工业仪表论文范文
时间：2023-02-27 19:03:23
工业仪表论文范文第1篇
（1）生产系统组成：人机接口站（HIS）；现场控制站（FCS）；工程技术处理用PC（ENG）；总线转化器（BCV）；通信门路单元（CGW）；高级过程控制站（APCS）；通用子系统门路（GSGW）；Exaopc；信息系统PC、上位计算机；ProSaFI-RS安全仪表系统；电气控制站；V网；Ethernet；现场总线。（2）主要工艺操作的仪表逻辑控制及生产工艺：炼油化工生产过程中，正确使用仪表设备是保证生产正常安全运行的重要条件。所有工艺操作参数都从仪表指示读数中反映出来，生产过程的控制都依赖于仪表设备的正确调节。因此，调节回路的正确使用非常重要。简单调节回路原理，由调节对象，测量变送器，调节器及执行机构四个部分组成一个调节回路，且该回路是一个调节器，一个执行机构（调节阀），调节器的输出直接控制执行机构（调节阀），这样所构成的控制回路就是简单调节回路。
2仪表控制系统在炼油化工装置运行与控制
DCS系统将完成对装置的工艺参数进行监视、报警和过程控制。DCS人机操作界面(操作站)还可同时监视其它系统的信息，如安全仪表系统(SIS)、可燃和有毒气体检测系统(GDS)、压缩机组控制系统(CCS)、火灾报警系统（FAS）和闭路电视监视系统(CCTV)等。安全仪表保护系统(SaFItyInstrumenTIdSysTIm-SIS)独立于DCS系统和其它子系统单独设置，SIS系统和辅助操作台的紧急停车控制按钮，用于实现生产装置的安全联锁停车的控制，以确保人员及生产装置、重要机组和关键设备的安全。SIS系统将独立完成装置的安全联锁或紧急停车。SIS系统中关键的联锁控制回路应分散在不同的控制器。重要的安全联锁、紧急停车系统及关键设备联锁保护设置独立SIS系统。可燃和有毒气体检测系统（GasDeTIctionSysTIm–GDS）、FAS系统和CCTV系统将对装置区域内的可燃气体、有毒气体、火灾报警、重要的被监视区域及其消防联动进行统一监视和控制。GDS系统由系统控制站和监视站组成，将完全独立于其它任何控制系统，单独设置，并可与DCS系统进行通讯。在化工区中央控制室集中设置GDS系统控制站，在生产装置的现场机柜间(FRR)内设置GDS系统远程I/O机柜。
3结语
生产装置的仪表控制系统控制站(或控制器)将设置在乙烯装置区域内的现场机柜间(FRR)。所有现场仪表信号统一传送到现场机柜间(FRR)，再从现场机柜间(FRR)通过“一天一地”（FAS系统、CCTV系统的通讯光缆除外）冗余多芯光缆将各种信号传送到化工区中央控制室(CCR-1)。FAS系统的通讯光缆需独立设置，并单独敷设。CCTV系统的通讯光缆随全厂信息管理网络单独敷设。生产装置的三机系统采用专用防喘振控制系统，同时配机组安全保护系统、调速系统、超速保护系统、振动位移检测系统（MMS）以及数据采集分析系统等，以保证机组的安全、可靠、稳定运行。
工业仪表论文范文第2篇
20世纪60年代开始大量使用的单元组合式控制仪表是根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用要求，分成能独立实现某种功能的单元，各单元之间用统一的标准信号联系，应用灵活、通用性强，可以构成多种复杂的自动检测和控制系统，便于仪表的生产、维护及备品库存等。我国生产的电动(DDZ)、气动(QDZ)单元组合仪表经历了Ⅰ型(1958年研制，1964年投产)、Ⅱ型(1965年研制，1970年统一规范)、Ⅲ型(1975年前后研制)三个发展阶段，DDZ－Ⅲ型采用了国际通用的4－20mA信号制，以集成电路作为放大元件，并具备了安全防爆功能。20世纪70年代又推出了组装式控制装置，它可根据用户要求，以成套装置形式提供给用户，使自控系统的施工、安装以及调试工作量大大减小，维护、检修等工作得到简化。1975年，美国霍尼韦尔(Honeywell)公司推出世界上第一套集散控制系统(DCS)。20世纪80年代，我国开始引进和生产以微处理器为核心、控制功能分散、显示操作集中的集散控制系统，将控制仪表及装置推向高级阶段，同时出现了以微处理器为核心的单回路可编程调节器，并进一步发展成智能式单元组合仪表，如DDZ－S型系列仪表。进入90年代，北京和利时、浙大中控、上海新华等相继推出自己的DCS系统。目前国产DCS系统已到达成熟期，由于国产DCS的价格低，能满足基本技术要求，且因开发较晚，某些技术较国外产品先进，其应用业绩不仅在国内市场占有一席之地，而且已经走出了国门。20世纪90年代出现了新一代工业控制系统—现场总线控制系统(FCS)，它是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。现场总线的出现改变了传统控制系统的结构，将具有数字通信能力的现场智能仪表连接成工厂底层网络系统，并同上一层监控级、管理级通过网络连接构成全分布式的新型控制网络。FCS具有网络化，全分散性，系统开放性，对环境的适应性，现场总线仪表的互换性、互操作性和功能自治性等特点，其性能和功能均比传统控制系统优越。FCS将越来越多地应用于工业自动化系统中，与传统DCS相结合，构成技术更先进的混合型分布式控制系统。DCS和FCS的发展推动了采用模拟数字混合技术的DDZ－S型系列仪表和智能仪表的发展，智能仪表以微处理器为核心，采用先进传感器与电子技术，具有检测、控制、显示、报警、存储、诊断、通信等功能，其精度、稳定性与可靠性均比模拟式仪表优越，可以传输模拟、数字混合信号或全数字信号，可以通过现场总线通信网络与上位计算机连接，能满足集散控制系统和现场总线控制系统的应用要求。按信号形式控制仪表装置可分为模拟式、模拟数字混合式、全数字式三大类。计算机网络技术的迅速发展，使数字通信一直延伸到现场，传统的4～20mA直流模拟信号制将逐步被双向数字通信的现场总线所取代，目前生产中多采用模拟数字混合式仪表和全数字式仪表，随着DCS和FCS发展，无线仪表和短程无线网络开始应用于工业现场，无线网络与有线网络的有机结合，将进一步完善系统功能，提高工业自动化水平。
2冶金工业控制仪表的应用
目前，冶金工业现场已经很少使用模拟式控制仪表，取而代之是模拟数字混合式的智能控制仪表，其传输信号是4～20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等，近年全数字式的现场总线控制仪表也得到了应用。要实现生产过程自动控制，必须由变送器、控制器和执行器等三种核心仪表，再附加某些辅助仪表构成过程控制系统。下面根据对十几家企业的调查，主要介绍冶金工业生产过程中控制仪表的应用情况。
2．1变送器类控制仪表
冶金工业应用变送器检测的物理参数主要是温度、压力、流量、物位等四大热工参数。一般来说，压力类变送器可以实现压力、差压、液位、流量等参数的检测。目前，冶金企业采用的压力类变送器多数是横河川仪、威尔泰、西仪、北京远东、德国E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等仪表生产厂家生产的智能压力/差压变送器，这类仪表一般输出4～20mADC模拟信号，同时采用HART协议以数字信号输出现场仪表信息，可以通过支持HART协议的手持终端或现场通信器与变速器进行数字通信，实现远程设定零点和量程等组态操作。有些仪表除了支持HART协议，还支持其他通信协议，如横河川仪的EJA系列差压变送器还支持BRAIN协议、FF和PROFIBUS协议，可以通过BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通讯，通过它们进行设定和监控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在线式压力变送器还支持FF、DE协议，可与霍尼韦尔的ExperionPKSTM集散控制系统和智能现场通讯器(SFC)实现双向数字通讯，消除了模拟信号传输误差，方便了变送器的调试、校验和故障诊断。鉴于生产过程对流量精确测量的要求，有些企业选用多参数流量变送器，在测量流量的同时实现对流量的压力和温度补偿，如中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能压力变送器是V10F多参数质量流量变送器，传输信号是4～20mADC和HART，采用实时全参数动态数字补偿技术(实现温度补偿功能)和满量程静压补偿技术，实现更高精度和宽量程比。企业使用的温度变送器主要是一体化温度变送器、普通温度变送器和变送器模块。重庆迪洋的DAD系列变送器、深圳万讯的温度变送器都属于普通温度变送器。SBWR/Z系列一体化的热电偶/热电阻温度变送器，它是DDZ－S系列仪表中的现场安装式温度变送单元，它采用二线制传送方式，输出与被测温度成线性的4－20mA电流信号。变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内形成一体化结构，也可单独安装于仪表盘内作转换单元。南京菲尼克斯电气有限公司的MCR－SL－PT100－UI，是可组态的3端隔离温度测量变送器，适用于根据IEC60751，采用2，3和4线连接技术连接Pt100热电阻，可输出4种模拟电压和模拟电流信号。西仪集团等仪表生产厂家生产了多种类型的智能温度变送器，具有HART协议和FF通信功能，便于连接现场通信装置和组成DCS系统，具有较好的应用前景。
2．2控制器类控制仪表
目前，多数企业主要使用DCS和PLC实施控制，常用的控制器有SIEMENS的S7－300、400系列PLC，AB公司的PLC，Honeywell的PKS、TCS型DCS，YOKOGAWA的DCS，浙大中控的SUPCON，和利时的DCS等。有些企业还使用国产的智能调节器及普通的显示调节仪等，如，中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用上海岛电自动化控制系统工程有限公司PID调节器、江阴众和电力仪表有限公司的智能温度调节仪，天津市中环温度仪表有限公司的XMTW4000系列智能显示调节仪，百特XMB52U6P智能温度调节仪等。
2．3执行器类控制仪表
各企业使用的执行器比较繁杂，某炼铁厂目前使用的DKJ型电动执行器约占44%，奥托克的IKM系列执行器(德国技术)约占18%，其他国内不同厂家如鞍山热工仪表调节阀有限公司、鞍山拜尔自控有限公司、大连新科执行器厂等生产的不同型号的执行器占38%。目前，电动执行器的生产厂家较多，产品的质量标准良莠不齐，特别是存在仿冒产品，企业在选用执行器时，往往选择有规模、有资质、知名度高的企业产品。有些企业最近设计选用的执行器主要有英国Rotork、德国四门子公司SIPOS、重庆川仪等厂家的电动执行机构和气动执行机构。当用户对阀门控制精度要求高，或者工作环境复杂、以及需要实现远程控制，一般都选择智能型阀门电动执行器。
2．4辅助控制仪表
要构成过程控制系统，除了变送器、控制器和执行器等核心仪表外，还需要配置显示记录仪表和其他辅助控制仪表，辅助控制仪表主要有电源箱、配电器、隔离器、操作器、安全栅、阀门定位器等。目前，企业使用的各类辅助仪表主要是国产的DDZ－Ⅲ/S型仪表，有些企业选用了智能操作器和HART安全栅，如包钢集团使用国产DFP配电器约占47%，现场评价很好。有些企业选用国外的安全栅和阀门定位器，如本钢炼铁使用P+F公司Z787H齐纳安全栅和SIMMENS的6DR50系列电气阀门定位器，包钢集团使用日本koso的EPA/EPB系列电气阀门定位器和SIMMENS的Ps2、6DR50系列电气阀门定位器，现场评价很好。
3结语
冶金工业控制仪表的应用和发展极大地推动了冶金工业的发展，是实现冶金生产自动化的关键所在。围绕工厂整体自动化的总目标，冶金工业正在大量采用DCS、FCS系统，智能控制仪表特别是现场总线控制仪表的市场占有量的逐年增加是控制仪表应用发展的必然趋势。
工业仪表论文范文第3篇
【关键词】 电力行业 仪器仪表 营销量
随着科学技术的进步，仪器仪表在电力行业所起的作用也越来越重要。测量技术、计算技术、通信技术三部分组成的信息技术，被认为是新技术革命的关键技术。在工业生产中，仪器仪表作为测量技术部分相当于“倍增器”[1]。美国商务部的调查数据表明，仪器仪表行业占美国国民社会产值的4%，但是拉动的社会产值达66%。在电力行业中，仪器仪表的使用非常广泛，了解仪器仪表的营销量影响因素，对于电力行业仪器仪表行业的健康发展具有非常重要的意义。
1 基本概念及理论假设
1.1 仪器仪表
仪器仪表是指用于对被测对象的各种运动指标参数，例如，生物量、化学量、电参数、物理量、几何量等进行检测、观察、分析、计算，并且予以显示的器具或装置等。从广义角度而言还具有自动报警、自动调节控制、数据信号传递，数据自动加工处理等功能。
1.2 研究的现状
仪器仪表的营销受到诸多因素的影响，学者们对此开展了许多研究。仪器仪表产品行业协会的理事长奚家成（2010年）指出：“中国仪器仪表产品技术持续的进步是造成中国仪器仪表产品营销量得到大幅提高的根本原因”。例如，在2008年和2009年中国仪器仪表新产品的销售数量总值相比历史同期的增加幅度分别为11.5%和7.5%[2]，这都是由于产品技术进步的原因。中国仪器仪表新产品的销售数量总值在2010年增加幅度达到43.46%，其中销售产品的16.04%都是经过技术改进的新产品。2011年，他还指出了售后服务的重要性：在中国仪器仪表行业的许多企业都把仪器仪表产品的已损修理变为定期的维修和预测检修，目的就是为了保证生产过程的安全性。仪器仪表行业属于专用、复杂设备的制造，是一类比较特别的领域。该领域的产品技术不但比较专业，而且技术含量一般也都比较高，所以产品的售后服务在营销过程中显的非常重要[3]。
仪器仪表的营销还和经营者的产品定位密切相关。中国仪器仪表行业销售情况的统计分析可以得出：中国仪器仪表产品全行业在2003年增长趋势最为强劲的三个小行业仪器仪表产品是电子测量仪器、汽车及其它计数用仪表、工业自动控制系统装置等，累计实现营销量收入总额379.7亿元，与相同的历史时期相比增长26.3%，产品营销量比率为93.3%；利润总额方面中国仪器仪表产品全行业累计实现21.9亿元，，与相同的历史时期相比增长41.4%。中国仪器仪表产品行业完成的工业总产值在2003年上半年累计409.6亿元，相比同期增长24.9%[4]，而造成上述中国仪器仪表产品营销量快速增长的原因就是产品定位合理。
市场需求是影响仪器仪表销量的重要因素。学者路艳艳在2008年针对几家仪表企业的研究指出：作为DCS技术产品的领头企业的上海自动化仪器仪表厂、和利时、浙江中控等都是通过把自己的仪器仪表产品推广到工业安全领域、楼宇自动化领域、交通自动化领域等仪器仪表产品市场需求扩展的方式，提高了仪器仪表产品的营销量。和利时还把自己的PLC产品推广到钢铁厂热风炉、印刷与食品机械、电厂输煤包装机械、数字化仪控数字系统、高速铁路、城市轨道交通自动化等诸多的领域[5]。改革开放以来，中国经济一直保持高速稳定的发展，市场需求也一直保持持续增长的趋势，中国政府采取了大规模投资城乡电网建设和改造、扩大中国内部市场需求、加大基础设施建设的方针政策的办法来拉动经济增长，这为提高中国仪器仪表产品营销量创造了良好的机会。
自主创新是企业的生命力体现，也是仪器仪表扩大销量的重要影响因素。例如，聚光科技杭州有限公司通过不断推出自主创新的仪器仪表产品，使得其仪器仪表产品达到能与国际品牌相抗衡的水平，凭借其自主创新的仪器仪表产品，在仪器仪表市场普遍不景气的时候，其产品营销量仍然可以到达增幅50%的效果[6]。
仪器仪表的质量直接影响其销售量。中国科学院院士王大衍（2007年）就仪器仪表产品质量的重要性指出：仪器仪表是保证社会生产质量的物质法官，作为测试工具，仪器仪表本身必须是高质量的，否则仪器仪表本身就形同玩具一样，得出的测试数据的结论就会不可靠，也就丧失了本身的使用价值，自然不会赢得顾客的购买[7]。
1.3 电力行业仪器仪表营销量影响因素以及基本假设
上述的研究表明：产品技术、产品定位、产品质量对于仪器仪表营销量具有明显的影响作用。因此，本文针对综合上述的研究结论，从多个角度来研究这些因素与电力行业仪器仪表营销量的相关性。本文的基本研究假设如下。
H1：产品技术和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
H2：售后服务和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
H3：产品定位和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
H4：市场需求和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
H5：自主创新性和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
H6：产品质量和仪器仪表的营销量存在显著性的正相关。
2 研究方法与设计
本论文采用定量研究与演绎推理相互结合的方法进行研究。本论文调查问卷主要是参考以往的测量量表，并结合自己的具体工作实际情况后综合设计而成的。本论文的调查问卷首先从仪器仪表销售方中抽取40名进行初步测试，在其基本符合设计要求后，再正式发放给调查对象。本论文的调查问卷分为8部分，第一是应答者的个人信息；第二是产品技术量表，信度值为0.746；第三是售后服务量表，信度值为0.741；第四部分是产品定位量表，信度值为0.787；第五是市场需求，信度值为0.754；第六是自主创新性，信度值为0.744；第七是产品质量，信度值为0.782；第八是仪器仪表营销量，信度值为0.777。其中第二到第八部分都是参照李克特量表设计而成，信度值都在0.7以上，满足设计要求。本论文总共发放正式问卷400份，有效回收382份，有效率为95.5%符合设计要求。
3 研究数据分析
通过进行结构效度的分析得出，所有“因子载荷”的值都超过0.5，这说明问卷题目与本论文中相同成份内（变量）所相应的各个不同问题（属性）之间存在正相关程度，即辅合效度符合要求。通过对数据进行旋转成份矩阵的分析得出，本论文所要研究的对象被分为七个成份，基本验证了本问卷各题目的判别效度符合要求。
根据对各个不同变量的数据进行分析得出，总体均值从高到底依次为产品质量（4.3241），其次是产品技术（3.8410），第三是售后服务（3.7081），第四是市场需求（3.7055），第五是产品定位（3.5412），第六是自主创新性（3.4055）。
总体标准差从高到低依次为产品定位（0.82820），其次是自主创新性（0.74292），第三是市场需求（0.73419），第四是售后服务（0.71928），第五是产品技术（0.59905），第六是产品质量（0.58784）。
在显著性水平为0.01（双侧）时，自变量“产品技术、售后服务、产品定位、市场需求、自主创新性、产品质量”和因变量“中国电力行业仪器仪表营销量”之间的皮尔逊相关系数分别为0.586、0.496、0.482、 0.547、0.527、0.566，说明这六个变量和因变量之间存在正的中等强度的相关性；所有自变量两两之间的皮尔逊相关系数为0.002- 0.097之间，均小于0.4的强相关性。
4 研究结论与建议
4.1 研究结论
本论文通过文献概览和调查问卷的方式，并结合相关调查数据分析的结果可以得出：产品技术、售后服务、产品定位、市场需求、自主创新性、产品质量与中国电力行业仪器仪表营销量之间都具有显著性的正相关的关系，基本验证了本论文提出的研究假设，并充分回答了研究问题。
4.2 提高电力仪器仪表销量的建议
研究表明，提高电力行业仪器仪表的销量应该采取合适的策略。首先，企业在销售过程中要突出宣传产品质量，以赢得更多客户的信赖。其次是产品技术，电力行业中仪器仪表生产企业要保证其技术不落后，跟上科技发展的步伐。改善售后服务是提高营销竞争力的重要策略。同时，不断地开拓新的市场领域，刺激市场需求以扩大销量。在此基础上，合适的产品定位和企业的自主创新能力也有助于提高产品销量。
参考文献：
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[2]刘冠群.仪器仪表业：产销5000亿元的喜与忧[N].国家电网报，2010-12-16，第8版.
[3]路艳艳，奚家成.仪器仪表行业服务商机无限[N].机电商报，2007-11-26，第E04版.
[4]郑朝松.仪器仪表发展呈现三大特点[N].中国电力报，2003-9-25，第006版.
[5]路艳艳.今年仪器仪表行业增长将由“量”到“质”[N].机电商报，2008-2-25，第A05版.
[6]李瞧.国际市场疲软制约仪器仪表行业回升[N].中国工业报，2009-9-1，第B01版.
工业仪表论文范文第4篇
【关键字】自动化仪器仪表发展现状趋势
中图分类号：P335+.1文献标识码： A 文章编号：
一、自动化仪器仪表的简介
1. 自动化仪器仪表的定义
自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备，可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野，体温计能让人们测量自己的身体的温度；此外，还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能，可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。
自动化仪器仪表又被称作信息机器，因为它的主要功能是信息形式的转换，可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
2. 自动化仪器仪表的分类
自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物，有很多种类，有的按用途分类，有的按功能分类，不同的分类方法对应着不同的产品，本文主要介绍两种分类方法。
（1）按不同用途来分类
仪器仪表有各种用途，有的用在运输上，比如汽车仪表、拖拉机仪表；有的用在航空上，比如船用仪表、航空仪表；有的用在地质上，比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器；另外随着科学技术的发展，很多仪器仪表应运而生，比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。
（2）按不同功能来分类
随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要，产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等；检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。
二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状
自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲，可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分，自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等，工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。
2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业，实现工业总产量136.24 亿元，销售收入133.75 亿元，利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全，有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。
三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题
仪器仪表行业技术发展虽然迅速，但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来，我们还存在着10~15年的差距，当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题：
1、自主创新成果比例过少，应用技术不足
我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术，近几年，也有不少科技型企业加大了自主研发力度，但从总体上说，自主创新的成果还是非常少，并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。
2、中低档产品居多，研发投入不足
我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较，大部分都属于中低档产品，产品创新能力弱，高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才，限于各大企业和单位的指导思想和投入规模，研发投入也不够，包括设备资金、人才培养等各方面的投入。
四、我国自动化仪器仪表的发展趋势
近年来，经济全球化的发展要求技术的全球化，计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进，我国应该在现有的技术基础上，借鉴国外的微电子技术，掌握关键技术，生产更多国有品牌，提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔，与国际自动化仪器仪表的发展相比，可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。
1. 智能化
智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势，与国外产品相比，国内产品在智能化方面有很多不足，我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距，因此，我国应该加大创新力度，改变创新模式，在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术，利用嵌入式软件协调内部操作，使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制，利于信号的传递，提高了工业效率，更能适应国际技术的发展。
2. 高精度化
自动化仪器仪表对技术要求很高，只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点，我国的产品在这方面明显落后，因此提高仪器仪表的精密是大势所趋，也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺，精密成型工艺，球面、非球面光学元件精密加工等工艺。
3. 网络化
在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展，但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善，许多产品功能还不完备，核心技术的掌握也差强人意，因此，网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术，完成信息的转换，构造一个庞大的信息化网络，这样信号流通顺畅，更能提高生产效率。
总结
自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的，包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途，对应的功能也不同，有的具有测量、显示功能，有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步，微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远，随着新技术的出现不断出现新的仪器，对我国经济的发展起了很大的促进作用，从目前来看，我国自动化仪表技术发展迅速，但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景，我国应该加大资金扶持力度，转变创新方式。
【参考文献】
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工业仪表论文范文第5篇
【关键词】安全仪表系统研究应用
中图分类号： P634 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国科学经济不断的发展与进步，安全仪表系统标准逐渐的被认识、理解和接受，加上全球制造业向中国的扩张，显而言之对安全仪表系统的需求日益增加，时代的发展进一步表明了安全仪表在工业中的必要性和重要性。
二．安全仪表系统。
安全仪表系统，Safety instrumentation System，简称SIS；又称为安全联锁系统（Safety interlocking System）。主要为工厂控制系统中报警和联锁部分，对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。
安全仪表系统是一种可编程控制系统，它对生产装置或设备可能发生的危险采取紧急措施，并对继续恶化的状态进行及时响应，使其进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险和损失降到最低程度，保证生产·设备、环境和人员安全。
安全仪表系统通常应用于石油、化工等过程工业领域，但作为一种高度可靠的安全保护设施，它在其他行业也有较多应用，包括核电、航空、舰船以及高速铁路等系统。
根据IEC 61508标准，一套完整的安全仪表系统由传感变送器、逻辑运算器和最终执行元件构成。逻辑运算器作为核心部件，负责按照设定的逻辑进行控制，在一般具体的SIS产品中，安全仪表系统指的都是其中的逻辑运算器。
安全仪表系统遵照安全独立原则，独立于集散控制系统，并且其安全级别高于DCS。在正常情况下，ESD系统不需要人为干预。安全保护系统凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由ESD发出保护连锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散而造成巨大损失。人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的。当操作人员面临生命危险时，要做出快速反应，其错误决策概率高达99.9％。因此设置独立于控制系统的安全连锁十分必要。
为了保证生产安全，对安全仪表系统的设计非常重要。一是要具有高度的可靠性和可用性；二是要具有实时、快速、丰富的逻辑运算功能，能使整个工艺装置在安全时间内完成一系列开车、停车或局部停车的连锁动作，自动处理紧急事故等任务，要做到安全，和停车次数少，连续运行时间长，经济损失少。至于安全系统本身硬件的先进性、独立性、系统结构的冗余性、中间环节最少、机械结构和配线合理、适应苛刻环境以及故障安全型(fail to safety)的软件设计等均是安全系统的设计原则。除控制部分外，还有现场检测仪表和执行器也需满足上述要求。
三．安全仪表系统主要涉及的内容。
安全仪表系统主要涉及安全检测技术和控制技术。
为了获得工业危险源和工业生产运行的状态信息，则需要将其通过物理的、化学的或生物的等多种方法转化为可测量的物理量信号，这就是安全检测。它是作业环境安全与卫生条件、特种设备安全状态、生产过程超限或危险状态、操作人员不规范操作等各种不安全因素测量的总称。包括安全检测仪器仪表和安全检测系统。安全检测除了涉及常规的温度、压力、流量、液位检测外，还有成分组成浓度分析、烟雾检测、火光检测、噪声监测、机械振动检测等。工业装置的控制，实际上就是生产过程安全的控制。安全控制技术水平决定了工业装置的安全运行水平。工业过程安全控制通常简称为安全监控，具有安全检测和控制的双重综合能力。其控制方法一般包括过程控制、应急控制和综合安全控制系统。在比较完善的过程控制设计中，一般都要考虑工业参数的超限或异常、主辅设备异常甚至自动装置异常报警，危险因素检测，以及电力、热力、开停工等自动保护、应急处理、紧急停车等连锁、联动系统。但只是基本的初级的表层的；
第二层次则是具有安全防范性质的应急控制技术。将安全监侧与应急控制结合在一体的仪器仪表或系统则称为安全监控仪器仪表或安全监控系统；
第三层次则是动态过程控制与安全监控功能为一体的综合安全控制系统。包括过程控制、安全状态信息监测、实时仿真、应急控制、自诊断以及专家决策等。
四．安全仪表系统的应用情况。
自前面临的最大问题是在贯彻IEC61508/IEC615ll 标准的要求下，如何应用SIS产品。IEC61508/IEC615II 中有一个生命周期模型。在这个生命周期模型中。如何确认防护对象和需要的安全功能，以及要达到怎样的安全等级等问题，需要一套专业的危险和风险分析方法来解决。只有经过这个分析研究，得出的安全要求才能更加贴近实际需要。其实以往的工作中也形成了很多规范标准，这些规范标准多是基于现场工作经验，形成的“惯例”做法。SIS工程中虽然采用的是最基本的危险和风险分析，但是这种基于“过程风险”确定SIS有效性和可靠性的方法，较之传统的单凭经验的做法，可有效避免SIS设计的过分保守或不足，合理地控制工程成本。
IEC61508/IEC615ll标准是以安全生命周期为架构的。SIS的整个安全生命周期可分为分析、工程实施及操作维护三个阶段。在分析阶段，要辨识工艺过程的潜在危险，并对其后果和可能性进行分析，以便确定过程风险及必要的风险降低要求。工程实施阶段主要完成SIS的工程设计、仪表选型，安全逻辑控制器的硬件配置、软件组态以及系统集成，完成操作和维护人员的培训，完成SIS的安装和调试，以及SIS的安全验证。操作维护阶段在整个安全生命周期中时间区间最长，包括操作和维护、修改，和SIS的停用。
目前，欧洲、中东、非洲是最安全系统最大的市场，其次是亚洲和北美，北美市场正在缩小，而中国和印度的市场在迅速膨胀。大多数亚洲国家市场都欧洲市场增长快。
在SIS设计选型后，要根据可靠性数据和操作模式，对安全仪表功能的危险失效概率或危险失效频率进行计算，评定是否满足目标功能安全要求。这是保证必要的风险降低的重要环节。同时，在SIS运行后，日常维护、修改管理、周期性检验测试、功能安全审计等也是功能安全的核心工作。
五．结束语
如何在企业内部建立一种安全文化，这一点非常重要。在我国，功能安全还只是一个名词概念，尽管在工业控制领域有一定的推广，但是国内生产的电气仪表产品获得功能安全认证的还很少，尤其是作为安全仪表系统核心部件的逻辑运算器，目前尚无产品获得认证，这极不利于我国的国民经济发展和国家战略安全。建立功能安全管理体系的目的是明确整体的、E/E/PES的和软件的安全生命周期所有阶段的管理和技术活动;确定人员、部门、组织在各阶段活动中的角色和所肩负的责任。管理体系的建立可保障满足安全仪表系统所要求的安全完整性。也可以适当的编写生命周期各阶段相关文档，这样可以提供安全仪表系统在各个阶段所必须的信息。只有将安全问题落实，才能更好的促进我国经济的稳步发展以及我国的国家战略安全。
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工业仪表论文范文第6篇
[关键词]石油化工业自动化仪表及系统
中图分类号：TQ056；TE967 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0105-01
1 石油化工工业
石油化工工业是由化学工业发展而来，石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。
2 石油化工自动化
石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起，我国在引进、消化、吸收基础上，已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程，新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中，压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源，加上天然气原料增加因素，对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求，石化技术正出现新的突破，即出现第二代石化技术。
3 自动化仪表及系统
3.1 自动化仪表
自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。
①压力仪表压力范围为负压到 300MPa（高压聚乙烯反应器）压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达 0.1 级。
②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。
③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。
④流量仪表如今所说的流量，不是一般的流速，是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量（流量积算仪）。
3.2 其他仪表
3.2.1 分析仪和在线过程分析仪
从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看，排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油，石化行业开始进入生产阶段，它以DCS为基础，可以是独立的，也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术，软测量技术有关，多采用测控与PID串级控制相结合方式等。
目前在炼油厂中，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等，使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。
3.2.2 执行器
由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器，少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常用的，另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构（阀）由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。
3.3 控制和安全系统
①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制，或称反馈控制、回路控制，仍然以 PID 调节为基础，功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接，自动补偿、自动跟踪、无扰切换，多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控，从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化，实现生产指标、节能指标，保证环保运行，完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。
②智能控制和优化在现代控制论的推动下，各种智能化算法应运而生，其中除智能 PID 控制器外，多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。
③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室，而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，以鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。
④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因，安全性要求日益提高，由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业已经不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统（FGS）、转动设备管理系统（MMS）；特别是压缩机组综合控制系统（ITCC，因其防喘振而特殊）等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统（SIS），正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下，不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案，它连续在线运行，当侦测任何不安全过程事件时，能够立即采取行动，以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级（SIL）等，正确选用 SIS（或直接称 ESD）系统。
结语
近几年来，我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能，影响了控制网络的体系结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富。
参考文献
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工业仪表论文范文第7篇
[关键词]冶金；自动化；仪表；发展；工业
中图分类号：F407.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0387-01
在中国经济迅速发展的今天，来自国内外的各个企业对中国冶金企业的冲击和竞争越来越激烈，如何在这样复杂的国际环境和国内环境中争得一席之地，怎样提高自身企业的冶金水平，未来冶金行业的发展方向在哪里等等，这些问题都已经迫在眉睫。作为冶金技术中占据举足轻重位置的自动化技术已经成为各大企业竞相角逐的重要领域，冶金行业的未来也必须依靠冶金行业技术创新能力的增强，依靠冶金自动化的发展进步。故而自控仪表的发展和在冶金工业中的使用，也体现了冶金技术水平的高低，为冶金行业的发展注入了动力。本文冶金论文就自控仪表在冶金工业的重要性进行了详细的讨论叙述。
一、目前冶金行业中的自控仪表的应用程度
自古我过在冶金领域就具有领先地位，然而由于我国工业革命时间较晚，加之断代时间长，更重要的是现代冶金工业中自动化的广泛应用，使得我国的冶金工业，与之国外企业竞争力逐年下降的趋势。我国自控仪表在冶金工业中已经广泛使用，然而在自控仪表的使用中依然存在着一些问题，如操作人员同时监控几个区域，导致工作过于繁重，维修人员难以维修国外生产的自控仪表等等，现将存在的主要问题做如下陈述：
（一）是发展自主创新的自控仪表有所限制
首先，在自控设计中，我们经常由于自控仪表本身存在的一些问题，给仪表的寻永和自控系统的设计都带来了重重的麻烦，虽然这些问题都是可以解决的，但是由于这些问题的存在，在时机的应用中给生产带来了一些不安全的因素，而且阻碍了很多自控仪表的应用。由于，自控仪表的设计和制造，需要企业有一定的投入，尤其在研发方面投入较产出高，而且收益不明显，研发时间较长，研发人才缺乏等等原因，再加之国外水平较高，技术较成熟，不需要企业大量投入，只需引进技术，培训人力。所以国内企业大多选择国外的自控仪表，对中小企业来说，选择国外企业的自控仪表对企业的快速发展壮大有这积极的意义，然而在企业的长期展望和大型企业增强国际竞争力等方面来说，自主创新是必然道路，依靠国外企业的时代必然要结束。
（二）是自控仪表改革中的问题
如上所述，由于我国的工业革命时间较晚，加之我国有大量的廉价劳动力，这就对我国冶金业企业对自控仪表的改革形成了阻碍。自控仪表在实现全自动操作，减少人工操作环节等方面有着重要的地位，然而改革前期，对企业而言，更换自控仪表等，需要大量资金投入，而当时的政企不分家的中国冶金企业来说，改革是需要层层审批，专家反复论证，政府决策者支持的。而对企业工人而言，自控仪表的使用必然导致大量的人力被机械所代替，工人面临下岗的危险。所以，企业和企业工人在客观的和主观的因素影响下都部愿意进行改革，就导致自控仪表的改革步履艰难现象。
（三）是企业对自控仪表的重视程度不够
在中国还未加入WTO之前，中国冶金企业可以说自视甚高，国内竞争压力校，国内大型的冶金企业基本为国企，故而，企业领导者对企业的发展和行业的创新没有足够的认识，对自控仪表的使用只能是在国外参观而实际工作中并不应用。这导致了中国冶金工业的长期不进步，和国外企业的竞争力逐年拉大。
（四）是在实际工作需要操作和维修仪表的人员较少
事实上，自控仪表在实际的冶金应用中遇到的最大的问题便是人才短缺，企业在改革初期，大量的输出人力到国外学习，但是，由于企业使用的是国外的自控仪表，所以导致很多维修操作人员的语言文字障碍，需要维修人员不仅懂得使用和维修，而且懂得自控仪表的生产国的语言文字，使得很多企业不得不聘请外国人员长期驻国内，导致人力投入过大。
二、自控仪表在冶金工业中的应用
在中国改革开放和加入WTO以后，自控仪表已经在冶金工业中得到广泛的应用，国内企业越来越重视自控仪表的使用，大多数有实力的冶金企业组织人力，物理成立专门的自控仪表研发部门，而且有些企业已经在研发方面取得了可喜的成绩，越来越多的企业在使用自控仪表中的到越来越多的实惠。企业也在这种实惠中体会到自控仪表的重要性，对次本文分几方面叙述如下：
（1）是学术界对自控仪表的发展的期望很高，中国加入WTO以后，不仅国内企业与国外企业间的合作加多，而且学术方面国内也和国外有了更多的交流和学习。在自动化控制仪表方面，国内有更多的专家支持企业加快自动化的脚步，不仅在理论学术上指导企业改革发展，并且在实践中能够给予更多的帮助。在学术方面的成长也带动了我国自动化人才的培养和发展，国内高校自控仪表应用研发型人才的培养也的到了改善，涌现出一片自动化热，有很多企业单独成立了自控仪表部门，负责研发和指导使用自控仪表。
（2）是企业对自主创新的积极性很高。随着现代企业的发展，市场经济的瞬息万变，冶金工业也不能不再只停留在对企业的简单管理控制上，而是要加强自身的独立的发展体系，而这种宏伟的目标并非朝夕所成，这需要大量的时间的考验，和资金的投入。在冶金企业自动化改革后，企业生产力得到大幅度提升，企业效益蒸蒸日上，各大企业也将创新自控仪表当作发展目标，并且取得了可喜的成绩。但是大量的资金投入对企业将有一定的回报风险，所以我们应该将创新的工作价值化，以创新带动发展，使其更加经济高效，为企业提供全方位的服务。而企业自控部门的职能定位的改变，主要体现在两个方面：1）原有的引进理念的变化。去除掉我们内心的拿来主义，树立自主创新的一时，把创新发展的关注点从企业内部移到企业的整体发展上来。2）明确创新发展的目标。创新理念的的改变也可以从侧面促使企业或个人增强责任感，为企业创造更高的经济效益，自控仪表的研发也不可忽视对成本的控制，在投入与产出之间形成良好的经济性，自控仪表的使用加之更加接近企业本身的价值链。
（3）是政府对企业改革的支持。有意识的培养一些创新型的企业。鼓励自控仪表企业的研发，给予政策的支持。在使用自控仪表的过程中我们应当积累更多的经验，与好的企业进行联合，技术交流，为企业生存增加筹码。
三、结语
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工业仪表论文范文第9篇
关键词：检测仪表 分类 检测误差
通过测量可以得到被测量量的测量值，然而测量目的还未全部达到，为了准确地获取表征对象特征的定量信息，还要对实验结果进行数据处理与误差分析、估计结果的可靠性等，以便为保证安全生产检测技术涉及的内容非常广泛，包括被检测信息的获取、转换、显示以及测量数据的处理等技术。随着科学技术的不断进步，特别是随着微电子技术、计算机技术等高新科技的发展以及新材料、新工艺的不断涌现，检测技术也在不断发展。
检测仪表作为人类认识客观世界的重要手段和工具，应用领域十分广泛，工业过程是其最重要的应用领域之一。工业过程检测具有如下特点：
(1)被测对象形态多样 有气态、液态、固态介质及其混合体，也有的被测对象具有特殊性质(如强腐蚀、强辐射、高温、高压、深冷、真空、高粘度、高速运动等)。
(2)被测参数性质多样 有温度、压力、流量、物位等热工量，也有各种机械量、电工量、化学员、生物量，还有某些工业过程要求检测的特殊参数(如纸浆的打浆度、浓度、白度、硬度、得率、黑液波美度等)。
(3)被测变量的变化范围宽 如被测温度可以是l000℃以上的高温，也可以是0℃以下的低温甚至超低温。
(4)检测方式多种多样 既有离线检测，又有在线检测；既有单参数检测，又有多参数同时检测；还有每隔一段时间对不同参数的巡回检测；等等。
(5)检测环境比较恶贫 在工业生产过程中，存在着许多不利于检测的影响因素，如电源电压波动，温度、压力变化，以及在工作现场存在水汽、烟雾、粉尘、辐射、振动等。因此要求检测仪表具有较强的抗干扰能力和相应的防护措施。
针对工业过程检测的上述特点，要求检测仪表不但具有良好的静态特性和动态特性，而且要对不同的被测对象和测量要求采用不同的测量原理和测量手段。因此，检测仪表的种类繁多，而且为了适应工业过程对检测技术提出的新要求，还将有各式各样的新型仪表不断涌现。
检测仪表是能确定所感受的被测变量大小的仪表。它可以是传感器、变送器和自身兼有检出元件和显示装置的仪表。传感器件是能接受被测信息，并按一定规律将其转换成同种或别种性质的输出变量的仪表。输出为标准信号的传感器称为变送器。所谓标准信号，是指变化范围的上下限已经标淮化的信号(例如，4-20mA DC，20一100 kPa等)。
检测仪表可按下述方法进行分类：
(1)按被测量分类 可分为温度检测仪表、压力检测仪表、流量检测仪表、物位检测仪表、机械量检测仪表以及过程分析仪表等。
(2)按测量原理分类 如电容式、电磁式、压电式、光电式、超声波式、核辐射式检测仪表等。
(3)按输出信号分类 可分为输出模拟信号的模拟式仪表、输出数字信号的数字式仪表，以及输出开关信号的检测开关(如振动式物位开关、接近开关)等。
(4)按结构和功能特点分类 按照测量结果是否就地显示，分为测量与显示功能集于一身的一体化仪表和将测量结果转换为标准输出信号并远传至控制室集中显示的单元组合仪表；按照仪表是否含有微处理器，分为不带有微处理器的常规仪表和以微处理器为核心的微机化仪表。后者的集成度越来越高，功能越来越强，有的已具有一定的人工智能，常被称为智能化仪表。目前，有的仪表供应商又推出了"虚拟仪器"的概念。所谓"虚拟仪器"是在标准计算机的基础上加一组软件或(和)硬件，使用者操作这合计算机，即可充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪表的功能。这套以软件为主体的系统能够享用普通计算机的各种计算、显示和通信功能。在基本硬件确定之后，就可以通过改变软件的方法来适应不同的需求，实现不同的功能。虚拟仪器彻底打破了传统仪表只能由生产厂家定义，用户无法改变的局面。用户可以自己设计、自己定义，通过软件的改变来更新自己的仪表或检测系统，改变传统仪表功能单一或有些功能用不上的缺陷，从而节省开发、维护费用，减少开发专用检测系统的时间。
不同类型检测仪表的构成方式不尽相同，其组成环节也不完全一样。通常，检测仪表由原始敏感环节(传感器或检出元件)、变量转换与控制环节、数据传输环节、显示环节、数据处理环节等诸环节组成。检测仪表内各组成环节，可以构成一个开环测量系统，也可以构成闭环测量系统。开环测量系统是由一系列环节串联而成，其特点是信号只沿着从输入到输出的一个方向(正向)流动。一般较常见的检测仪表大多为开环测星系统。闭环测量系统的构成方式其特点是除了信号传输的正向通路外，还有一个反馈回路。在采用零值法进行测量的自动平衡式显示仪表中，各组成环节即构成--个闭环测量系统。
在测量过程中，测量误差按其产生的原因不同，可以分为三类。
1、系统误差
在同一条件下，多次测量同一被测参数时，测量结果的误差大小与符号均保持不变或在条件变化时按某一确定规律变化的误差。它是由于测量过程中仪表使用不当或测量时外界条件变化等原因所引起的。
必须指出，单纯地增加测量次数是无法减少系统误差对测量结果的影响，但在找出产生误差的原因之后，便可通过对测量结果引入适当的修正值而加以消除。系统误差决定测量结果的准确性。
2、随机误差
在相同条件下，对某一参数进行重复测量时、测量结果的误差大小与符号均不固定，且无一定规律的误差。产生随机误差的原因很复杂，是由许多微小变化的复杂因素共同作用的结果所致。
对单次测量来说，随机误差是没有任何规律的，既不可预测，也无法控制，但对于一系列重复测量结果来说，它的分布服从统计规律。因此，可以取多次测量结果的算术平均值作为最终的测量结果，以算术平均佰均方根误差的2-3倍作为随机误差的置信区间，相应的概率作为置信概率，可减小误差对测显结果的影响。随机误差决定测量结果的精密度。
3、疏忽误差
测量结果显著偏离被测量的实际值所对应的误差。产生的主要原因是由于工作人员在读取或记录测量数据时的疏忽大意所造成的，带有这类误差的测量结果毫无意义，因此应加强责任心，细心工作，避免发生这类误差。
任何测量都存在误差，仪表检测也无法避免，因此，在实际工作中，工作人员要做到按规章制度来操作仪表，增强责任心，做到多次测量，发现问题及时解决。
参考文献：
[1]李正军 计算机控制系统 2005
[2]王再英;刘淮霞;静 过程控制系统与仪表 2006
[3]董朝轶 煤样燃点检测仪表温度控制系统的设计与研究 2002
[4]刘川来;杨朋飞;宁通 基于Dahlin_Smith预估补偿的常压加热炉温度控制系统 2009(02)
[5]林裕安 浮选自动控制在凡口铅锌矿的研究与应用 [期刊论文] -有色金属(选矿部分)2001(03)
工业仪表论文范文第10篇
关键词：教学；演讲；设计；辩论；实物制作
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0079-02
《人机工程与造型设计》是一门介绍人机工程学的基本理论和造型设计相关知识的课程，也是一门将技术与艺术紧密结合的课程[1]。人机工程与造型设计是作为一种新的产品设计观和方法论而兴起和存在的，是探讨如何应用各种先进技术，达到产品科学与艺术的高度统一，它不同于传统的工程设计，也不同于一般的艺术设计，而具有多学科相互渗透、交融的特点
人机工程与造型设计是一门多学科综合的边缘学科。人机工程学研究的主要内容就是“人―机―环境”系统，人机工程学既研究人、机、环境每个子系统的属性，又研究人机系统的整体结构及其属性。力求达到“人”尽其力，“机”尽其用，“环境”尽其美，使整个系统安全、高效，且对人有较高的舒适度和生命保障功能，最终达到系统综合使用效能最高[2]。造型设计主要以各种产品为表现对象，在满足产品物质功能的前提下，用艺术手段创造出实用、经济、美观的产品，造型设计必须满足实用要求的物质功能和审美要求的精神功能两方面的要求[3]。人机工程与造型设计包括设计生理学和心理学基础、人体测量学、工业造型设计的美学基础、形态设计、色彩设计等丰富的内容，通过人机工程与造型设计课程的学习，可使学生了解人机工程与造型设计的基本设计原理与方法，提高设计素养。本课程的特点是基本理论知识点涉及面广、分布较散，内容相互关联较少，学生容易看懂，深入理解则有难度。如采用传统的教学方式，则不易引起学生的兴趣，不利于培养学生的自学能力、动手能力。而应采取灵活的教学方式，对教学思路、教学内容、教学方法和教学手段进行改革。已有学者在相应的教学方法改革上进行了有益尝试。作者在教学中把相关知识和理论与实际情况相结合，将老师为主变为师生并重的教学方式，把学生的创造性、主观能动性和好胜心结合到教学中，发挥学生的积极性，旨在加深学生的理解，开阔思路，培养学生的综合能力。
一、论文演讲
设计生理学与心理学基础这一章包括人的神经系统结构与功能、人对信息的处理、人的感觉和知觉特性、视觉功能与特征、听觉机能与特征、心理因素等内容，这些内容里的神经系统结构、人对信息的处理、记忆、遗忘等内容与我们的日常学习有较大关系，对指导如何正确进行学习有重大作用。在进行生理学与心理学基础教学时，布置学生撰写“根据生理学与心理学知识谈如何学习”的小论文，要求学生们根据学到的生理学和心理学知识谈如何学习得快，如何记得牢，如何提高效率，用所学知识指导日常学习。很多同学在教材知识的基础上又查阅大量资料，并结合自己的经验，认真撰写论文，分别从身体健康、记忆、复习、遗忘等不同方面对学习的作用和影响进行了论述，谈了各种不同学科的正确的学习方法。老师把其中有特色的论文挑选出来，让学生在课堂上进行交流演讲，各自介绍自己的好的学习方法和建议，每位同学演讲结束后，由下面的学生提问，演讲者解答。课堂上气氛热烈，一些平时上课总是坐在教室后排听讲的同学也大胆地演说，并能恰当地回答其他同学提出的问题，教学效果较好。课后有的同学说以前只知道认真学习、努力学习，对如何正确地学习、学习的方法与技巧等知之甚少，通过知识学习和论文演讲获益非浅。通过让学生演讲和相互提问，锻炼了学生的自我表现能力和演说口语表达能力，加深了对相关教学内容的理解。
二、设计仪表
仪表是显示装置中使用最多的一类视觉显示器，仪表的大小、颜色、刻度、指针、外形等对仪表的正常发挥作用有重要的影响，根据不同的使用人群和不同的使用环境，设计相应的仪表，在讲解仪表设计的基本原理后，必须让学生实际设计，以便把理论和实际结合起来，每个学生根据自己的体会、生活经历等设计不同风格、式样的仪表，在设计完仪表后，组织学生交流，每人介绍自己设计的思路、意义、作用和使用环境等。通过交流，同学开阔了设计思路，加深了对仪表作用原理的理解，之后再进行第二轮仪表设计，大家对仪表的设计有深刻的理解和印象。仪表是大家经常见到的一种常用的设备，看似简单，但真正开始设计，才能发现其中需要解决的各种尺寸关系、颜色配比问题，通过两轮设计学生在绘图、配色、比例关系、美学素养等方面有提高，体会出仪表设计中的奥妙。
三、正反方辩论
在工业造型设计的美学基础教学时，涉及比例与尺度、对称与均衡、稳定与轻巧、节奏与韵律、统一与变化、主从与重点、调和与对比、过渡与呼应、比拟与联想、单纯与和谐等十个既对立又统一的概念，这些概念有的每一对概念既相互关联近似，又有很大差异，短时间理解和记忆有一定难度，为此每一对概念请两个同学结合自己的经历和体会，谈其中一个概念的优点、用途等，相互辩论，如两个同学辩论调和与对比，一个同学认为设计中应多采用调和的表现方法，另一个则认为在设计中采用对比的方法能带来视觉冲击，给人留下深刻印象，经过这样的热烈辩论，大家对这些概念理解深刻、记忆牢固。在课堂上辩论让学生在相互争论中及时找出辩论对方论点中的漏洞和逻辑错误，把自己的观点有条理地展现给大家，提高了思维敏捷能力和逻辑分析判断能力。
四、实物制作
构成是形态设计中的重要内容，构成包括平面构成、立体构成和色彩构成。构成是研究物质世界形态要素及其组合规律的科学。它不以客观物象为模特进行写生，而是从造型要素入手，把客观物象分解为点、线、面、体，然后按照一定的秩序重新组合，构成一新的形态。构成与设计是有区别的。构成研究的内容是涉及各个艺术门类之间的、相互关联的形态因素，从整个设计领域中抽取出来，专门研究它的视觉效果和造型特点，从而做到科学、系统、全面地掌握形态。构成能为设计提供广泛的发展基础。构成的构思不完全依赖于设计师的灵感，而是把灵感和严密的逻辑思维结合起来，通过逻辑推理，并结合美学、工艺、材料等因素，确定最后方案。构成是包括技术、材料在内的综合训练。在构成过程中须结合技术和材料考虑造型的可能性。因此，作为设计师来讲，不仅要掌握造型规律，且要了解或掌握技术、材料等方面的知识和技能。构成的特点和技能必须通过实际的设计和制作才能深刻理解和掌握。布置学生制作实物，学生利用一切可以利用的材料，如纸张、木板、一次性筷子、易拉罐和矿泉水瓶等进行构成制作，包括平面的、立体的，所有的制作带到教室展示交流，并评选最佳作品，取得较好的效果。通过实物制作，动手能力得到锻炼，制作的作品形态各异，丰富多彩。
通过对《人机工程与造型设计》教学方式的改革，改变了老师讲、学生听的传统教学模式，采用学生演讲、设计、辩论、实物制作等教学方法，学生对教学内容的理解和掌握有较大的提高，表达能力、逻辑分析能力、思维敏捷水平、动手能力得到加强提高，培养了学生的综合能力，取得较好的教学效果。
参考文献：
[1]左春柽，杨斌宇，王晓峰，等.人机工程与造型设计[M].北京：化学工业出版社，2007：12-13.
[2]闫朝华.人机工程学课程教学改革的研究与实践[J].合肥学院学报（社会科学版），2008，（7）：11-116.