自動化儀表

自動化儀表

自動化儀表由若干自動化元件構成的,具有較完善功能的自動化技術工具。它一般同時具有數種功能,如測量、顯示、記錄或測量、控制、報警等。自動化儀表本身是一個系統,又是整個自動化系統中的一個子系統。自動化儀表是一種“信息機器”,其主要功能是信息形式的轉換,將輸入信號轉換成輸出信號。信號可以按時間域或頻率域表達,信號的傳輸則可調製成連續的模擬量或斷續的數字量形式。

基本信息

發展趨勢

自動化儀表發展趨勢是:①、控制目標由實現過程工藝參數的穩定運行發展為以最優質量為指標的最優控制。
②、控制方法由模擬的反饋控制發展為數字式的開環預測控制;由傳統的手動定值調節器、PID調節器以及各種順序控制裝置,發展為以微型機構成的數字調節器和自適應調節器。

自動化儀表自動化儀表

自動化技術的發展趨勢是系統化、柔性化、集成化和智慧型化。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統製造等行業的技術水平和市場競爭力,它與光電子、計算機信息技術的融合和創新,不斷創造和形成新的行業經濟成長點,同時不斷提供新的行業發展的管理戰略哲理

並行工程(CE)、敏捷製造(AM)等。數控技術趨於模組化、網路化、多媒體和智慧型化;CAD/CAM系統面向產品的整個生命周期;自動控制內容發展到對產品質量的線上監測與控制,設備運行狀態的動態監測、診斷和事故處理、生產狀態的監控和設備之間的協調控制與連鎖保護,以及廠級管理決策與控制等;系統網路普遍以通用計算機網路為基礎;自動化控制產品正向著成套化、系列化、多品種方向發展;以自動控制技術、數據通信技術、圖象顯示技術為一體的綜合性系統裝置成為國外工業過程控制的主導產品,現場匯流排成為自動化控制技術發展的第一熱點;可程式控制器(PLC)與工業控制系統(DCS)的實現功能越來越接近,價格也逐步接近,目前國外自動控制與儀器儀表領域的前沿廠商已推出了類似PCS(Process Control System)的產品。

市場

當前自動化儀表的技術發展特點和趨勢是在數位化、智慧型化和網路化技術的支持下實現高可靠性、高性能和高適用性。高可靠性是指國外產品一直不斷在提高產品設計製造的可靠性。有的產品保修期已經延長到10年以上,最近還有的企業甚至提出了產品全生命周期保修的概念。另一方面,通過智慧型化和現場匯流排網路技術,即使產品出現故障,也可以迅速判斷故障地點和性質,並可以實施前瞻性維護。與採用了新型檢測技術和數字補償技術,測量精度和穩定性能得到大幅度的提高。通過智慧型化技術和現場匯流排技術,功能也大大豐富。能夠實現運算功能、控制功能、補償功能、診斷功能和通訊功能。
《中國自動化儀表市場深度評估與發展前景預測報告產業》 共十二章。首先介紹了自動化儀表行業概述、中國自動化儀表行業運行環境等,接著分析了中國自動化儀表行業運行的現狀,然後介紹了中國自動化儀表行業市場競爭格局。隨後,報告對中國自動化儀表做了重點企業經營狀況分析,最後分析了中國自動化儀表行業發展前景與投資預測。

分類

自動化儀表自動化儀表

自動化儀表分類方法很多,根據不同原則可以進行相應的分類。例如按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;隨著微處理機的蓬勃好燕尾服,根據儀表有否引入微處理機(器)又可分為智慧型儀表與非智慧型儀表。根據儀表信號的形式可分為模似儀表數字儀表

組成

顯示儀表根據記錄和指示、模擬與數字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和列印記錄。

自動化儀表自動化儀表

調節儀表可是以分為基地式調節儀表和單元組合式調節儀表。由於微處理機引入,又有可程式調節器與固定程式調節器之分。

執行器由執行機構和調節閥兩部分組成。執行機構按能源劃分有氣動執行器、電動執行器和液動執行器,按結構形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執行機構。調節閥根據其結構特噗和流量特性不同進行分類,按結構特點分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心鏇轉、套筒(籠式)、閥體分離等,按流量特性分為直線、對數(等面分比)、拋物線、快開等。

這類分類方法相對比較合理,儀表覆蓋面也比較廣,但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸併。

特點

現代工業企業中的控制系統將向著智慧型化、匯流排化、網路化、一體化的方向發展。自動智慧型化儀表越來越廣泛的套用在各個領域。高度發展的現代自動控制技術在各行各業中的運用,必然帶來更高、更好得到發展。
1、智慧型化
現代自動化儀表的智慧型化是指採用大規模積體電路技術、微處理器技術、接口通信技術,利用嵌入式軟體協調內部操作,使儀表具有智慧型化處理的功能,不但大大提升了儀表性能,而且便於信息溝通,還可通過網路組成新型的、開放式的測控系統。
2、匯流排化
過程控制系統自動化中的現場設備通常稱為現場儀表。現場儀表主要有變送器,執行器,線上分析儀表及其它檢測儀表。現場匯流排技術的廣泛套用,使組建集中和分散式測試系統變得更為容易。
3、網路化
現場匯流排技術採用計算機數位化通信技術,使自動控制系統與現場設備加入工廠信息網路,成為企業信息網路底層,可使智慧型儀表的作用得以充分發揮。隨著工業信息網路技術的發展,以網路結構體系為主要特徵的新型自動化儀表。
4、開放性
測控儀器越來越多採用以Windows/CE、Linux、VxWorks等嵌入式作業系統為系統軟體核心和高性能微處理器為硬體系統核心的嵌入式系統技術,未來的儀器儀表和計算機的聯繫也將會日趨緊密,自動化應當具備計算機的所有接口,如USB接口、印表機接口、區域網路網路接口等,測量的數據也應通過USB接口存儲在可移動存儲設備中。齊備的接口可連線多種現場測控儀表或執行器設備,在過程控制系統主機的支持下,通過網路形成具有特定功能的測控系統,實現了多種智慧型化現場測控設備的開放式互連繫統。

儀器儀表

儀器儀表(instrumentation)是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬於儀器儀表。廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞和數據處理等功能,例如用

自動化儀表電器設備自動化檢測儀
於工業生產過程自動控制中的氣動調節儀表,和電動調節儀表,以及集散型儀表控制系統也皆屬於儀器儀表。

儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物,而顯微鏡望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計等儀器儀表,可以改善和擴展人的這些官能;另外,有些儀器儀表如磁強計、射線計數計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量;還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數,如高速照相機計算機等。
發展歷史
儀器儀表發展已有悠久的歷史。據《韓非子•有度》記載,中國在戰國時期已有了利用天然磁鐵製成的指南儀器,稱為司南。古代的儀器在很長的歷史時期中多屬用以定向、計時或供度量衡用的簡單儀器。

17~18世紀,歐洲的一些物理學家開始利用電流與磁場作用力的原理製成簡單的檢流計;利用光學透鏡製成的望遠鏡,奠定了電學和光學儀器的基礎。其它一些用於測量和觀察的各種儀器也遂逐漸得到了發展。19世紀到20世紀,工業革命和現代化大規模生產促進了新學科和新技術的發展,後來又出現了電子計算機和空間技術等,儀器儀表因而也得到迅速的發展。現代儀器儀表已成為測量、控制和實現自動化必不可少的技術工具。
分類

儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,品種繁多,使用廣泛,而且不斷更新,有多種分類方法。按使用目的和用途來分,主要有量具量儀、汽車儀表、拖拉機儀表、船用儀表、航空儀表、導航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、載波微波測試儀器、地質勘探測試儀器、建

自動化儀表工業自動化儀表
材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計時儀器、農業測試儀器、商業測試儀器、教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。

屬於機械工業產品的儀器儀表有工業自動化儀表、電工儀器儀表、光學儀器,分析儀器、實驗室儀器與裝置、材料試驗機、氣象晦洋儀器、電影機械、照相機械、複印縮微機械、儀器儀表元器件、儀器儀表材料、儀器儀表工藝裝備等十三類。它們通用性較強,批量較大,或為儀器儀表工業所必需的基礎。

各類儀器儀表按不同特徵,例如功能、檢測控制對象、結構、原理等還可再分為若干的小類或子類。如工業自動化儀表按功能可分為檢測儀表、顯示儀表、調節儀表和執行器等;其中檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表和機械量測量儀表等;溫度測量儀表按測量方式又分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表;接觸式測溫儀表又可分為熱電式、膨脹式、電阻式等。

其他各類儀器儀表的分類法大體類似,主要與發展過程、使用習慣和有關產品的分類有關。儀器儀表在分類方面尚無統一的標準,儀器儀表的命名也存在類似情況。

在現實實際工作中,我們經常將儀器儀表分為兩個大類:自動化儀表和攜帶型儀器儀表,自動化儀表指需要固定安裝在現場的儀表,也稱現場安裝儀器儀表或者

自動化儀表自動化儀表綜合校驗台
錶盤安裝儀器儀表,這類儀表需要和其他設備配套使用,以完成某一項或幾項功能;攜帶型儀器儀表是指單獨使用,有時也叫檢測儀器儀表,一般分台式和手持兩種。儀器儀表還有一種分類,叫一次儀表和二次儀表,一次儀表指感測器這類直接感觸被測信號的部分,二次儀表指放大、顯示、傳遞信號部分。
性能
衡量儀器儀表性能的主要技術指標有精確度、靈敏度、回響時間等。精確度表示儀表測量結果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示,例如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級等。0.1級表儀表總的誤差不超過±1.0%範圍。精確度等級數小,說明儀表的系統誤差和隨機誤差都小,也就是這種儀表精密。靈敏度表示當被測的量有一個很小的增量時與此增量引起儀表示值增量之比,它反映儀表能夠測量的最小被測量。回響時間是指儀表輸入一個階躍量時,其輸出由初始值第一次到達最終穩定值的時間間隔,一般規定以到達穩定值的95%時的時間為準。此外,還有重複性、線性度、滯環、死區、漂移等性能技術指標。
發展趨勢
科學技術的進步不斷對儀器儀表提出更高更新的要求。儀器儀表的發展趨勢是不斷利用新的工作原理和採用新材料及新的元器件,例如利用超音波、微波、射線、紅外線核磁共振、超導、雷射等原理和採用各種新型半導體敏感元件、積體電路、集成光路、光導纖維等元器件。其目的是實現儀器儀表的小型化,減輕重量、降低生產成本和更便於使用與維修等。另一重要的趨勢是通過微型計算機的使用來提高儀器儀表的性能,擔高儀器儀表本身自動化、智慧型化程度和數據處理能力。儀器儀表不僅供單項使用,而且可能過標準接口和數據通道與電子計算機結合起來,組成各種測試控制管理綜合系統,滿足更高的要求。

種類

中國儀器儀表商貿網是儀器儀表行業(B2B)電子商務的著名品牌,擁有世界最先進的線上建站與電子商務相結合的網上交易市場和商務交流社區。中國儀器儀表商貿網目前已在中國產品供應商和全球採購商之間建立起一條快捷方便的信息通道。作為供應商都希望自己的產品儘可能被人熟知,而作為採購商則希望了解儘可能多的生產供應商以便做出比較選擇。由於擁有巨大的商業信息資料庫,在全球快速發展的電子商務市場中,中國儀器儀表商貿網正全力為這些供應商和採購商建立聯繫、提供機會。中國儀器儀表商貿網的目標是建立中國企業和外商及中國企業之間的互動交易平台,與中國企業攜手把中國產品推向世界,為它們尋找更多的商業機會。
中國儀器儀表商貿網關注中國企業特別是眾多中小企業的發展,我們相信,只有在中小企業都全面發展的基礎上全球經濟才能更健康地成長。
1、溫度儀表 玻璃溫度計 雙金屬溫度計 壓力式溫度

自動化儀表自動化儀表
計 熱電偶 熱電阻 非接觸式溫度計 溫度控制(調節)器 溫度變送器 溫度校驗儀表 溫度感測器 溫度測試儀
2、壓力儀表
壓力計 壓力表 壓力變送器 差壓變送器 壓力校驗儀表 減壓器 胎壓計 氣壓自動調節控制儀器 液壓自動調節控制儀器 壓力感測器
3、流量儀表
流量計流量感測器 流量變送器 水錶 煤氣表 液位變送器 液位繼電器 液位計 油表 水位計 液位控制器 計量儀
4、電工儀器儀表
電流表電壓表 電流功率頻率表 電流分配 測
自動化儀表自動化儀表
電筆 斷路器開關 接觸器 繼電器 接線端子 調壓器
電壓監測儀 智慧型電力監測儀 穩壓器 兆歐表 鉗形表 萬用表 電量變送器 電流變送器 鎮流器
整流器
5、電子測量儀器
LCR測量儀 物位儀 粘度計 示波器 信號發生器
6、分析儀器 色譜儀 色譜配件 光度計 水分測定儀 天平 熱學式分析儀器 射線式分析儀器 波譜儀 物理特性分析儀器 攝影儀器 頻譜分析儀
7、光學儀器
光度計 折射儀 濾光片,濾色片 稜鏡,透鏡 分光儀 色差計 光電子,雷射儀器 顯微鏡望遠鏡
放大鏡 經緯儀 水準儀 光譜儀
8、工業自動化儀表
控制系統 調節儀器 多功能儀器 加熱設備
自動化儀表自動控制顯示器
繞線機 裝置 智慧型儀表 安全柵 變頻器 模組
無紙記錄儀 探頭 放大器 加速度感測器 測速感測器 位移感測器轉速感測器 電流感測器
張力感測器
9、實驗儀器
天平儀器 恆溫實驗設備 真空測量儀器 熱量計 培養箱 恆溫箱 腐蝕試驗箱 硬度計 乾燥箱
烘箱 振盪器 攪拌器 離心機 水(油)浴鍋 恆溫水箱

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