制漿造紙過程自動(dòng)測量與控制

1、1、自動(dòng)化：自動(dòng)化是指用傳輸機(jī)等機(jī)器代替人的體力勞動(dòng)，即機(jī)械化；是一門研究用機(jī)器 裝置對(duì)生產(chǎn)過程和其他過程進(jìn)行自動(dòng)控制和信息處理，以延伸和擴(kuò)展人的器官功能的綜合科 學(xué)技術(shù)。2、自動(dòng)控制理論發(fā)展三階段經(jīng)典控制理論階段、現(xiàn)代控制理論階段、智能控制理論階段。3、簡單控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：自動(dòng)控制系統(tǒng)是按照偏差信號(hào)e的大小進(jìn)行控制的。自動(dòng)控 制系統(tǒng)由封閉回路組成。簡單控制系統(tǒng)是負(fù)反饋的。4、控制系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)，三個(gè)特性：由衰減比決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性；由最大偏差、超調(diào)量 和殘余偏差決定系統(tǒng)的準(zhǔn)確性；由過渡過程時(shí)間決定系統(tǒng)的快速性。穩(wěn)定性排第一重要。5、一階對(duì)象典型數(shù)學(xué)模型里Tp表示時(shí)間常數(shù)，Kp表示靜態(tài)放大系數(shù)或者

2、對(duì)象放大系數(shù)。二階過程的數(shù)學(xué)模型里Tp表示振蕩周期，Kp表示放大系數(shù)，阻尼因子或者衰減系數(shù)。一階 對(duì)象是飛升曲線，二階對(duì)象是S形曲線。6、時(shí)間常數(shù)T物理意義：對(duì)象在階躍輸入作用下，被控變量一直保持初始的變化速度，達(dá) 到新的穩(wěn)定態(tài)值所需要的時(shí)間。7、T的大小對(duì)控制系統(tǒng)的影響：對(duì)控制通道而言，希望T盡量小，使被控變量變化比較快 捷，控制過程比較靈敏。但T過小時(shí)，穩(wěn)定性有所下降；而T太大時(shí)，控制過程又太緩慢， 所以，需根據(jù)實(shí)際情況考慮適中的T值。對(duì)擾動(dòng)通道而言，希望T越大越好，這相當(dāng)于對(duì)擾 動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波。這時(shí)階躍擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)作用變得比較緩和，因此這種對(duì)象過程也比較 容易控制。化工廠壓力對(duì)象T值

3、適中，溫度對(duì)象T值較大，流量對(duì)象T值較小，液位對(duì)象T 值適中。8、純滯后to是傳遞滯后，就是傳輸帶什么的物料傳遞所產(chǎn)生的滯后；容量滯后tn又稱為 過渡滯后，是被控變量變化有快慢所產(chǎn)生的滯后。9、傳遞函數(shù)定義：傳遞函數(shù)表示在線性的對(duì)象中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，對(duì)象輸出函數(shù)和輸 入函數(shù)的拉式變換之比。10、過程辨識(shí)的定義：過程辨識(shí)是在觀測過程（系統(tǒng)）中得到的含有噪聲輸入輸出數(shù)據(jù)的基 礎(chǔ)上，從一組給定的數(shù)學(xué)模型類中確定一個(gè)在某種準(zhǔn)則下與所測過程（系統(tǒng)）等價(jià)的過程（系 統(tǒng)）模型的一種建模方法。11、過程辨識(shí)三大要素：能測出的帶有噪聲的過程輸入輸出數(shù)據(jù)，有已知的過程數(shù)學(xué)模 型類集；按等價(jià)規(guī)則確定過程的數(shù)學(xué)模

4、型中參數(shù)。12、控制器：控制器是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的中樞，由比較和調(diào)節(jié)規(guī)律兩部分組成。作用接收由 變送器送來的表示生產(chǎn)過程被調(diào)變量變化的信號(hào)z，并比較設(shè)定的被調(diào)參數(shù)給定值信號(hào)x與 信號(hào)z的差值，稱為偏差信號(hào)e=x-z；偏差信號(hào)e經(jīng)過控制器調(diào)節(jié)規(guī)律的運(yùn)算后，發(fā)出控 制信號(hào)P?？刂破鞯恼{(diào)節(jié)規(guī)律有比例調(diào)節(jié)（P），表示迅速、積分調(diào)節(jié)（I），表示無余差、微 分調(diào)節(jié)（D），表示克服滯后。常用控制器有P、PI、PID三種。13、PLC：為可編程控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，采用了可編程的存儲(chǔ)器，用 來在其內(nèi)部存數(shù)之行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)及算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字 式和模擬式的輸入/輸出控制

5、各種生產(chǎn)過程。14、可編程控制器的領(lǐng)域即運(yùn)用范圍：開關(guān)量邏輯控制過程控制運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)處理 分布式控制。15、變送器的理想輸入輸出特性：理想變送器的輸入輸出特性曲線是有ymin和ymax分別為變 送器的測量范圍的下限和上限值，zmin和zmax分別為與測量范圍想對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的下限和 上限值。理想的變送器具有比例特性。16、變送器量程調(diào)整的原因：量程調(diào)整（即滿度調(diào)整）的目的是使變送器輸出信號(hào)的上限值 zmax （即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的上限值）與測量范圍的上限值ymax相對(duì)應(yīng)。量程調(diào)整通常是改變反饋 系數(shù)P來改變，P大量程大，P小量程小。17、變送器的零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移目的：都是使變送器輸出信號(hào)的下限值

6、zmin （即統(tǒng)一標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)的下限值）與測量范圍下限值ymin相對(duì)應(yīng)。18、調(diào)節(jié)閥按工作信號(hào)能源不同分為：氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥三類。19、調(diào)節(jié)閥的流量特性：是指流體流過閥門的相對(duì)流量與閥門的相對(duì)開度之間的關(guān)系；理想 流量特性就是假定調(diào)節(jié)閥前后的壓差式不變的，這時(shí)調(diào)節(jié)閥的流量特性稱為理想流量特性； 工作流量特性是實(shí)際中影響因素很多如節(jié)流面積改變的同時(shí)還發(fā)生閥前后的壓力變化，這樣 的流量特性就是工作流量特性。常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有快開特性、直線特性、等百分 比特性和拋物線特性。20、調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)C的定義：又稱流通能力，表明調(diào)節(jié)閥在規(guī)定條件下能通過流體介質(zhì)的 最大流量。當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥兩端

7、的壓差?為100kPa，流體p為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)流 經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體流量數(shù)（以m3/h計(jì)）定義為調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C。21、調(diào)節(jié)閥口徑的選擇：選擇閥門要考慮的因素有流體特性、孔徑、材質(zhì)、工藝條件等。調(diào) 節(jié)閥的口徑尺寸通常用公稱直徑Dg和閥座直徑dg來表示。這兩個(gè)數(shù)值的選擇取決于正確計(jì) 算的控制閥流量系數(shù)C值。計(jì)算選擇步驟如下：確定常用流量q，確定發(fā)前后壓力差（壓 降）?，計(jì)算閥門流量系數(shù)C值，確定閥門口徑。22、氣開氣關(guān)：所謂氣開式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是指在有信號(hào)壓力輸入時(shí)閥門開，信號(hào)壓力增大閥門 開度增大，無信號(hào)壓力時(shí)閥門關(guān)；反之，在有信號(hào)壓力時(shí)閥門關(guān)，無信號(hào)壓力時(shí)閥門開，稱 為器官是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥?？?/p>

8、制加熱爐燃料油進(jìn)料系統(tǒng)（氣開式）壓縮機(jī)出口壓力控制系統(tǒng)， 其控制閥裝在放空管線上時(shí)（氣關(guān)式）汽包給水控制閥（氣關(guān)式）聚合放熱反應(yīng)器進(jìn)料 的流量控制閥（氣開式）。23、正反作用方式的確定：先確定調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)，氣開為+，氣關(guān)為-，然后控制回路構(gòu) 成負(fù)反饋系統(tǒng)?！荆刂破魍粒? （調(diào)節(jié)閥土）* （對(duì)象土）=-】24、被控變量和儀表功能的字母代號(hào)：C電導(dǎo)率（濃度）、D密度、F流量、I電流、K時(shí)間 或時(shí)間程序、L物位、M水分或濕度、P壓力或真空、S速度或頻率、T溫度。25、控制器的參數(shù)整定：實(shí)質(zhì)就是用控制器的特性去校正對(duì)象的特性，使控制系統(tǒng)達(dá)到最佳 控制質(zhì)量?？煞譃槔碚撚?jì)算和工程整定兩類。26、串級(jí)控

9、制系統(tǒng)：所謂串級(jí)控制系統(tǒng)就是由兩臺(tái)控制器串聯(lián)在一起，控制一個(gè)調(diào)節(jié)閥的控 制系統(tǒng)。串級(jí)控制系統(tǒng)解決跨度大的問題。27、串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：改善對(duì)象動(dòng)態(tài)特性，提高系統(tǒng)工作效率。對(duì)二次干擾具有較 強(qiáng)的克服能力。對(duì)負(fù)荷變化有一定的自適應(yīng)能力。28、比值控制系統(tǒng)定義：凡是把兩種或兩種以上的物料量自動(dòng)地保持一定比例的控制系統(tǒng)， 就成為比值控制系統(tǒng)。29、比值控制系統(tǒng)的類型（結(jié)構(gòu)形式）及適用的場合單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)對(duì)于要求總物料 量一定的場合是不合適的，因此當(dāng)負(fù)荷變化較大時(shí)不宜選用。應(yīng)用廣泛雙閉環(huán)比值控制系 統(tǒng)常用在主流量干擾頻繁，工藝上不允許負(fù)荷有較大波動(dòng)的場合。適用不太廣泛變比值控 制系統(tǒng)也稱串級(jí)一比值

10、控制性。30、前饋控制系統(tǒng)：就是當(dāng)干擾產(chǎn)生時(shí)，可以直接根據(jù)檢測到的干擾大小和方向，按一定規(guī) 律去進(jìn)行控制，使得在干擾發(fā)生后而被控量還未變化之前，就產(chǎn)生控制作用，將偏差徹底消 除的系統(tǒng)就是前饋控制系統(tǒng)。31、前饋-反饋控制系統(tǒng)區(qū)別：前饋控制是按干擾作用的大小和方向進(jìn)行控制的，比反饋控 制要及時(shí)，但前饋控制也是有局限性的。前饋控制是開環(huán)控制，不存在像反饋控制那樣對(duì) 被控量的反饋，即對(duì)補(bǔ)償結(jié)果沒有檢驗(yàn)手段。因而，當(dāng)前饋控制作用并沒有最后消除偏差時(shí)， 系統(tǒng)無法得知這一信息而作進(jìn)一步校正。一種前饋?zhàn)饔弥荒芸朔粋€(gè)干擾，由于實(shí)際工業(yè) 對(duì)象存在多個(gè)干擾，為了補(bǔ)償它們對(duì)被控量的影響，勢必設(shè)計(jì)多個(gè)前饋通道，增加

11、投資和維 護(hù)工作量。前饋控制使用的是視對(duì)象特性而定的“專用”控制器，由于被控對(duì)象特性的辨 識(shí)不可能準(zhǔn)確，且對(duì)象特性也要受負(fù)荷和工況等因素的影響產(chǎn)生漂移，必將導(dǎo)致前饋控制作 用的變化而影響控制質(zhì)量，所以，單純的前饋控制很少使用。為了克服前饋控制的局限性， 一般將前饋控制和反饋控制結(jié)合起來，構(gòu)成前饋-反饋控制系統(tǒng)?！痉答仯簺]偏差，沒控制。 前饋：不允許偏差?！?2、表壓和真空度的計(jì)算：當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓力時(shí)：p表=?絕-p大；當(dāng)絕對(duì)壓力小于 大氣壓力時(shí)：p真=?大-?絕。33、壓力儀表在安裝中應(yīng)注意的主要問題：所選擇的測壓點(diǎn)要有代表性，應(yīng)能正確反映被 測壓力的真是大小。導(dǎo)壓管應(yīng)保證傳遞壓力的精確

12、性和快速性。取壓口到壓力儀表之間 應(yīng)裝有切斷閥（或三通閥），以備檢修壓力儀表時(shí)使用。被測壓力波動(dòng)頻繁。劇烈時(shí)（如 泵、壓縮機(jī)的出口壓力），則應(yīng)裝緩沖器或阻尼裝置（如用阻尼閥或擴(kuò)大管加阻尼小孔）。 壓力儀表的連接處應(yīng)加裝密封墊片，以防泄漏。在測量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝冷凝裝置，以 防止高溫蒸汽與測壓元件直接接觸，要根據(jù)被測介質(zhì)的不同性質(zhì)采取相應(yīng)的防高溫、防凍、 防腐、防堵等措施。壓力儀表應(yīng)安裝在易觀查或檢修的地方，并力求避免高溫和振蕩的影 響。當(dāng)被測壓力較小，而壓力儀表與取壓口又不在同一高度時(shí)，對(duì)由此高度而引起的測量 誤差應(yīng)按p=Hpg進(jìn)行修正。壓差變送器的安裝可參見液位和流量的測量與控制章節(jié)。34

13、、壓差式液位儀表使用應(yīng)注意問題:零點(diǎn)遷移問題：無零點(diǎn)遷移是當(dāng)正負(fù)壓室壓力相等， 當(dāng)H=Hmin=0時(shí)輸出零點(diǎn)壓力為4mADC，當(dāng)H=Hmax時(shí)輸出最大值20mADC。（正遷移：變送器 安裝位置比Hmin=0低。負(fù)遷移）。35、不同結(jié)構(gòu)形式用在不同的場合適應(yīng)的情況：單平法蘭：用于測量介質(zhì)粘度大，易結(jié)晶、 沉淀或聚合引起堵塞的場合。插入式法蘭：測量介質(zhì)有大量沉淀或結(jié)晶析出，致使容器壁 上有較厚的結(jié)晶或沉淀時(shí)，宜采用單插入式法蘭。若上部容器壁和下面一樣，也有較厚的結(jié) 晶時(shí)，常采用雙插入式法蘭。雙法蘭：被測介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)而負(fù)壓式又無法選用合適的隔 離液時(shí)，可用雙法蘭式變送器。36、差壓式流量儀表工作原

14、理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時(shí)，流束將在節(jié)流 件處形成局部收縮。因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差，流體流 量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，因而可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動(dòng)連續(xù) 性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)的，壓差大小不僅與流量還 與其它許多因素有關(guān)，如節(jié)流裝置型式、流體的物理性質(zhì)（密度、粘度等）以及雷諾數(shù)等。 孔板噴嘴文丘里管。37、電磁流量儀表測量原理：電磁流量計(jì)測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。根據(jù)電磁感 應(yīng)定律，在非磁性管道中，利用測量導(dǎo)電流體平均速度而顯示流量的流量計(jì)。（根據(jù)法拉第 電磁感應(yīng)定律，當(dāng)一導(dǎo)體在磁場中

15、運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)，在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢，與此 相仿.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，垂直于磁場方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當(dāng) 導(dǎo)電液體在管道中以流速u流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線.如果在管道截面上垂直于磁場 的直徑兩端安裝一對(duì)電極，則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布，兩電極之間也 特產(chǎn)生感生電動(dòng)勢，體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢e和測量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁 感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，與其它物理參數(shù)無關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測量原理。）38、安裝電磁流量儀表時(shí)注意的問題：電磁流量儀表無論是垂直安裝還是水平安裝，都要 保證測量管內(nèi)充滿被測液體，否則產(chǎn)生較大的測量誤差；在測量導(dǎo)電性液體流量

16、時(shí)，要保 證被測介質(zhì)有足夠的電導(dǎo)率，不能測量油類及氣體的流量；在安裝時(shí)要遠(yuǎn)離一切磁源，周 圍不能有強(qiáng)烈振動(dòng)；變松部分要設(shè)置單獨(dú)接地點(diǎn)可靠接地，和二次儀表必須使用電源中的 同一相線；根據(jù)被測介質(zhì)性質(zhì)的不同，電磁流量儀表的工作磁場可以采用直流激磁、交流 激磁、矩形波激磁、雙頻激磁等方式，在選用時(shí)要注意；還要注意日常維護(hù)和定期清洗等。39、熱電偶溫度儀表測溫原理：熱電偶溫度計(jì)是一種感溫元件，把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng) 勢信號(hào)，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端溫度不同時(shí)，回路 中就會(huì)產(chǎn)生電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)(或者塞貝克效應(yīng))。兩種不同

17、成份的均質(zhì)導(dǎo)體為 熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個(gè)恒定的 溫度下。(根據(jù)熱電動(dòng)勢與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0 C時(shí)的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。)在熱電偶回路中接入第三種金屬 材料時(shí)，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種 金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時(shí)，可接入測量儀表，測得熱電動(dòng)勢后，即可知道 被測介質(zhì)的溫度。40、熱電偶產(chǎn)生的熱電勢Et，與熱電偶的冷端溫度有關(guān)。一般情況下，熱電偶的冷端溫度 并不固定，而是隨室溫變化，這樣就使Et也隨室溫變化，從而帶來測量誤

18、差。因此，要求 對(duì)熱電偶的冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，以減小熱電偶冷端溫度變化所引起的信號(hào)測量誤差。(采用補(bǔ)償導(dǎo)線后，把熱電偶的冷端從溫度較高和不穩(wěn)定的地方，延伸到溫度較低和比較穩(wěn) 定的操作室內(nèi)，但冷端溫度還不是SC。而工業(yè)上常用的各種熱電偶的溫度一熱電勢關(guān)系曲 線是在冷端溫度保持為SC的情況下得到的，與它配套使用的儀表也是根據(jù)這一關(guān)系曲線進(jìn) 行刻度的，由于操作室的溫度往往高于oC，而且是不恒定的，這時(shí)，熱電偶所產(chǎn)生的熱電 勢必然偏小，且測量值也隨冷端溫度變化而變化，這樣測量結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，在應(yīng) 用熱電偶測溫時(shí)，又有將冷端溫度保持為oC，或者進(jìn)行一定的修正才能得到準(zhǔn)確的測量結(jié) 果。這樣做，就稱為

19、熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。)冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ幸韵聨追N：校正法冰浴法補(bǔ)償電橋法冷端溫度保持為oC的方法冷端溫度修正方法校正儀表零點(diǎn)法；補(bǔ)償電橋法；補(bǔ)償熱電偶法。41、熱電阻溫度儀表：鉑電阻通常用于-200-850C銅電阻在-50150C溫度范圍半 導(dǎo)體熱敏電阻電阻值碎溫度升高而降低，在-50300C溫度范圍。42、熱電阻測溫為什么要三線制接法：由于將熱電阻引入橋路的連接導(dǎo)線電阻值會(huì)隨環(huán)境溫 度而變化，因此若把熱電阻的連接導(dǎo)線接在同一個(gè)橋臂內(nèi)，則當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，連接 電阻發(fā)生變化使測溫產(chǎn)生誤差。為此工業(yè)上采用三線制接法，由電阻體引出的三根導(dǎo)線，與 熱電阻兩端相連的兩根導(dǎo)線分別接入橋路的兩個(gè)相

20、鄰橋臂上，而第三根導(dǎo)線與橋路電源的負(fù) 極相連。這樣，環(huán)境溫度變化引起的連接導(dǎo)線電阻R1的變化由于相互抵消而對(duì)測量結(jié)果的 影響大大減小。43、一體化溫度變送器安裝注意事項(xiàng)：一體化溫度變送器的校驗(yàn)原理是：利用毫伏信號(hào)發(fā)生 器模擬熱電偶產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于不同溫度值的毫伏信號(hào)作為變送器的輸入信號(hào);利用精密的電阻箱 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于不同溫度值的電阻信號(hào)作為變送器的輸入信號(hào)，通過調(diào)整響應(yīng)的電位器，從而實(shí) 現(xiàn)變送器的零點(diǎn)、量程的調(diào)整和精度的校驗(yàn)。一體式溫度變送器調(diào)校注意事項(xiàng)：1、接線時(shí) 要注意極性，并且在通電預(yù)熱15分鐘后開始調(diào)校。2、調(diào)校中以緩慢的速度輸入信號(hào)，以保 證不產(chǎn)生過沖現(xiàn)象。3、在調(diào)整電位器時(shí)不要用力過猛，防

21、止擰壞。4、調(diào)校前，要準(zhǔn)備好校 驗(yàn)記錄單，并查熱電偶在各校驗(yàn)點(diǎn)的溫度/毫伏對(duì)照表或熱電阻溫度/電阻對(duì)照表，將需要的 數(shù)據(jù)查出并填入已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)記錄表中。44、電極電位法測量溶液離子濃度的原理：電極法測量溶液的濃度是基于溶液的電化學(xué)性 質(zhì)，而電極電位和原電池的概念又是濃度測量的基礎(chǔ)。選擇兩種電極，其中一個(gè)電極電位是 已知的且恒定，稱為參比電極；另一個(gè)電極對(duì)溶液中被測離子具有高度的選擇性，其電極電 位隨被測溶液離子濃度的變化而變化，稱為工作電極或測量電極。測得兩電極間的電位差就 能得知被測離子濃度。這就是電極法測量溶液濃度的基本原理。電極電位：奈恩斯特方程 式：E=E0+（RT/nF）lnA參

22、比電極測量電極45、靜刀式濃度變送器的工作原理：在紙漿管道上設(shè)置一個(gè)固定物體作為感測元件，當(dāng)紙漿 流動(dòng)時(shí)，速度為V0的紙漿在碰到固定物體時(shí)，前緣部分的紙漿速度講降為零，而管道內(nèi)其 余的紙漿則繼續(xù)以V0速度流動(dòng)。由于紙漿特殊的纖維結(jié)構(gòu)，這些繼續(xù)以V0速度流動(dòng)著的紙 漿將帶動(dòng)前緣速度為零的纖維沿物體表面流動(dòng)，并且使得這部分纖維流速由零逐漸增大。這 種流線型是伴隨著纖維對(duì)物體表面及其纖維層之間的摩擦而發(fā)生的。當(dāng)纖維離開固定物體 時(shí)，他們混入到總的紙漿流中，且速度恢復(fù)為V0.因此紙漿纖維對(duì)檢測元件表面產(chǎn)生摩擦力， 該摩擦力的大小取決于紙漿濃度，紙漿濃度越高，摩擦力越大。因此可以通過測量該摩擦力 的大小

23、來間接測量濃度。46、靜刀與動(dòng)刀的比較優(yōu)勢：靜刀是被動(dòng)測量，漿不流動(dòng)信號(hào)為零，而實(shí)際濃度并非為零，靜 刀檢測的是摩擦力。動(dòng)刀是主動(dòng)測量，漿不流動(dòng)仍然有濃度信號(hào)，而動(dòng)刀檢測到的是剪切力。 靜刀有彎刀元件，彎刀的作用是將紙漿濃度轉(zhuǎn)換成與之成比例的摩擦力F，并傳送給刀-電 轉(zhuǎn)換器的杠桿系統(tǒng)?？梢越鉀Q兩個(gè)問題：靠刀片形狀的合理設(shè)計(jì)來解決的。通過彎刀兩 側(cè)漿層和水層面積的變化來自動(dòng)補(bǔ)償紙漿流速過高對(duì)測量結(jié)果帶來的影響。常見的濃度傳感 器有一下幾種：外旋式濃度傳感器、內(nèi)旋式濃度傳感器、靜刀式濃度傳感器、動(dòng)刀式濃度傳 感器。47、旋轉(zhuǎn)式紙漿濃度變送器測量原理：旋轉(zhuǎn)式濃度變送器是依據(jù)紙漿對(duì)感測元件產(chǎn)生的摩擦

24、力或紙漿濃度有一定關(guān)系進(jìn)行測量的。內(nèi)旋轉(zhuǎn)式紙漿濃度變送器的測量基于剪應(yīng)力原理。當(dāng) 粘性流體沿固體表面流動(dòng)時(shí)，靠近固體表面的邊界層內(nèi)的流體速度將迅速減小，緊貼固體表 面處流速為零，因此，邊界層內(nèi)流速梯度（即剪切速率）很大。當(dāng)一層無線薄的流體層的梁表 面或流體與固體表面有速度差時(shí)，由于流體分子之間的相互作用，兩表面之間必然存在剪應(yīng) 力t,在一定的面積上，剪應(yīng)力將合成為集中力，顯然，為了啟動(dòng)流體運(yùn)動(dòng)，必須施加一初始剪 應(yīng)力，當(dāng)達(dá)到一種塑流應(yīng)力后，其剪應(yīng)力與剪切速率呈線性關(guān)系，當(dāng)敏感元件在紙漿中作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)時(shí)，液固兩表面之間的剪應(yīng)力將在敏感元件上形成阻尼力矩。由于敏感元件轉(zhuǎn)速恒定、 可認(rèn)為敏感元件各處

25、的剪切速率為定值，因此敏感元件上的阻尼力矩與表觀粘度成比例。研 究表明，紙漿是水中懸浮紙纖維等固體物質(zhì)的兩相流體，表觀粘度主要跟隨紙漿中纖維百分 比率（即濃度）變化,且在較大范圍內(nèi)有線性關(guān)系。當(dāng)敏感元件與紙漿恒速相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),測量敏 感元件上的阻尼力矩，即能測量紙漿的表觀粘度，也就間接測量紙漿濃度。48、低濃紙漿濃度的測量與控制原理：對(duì)于1.0%一下的低濃紙漿，一般采用直降的光學(xué)特 性與濃度有關(guān)的原理進(jìn)行測量。49、偏振光式低濃紙漿紙漿濃度測量儀測量原理：利用紙漿纖維具有消偏振特征可以制作偏 振光式濃度變送器。是光源1發(fā)出的光通過垂直偏振片2后，成為平行于入射面的偏振光束， 并透過紙漿纖維流經(jīng)的

26、玻璃管。由于紙漿纖維的消偏振特性，使透過紙漿懸浮液的部分偏振 光發(fā)生偏轉(zhuǎn)而成非偏振光，這種消偏振的強(qiáng)度是隨漿料濃度的增加而增加的。透過紙漿后的 光束再通過平行偏振片5。由于垂直偏振光不能通過平行偏振片，只有消偏振后的那部分光 透過平行偏振片，因此透過平行偏振片的光強(qiáng)度便與紙漿纖維濃度有關(guān)，它通過透鏡3聚焦 后的光電池4上產(chǎn)生光電流，從而測知纖維濃度大小。50、在紙漿流量一定時(shí)，打漿機(jī)的傳動(dòng)負(fù)荷即打漿消耗的電機(jī)功率，決定著打漿程度或紙漿 溫升的大小，因此也可直接采用電機(jī)負(fù)荷作為打漿度的指標(biāo)。51、紅外線水分儀：運(yùn)用廣泛，是根據(jù)水分對(duì)紅外線有特性吸收的原理制成的。當(dāng)紅外線通 過被測介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)吸收

27、了相應(yīng)于其特征頻率的紅外線能量。因此，透過介質(zhì)的紅外線能量 就要減少，負(fù)荷朗伯貝爾定律E=E0eucl52、紅外線水分儀的測量原理和參比技術(shù):水分子對(duì)紅外線吸收是由于其結(jié)構(gòu)中的羥基（OH） 的伸縮振動(dòng)和H-OH的變角振動(dòng)而產(chǎn)生的。其吸收波長隨水分相互間或水分子和其他分子間 所形成的氫鍵結(jié)合程度而變化，紙張中水分在紅外線波段有四條吸收帶，分別在1.18微米， 1.4微米，1.94微米和2.92微米處。日前，世界上使用的紅外線水分儀都選用1. 94微米 作為測雖波長。因?yàn)樵谶@個(gè)波段中可用普通光學(xué)玻璃作為儀表中的光學(xué)元件，檢測用的硫化 鉛光敏元件的探測峰值較接近這個(gè)波段范圍，探測靈敏度較高，同時(shí)水分

28、子對(duì)1. 94微米波 段的吸收峰較大，而被測紙張中的纖維對(duì)1. 8-2. 0微米波段無吸收峰，減小了纖維對(duì)測 量的影響。53、紙張定量的測量：紙張定量是指每平方米紙張的質(zhì)量。通常選耶射線作為放射源。在 國外廣泛采用氟-85作為放射源，在我國這個(gè)比較少，多采用钷-147放射源。54、紙張灰分測量儀：紙張灰分表示紙張中填料量和紙張的印刷性能。用X-射線測量。55、紙張水分定量控制定量和水分是紙張重要質(zhì)量指標(biāo)，通常同一卷產(chǎn)品不僅要求其整卷長度內(nèi)定量、水分穩(wěn)定一 致，還要求全幅寬度內(nèi)定量、水分一致，因此，紙張的定量、水分控制由紙機(jī)方向MD）和 橫幅方向（CD）兩種控制策略組成。紙張水分和定量的檢測原理大體接近，經(jīng)常被集成在一 起進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描在線檢測，