化工電氣和化工儀表（第四版）
所屬類別
科技 >> 化工 >> 化工生產管理
作者：莊紹君、陳雲明 主編
出版日期：2012年8月 書號：978-7-122-14288-7
開本：32 裝幀：平 版次：4版1次 頁數：440頁
本書是化工工人中級技術培訓教材(第四版)的一個分冊。全書分化工電氣和化工儀表兩篇，主要內容為電磁感應、交流電路、工業電子學基礎知識、電氣照明、變壓器、交流電動機、三相交流電動機的控制、電熱設備、電氣測量指示儀表、化工企業供電、電氣安全、化工自動化基本知識、化工生產過程參數檢測及儀表、對象特性、控制規律和調節器、調節閥、簡單控制系統、複雜控制系統、計算機控制系統、自動信號報警與連鎖保護系統、旋轉機械狀態監測系統等內容。
本書可供化工中級技術工人培訓之用，也可供操作工和中、初級技術工人自學，還可供電氣和儀表專業的相關人員閱讀。
目錄
第一篇化工電氣
第一章電磁感應1
第一節電流的磁場1
一、電流產生的磁場1
二、右手螺旋定則2
第二節描述磁場的幾個物理量3
一、磁通量3
二、磁感應強度3
三、導磁係數（導磁率）4
四、磁場強度4
第三節鐵磁材料及其用途5
第四節磁場對載流導體的作用力7
第五節電磁感應8
一、電磁感應現象8
二、楞次定律及套用9
三、法拉第電磁感應定律10
第六節自感、互感、渦流10
一、自感現象10
二、互感11
三、渦流12
第二章交流電路13
第一節正弦交流電的產生13
一、交流電和正弦交流電13
二、正弦交流電的產生13
第二節正弦交流電的幾個基本物理量15
一、正弦量及其三要素15
二、瞬時值、最大值和有效值15
三、周期、頻率和角頻率16
四、初相、相位、相位差16
五、正弦量的表示法17
第三節幾種簡單參數的交流電路18
一、純電阻電路18
二、純電感電路20
三、純電容電路21
四、交流電路中的功率24
第四節電阻和電感串並聯26
第五節三相交流電路27
一、三相交流電動勢的產生和表示法27
二、三相電源繞組的連線29
三、三相電路中負載的連線31
四、三相功率33
第三章工業電子學基礎知識34
第一節半導體材料及其導電特性34
一、半導體材料鍺和矽的導電特性34
二、PN結的單嚮導電性35
第二節二極體和直流電源36
一、半導體二極體的結構和特性36
二、二極體的參數37
三、二極體整流的工作原理38
四、直流電源38
第三節三極體和交流放大電路40
一、半導體三極體的結構和類型40
二、三極體的電流放大作用41
三、三極體的特性曲線42
四、三極體的各種工作狀態45
五、單管交流放大電路46
六、多級放大器48
第四節場效應管和可控矽49
一、場效應管的結構和特徵49
二、可控矽和可控整流50
第五節脈衝數字電路51
一、概述51
二、三極體工作在開關狀態52
三、脈衝數字電路的工作原理及套用52
第四章電氣照明54
第一節電氣照明的一般知識54
一、電光源的分類及選擇54
二、照明種類55
三、照明及照度標準56
四、照明質量標準58
第二節照明燈具的選擇58
一、工廠燈具的型號意義58
二、燈具的特徵59
三、燈具的選擇60
第三節電氣照明的配電系統60
一、電氣照明的供電方式60
二、電壓選擇61
三、布線方式61
第四節電氣照明的控制線路62
一、白熾燈的控制線路62
二、日光燈的控制線路63
三、探照燈、碘鎢燈的控制線路65
四、高壓水銀燈(汞燈)65
五、高壓鈉燈的控制線路66
六、氙燈的控制線路66
第五節綠色新光源67
一、LED新光源67
二、無極燈70
第五章變壓器72
第一節概述72
一、變壓器的構造和銘牌數據72
二、單相變壓器的工作原理74
第二節三相變壓器77
第三節特殊用途的變壓器80
一、自耦變壓器80
二、儀用互感器80
三、電焊變壓器81
第六章交流電動機83
第一節概述83
一、交流電動機及類型83
二、交流電動機的構造83
三、旋轉磁場85
四、異步電動機工作原理87
第二節三相異步電動機88
一、轉差率88
二、轉子各參數與轉差率的關係89
三、三相異步電動機的電磁轉矩89
四、三相異步電動機的額定值91
第三節三相同步電動機91
第四節電動機的運行管理和維護94
一、電動機的運行管理94
二、電動機軸承的維護和潤滑95
第七章三相交流電動機的控制96
第一節低壓電器96
一、開關96
二、熔斷器98
三、交流接觸器98
四、按鈕98
五、熱繼電器99
第二節三相異步電動機開停的常見控制電路101
一、點動控制線路101
二、接觸器自鎖控制線路101
三、具有過載保護的自鎖控制線路102
四、按鈕連鎖的正反轉控制103
五、接觸器連鎖的正反轉控制103
六、限位控制105
七、自動循環控制105
第三節三相異步電動機的啟動105
一、全壓直接啟動106
二、降壓啟動106
三、軟啟動器啟動108
第四節三相異步電動機的調速108
一、變極調速108
二、改變轉差率調速109
三、變頻調速110
第八章電熱設備112
第一節概述112
第二節電阻爐113
一、結構113
二、爐襯115
三、爐子功率的確定116
四、加熱元件117
第三節感應爐120
一、概述120
二、無芯感應熔煉爐122
三、有芯感應熔煉爐123
四、感應爐工頻電源主迴路124
五、感應爐的導線126
第四節電伴熱126
第九章電氣測量指示儀表129
第一節概述129
一、儀表的分類129
二、儀表的級別129
三、電工儀表常用符號及其意義130
四、儀表的靈敏度及儀表常數132
第二節磁電系儀表132
一、磁電系儀表的原理與結構132
二、磁電系儀表的套用133
第三節電磁系儀表135
一、電磁系儀表的原理與結構135
二、電磁系儀表特點及套用136
三、電磁系鉗形表137
第四節電動系儀表138
一、原理與結構138
二、電動系儀表的特性與套用138
三、電動系功率表139
四、功率因數表140
第五節感應系儀表141
一、結構原理141
二、感應系儀表的特徵141
三、瓦時表141
第六節萬用表145
一、結構特點145
二、使用萬用表應注意的問題145
第十章化工企業供電147
第一節發電和輸電147
一、發電概述147
二、輸電概述148
第二節化工企業供電150
一、化工企業供電特點150
二、化工企業供電150
三、UPS153
第十一章電氣安全155
第一節人身觸電的危害及觸電方式155
一、電流對人體的危害155
二、人體電阻156
三、安全電壓157
四、觸電方式157
第二節絕緣、屏護和間距158
一、絕緣158
二、屏護161
三、間距161
第三節接地和接零166
一、接地和接零的類型、特點及作用166
二、接地裝置的選擇168
三、接地裝置的安裝169
第四節配電系統的接地制式171
一、TN系統171
二、 TT系統172
三、 IT系統173
第二篇化工儀表
第十二章化工自動化基本知識193
第一節化工自動控制系統的組成及分類193
一、化工生產過程的控制193
二、自動控制系統的組成195
三、自動控制系統的分類198
第二節自動控制系統的過渡過程及其質量指標198
一、系統的靜態、動態和干擾作用198
二、自動控制系統的過渡過程及其質量指標200
第三節化工自動化儀表簡介202
一、自動化儀表的分類202
二、常用的自動化儀表202
第十三章化工生產過程參數檢測及儀表204
第一節概述204
一、測量過程及測量誤差204
二、精度等級、變差和靈敏度205
三、檢測儀表的組成206
第二節溫度檢測及儀表206
一、概述206
二、常用測溫元件及變送器208
三、常用溫度顯示儀表215
四、溫度儀表的選擇及安裝227
第三節壓力檢測及儀表228
一、概述228
二、常用測壓方法及儀表229
三、壓力檢測儀表的選擇及安裝236
第四節流量檢測及儀表238
一、概述238
二、節流式流量計239
三、其他檢測方法簡介249
第五節物位檢測及儀表253
一、概述253
二、常用的液位檢測儀表254
三、其他物位計簡介260
第六節過程分析儀表262
一、概述262
二、熱導式分析器264
三、熱磁式氧分析器265
四、氧化鋯氧分析器266
五、工業電導儀278
六、 pH值測定儀279
七、紅外線氣體分析器282
八、工業氣相色譜儀284
第七節可燃氣體報警器和火災報警器286
一、有毒、可燃氣體報警器286
二、火災報警系統290
第十四章對象特性293
第一節概述293
第二節對象的動態特性曲線293
第三節描述對象特性的三個參數294
一、放大係數K及其對控制過程的影響294
二、時間常數T及其對控制過程的影響295
三、滯後時間τ及其對控制過程的影響296
第十五章控制規律和調節器299
第一節雙位調節299
第二節比例調節301
一、比例調節規律及其特點301
二、比例度304
三、比例度對調節過程的影響305
第三節比例積分調節306
一、積分作用的特點307
二、比例積分調節作用308
第四節比例微分調節310
一、微分調節規律的特點310
二、比例微分調節311
三、比例積分微分調節312
四、調節器簡介314
第十六章調節閥318
第一節氣動薄膜調節閥的特性及選型318
一、氣動薄膜調節閥結構和工作原理318
二、調節閥的主要類型319
三、調節閥的流通能力與流量特性322
四、調節閥的選擇325
第二節閥門定位器326
一、閥門定位器的工作原理326
二、閥門定位器的作用326
第三節電動調節閥327
一、電動調節閥概述327
二、電動調節閥結構及工作原理327
第十七章簡單控制系統329
第一節簡單控制系統的構成329
一、簡單控制系統的構成329
二、被控參數的選擇329
三、操作變數的選擇330
四、滯後對控制過程的影響330
五、調節器控制規律的選擇331
六、調節器參數的工程整定331
第二節簡單控制系統的投運333
一、投入運行前的準備工作333
二、控制系統的投運335
第三節常見化工單元的控制方案337
一、流量控制系統337
二、溫度控制系統338
三、精餾塔的控制339
第十八章複雜控制系統341
第一節串級系統341
一、概述341
二、串級控制系統構成342
三、串級控制系統特點344
四、調節器正、反作用的確定344
第二節其他複雜控制系統345
一、均勻控制系統345
二、比值控制系統346
三、三衝量控制系統347
第十九章計算機控制系統350
第一節計算機控制系統簡介350
一、概述350
二、計算機控制系統的構成350
三、計算機控制系統的分類352
第二節集散控制系統354
一、集散控制系統(DCS)的特點354
二、集散控制系統的構成355
第三節集散控制系統舉例359
一、美國霍尼韋爾（Honeywell）公司的TDC 3000系統359
二、美國霍尼韋爾公司的TPS系統361
三、日本橫河（Yokogawa)公司的CENTUM系統367
四、日本橫河公司的CS 3000系統370
第四節可程式邏輯控制器和緊急停車系統374
一、可程式邏輯控制器374
二、緊急停車系統376
第二十章自動信號報警與連鎖保護系統379
第一節概述379
一、自動信號報警系統的基本工作狀態380
二、自動信號連鎖圖常用符號380
第二節自動信號報警迴路與連鎖保護系統380
一、自動信號報警迴路380
二、連鎖保護迴路381
三、自動信號連鎖在生產過程中的套用381
第二十一章旋轉機械狀態監測系統386
一、旋轉機械狀態監測系統的基本概念386
二、乙烯裝置壓縮機機組採用Bently 3300監測系統簡介387
思考題390
習題414
習題解答425
三、日本橫河（Yokogawa)公司的CENTUM系統367
四、日本橫河公司的CS 3000系統370
第四節可程式邏輯控制器和緊急停車系統374
第二十章自動信號報警與連鎖保護系統379
第一節概述379
一、自動信號報警系統的基本工作狀態380
二、自動信號連鎖圖常用符號380
第二節自動信號報警迴路與連鎖保護系統380
一、自動信號報警迴路380
二、連鎖保護迴路381
三、自動信號連鎖在生產過程中的套用381
第二十一章旋轉機械狀態監測系統386
思考題390
習題414
習題解答425
