于观察和维护的地方，二者之间有专用的多芯屏蔽电缆进行电气连接。
科氏力质量流量计的结构分类：按照测量管的形状可分为直管式和弯管式，按照测量管的数量可分为单管式和双管式（常用双管式）。
质量流量计的安装要求：A、安装地点不能有大的振动源，并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道； B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近，以免受到强磁场的干扰； C、传感器与管道连接时不应有应力存在； D、直管式质量流量计最好垂直安装，若要水平安装则需使两根测量管处于同一水平面。 E、弯管式质量流量计在测量液体时，弯管部分应朝下，在测量气体时弯管部分应朝上。
质量流量计的投用与停用方法：A、质量流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、通电预热30分钟后启动流体运行，直到传感器温度等于流体的操作温度，切断下游阀并确保无泄露和保证满管时，对流量计进行调0； C、打开上、下游阀门，关闭旁路阀，将流量计投入使用； D、流量计停用时，对于易结垢的介质应打开排污阀将流量计中的介质排净，对于易凝固的介质应排净并用低压蒸汽或工厂风进行扫线，保证测量管内不残留介质。
4.8、涡街流量计的使用常识
涡街流量计的使用场合：涡街流量计是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计，涡街频率和流体的流速成正比，常用的旋涡发生体为三角柱形，输出频率较低。用涡街流量计进行测量时要求流体的雷诺数在20000~7000000之间，且流速必须在规定范围内，不同的口径有不同的流速要求，对液相、气相、蒸汽的流速要求各不相同；仪表有直管段要求，一般用于清洁低粘度介质测量，测量精度为1%。
涡街流量计的安装要求：A、安装在流速分布稳定的直管上，上游侧直管段长度应大于20D，下游侧直管段应大于5D； B、防止传感器产生机械振动； C、防止外部电磁场干扰； D、流量计最好安装在调节阀、温度测点、压力测点的上游侧； E、流量计的尺寸应与管道内径相一致； F、流量计的中心线应和管道的中心线保持同心，并应防止垫片插入管道内部； G涡街流量计前后尽量不用截止阀。
涡街流量计的投用与停用方法：A、涡街流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计满管运行； C、流量计停用后，应检查测量元件是否被沾污，及时对流量元件及其检测小孔进行清洗。
4.9、金属管转子流量计的使用常识
金属管转子流量计的使用场合：转子流量计使用较为广泛，一般用于测量中、小流量和微流量，测量介质一般为清洁、不易结晶和凝固、粘度不大的液体和气体、蒸汽，要求介质流速变化缓慢。
金属管转子流量计分为就地型和远传型，其测量原理为恒压降变流通截面积流量计，其量程比为10：1，精度一般为1.6%。
金属管转子流量计的安装要求：金属管转子流量计的锥管必须垂直安装，不可倾斜，安装时应用水平仪严格校准，且组装时不应受应力，垂直安装型转子流量计介质流向为自下而上，水平安装型转子流量计介质流向应与其标示方向一致。为方便使用和拆检，一般要求安装阀组。远传型金属管转子流量计其远传部分是靠磁性与转子耦合的，若介质中含有易被磁性物质吸附的小颗粒，则转子易被磨损和卡塞，造成测量不准或无法测量，解决的办法是在前面加装磁过滤器。金属管转子流量计的投用与停用方法：A、流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行，开表时防止大流量冲击转子造成仪表损坏； C、流量计停用后，应检查测量元件是否被沾污、转子上是否吸附有铁屑，及时对流量元件及转子进行清理。
4.10、孔板节流装置流量计的使用常识
孔板节流装置流量计的使用场合：A、流体必须满管连续运行，B、流体必须是牛顿流体、在物理学上和热力学上是均匀的单相的，C、流体流经节流装置时不发生相变，D、流体流量基本不随时间变化、不适用于脉动流和临界流工况，E、流体流经节流装置前流束必须与管道轴线平行且不得有旋转流，F、流体流动工况应是紊流、雷诺数需在一定范围内且无旋涡。
孔板节流装置流量计的组成：包括孔板、取压法兰或环室、差压变送器三部分，其中孔板用于节流产生差压，取压法兰或环室用于取出孔板前后的流体压力，差压变送器用于测量孔板前后的压差达到测量流经孔板的流体流量的目的。
孔板节流装置流量计的安装要求：A、节流装置安装要求有前10倍后5倍管道直径的直管段要求；B、节流件及其夹紧法兰前端面应与管道轴线垂直，节流件的开孔、夹紧法兰应与管道同心；C、夹紧节流件的密封垫片不得凸入管道内壁，且垫片厚度不应超过规定值；D、新装管道系统必须在吹扫合格后才能安装孔板，孔板的锐角应迎着流向；E、测量气体时，取压口应在管道上部与管道中垂线成45度的夹角范围内；测量蒸汽时，取压口应在管道上部与管道水平中心线成45度的夹角范围内；测量液体时，取压口应在管道下部与管道水平中心线成45度的夹角范围内。F、测量气体（或液体）的水平导压管应有排除冷凝液体（或气体）的配管坡度1：10~1：100。
孔板节流装置流量计的投用与停用方法：A、流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、投用后保证流量计在其有效测量范围内平稳运行； C、流量计投用步骤为：检查二次阀和排污阀应关闭，平衡阀应打开→ 稍开一次根部阀，检查导压管系统是否泄漏，不漏则全开一次阀→ 分别打开排污阀进行排污后关闭排污阀→ 拧松差压变送器正负压室丝堵，排除空气→ 打开变送器正压阀，关闭平衡阀，打开变送器负压阀，启动差压变送器；D、仪表三阀组的操作原则：1、不能让导压管内的凝结水或隔离液流失；2、不可使变送器测量膜盒受压或受热；三阀组的启动顺序为：开正压阀→ 关平衡阀→开负压阀；E、流量计停用步骤为：关闭变送器负压阀，打开平衡阀，关闭变送器正压阀→关闭二次阀→ 打开排污阀进行排污后
关闭排污阀；三阀组的停用顺序为：关负压阀→ 开平衡阀→ 关正压阀。
4.11、威力巴流量计的使用常识
威力巴流量计的使用场合：用于测量较大工艺管道内介质流量，其测量原理为测量管道横截面上流体的平均流速，要求被测流体在操作状态下的雷诺数大于20000，流体中无杂质和污物、不结垢，流速范围液体为0.5~6m/s、气体为10~60m/s、蒸汽为5~30m/s。
威力巴流量计的组成：包括测量取压管、差压变送器两部分，其中测量取压管用于产生差压，差压变送器用于测量动、静压差达到测量流体流量的目的。威力巴流量计的安装要求：A、测量装置安装要求有前20倍后5倍管道直径的直管段要求；B、测量管安装应穿过管道中心并与管道中心线垂直；C、其在管道上的安装方位和引压管的敷设与孔板节流装置要求相似。
威力巴流量计的投用与停用方法：与孔板节流装置流量计相同。
4.12、锥形管流量计的使用常识
锥形管流量计的使用场合：用于测量较小工艺管道内液体、气体、蒸汽介质流量，其测量原理为管道内流动介质产生的压力与流速的平方成正比，通过V型取压装置得到介质流动产生的附加压力（P动-P静），从而得出瞬时流量。
锥形管流量计的组成：包括测量管、差压变送器两部分，其中测量取压管用于产生差压，差压变送器用于测量动、静压差达到测量流体流量的目的。
锥形管流量计的安装要求：A、测量装置安装要求有前2倍后5倍管道直径的直管段要求；B、其在管道上的安装方位：用于测量液体和蒸汽时水平取压，变送器安装在测量管下方；用于测量气体时水平取压，变送器安装在测量管上方。锥形管流量计的投用与停用方法：与孔板节流装置流量计相同。
4.13、电磁流量计的使用常识
电磁流量计的使用场合：用于测量导电液体介质流量，介质温度不宜超过120度，压力不宜超过1.6MPa，不宜在负压状态下使用，流速不得低于0.3m/s，被测介质中不能含有较多的磁铁性物质和气泡，被测流体基本无压损，测量精度可达0.5%，量程比宽为1：20，其测量原理为法拉第电磁感应定理。
电磁流量计的组成：包括传感器、变送器和显示单元三部分，传感器安装在管道上，变送器和显示单元单独安装在传感器旁便于观察和维护的地方，二者之间有专用的多芯屏蔽电缆进行电气连接，也可二者组合为一体式。
电磁流量计的安装要求：A、安装地点不能有大的振动源，并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道； B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近，以免受到电磁场的干扰； C、传感器与管道连接时应保证满管运行，最好垂直安装； D、变送器外壳、屏蔽电缆、测量本体及两端的管道都要接地，接地极应单独设置，接地电阻应小于10欧姆，不能接到电气或公共接地网上； E、要求有前5倍后3倍管道直径的直管段。
电磁流量计的投用与停用方法：A、电磁流量计投用前，应检查其安装是否符合要求、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成； B、打开阀门，使液体充满系统，排除残留气体后，接通仪表电源通电预热，关闭阀门使流量计充满静态液体，检查调整零点，重新打开阀门使流量达100%，检查输出是否正确和稳定；
C、打开上、下游阀门，关闭旁路阀，将流量计投入使用；
D、流量计停用时，对于易结垢的介质应打开排污阀将流量计中的介质排净，对于易凝固的介质应排净并用低压蒸汽或工厂风进行扫线，保证测量管内不结垢、不残留固体杂质。
5、压力测量
5.1、压力测量与压力单位：压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力，它的法定计量单位是Pa，1Pa=1N/m2，压力的工程单位有：MPa、KPa、kgf/cm2、atm、mmH2O、mmHg、bar等
5.2、大气压（表压）、绝压、真空度的概念
5.3、压力表的分类：普通压力表、真空压力表、隔膜压力表、膜盒压力表、膜片压力表、特种压力表（氧气压力表、氨压力表等）、电接点压力表、电阻远传压力表、差压表等
5.4、压力变送器的种类：表压变送器、绝压变送器、差压变送器、液位压力变送器、流量差压变送器等，根据传感器原理可分为：电容式变送器、单晶硅谐振式变送器、半导体电阻式变送器等
5.4、压力表/变送器实物图片
6、液位测量
6.1、根据测量原理不同可分为：压力测量式、浮力测量式、雷达波反射式、超声波反射式、核子辐射式、电容式等
6.2、园区主要采用了基于压力测量式、浮力测量式以及雷达波反射等原理的液位计，包括：差压液位/界面变送器、静压式液位计、磁翻柱液位计、磁致伸缩液位计、雷达液位计、音叉液位开关、浮球液位开关、浮标液位计等
6.3、差压液位/界面变送器测量的公式：P=ρg h ，ΔP=(ρ1-ρ2)gh ,差压变送器的迁移量为：P=P+ - P- ，仪表的调校范围与其安装高度无关。
6.4、磁翻柱液位计、磁致伸缩液位计、浮标液位计都是根据恒浮力原理进行测量的，有顶装和侧装两种形式，顶装磁致伸缩液位计由探测杆和抱探测杆上下浮动的浮子组成。仪表安装时要求连通管或探测杆的垂直度要好，液面变化不要太剧烈，介质内不能有固体杂质，否则容易导致浮子卡塞。
7、温度测量
7.1、常用的温度（标）单位：华氏温标、摄氏温标、热力学开氏温标和国际实用温标。
华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每第分为报氏1度，符号为oF。
摄氏温度（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每第分为报氏1度，符号为℃。
热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记符号为K。
国际实用温标是一个国际协议性温标，它与热力学温标相接近，而且复现精度高，使用方便。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。
换算关系为：℃=5（°F-32）/9 ；℃=K-273.15
7.2、温度测量的分类：热电偶（B、S、K、E、T等分度号）、热电阻、双金属热膨胀式温度计等接触式仪表，红外线、热辐射等非接触式仪表
7.3、接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
7.4、园区采用的温度测量仪表有：Pt100型热电阻、E型热电偶、一体化温变、双金属温度计
7.5、温度仪表在管道上安装时应垂直或逆流斜插安装，并保证传感器部分处于最能反映介质温度的位置
8、控制阀
8.1、控制阀的结构组成：由执行机构和阀体部件两部分组成，阀门附件包括：过滤器减压阀、电气阀门定位器、手轮机构、阀位开关、阀位变送器、气路电磁阀等。执行机构是控制阀的推动装置，它按输出信号的大小产生相应的推力，使推杆产生相应的位移（直行程或角行程位移），从而带动控制阀的阀芯动作；阀体部件是控制阀的调节部分，它直接与介质接触，由阀芯的动作改变控制阀的节流面积达到调节的目的。
8.2、执行机构的分类和作用形式：分为气动执行机构和电动执行机构两大类（均包含直行程和角行程方式）。气动执行机构又可分为气动薄膜执行机构、气动活塞执行机构（分单作用和双作用气缸）等。因未采用电动执行机构暂时不做介绍。气动薄膜执行机构可分为正、反作用两种形式，当信号压力增加时推杆向下动作的叫正作用执行机构，当信号压力增加时推杆向上动作的叫反作用执行机构。气动薄膜执行机构通常接受的气信号为20~100kPa，也有采用80~200kPa、120~300kPa气信号的执行机构，供气压力一般分别为140kPa、300kPa、340kPa。气动活塞执行机构通常采用400kPa的气源。
8.3、根据阀体部件的形式分类：直通单座截止式调节阀体、偏心旋转阀体（凸轮挠曲阀体）、球阀体、蝶阀体、楔式闸阀体、三通阀体。根据阀门的原始状态可分为故障开（气关）、故障关（气开）两种形式。
8.4、表征调节阀特性的参数：A、流通能力Cv 值；B、流量特性：EQ%、LINER、快开、抛物线；C、可调比R=Qmax/Qmin；D、压力损失S；E、阀门开度；F、阀门全关时的泄漏量；G、全行程时间。
8.5、装置采用的控制阀包括：气动薄膜调节阀、偏心旋转调节阀、气动三通切断阀、气动楔式闸阀、气动切断阀、自力式调节阀、电磁阀。
8.6、气动薄膜调节阀：直通单座调节阀只有一个阀芯和阀座，应用广泛，具有泄漏量小（标准泄漏量为0.01%C）、永许使用压差小（DN100的ΔP=120KPa）、流通能力较小（DN100的C=120）的特点，气动薄膜执行机构具有结构简单、动作可靠、维修方便、价格低廉的特点，阀芯可加工成各种流量特性的形式，膜头耗气量小。
8.7、偏心旋转调节阀：用于粘度较大的场合，具有流路简单、阻力小、流通能力大、密封可靠、操作稳定、体积小重量轻的特点。其流量特性介于线性与等百分比之间，回转行程角度为60/90度。
8.8、气动三通切断阀：一般用于流路切换，具有响应速度快、密封好的特点。
8.9、气动楔式闸阀：用作紧急切断阀，具有极高的切断性能，耗气量大。
8.10、气动切断球阀：具有流路简单、泄漏量小、压力损失最小的特点，特别适合于高粘度、悬浮液等场合，耗气量较大。
8.11、气动切断蝶阀：具有流通能力大、压损小、结构紧凑、操作转矩大、优良的切断性能和耐久性能的特点。
8.12、自力式调节阀：具有结构简单、动作可靠等特点，使用于流量变化小、调节精度要求不高或仪表气源供应困难的场合。有内取压式和外取压式，对于调节
精度要求稍高的应用场合，需要采用指挥器膜头进行调节，装置所用的均为稳定阀后的压力。
8.13、控制阀的安装要求
安装前应按规定对控制阀进行强度试验、行程试验、气密试验和泄漏量试验检查。控制阀应垂直、正立安装在水平管道上，口径大于50mm的控制阀应设置永久性支架。
安装位置应方便操作和维修，必要时应设置平台，控制阀的上下方应留有足够的空间以便维修。
控制阀阀组包括前后切断阀、排放阀、旁路阀等，其配管应组合紧凑，便于操作、维修和排液。前后切断阀起切断作用，可选用球阀、闸阀；旁路阀起手操作用，可选用截止阀、球阀；排放阀用于维修控制阀或停车时排空管道及阀门流体，还用于外接流体冲洗阀门内部和管道。
应远离连续振动的设备，当安装于振动场合时应有防振措施。
用于高粘度、易凝固、高温等场所时，应采取保温或伴热措施；用于低温流体时应采取保冷措施。
用于浆料、高粘度流体时应配冲洗管线。
控制阀的方向不可装反，否则将影响调节流量特性并可能损坏控制阀。
8.14、控制阀的投用与停用方法
控制阀投用前，应检查其安装是否符合要求、系统调试是否合格、管道是否吹洗干净、压力试验是否已完成。
溶剂试运时先走旁路，冲洗一定时间后将控制阀全开，投入运行一定时间后即可投入正常使用。
控制阀停用时，对于易结垢的介质应打开排污阀将介质排净，对于易凝固的介质应排净并用低压蒸汽或工厂风进行扫线，保证阀内不结垢、不残留固体杂质。自力式调节阀的开表顺序：关闭旁路阀→ 检查阀后压力应小于阀后设定压力→ 缓慢开启自力式调节阀前截止阀→ 开启自力式调节阀后截止阀。停表顺序：关闭自力式调节阀前、后截止阀→ 开启旁路阀。
9、控制回路
9.1、几种控制方案：单回路PID控制、串级控制、分程控制、选择控制、比值控制、自定义顺序程序控制等。
9.2、单回路PID控制回路的组成：1个参数检测仪表、1个PID控制器、1个执行机构（控制阀）各一个。
9.3、串级控制回路包括内环和外环，一般由2个参数检测仪表、2个PID控制器、1个执行机构（控制阀）组成。
9.4、选择控制回路一般由1个或2个参数检测仪表、1个或2个PID控制器、1个选择器、1个或2个执行机构（控制阀）组成。
9.5、比值控制回路一般由2个参数检测仪表、1个或2个PID控制器、1个或2个执行机构（控制阀）组成。
9.6、自定义顺序程序控制回路（SFC）一般用于配制、加料、混合，或者以时间/动作为先后顺序周而复始循环工作场合，如变压吸附等
10、联锁回路
10.1、联锁是指为了保护关联设备或工艺系统、人身安全等而设置的自动保护控制停车装置；
10.2、联锁回路的构成：联锁条件（输入AI/DI）、联锁逻辑（与/或/非等）、联锁结果（输出AO/DO）；
10.3、联锁的分类：单元设备/机组局部联锁、工艺装置整体联锁、安全联锁切换；
10.4、联锁的实现：一般由接触器、继电器和自动开关的组合电路或者由可编程微处理器（如PLC/DCS/ESD等）来实现；
10.5、对联锁元件的要求：检测控制可靠、响应灵敏快速、几乎不产生误动作。
11、DCS控制系统
DCS系统的主要结构：人机界面（操作站）、主控制器（控制站）、输入/输出接口（I/O卡件）以及数据交换通道（2层通讯网络及交换机）。
DCS的主要功能包括：现场数据采集显示、报警、运算控制，人机交互操作，数据记录、累积，趋势记录，报表功能等
11.1、DCS组态简介
系统组态是指在工程师站上为控制系统设定各项软硬件参数的过程。由于DCS 的通用性和复杂性，系统的许多功能及匹配参数需要根据具体场合而设定。例如：系统由多少个控制站和操作站节点（操作站节点是工程师站、操作员站、服务器站、数据管理站、时间同步服务器等的统称）构成；系统采集什么样的信号、采用何种控制方案、怎样控制、操作时需显示什么数据、如何操作等等。另外，为适应各种特定的需要，集散系统备有丰富的I/O 卡件、各种控制模块及多种操作平台。在组态时一般根据系统的要求选择硬件设备，当与其它异构系统进行数据通讯时，需要提供系统所采用的协议和使用的端口。
12.1、PID参数的含义：
PID控制的数学模型：G（S）=KP（1+1/TiS+TDS）
P：比率度，P=1/ KP，KP为系统增益或放大倍数，KP越大则系统响应速度越快，但会导致系统容易出现超调而发生振荡，甚至发散；
I：积分时间，或者说复位时间，I越大，则系统调整时间越长，达到稳态的时间越长，系统表现的越稳定；
D：微分时间，或置位时间，一般在大滞后系统中引入，起超前作用以消除系统滞后影响，防止因反应滞后带来的更大的超调
12.2、参数整定的方法：A、试凑法；B、扩充临界比例度法；C、扩充响应曲线法；D、衰减曲线法
13、防爆、防腐及防护等级
13.1、仪表的防爆等级：Ex d II B T4 其中Ex：防爆总标志；d：结构形式，隔爆型；II：类别，工厂用；B：防爆级别，B级；T4：温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃
13.2、防腐：工艺介质的腐蚀性要求直接接触介质的测量仪表部分材质具有较强的抗腐蚀性，如流量计传感器、温度计套管、压力/差压变送器的测量室、调节阀的流通部分、分析仪器的采样器等，具体做法有：A、采用抗腐蚀的材料，如哈氏合金，PP/PE/PVC等；B、采用喷涂、电镀、堆焊、衬里耐腐材料；C、采用耐腐蚀的隔离液进行隔离防腐等
13.3、防护等级：是指电气设备的外壳防止人体、固体异物、水进入壳内，造成人员伤害、设备损坏等有害影响。表示为：IPXX 其中第一特征字表示外壳防止人体、固体异物进入的防护等级，共有0~6七个级别；第二特征字表示外壳防止水进入壳内造成有害影响的能力，共有0~8九个级别
电仪仪表基础知识培训
仪表基础知识过程控制一般是指冶 金、石油、化工、电力、轻工、建材等工业部门生产过程的自动化，即通过采用各种自动化仪表、计算机等自动化技术工具，对生产过程中的某些物理参数进行自动检测、监督和控制，以达到最优化的技术经济指标，提高经济效率和劳动生产力，节约能源，改善劳动条件和保护环境卫生等目的。 过程控制系统是指自动控制生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分分析等这样的一些变量，并且使这些变量稳定在某一范围，或按预定的规律变化的系统。 自动控制系统由三个部分组成： 第一部分：检测仪表 检测仪表是用来检测工艺过程参数的仪表（也叫一次仪表），它是工人的眼睛，它能检测工艺过程的大部分参数，这是人所做不到的。例如：物质的成份分析（如：酸浓、SO2、O2，PH 等）流量、液位、湿度、压力、转速、温度、重量、位移、振动等。这些测量有的是直接测量出来的，但是大部分参数是不可能直接测量出来的，要用间接测量的方法才能测量出来。 第二部分：指示、调节仪表指示、调节仪表是控制系统的核心，相当于人的大脑，一般称为“二次仪表”。现在大多数用DCS系统、PLC系统（可编程序控制器）。一套DCS系统或PLC系统可以完成以前单体仪表所有的功 能。 PLC控制系统的特长是用于开关控制，故现在很多电气设备都随机带来PLC控制系统，最小的控制系统甚至只有几个检测点。但是若模拟信号太多，则用PLC系统就不太合适，成本太高（模拟卡较贵）。 DCS系统是一种综合控制系统，即能进行模拟控制，又能进行数字控
制，系统可大可小，大到几万点，小到几十点；自从微软公司开发出 “ WINDOWS系统以后，组态又方便，故DCS系统得到了广泛的应用，一般新上一个项目都会采用DCS系统。 第三部分：执行机构 执行机构的种类：执行机构的种类有各种各样的。除了常用的各种气动和电动调节阀外，很多电气设备都可以作为执行机构。例如风机、泵、搅拌机、加热器等。作为执行机构用的最多的还是各种各样的调节阀。所有的调节阀都由两部分组成：驱动部分和执行部分。驱动部分有：气动簿膜、气缸、电磁阀，还有电气驱动系统。执行部分有：单座阀、双座阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、三通阀等。 仪表工位号的说明 就象每一个人都有一个名子一样，每一个仪表检测控制系统都有一个名称，我们称之为工位号（TAG。这个工位号在一个DCS系统中是唯一的，绝对不能重复。仪表工位号由几个英文字母及阿拉伯数字组成，一般最多8 位，如：PICA1301 LICA1402、TICA1503等。 第一个字母是参数符号，代表生产过程中的各种参数，如：温度、压力、流量等；后面的英文字母叫功能符号，代表该仪表系统的各种功能，如：记录、调节、报警等；前面2 位阿拉伯数字一般代表生产工序（工厂总图布置分配的子项号）（祥光铜业的子项清单）。如：熔炼蒸汽干燥系统是“04”；硫酸净化系统是“26”；制氧站系统是“37” 等等。后面2 位阿拉伯数字一般代表该工序该参数的序号。在要超过8位时，可以去掉某些功能符号。
金属材料学基础试题及答案
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。
电厂热工仪表知识
流量检测和仪表 一流量测量的应用领域 （一）为什么在国民经济中如此广泛采用流量测量和仪表？ 流量测量是研究物质量变的科学，质量互变规律是事物联系发展的基本规律，量是事物所固有的一种规定性，它是事物的规模、程度、速度以及它的构成成份在空间上的排列组合等等可以用数量表示的规定性，因此其测量对象不限于传统意义上的管道流体，凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题，例如城市交通的调度，需掌握汽车的车流量的变化，它是现代化城市交通管理需检测的一个参数。流量和压力、温度并列为三大检测参数，对于一定的流体，只要知道这三个参数就可计算其具有的能量，在能量转换的测量中必须检测此三个参数，而能量转换是一切生产过程和科学实验的基础，因此流量和压力温度仪表得到最广泛的应用。 （二）流量测量技术和仪表的应用领域 1.工业生产过程 流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的五分之一。 2.能源计量 能源分为一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）、二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。1998年1月1日公布中华人民共和国节约能源法，说明我国的能源政策开发与节约并重，把节约放在优先的地位。由于我国产业结构，产品结构不合理，生产设备和工艺落后，管理不善，能源的利用率只有32，比国际先进水平平均低10，每消耗一吨标准煤创造的国内生产总值，只有发达国家的二分之一到四分之一，我国每生产一吨钢综合煤耗为976公斤，而国际先进水平为650公斤。风机、水泵、锅炉等应采用高效节能的先进设备。能耗是考核企业管理水平的一个重要指标，要节能除采用先进设备与工艺外，主要是加强管理的问题，而管理必须配备计量系统才能进行定量的管理。每个企业，对进厂、出厂、自产自用的能源进行计量，对生产过程中的分配、加工、转换、储运和消耗，生活和辅助部门的能耗进行计量。目前我国流量计量系统正常工作的百分率比较低，除仪表质量外，尚有许多复杂原因影响正常
仪表员工培训计划
培训计划 仪表车间 二Ο一八年
仪表车间培训计划 一、培训目的 ◆提高仪表专业员工整体业务水平，弥补在生产维护、检修中出现的不足。 ◆通过互相交流学习，增进同事之间的感情。 ◆让新员工尽快掌握仪表专业理论知识和实际动手能力。 ◆通过循序渐进的培训，提高仪表专业员工整体的业务水平，专业理论知识和现场动手操 作能力，解决仪表日常维护和检修中的各种问题，早日成为一名合格、优秀的仪表工。 二、培训方向及内容 1、严格按照年度培训计划执行,注重理论与实际相结合。 2、强度培训的重要性，切实贯彻公司培训工作各项要求，正确引导员工端正学习态度，转变观念，积极参加培训。 3、针对大修中暴露出的问题进行讨论与总结。 ◆阀门的联试联校注意事项、常见故障处理方法等。 ◆关键仪表阀门调试、故障处理维护注意事项。 ◆配合工艺人员做大联锁跳车实验时注意事项、安全防护措施。 ◆仪表信号回路测试方法、各类信号发射器使用方法等。 ◆日常维护及检修很难遇见的仪表及阀门调试方法。 ◆引压管、气源管配管方法及注意事项。 ◆大型机组保护系统的介绍、组成、各部作用、联锁、探头拆装及校验、检修要求及注意 事项。 4、日常维护与检修中总结出的好的经验与方法。 ◆各工段检修内容、流程及注意事项。 ◆各类阀门定位器的调校方法。 ◆各类阀门回讯开关种类及调校方法。 ◆电磁阀、气控阀等关键阀门附件的工作原理及作用。 ◆磨煤机连锁说明及油站控制功能讲解。 5、理论知识的加深理解与专业知识盲区的扩展。
◆压力、流量、液位、温度检测仪表基础知识及仪表类型。 ◆仪表控制系统基础知识及典型的控制方案的学习。 ◆法兰、垫片的分类与关键参数。 ◆螺纹的分类及重要参数讲解。 ◆机柜内线路走向，安全栅、继电器等工作原理与类型。 ◆常见故障、检修注意事项等。 6、根据现场实际情况需要，增加培训。 三、培训方法 ◆大修中出现的问题由大检修各组长及经验丰富、专项特长的老员工担任讲解，全员进行 讨论交流，有需要实际操作的在培训室实际操作讲解。 ◆理论知识由授课人制作PPT讲解，并出制每周三题题目。课件需上交存档。 ◆为新入职及新上岗员工单独制定培训计划，指定一位资深员工作为实习生的导师，由实 习生导师向实习生描述工作职责要求，并且对实习生在实习过程中产生的疑问进行解答，实习生动手操作（如检测仪表校验、阀门调校、简单故障处理等）需在培训室内进行。 ◆以师带徒的方式，一对一对新员工手把手培训。 ◆根据年度培训计划为依据，定期由专人系统培训学习，做到理论与实践相结合在仪表专 业实训基地提高实操动手能力。 ◆实行每月一次的月度小总结考试，每季度一次的大的总结考试和讲解。 ◆每月月底班长组织，主管及主管经理参加“培训学习交流座谈会”。 ◆理论知识培训及实操培训请主管工程师及以上领导参加。 四、培训奖惩 ◆每月28日检查当月的学习笔记，如有无记录扣除当月奖金50元/次，记录不齐全或学习 态度不端正者，扣除当月奖金30元/次。 ◆现场仪表的提问，要求每个人认真学习，积极准备，随机提问，本月内3次回答不出者， 扣除当月奖金100元。 ◆每月或每季度一次的考试，针对本月内（本季度内）培训计划安排的的培训内容，以及 本月内（本季度内）“每周三题”的学习内容，进行专项考试，凡考试不及格者扣除第一次扣除50元，第二次扣除100元，第三次扣除200元以此翻倍处罚并面谈做思想工作，所扣除的费用全部用于奖励前三名。对于实操不合格者者扣除第一次扣除50元，第二次扣除100元，第三次扣除200以此翻倍处罚并面谈做思想工作。
无机材料热工基础及设备试卷
长沙理工大学考试试卷 试卷编号002 拟题教研室（或教师）签名叶昌教研室主任签名 一、填空（本题总分20分，每空题1分） 1、减少气体在流动过程中的局部阻力损失途径可归纳为圆平直缓少五个字。 2、隧道窑内正压有利于还原气氛的形成，而负压有利于氧化气氛的形成。 3、隧道窑钢架结构的作用是平衡拱顶对窑墙的横向力。 4、坯体在隧道窑低温阶段升温速度主要是根据坯体的入窑水分来决定的。 5、温度梯度是一沿等温线法线方向的矢量，它的正方向朝着温度升高的方向。 6、空气的湿度表示方法主要有：绝对湿度、相对湿度、湿含量。 7、有一重油其牌号为200#，则200表示的是（11）。 8、影响对流换热的主要因素有（12），（13），（14），（15）。 9、在两块无限大平行平板之间设置遮热板时，其隔热效果与遮热板的(16) 无关，与遮热板的(17) 有关。 10、H2、CO及气态烃类的燃烧是按（18）反应进行的，在反应感应期内不断生成高能量的（19），并不放出大量热量，故气体燃料燃烧有（20）现象。 二、是非判断题（你认为正确的打“√”错误的打“×”，共12分） 1、流体与管道壁处层流底层厚度增加时，对流换热过程增强。 2、隧道窑内阻力损失是靠消耗窑内动压头来弥补的，因此如果窑内阻力损失大，就会使窑内的正 压和负压都大。 3、在平壁导热过程中，若平壁材料的温度系数β为正值，则表示低温区内材料的导热系数比高温区 的小，平壁内温度分布曲线是向上凸的。 4、一般情况下，固体燃料的挥发分越高，则其着火温度越低，灰渣不完全燃烧热损失愈小，热值相 应也愈高。 5、气体的黑度随着气体的分压与气体层有效厚度乘积的增加而增大，随着温度的升高而减小。 6、在电阻炉中，一般要求电热体具有较高的比电阻和较小的电阻温度系数。 三、选择题（请把正确答案写在括号内，多选不给分，共24分） 1、已知煤干燥无灰基C daf=80%,收到基时水分组成M ar=5%，灰分组成A ar =10%，则收到基 时C ar的百分含量为（） a. 76 b. 72 c. 68 d. 69.6 2、热气体在收缩形垂直管内向上流动时，下面有关叙述正确的是（） a. 静压头补偿了动压头的增量和压头损失； b. 部分几何压头在向上流动过程中逐步转变成了静压头； c. 热气体向上流动时，几何压头实际上是一种压头损失； d. 动压头的增量和压头损失是由几何压头补偿的。 1
热控仪表知识培训基础知识
热控仪表知识培训 周亚明 第一讲基础知识 第一章、测量 1.仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分，其中传感器是仪表的关键环节。 2.测量过程有三要素：一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。 3.按参数种类不同，热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。 4.根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。 *.什么叫绝对误差，相对误差？ 绝对误差是指示值与实际值的代数差，即 绝对误差=测量值—真值 相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数 相对误差=p×100% 第二章、检测 第一节、温度检测： 1.温度： 温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)和国际实用温标。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。 温度测量：分为接触式和非接触式两类。 接触式测温法 接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。 接触式仪表主要有：膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。 非接触式测温法 非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故
金属材料名称通用基础学习知识术语
金属材料名称常用基础术语 1．基础术语： 黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。 纯铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量<0.05%。纯铁是很软的，一般不应用到实际中。 铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。如钢和生铁。 生铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量2％～4.3％（也有资料称3.5%—5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为生铁。生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸铁。也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。 白口铁：碳以Fe3C形态分布的生铁称为白口铁，其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。 灰口铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。 球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。 钢：含碳量在0.04%-2.3%之间（也有资料称0.03%-1.2%）的铁碳合金称为钢。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。 有色金属：又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝等。第2章：钢的分类基础知识 1．按品质进行分类 ①普通钢：P≤0.045% S≤0.050%（如普通碳素结构钢Q195、Q235等） ②优质钢：P≤0.035% S≤0.035%（如优质碳素结构钢20号、45号钢等） ③高级优质钢：P≤0.035% S≤0.030%（比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等） 2．按化学成份进行分类 1）碳素钢： ①低碳钢：C≤0.25% ②中碳钢：C≤0.25~0.60% ③高碳钢：C≥0.60% 2）合金钢： ①低合金钢（合金元素总含量≤5%）； ②中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）； ③高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3．按成形方法分类： ①锻钢 ②铸钢 ③热轧钢 ④冷拉钢。 4．按金相组织分类 1）退火状态的： ①亚共析钢（铁素体+珠光体）； ②共析钢（珠光体）；
热工基础复习资料
《热工基础》题库 一、判断题（每题1 分，共96分）： 1、表压力和真空度都不能作为状态参数。（√） 2、热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。（√） 3、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（×） 4、可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程并不一定是可逆过程。（√） 5、只有可逆过程p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。（√） 6、若工质吸热，其热力学能一定增加。（×） 7、工质膨胀时必须对工质加热。（×） 8、系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。（×） 9、对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。（×） 10、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（√） 11、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。（×） 12、理想气体的比热容一定是常数。（×） 13、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（×） 14、理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。（×） 15、功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量。（×） 16、机械能可以全部转换为热能，而热能绝不可能全部转换为机械能。（√） 17、热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。（×） 18、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。（×） 19、工质完成一个不可逆循环后，其熵的变化大于零。（×） 20、熵减小的过程是不可能实现的。（×） 21、系统熵增大的过程必为吸热过程。（×） 22、理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n 倍。（√） 23、理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的κ 倍。（√） 24、绝热过程熵变为零。（×） 25、可逆绝热过程熵变为零。（√） 26、单独能量品质升高的过程是不可能发生的。（√） 27、等量的高温热量与低温热量具有相同的品质。（×） 28、自发过程是不可逆过程，但非自发过程是可逆过程。（×） 29、熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。（√） 30、因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。（×）
金属材料基础知识汇总
《金属材料基础知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一，材料性能：通常所指的金属材料性能包括两个方面： 1，使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）。使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和寿命。 2，工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能，如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二，材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1，强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形，所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标，并加安全系数。2，塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。 伸长率δ=[（L1—L0）/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[（A1—A0）/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响，因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料，塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3，硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系，一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外，硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 （1）布氏硬度HB （2）洛氏硬度HRc（3）维氏硬度HV （4）里氏硬度HL 4，冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的，摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示，Sn为断口处的截面积，则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1，金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质内部的排列方式不同，可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡内部原子呈现规则排列的物质称为晶体，凡内部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体，所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有：
金属材料基础知识
金属材料及处理工艺基础知识 一、金属材料分类: 金属材料的分类有多种方式，有按照密度分的，价格分的…常用的是分类是把金属材料分成黑色金属和有色金属两大类。 1.黑色金属：通常指铁，锰、铬及它们的合金。常用的黑色材料为钢铁。其又分为三类：纯铁，钢，铸铁。 纯铁：其主要由Fe组成的，含C量在0.0218％以下，工业中很少用； 钢：含C量在0.0218%-2.3%之间的铁碳合金（不加其他元素的称碳素钢，加入其他合金元素的称合金钢）。其又可以按照成分分类（碳素钢，合金钢），用途分类（轴承钢，不锈钢，工具钢，模具钢，弹簧钢，渗碳用钢，耐磨钢，耐热钢…），品质分类（普通钢，优质钢，高级优质钢），成形方式分类（锻钢，铸钢，热轧钢，冷拉钢），形式分类（板材，棒材，管材，异形钢等）等等。 铸铁：含C量在2.3％-6.69％之间的铁碳合金成为铸铁。按石墨的形态其又可以分为灰铸铁，球墨铸铁，蠕墨铸铁等，石墨的不同形态和基体的配合而具有不同的性能。 2.有色金属：又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝、镍锰以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。 二、金属材料的使用性能及指标 金属材料常用的性能指标有力学性能和物理性能。 1.力学性能：金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。 强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。 屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。 抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。 塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形)，但不会被破坏的能力。 弹性：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力(去掉外力后能恢复原状的变形)。 伸长率：金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原始
热工基础(3次)
第一次： 三、主观题(共9道小题) 54.某定量工质经历了1-2-3-4-1 循环，试填充下表所缺的数据 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-201390 2-30395 3-40-1000 4-10 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-2139001390 2-30395-395 3-4-10000-1000 4-10-55 55.ab ac s ab与△s ac谁大 参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac 56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。问该热机循环是可逆的不可逆的还是根本不能实现的 参考答案：
ηt＞ηtc违背了卡诺定理 结论：该循环根本不可能实现。 （也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解） 57.气球直径为 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。 参考答案： 解：已知D1 = m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m 答：过程中气体对外作功量为 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kP a，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为10 0℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。 参考答案： 解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：
金属材料基本知识
金属材料基本知识 1、什么是变形？变形有几种形式？ 构件在外力作用下，发生尺寸和形状改变的现象。变形的基本形式：有弹性变形、永久变形（塑性变形）和断裂变形三种。构件在外力作用下发生变形，外力去除后能恢复原来形状和尺寸，材料的这一特性称为弹性。这种在外力去除后能消失的变形称为弹性变形。若外力去除后，只能部分的恢复原状，还残留一部分不能消失的变形，材料的这一特性称为塑性。外力去除后不能消失而永远残留的变形，称为塑性变形或残余变形，也称永久变形。工程上，一般要求构件在正常工作时，只能发生少量弹性变形，而不能出现永久变形。但对材料进行某种加工（如弯曲、压延、锻打）时，则希望它产生永久变形。 3、什么是强度？什么是刚度？什么是韧性？ 材料或构件承受外力时，抵抗塑性变形或破坏的能力称强度。钢材在较大外力作用下可能不被破坏，木材在较小外力作用下而可能会断裂，我们说钢材的强度比木材高。材料或构件承受外力时抵抗变形的能力称为刚度。刚度不仅与材料种类有关，还与构件的结构形式、尺寸等有关。比如管式空气预热器管箱与钢管省煤器组件相比，前者抗变形能力要比后者好，我们称前者的刚度强（好），后者的刚度弱（差）。刚度好的构件，在外力作用下的稳定性也好。材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性或冲击韧性，即材料承受冲击载荷时迅速产生塑性变形的性能。锅炉承压部件所使用的材料应具有较好的韧性。 4、什么是塑性材料？什么是脆性材料？ 在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料，工艺性能往往很差，难以满足各种加工及安装的要求，运行中还可能发生突然的脆性破坏。这种破坏往往滑事故前兆，其危险性也就更大。脆性材料抵抗冲击载荷的能力更差。 5、什么是应力、应变和弹性模量？ 材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。外力为拉力时，所产生的应力为拉应力；外力为压缩力时，产生的应力为压应力。在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量。在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。对于一定的材料，弹性模量是常数，弹性模量越大，在一定应力下，产生的弹性变形量越小。弹性模量随温度升高而降低。转动机械的轴与叶轮，要求在转动过程中产生较小的变形，就需要选用弹性模量较大的材料。 6、什么叫应力集中？ 应力集中：由于构件截面尺寸突然变化而引起应力局部增大的现象，称为应力集中。在等截面构件中，应力是均匀分布的。若构件上有孔、沟槽、凸肩、阶梯等，使截面尺寸发生突然变化时，在截面发生变化的部位，应力不再是均匀分布，在附近小范围内，应力将局部增大。应力集中的程度，可用应力集中系数来表示。应力集中系数的大小，只与构件形状和尺寸有关，与材料无关。工程上常用典型构件的应力集中系数，已通过试验确定。应力集中处的局部应力值，有时可能很大，会影响部件使用奉命，是部件损坏的重要原因之一。为防止和减小这种不利影响，应尽可能避免截面尺寸发生突然变化，构件的外形轮廓应平缓光滑，必要的孔、槽最好配置在低应力区。另外，金属材料内部或焊缝有气孔、夹渣、裂纹以及“焊不透”、“咬边”等缺陷，也会引起应力集中。 7、什么是强度极限（抗拉强度）与屈服极限？ 强度极限与屈服极限是通过试验确定的。在拉伸试验过程中，应力达到某一数值后，虽然不再增加甚至略有下降，试件的应变还在继续增加，并产生明显的塑性变形，好像材料暂
(完整版)金属材料知识大全
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。（注：金 属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料） 1.意义 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后 出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 2.种类 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 （1）黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 （2）有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬 度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。 （3）特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及 金属基复合材料等。 3.性能 一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制 造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工 艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、 切削加工性等。 所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它 包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它 的使用范围与使用寿命。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和 非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷 的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为 机械性能）。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载 荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求 的力学性能也将不同。常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、 多次冲击抗力和疲劳极限等。 金属材料特质
常用金属材料的密度表 钢 材 基 本 常 识
常用金属材料的密度表
钢材基本常识 (一) 敬告：本刊自即日起将连续刊登钢材的基本常识，敬请关注！ 一、钢材的一般常识与管理 （一）普通结构钢普通结构钢简称普通钢。普通钢对硫、磷含量限制较宽，硫的含量不大于0.045%（≤0.045％）、磷的含量不大于0.045%（≤0.045％）；普通结构钢主要用于一般要求的建筑和工程结构；普通结构钢主要包括碳素结构钢、低合金结构钢及由他们派生出来的专门用途的普通结构钢。 普通结构钢又可分为以下两类： （1）碳素结构钢（简称普碳钢），其中按屈服点分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五种牌号；按硫、磷的含量分为A、B、C、D四个质量等级。A级含硫、磷量高，D级含硫、磷量低；按脱氧程度分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢（见GB700-88标准）。（2）低合金结构钢按钢的组织分为三类：铁素体珠光体钢，通常在热轧状态下交货；低
碳贝氏体钢，通常在热轧或正火状态下交货；低碳马氏体钢，通常在淬火—回火状态下交货。以上三类组织的钢最常用的是铁素体珠光体钢。选用时，可在屈服点相同的钢号级别中选用。（二）合金结构钢合金结构钢是在优质碳素结构钢的基础上加入一种或数种合金元素组成的钢种。常加入的合金元素有Mn、Si、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、B、Nb等。合金结构钢含碳量小于0.55％；与碳素结构钢比较，具有高的淬透性，用于制造性能要求高、尺寸大、形状复杂的机构设备结构零件。 合金结构钢有以下四种分类： （1）按硫、磷含量不同分为三类：优质合金结构钢。钢中含S≤0.035％，P≤0.035％；高级优质合金结构钢，牌号后加“A”，钢中含S≤0.025％，P≤0.025％；特级优质合金结构钢，牌号后加“E”钢中含S≤0.015％，P≤0.025％。 （2）按合金元素含量分为三类：低合金钢（合金元素总含量﹤5％）；中合金钢（合金元素总含量5％-10％）；高合金钢（合金元素总含量﹙﹥10％）。 （3）按使用加工方法不同分为两类：压力加工用钢——热压力加工或冷拔坯料；切削加工用钢。钢材的使用加工方法应在合同中注明，未注明者，按切削加工用钢交货。 （4）按热处理方法不同分为调质钢和渗碳钢两类. 二、钢材的分类与相关概念钢材品种繁多，根据截面积形状的特点，可归纳为型材、板材、管材和金属制品四大类。 （一）分类 1、型钢特别是异型型钢，其截面形状与所要制成的构件或机构零件较适应或基本相同，不必加工或稍经加工即可使用，而且具有较高的抗弯、抗扭能力。大量用作各种建筑结构和工程结构，也大量用作各种机械零件和工具。 2、钢板钢板具有很大的表面积，有很大的覆盖和包容能力，可按使用要求进行剪裁和组合（焊接、铆接和咬接），可进行弯曲和冲压成型，不仅广泛用于制造各种结构件、容器、车辆和各种工业炉、反应塔器的壳体、机械零部件及日常生活用器皿、器具、而且大量用作生产冷弯型钢、焊接型钢和焊接钢管的坯料。 3、钢管钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道。钢管同圆钢、方钢等实心钢材相比，在抗弯、抗扭强度相同时，重量较轻，还广泛用于制造机械零件和结构件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架等。为了提高材料利用率,有些钢管还用于制造各种环形零件的坯料、如螺母、滚动轴承套圈、千斤顶套等。在军事工业上，还用于制造某些常规武器，如枪管、炮筒等。
金属材料基本知识
金属材料基本知识 1 钢铁材料及其生产 在人们生活中所用的、遇到的材料分为金属材料和非金属材料。 金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料。这不仅是由于其来源丰富、生产工艺简单、成熟，而且还具有优良的性能。 金属材料又有钢铁（黑色金属）和有色金属等，如碳钢、合金钢、有色金属、铸铁及其合金等。钢与生铁由于碳含量不同，性能和用途也不同。 生铁的含碳量一般有2.5-4.5%，按其用途分为炼钢生铁（含碳4%左右，是炼钢的主要原料）和铸造生铁（铸铁）。最终炼出来的钢碳含量一般都小于1.3%，除少数直接铸成各种形状的铸件外，绝大多数先铸成钢锭，再经轧制或锻压成各种钢件和锻件，然后供进一步加工使用。 其中应用最为广泛的是碳钢和合金钢。如将钢按用途来划分，有结构钢（建筑及工程用钢或结构用钢，如锅炉中的钢结构等）、工具钢（各种量具、刃具、模具钢等）和特殊性能钢（耐热钢、不锈耐酸钢及电工用钢）；按质量来划分则有普通钢、优质钢和高级优质钢三类；按冶炼方法、钢液脱氧程度和铸锭工艺的不同来划分则有沸腾钢、镇静钢（脱氧完全的钢，化学成分和力学性能均匀、焊接性能和抗腐蚀性好，一般用来做较重要的部件；受压元件用钢即是）和半镇静钢三类；此外还有其余种类的如按金相组织分类方法。 电站锅炉所耗用的金属材料数量大、品种规格多，除少量有色金属和铸铁外，绝大多数为钢材。其中有钢管、钢板、棒材、工字钢、槽钢、角钢以及铸锻件等。一部分钢材为普通钢，用来制作锅炉的普通结构件，性能要求并不高(主要是一些普通钢结构，是从国家标准中所引用的一些钢号)。另一部分则用来制作高温、高压（或承受高应力）条件下或处于腐蚀性介质中长期工作的元件。这些锅炉钢是综合性能要求很高的材料。 从20世纪50年代起，我国冶金部门、锅炉制造行业和电力部门的科研、生产单位在锅炉钢合金化、冶金生产、焊接和热处理工艺、性能测试、寿命分析诸方面开展了大量的应用研究，形成了我国独特的锅炉用钢体系，有利地保证了火电设备向大容量、高参数的不断发展。从80年代以来，随着我国锅炉制造业与国外的不断交流，也引进了不少国外的优质锅炉钢种进入我国的标准体系。 1.1钢铁的冶炼 1.1.1铁的冶炼 炼铁的主要设备是高炉，高炉炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭和熔剂（如石灰石等）。铁的冶炼过程，实质就是将铁矿石中的氧化铁还原成铁的过程。高炉中焦炭本身的碳及其燃烧反应的产物一氧化碳都对氧化铁起还原作用。 1.1.2钢的冶炼 钢与生铁的最主要区别就是碳含量不同，将生铁进行精炼以大幅度降低碳量（和各种杂质）就得到符合要求的钢。精炼所依托的原理主要含有脱碳反应（FeO+C=Fe+CO）、硅锰的氧化反应（2Fe0+Si=2Fe+ SiO2，Fe0+Mn=Fe+MnO）、去磷硫过程（去磷反应2Fe2P+5FeO=P2O5+9Fe，P2O5+4CaO=4 CaO.P2O5,去硫反应FeS+CaO=CaS+FeO）、脱氧反应（沉淀脱氧：将含有Si、Mn、Al等元素的脱氧剂直接加入钢液中，使在钢中的FeO还原，生成不溶于钢液的氧化物，然后
仪表基础知识培训
仪表基础知识培训 一：仪表的分类： 二：仪表的主要性能： 1：精确度：仪表的准确程度。 2：变差：在外界条件不变的情况下，被测参数有小变大（正向特性）或由大变小（反向特性）的不一致程度。 3：灵敏度：仪表的反应速度。 4：稳定性：在规定工况下仪表长期保持的性能及程度。 5：可靠性：以上参数的综合。 三：化工计量单位： 1：时间：秒（S）分（min）小时（h） 2：长度：米（m）毫米（mm）
3：面积：平方米（㎡） 4: 体积（容积）：立方米（m3）升（L） 5：质量：吨（t）公斤（Kg） 6：温度：度（℃） 7：压力：帕（pa）千帕（Kpa）兆帕（Mpa） 1Kg/cm2=9806.65pa 1mmhg(1毫米汞柱)＝133.322pa 1mmH2O=9.80665pa 四：常用仪表标识字母： 五：常用量名称： 1：AI 模拟量输入（4-20mA、0-5V、0-10V） 2：AO 模拟量输出（4-20mA、0-5V、0-10V） 3：DI 开关量输入(干点) 4：DO 开关量输出 5：RTD 热电阻输入（欧母）
6：TC 热电偶输入（mV） 一、温度检测与仪表 ㈠、温度：表明物体的冷热程度。 1：华氏：在标准大气压下，冰的熔点32℉，水的沸点212℉。 2：摄氏：在标准大气压下，冰的熔点0℃，水的沸点100℃。 ㈡、仪表的分类： ㈢、热电阻测温原理及类型 热电阻是利用电阻随温度变化的特性制成的传感器。阻值的大小与温度成正比。 PT100含义: 其阻值在0℃是为100 欧母。 常见故障 ㈣、热电偶测温基本原理 将两种导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路，由于热电效应，在回路中有电流动，电流的大小与温度成正比。
无机材料热工基础习题库(可编辑修改word版)
“无机材料热工基础”课程习题库 第一章气体力学在窑炉中的应用 思考题 1.窑炉系统气体流动有何特点？将伯努利方程应用于窑炉系统的气体应注意哪些条 件?二气流伯努利方程有什么特点? 2.窑炉系统内的“窑压”大小与哪些因素有关?在生产实践中是如何调窑压的？窑压 大小对生产过程由什么影响。 3.在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是什么?，此法则的适用条件是什么? 4.音速、马赫数 Ma 都是表示气体可压缩程度的参数，二者之间有何不同? 5.为什么亚音速气流无论在多长的收缩管道中流动都不能获得超音速气流? 6.在超音速流动中，速度随断面积增大而增大的物理实质是什么? 7.亚音速气流在缩—扩喷嘴中流动获得超音速的条件是什么? 8.烟囱的“抽力”与哪些因素有关?若烟气的温度相同、同一座烟囱的抽力是夏季大 还是冬季大? 9.若烟气与环境气温都不变，烟囱的抽力是晴天大还是雨天大?为什么? 10.为什么同样规模的烟囱在沿海地区能正常工作而在内地高原地区却达不到原有的 排烟能力? 11.家里燃气灶的结构如何？燃气灶的一次空气量吸入原理是什么？如何调节一次空 气量的大小？ 作业题 1.热气体在一垂直的等直径管内自下而上流动，管内气体的平均温度为500℃，管外 空气温度为20℃。试求2—2 截面上的静压并画出相应的压头转换图。设1—1 截面在上方，1—1 与2—2 截面之间的距离为10m，压力损失为6Pa。 2.某窑炉的窑墙厚为240mm，窑墙上下各有一个直径为200mm 的小孔，两个孔间垂 直距离为lm，窑内气体温度为1000℃，烟气标态密度为1.32kg/Nm3，外界空气温度20℃，窑内零压面在两个小孔垂直距离的中间。求通过上下两个小孔的漏气量。 3.压缩空气从装有一管嘴的气罐中流入大气，气罐中的压力p1=7×105Pa，温度20℃， 求流出速度（Pa=1.05×105Pa，管嘴速度系数 =0.9）； (1)管嘴为收缩管； (2)管嘴为拉伐尔管。 4.已知烟囱高度35m，上口直径1m，流速为2 Nm/m，烟囱下口直径为上口直径的两倍， 烟囱内烟气平均温度为273℃，烟气在烟囱内流动时摩擦阻力系数为0.05，烟囱外界温度20℃，密度1.20kg/m3，求烟囱底部的负压。 5.某窑炉的烟气量为8000Nm/h，烟气密度为1.34kg/Nm3，烟囱底部的烟气温度为400 ℃，系统总阻力为180Pa，夏季空气最高温度为38℃，计算烟囱的直径和高度。