黄文鑫，资深仪表工程师。中华工控网，明星博主，网名：Dlr，博客访问量达200多万热心回答网友提问：语言朴实，简洁易懂，深得网友推崇。在化工和烟草行业从事仪表工作30余年，常年进行企业仪表的安装、调试、维修工作，积累了丰富的工作经验，对仪表调试维修有自己独到的见解和方法。
　　在国内专业刊物上发表过一百余篇文章。曾承担并完成多项工控项目，多个项目获得盛州的科技进步奖。

　　《仪表工问答》以问答的形式，详细分析了自动化仪表及过程控制技术方面的270个问题，包括温度测量、压力测量、流量测量、液位测量、变送器、显示仪表、执行器、过程控制、电子与电器、调校与维修、变频器应用十一章。
　　针对仪表工天天接触，但只是一知半解、从不深究的一些问题，或维修中遇到的一些实际问题来进行解答，每个问题都给出了物理概念清晰、计算简便的答案。
　　内容大多取材于笔者在仪表维修工作中，直接或间接遇到的一些技术问题，一些工作小结及在专业期刊上发表的一些文章，结合有关资料，对一些自动化仪表的基本概念、技术问题进行了分析和探讨。
　　结合生产实际来解答问题，力求实用。重点讲述工作原理、工作步骤、工作程序、工作方法及思路，以使读者能够举一反三。

第1章

温度测量

1．1怎样选择温度测量仪表？

1．2什么是测温元件的时间常数和滞后？

1．3如何改善测温元件的时间常数和滞后？

1．4用热电势来确定温度时易忽视的问题是什么？

1．5热电偶和热电阻分度号的含义是什么？

1．6热电偶与热电阻有什么异同之处？

1．7现场应用中常涉及的热电偶基本定则有哪几个？

1．8热电偶的热电势与被测温度成什么关系？

1．9热电偶为什么需要进行冷端温度补偿？

1．10热电偶常用的冷端温度补偿方法有哪些？

1．11热电偶的简易焊接方法是怎样的？

1．12一支热电偶能否连接多台显示仪表或板卡？

1．13铠装热电偶有什么特点？使用中应注意哪些问题？

1．14补偿导线的工作原理什么？

1．15补偿导线为什么有延长型和补偿型两种？各有什么优缺点？

1．16热电偶与显示仪表用补偿导线连接，就已对热电偶进行了冷端

补偿，这说法对吗？

1．17能否用铜导线代替补偿导线？

1．18热电偶与显示仪表的接线是否只能用补偿导线？

1．19补偿导线型号与热电偶分度号不匹配时会有什么影响？

1．20热电偶与补偿导线的极性接反会有什么影响？如何判断？

1．21补偿导线的极性或类型不清楚时有没有简单的判别方法？

1．22什么是热电偶测温导线？

1．23为什么热电阻元件有两线、三线、四线制的引线方式？

1．24测量热电阻电阻值的方法有哪几种？

1．25为什么热电阻与显示仪表的接线普遍采用三线制接线法？

1．26为什么热电阻与显示仪表有两线、三线、四线制的接线法？

1．27有没有快速检查铜热电阻元件准确性的简单方法？

1．28电位法测量热电阻的阻值用三线制时是否还有外接导线的补偿

问题？

1．29热敏电阻的原理及特性是什么？

1．30怎样判断温度测量系统是否合乎工艺测量的技术要求？

1．31这4℃的差值是什么原因造成的？

1．32如何理解温度计的插入深度问题？

1．33怎样选择红外测温仪表？

第2章

压力测量

2．1工程上怎么区分压力和力？

2．2压力仪表的测量单位为什么不用牛顿而用帕斯卡？

2．3压力表量程、精度与测量误差成什么关系？

2．4压力表误差的计算是怎样的？

2．5怎样选用压力表？

2．6怎样安装压力表？

2．7在校验、检定压力表时为什么常轻敲表壳？

2．8压力表轻敲位移超差的原因有哪些？怎样处理？

2．9压力表校验、检定前是否要做耐压试验？

2．10用压力校验器校验压力表时需注意些什么问题？

2．11是什么原因使调校压力表时误差越调越大？

2．12使用精密压力表应注意哪些问题？

2．13数字压力表的结构及工作原理是什么？

2．14数字压力表有些什么优、缺点？

2．15怎样选择数字压力校验仪？

2．16能否对电接点压力表进行简易测试来应急？

2．17电接点压力表在使用中应注意哪些事项？

2．18电接点压力表容易损坏，有没有改善的方法？

2．19电接点压力表触头常烧坏，怎样进行改进？

2．20为什么机柜内的压力表玻璃会冲破？

2．21现场使用的压力表常见故障有哪些？

2．22什么是隔膜式压力表？

2．23使用隔膜式压力表时应注意哪些问题？

2．24U形管压力计能否进行精确测量？

2．25怎样用差压变送器测量负压？

第3章

流量测量

3．1使用流量测量仪表前应了解些什么问题？

3．2怎样选择流量测量仪表？

3．3差压式流量计的性能及特点是什么？

3．4什么是流量仪表的永久压力损失？

3．5为什么差压式流量计在其1/3量程以下的测量精度很低？

3．6什么是流量测量的小信号切除？

3．7怎样扩大差压式流量计的测量范围？

3．8精度高的差压式流量计在使用现场可得到精度高的测量结果，真是

这样吗？

3．9常用的蒸汽流量仪表有哪几种？

3．10只有了解蒸汽的特性，才能做好蒸汽流量的测量工作，真是

这样吗？

3．11在蒸汽流量测量中常提到蒸汽的干度和湿度，其含义是

什么？

3．12当蒸汽流量测量使用温度压力补偿时要注意什么问题？

3．13液柱静压力会使压力变送器的测量产生误差，怎样进行

修正？

3．14为什么分流旋翼蒸汽流量计能“测小知大”？

3．15用涡街流量计测量饱和蒸汽流量是否还需要进行密度补偿？

3．16影响涡街流量计测量精度的因素有哪些？怎样解决？

3．17为什么不能按工艺管径来选择涡街流量计口径？

3．18有脉冲输出信号的流量仪表有哪些？

3．19怎样进行差压式流量计的差压与流量关系的换算？

3．20已知仪表输出电流怎样计算其对应的流量值？

3．21当被测流量的温度、压力与设计采用值不符时，怎样进行人

工修正？

第4章

液位测量

4．1水位计用氧化铝绝缘电极在使用中应注意哪些问题？

4．2差压式液位计用的平衡容器结构及工作原理是什么？

4．3锅炉水位平衡容器气相管应连接变送器的高压室，还是低

压室？

4．4锅炉汽包差压水位计与玻璃水位计示值不一致的原因是

什么？

4．5怎样进行锅炉汽包水位变送器的快速排污？

4．6怎样间接测量低温液体的液位？

4．7差压变送器安装位置受限时，应怎样测量低温液体的液位？

4．8怎样用一只液位继电器进行蓄水池、水塔水位的相关控制？

4．9怎样测量低于地面的储槽、储罐液位？

第5章

变送器

5．1什么是4～20mA．DC(1～5V．DC)信号制？

5．2为什么变送器选择4～20mA．DC作传送信号？

5．3什么是变送器的两线制、三线制、四线制？

5．4两线制和四线制仪表在结构上有什么区别？

5．5变送器的四线制能否改为两线制？两线制能否改为三线制？

5．6为什么4～20mA．DC信号还要考虑传送距离？

5．7有人说根本不用考虑4～20mA．DC信号的传送距离，这句话

对不对？

5．8什么是差压变送器的总概率误差？

5．9了解变送器的性能时要注重哪些技术指标？

5．10变送器的零点漂移和零点变化是一回事吗？

5．11压力和差压变送器维修中容易忽视的故障有哪些？

5．12智能压力和差压变送器有些什么优点？

5．13智能压力和差压变送器在日常维修中需要注意哪些问题？

5．14智能变送器的结构及工作原理是什么？

5．15智能变送器的通信方式有几种？

5．16怎样理解智能变送器关于量程的概念？

5．17为什么只用手操通信器对智能变送器零点及量程进行调整不是

真正意义上的校准？

5．18EJA智能变送器的工作原理是什么？

5．19什么是变送器的零点迁移？

5．20为什么要对变送器进行零点迁移？

5．21变送器的迁移应用得当可提高测量准确度，这是真的吗？

5．22什么是变送器的最大迁移量？

5．23差压变送器测量液位时，怎样计算迁移量？

5．24怎样认识变送器的阻尼时间？

5．25三阀组使用中应注意哪些问题？

5．26电容式微差压变送器的工作原理是什么？怎样使用？

5．27怎样选用湿度变送器？

第6章

显示仪表

6．1动圈式显示仪表还有用处吗？

6．2显示仪表改刻度的方法是怎样的？

6．3数字显示仪中热电偶断线检出电路的原理是什么？

6．4无控制功能的数字显示仪有必要设置传感器断线检出功能吗？

6．5你知道数字显示仪中“位”的含义吗？

6．6万能输入数字显示仪表有什么特点？

6．7数字显示仪是如何实现万能输入的？

6．8有人说智能显示仪表是“一专多能”，这句话有道理吗？

6．9什么是串模干扰和共模干扰？怎样测量干扰电压的大小？

6．10怎样克服和消除串模干扰及共模干扰？

6．11显示仪表应用时干扰是怎样产生的？如何消除干扰？

6．12自动平衡显示仪表L形滤波器的滤波电容作用有多大？

第7章

执行器

7．1什么是调节阀的流量特性？

7．2怎样选择调节阀的流量特性？

7．3调节阀的流向会影响使用性能吗？

7．4怎样选择调节阀的流向？

7．5改变调节阀的流向与调节阀正装、反装是不是一回事？

7．6什么是调节阀的允许压差？

7．7什么是正、反作用式薄膜执行机构？

7．8什么是气开式、气关式执行器？

7．9气动执行机构与调节阀配用时，怎样确定其正、反作用？

7．10什么是智能型电动执行器？

7．11智能型电动执行器有些什么特点和优越性？

7．12智能型变频电动执行器的原理结构、特点及用途是什么？

7．13电动执行器的振荡原因有哪些？怎样消除？

7．14怎样进行执行器的维修保养工作？

7．15有手轮机构的执行器是否可以不用安装旁通阀门？

7．16电气转换器与电气阀门定位器在使用上有什么区别？

7．17选择使用电磁阀应注意哪些问题？

7．18如何进行电磁阀的安装和维修？

第8章

过程控制

8．1为什么反馈原理是PID控制的形成原则？

8．2闭环控制系统一定是PID控制吗？

8．3PID控制中各参数的作用是什么？

8．4比例增益、比例度、比例带是不是一回事？

8．5怎样理解PID控制中的积分作用？

8．6积分时间、积分增益、积分速度有没有区别？

8．7怎样认识滞后与微分作用的关系？

8．8使用PID控制器时应注意什么？

8．9怎样选择控制器的正反作用？

8．10如何确定控制系统的总精度？

8．11控制系统的控制精度与变送器量程的选择有没有关系？

8．12控制系统越先进、结构越复杂、精度越高其控制效果是否

越好？

8．13怎样通过口诀来认识串级控制系统？

8．14如何从口诀认识串级控制系统的特点及应用？

8．15怎样用口诀进行串级控制系统控制器参数的整定？

8．16怎样通过口诀来认识选择性控制系统？

8．17怎样防止选择性控制系统的积分饱和？

8．18怎样正确认识锅炉三冲量给水控制系统的作用？

8．19怎样运用口诀来进行多冲量控制系统控制器的参数整定？

8．20怎样通过口诀来认识比值控制系统的比值系数计算方法？

8．21什么是位式控制？

8．22怎样理解位式控制的基本控制规律？

8．23怎样才能避免加热炉位式控制的超温现象？

8．24怎样改进位式控制系统的控制质量？

8．25什么是时间比例控制？

8．26什么是数字(离散)PID控制？

8．27什么是变参数的PID控制系统？

8．28什么是数字(离散)系统的采样、控制周期？怎样进行

选择？

8．29怎样进行数字(离散)PID控制的参数整定？

8．30怎样进行控制回路的投运工作？

8．31怎样运用经验法口诀来整定控制器参数？

8．32什么是临界比例度整定法？

8．33怎样结合温度对象的特点来进行PID参数的整定？

8．34什么是PID控制系统的质量指标？

8．35为什么要对监控系统的数据进行备份？

8．36监控系统的基础备份是指什么？怎样进行备份？

8．37监控系统的软件备份是指什么？怎样进行备份？

8．38监控系统的数据能否进行远程备份？

8．39什么是被控对象的时间常数？怎样测定？

第9章

调试与维修

9．1查找仪表故障常用的方法有哪些？

9．2在现场怎样简易确定仪表的量程？

9．3怎样提高在生产现场排除仪表故障的能力？

9．4在现场查找仪表故障时应遵守的原则是什么?

9．5在实验室检修仪表时应采取怎样的方法及步骤?

9．6为什么修理好的仪表要进行运行考验?

9．7替换和更换电子元器件时应注意些什么?

9．8使用和维修集成电路时应注意哪些事项?

9．9怎样在仪表维修中充分发挥数字万用表的作用?

9．10怎样进行压力变送器的现场应急调校？

9．11怎样进行差压式液位计的模拟校验?

9．12怎样用智能差压变送器来调校微压仪表？

9．13怎样进行差压变送器的现场校准?

9．14差压变送器进行现场校准时应注意什么问题?

9．15现场校准法与实验室校准法相比，其校准结果如何?

9．16模拟和智能差压变送器的校准有什么差别？

9．17温度变送器调校时的误差来源有哪些?

9．18什么是调节器(控制器)的闭环校验法?

9．19怎样进行调节器(控制器)的闭环校验?

9．20怎样校验可编程调节器(控制器)?

第10章

电子与电器

10．1常规继电器在生产中还有用武之地吗？

10．2怎样对继电器进行选型？

10．3怎样认识和理解继电器的触点？

10．4电源开关或继电器触点在断开时为什么会产生火花？

10．5怎样消除继电器触点动作时产生的火花？

10．6怎样正确选择继电器的报警动作状态？

10．7怎样增大继电器触点带负载的能力？

10．8当继电器返回系数不合要求时怎么办？

10．9继电器触点吸合、释放时间不符要求时，怎样改善？

10．10如何提高继电器的可靠性？

10．11为什么要在晶体管控制的继电器绕组两端反向并联二极管？



10．12继电器的常见故障有哪些?怎样检修？

10．13常规继电器还在发展吗？

10．14隔离变压器次级绕组对地有电压，电笔测试会亮，这个电压会

使人触电吗？

10．15管形玻璃熔丝的熔断与哪些因素有关？

10．16怎样进行管形玻璃熔丝的应急修复？

10．17什么是自复保险丝？怎样使用？

10．18为什么恒流源负载两端不怕短路只怕开路？

10．19怎样选择稳流电源的元器件？

10．20怎样测试稳流电源的性能？

10．21为什么有时用手触及工控机箱会有触电的感觉？

10．22为什么有时用电烙铁焊了下电路板，电子元件就损坏了？

10．23为什么屏蔽线只能采取一端接地？

10．24为什么少接了一根短接线，就会出现大问题？

10．25什么是双绞线?它的使用场合及注意事项有哪些？

10．26齐纳式和隔离式安全栅的性能和特点有什么异同？

10．27怎样用万用表检查判断二极管的好坏及极性?

10．28怎样用万用表检查判断三极管的好坏及极性?

10．29怎样用万用表检查判断可控硅的好坏及极性?

第11章

变频器应用

11．1为什么说变频器与自控的关系越来越紧密？

11．2变频器能代替调节阀使用吗？

11．3变频器的频率给定有哪几种方式？

11．4什么是变频器的频率给定线？

11．5什么是变频器的电压频率特性？

11．6变频器应用中与频率有关参数的含义是什么？

11．7怎样理解变频器的U/f曲线？

11．8变频器的所有功能参数都要进行设定才能正常运行，是

这样吗？

11．9怎样理解和调试变频器的“偏置频率”和“频率增益”

参数？

11．10怎样理解和调试变频器的“频率”功能？

11．11怎样理解和调试变频器的“转矩提升”功能？

11．12怎样理解和调试变频器的“转矩”功能？

11．13怎样理解和调试变频器的“加、减速时间”功能？

11．14怎样理解和调试变频器的“加、减速模式选择”？

11．15怎样理解和调试变频器的“电子热过载保护”功能？

11．16怎样理解和调试变频器的“转矩矢量控制”和“节能控制”

功能？

11．17怎样用电位器进行频率给定？

11．18怎样用电流信号进行频率给定？

11．19频率给定信号异常时会有什么影响？怎么处理?

11．20什么是变频器的外接输入控制端子？

11．21怎样使用变频器的输入控制端子？

11．22变频器有些什么输出控制端子？

11．23怎样使用变频器的输出控制端子？

11．24变频器控制端子的应用实例是怎样的？

11．25怎样进行变频器的投运、调试工作？

11．26变频器参数设定及调试的关键问题是什么？

11．27怎样理解变频器内置PID控制参数的含义？

11．28怎样理解变频器内置PID控制的逻辑关系？

11．29怎样理解变频器内置PID控制的比例增益？

11．30举个用变频器内置PID控制恒压供水的例子？

11．31变频器内置PID控制投运前要注意哪些事项?

11．32怎样进行变频器PID参数的整定工作?

11．33变频器与自控系统配合使用时，应注意什么问题？

11．34变频器驱动的电动机经常处于低速运行时，应注意哪些问题?

11．35变频器对仪表控制系统的干扰是怎样产生的？如何判断和克服干扰？

11．36为什么变频器的输入电流会比输出电流小？

11．37锅炉给水采用变频器时应采取的安全冗余措施有哪些?

11．38水位、水泵的控制方式与节能有关系吗？

11．39是否只要使用变频器就可以节能?

11．40变频器能代替变频电源使用吗？

参考文献