Instrument Engineers' Handbook Fourth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Liptak, Bela G. (EDT)

出品人:

页数:1912

译者:

出版时间:2003-6

价格:$ 305.04

装帧:HRD

isbn号码:9780849310836

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《工程仪表与控制系统实用指南》 本书旨在为工程师、技术人员和行业专业人士提供一套全面、实用的工程仪表与控制系统设计、选型、应用和维护指南。内容涵盖了从基础理论到实际操作的各个环节，力求让读者在最短的时间内掌握核心知识，并能灵活应用于实际工程项目中。 第一章：仪表基础理论与分类 本章将深入浅出地介绍工程仪表的基本概念、工作原理及发展历程。我们将详细阐述各种测量参数的物理基础，如温度、压力、流量、液位、密度、黏度、成分分析等，并介绍相应的测量原理，例如电阻式、电容式、压阻式、热阻式、涡轮式、差压式、超声波式、雷达式、磁致伸缩式以及光谱分析等。同时，本章还将对仪表进行系统分类，包括按测量参数分类、按工作原理分类、按输出信号分类（模拟信号、数字信号、总线信号）、按安装方式分类以及按应用领域分类等，帮助读者建立清晰的仪表认知框架。 第二章：传感器与变送器的选型与应用 本章将重点介绍各类传感器的特性、性能指标以及在实际工程中的选型依据。我们将深入分析不同传感器在精度、量程、响应速度、稳定性、环境适应性（如高温、高压、腐蚀性介质、防爆要求等）等方面的优缺点，并提供详细的选型指南。针对变送器，我们将详细介绍其工作原理、类型（如两线制、三线制、四线制、 HART、Foundation Fieldbus、PROFIBUS PA 等），以及在信号调理、放大、隔离、线性化等方面的作用。通过丰富的案例分析，读者将学会如何根据工艺需求、精度要求、安装环境和经济性等多方面因素，合理选择最适合的传感器和变送器。 第三章：执行机构与阀门的选型与控制 本章将聚焦于控制系统的“末端执行者”——执行机构和控制阀门。我们将详细介绍气动、电动、液动执行机构的工作原理、特性曲线（力矩/推力-行程、流量-行程等）和选型要点。针对控制阀门，我们将全面讲解其类型（如角式、直通式、隔膜式、蝶式、球式等），阀芯结构（如节流、调节、截止、分流等），以及 Cv 值（流量系数）、泄漏等级、噪音和空化等关键性能参数。本章还将深入探讨执行机构与阀门的匹配原则，以及在选择和应用过程中需要考虑的因素，包括工况条件、介质特性、控制精度、紧急切断需求以及安全性等，并提供实际的选型流程和计算方法。 第四章：仪表信号的传输与处理 本章将系统阐述仪表信号在传输过程中的各种挑战以及相应的解决方案。我们将详细介绍各类标准模拟信号（4-20mA、0-10V 等）和数字信号（HART、FF、PROFIBUS PA 等）的传输原理、传输介质（如电缆、光纤、无线）的选择，以及信号衰减、干扰和失真的影响。针对信号处理，本章将深入讲解仪表信号的处理单元，如信号隔离器、配电器、转换器、线性化器、滤波器等的作用和选型。此外，我们还将介绍数字信号处理器（DSP）在信号滤波、数据采集和初步分析中的应用，以及如何通过有效的信号处理来提高测量精度和系统可靠性。 第五章：仪表与控制系统的集成与组态 本章将引导读者理解仪表与控制系统（如 DCS、PLC、SIS）的集成过程。我们将详细介绍现场仪表如何与 DCS/PLC 进行物理连接和逻辑组态。内容将涵盖 DCS/PLC 的硬件架构、通信协议、I/O 模块的选型与配置、以及如何在组态软件中进行仪表信号的输入、组态和参数设置。本章还将重点讲解控制回路的组态，包括 PID 控制器的参数整定方法（如经验法、Ziegler-Nichols 法、IMC 法等）、开环与闭环的控制策略、以及如何针对不同工艺特性设计和优化控制回路。 第六章：安全仪表系统（SIS）与过程安全 本章将重点介绍安全仪表系统（SIS）的设计、选型和应用，以满足日益严格的过程安全要求。我们将详细阐述 SIS 的功能、 SIL（Safety Integrity Level）等级的确定方法，以及 SIL 等级对仪表和控制系统设计的要求。本章将涵盖安全联锁（Interlock）、紧急停机（ESD）系统的设计理念，以及 SIS 仪表（如安全继电器、安全 PLC、安全阀门）的选型原则。我们将通过实际案例，讲解如何设计满足特定 SIL 等级的 SIS 系统，以及如何进行 SIL 验证和确认。 第七章：现场总线技术及其应用 本章将深入探讨现场总线技术在现代工业自动化中的重要作用。我们将详细介绍各类主流的现场总线技术，如 HART、Foundation Fieldbus (FF)、PROFIBUS、Modbus 等，并对比分析它们在通信速度、拓扑结构、兼容性、诊断能力、供电方式和成本等方面的优劣。本章将重点讲解现场总线如何实现仪表之间的互联互通、设备管理、故障诊断和远程维护，以及如何通过现场总线构建更智能、更高效的自动化系统。 第八章：仪表与控制系统的校准与维护 本章将提供一套系统化的仪表与控制系统校准和维护指南。我们将详细介绍仪表校准的目的、基本原理、校准周期和校准方法（如就地校准、远程校准）。本章还将讲解各种校准仪器和工具的使用方法。针对系统维护，我们将阐述预防性维护、预测性维护和纠正性维护策略，并提供故障排除的思路和方法。通过本章的学习，读者将能够有效地保证仪表与控制系统的计量准确性和可靠性。 第九章：仪表与控制系统的典型应用案例分析 本章将通过多个典型行业（如石油化工、电力、制药、冶金、环保等）的实际应用案例，来巩固和拓展读者在前面章节中学到的知识。每个案例都将详细剖析其工艺流程、关键测量点、控制策略、仪表选型、系统集成和运行效果。通过对这些真实案例的深入分析，读者将能更直观地理解各种仪表和控制系统在不同工况下的实际应用，以及如何根据具体需求进行优化和改进。 第十章：新兴技术与未来发展趋势 本章将展望仪表与控制技术的未来发展方向。我们将介绍物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据分析、边缘计算等新兴技术如何赋能工程仪表与控制系统，例如智能传感器、自适应控制、预测性维护、远程监控和优化等。本章还将探讨数字化转型、工业 4.0 和智能工厂的概念，以及这些趋势对仪表工程师的职业发展和技能要求带来的影响。 本书内容丰富，结构清晰，语言通俗易懂，配以大量的图表和实例，旨在成为一本工程师案头必备的实用参考手册。通过本书，读者将能够全面掌握工程仪表与控制系统的核心技术，提高工程设计和项目执行的能力，应对日益复杂的工业挑战。

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这本书，我是在一个偶然的机会下接触到的。当时我正为一个棘手的项目而焦头烂额，遇到的技术难题层出不穷，感觉自己陷入了瓶颈。朋友推荐我看看《仪表工程师手册》（第四版），说里面或许有我需要的解决方案。事实证明，这个推荐太明智了！我印象最深的是其中关于高级过程控制（APC）的章节，里面不仅讲解了模型预测控制（MPC）的理论基础，还结合了大量实际案例，分析了在不同工业场景下如何应用APC来优化生产效率和产品质量。这些案例的分析非常到位，细节之处的考量也很周全，让我茅塞顿开。我之前虽然也了解APC，但总觉得理论脱离实际，这本书彻底打消了我的顾虑。手册中还涉及到了大量的安全仪表系统（SIS）的设计和风险评估方法，这对于我们这种高危行业的工程师来说，简直是福音。书中对IEC 61508和IEC 61511等国际标准的解读也非常透彻，让我在理解和执行相关规范时有了更清晰的指导。这本书不仅仅是枯燥的理论堆砌，它更像是一位经验丰富的前辈，在循循善诱地将多年的实践经验传授给我们。

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这本《仪表工程师手册》（第四版）的问世，无疑是给所有从事仪表自动化领域的朋友们送上了一份厚礼。我刚拿到这本书，就迫不及待地翻阅起来，一股知识的洪流扑面而来。手册的编纂团队可谓是倾尽心血，将仪表行业的方方面面都梳理得井井有条。无论是基础的仪表原理，还是复杂的控制系统设计，亦或是最新的现场总线技术和网络安全防护，书中都有详尽的阐述。特别是对于那些刚刚踏入仪表行业的新手来说，这简直就是一本“圣经”，能够帮助他们快速建立起扎实的理论基础，少走很多弯路。我尤其欣赏书中对于各种仪表选型、安装、校验的实用指南，这些都是工程师日常工作中不可或缺的技能。而且，手册的排版清晰，图文并茂，很多复杂的概念通过直观的图示和表格得以清晰展现，大大降低了阅读的难度。总而言之，对于任何希望在仪表自动化领域有所建树的工程师来说，这本手册都是一本值得投资，并且能够带来巨大回报的工具书。它不仅提供了知识，更重要的是，它激发了思考，引导着我们去探索更深层次的技术奥秘。

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在浩瀚的技术资料海洋中，《仪表工程师手册》（第四版）如同一座灯塔，为迷茫的工程师指明了方向。这本书的深度和广度令人赞叹，它涵盖了从基础理论到前沿技术的全方位知识体系。我特别关注的是其中关于数据采集与监控系统（SCADA）以及分布式控制系统（DCS）的章节。手册对这两大核心控制系统的架构、功能、通信协议以及集成方法进行了深入浅出的讲解。对于如何设计一个稳定可靠的SCADA系统，如何进行DCS的组态与维护，书中的指导性内容非常强。我尤其欣赏的是，手册并没有止步于理论层面，而是提供了大量关于系统选型、集成挑战、故障排除以及性能优化的实际建议。这对于正在进行自动化升级或新建项目的工程师来说，无疑是宝贵的财富。而且，书中对于新兴的物联网（IoT）在工业自动化中的应用也进行了探讨，预测了未来的发展趋势，并提出了相应的技术挑战和解决方案。这充分体现了编纂者对行业发展的敏锐洞察力。这本书的内容并非一成不变，它随着技术的进步不断更新，每一次的改版都能跟上时代的步伐。

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这本书《仪表工程师手册》（第四版）的阅读体验，远超我的预期。我一直认为，一本优秀的工具书，不仅要有丰富的知识储备，更要有良好的可读性，而这本书完美地做到了这一点。它采用了一种非常人性化的叙述方式，将复杂深奥的工程概念，通过生动的语言和贴切的比喻，变得易于理解。我特别喜欢其中关于仪表仪表选型与应用的案例研究部分，书中针对不同的工业过程（如炼油、化工、电力等）提供了详细的仪表选型指南，并分析了各种仪表在实际应用中的优缺点。这些案例的研究，让我深刻理解了理论知识在实际工程中的应用，也为我今后的项目选型提供了宝贵的参考。手册中还对一些自动化领域的“软技能”，如沟通协调、项目管理等，也进行了简要的探讨，虽然不是核心内容，但却体现了编纂者对于工程师综合素质的全面考量。总之，这是一本集理论深度、实践指导和人文关怀于一体的杰出作品，对于任何渴望在仪表自动化领域不断提升的工程师来说，都是一本不可或缺的宝贵财富。

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作为一名在仪表领域摸爬滚打多年的老兵，我深知一本高质量的参考书对于职业生涯的重要性。《仪表工程师手册》（第四版）的到来，让我看到了行业知识传承与发展的希望。这本书的结构设计非常合理，逻辑清晰，使得读者能够循序渐进地掌握复杂的知识。我个人对书中关于过程仪表校准与维护的章节尤为看重。手册详细列举了各种常见仪表（如压力表、流量计、温度传感器等）的校准步骤、常用校准仪器以及误差分析方法。这些内容对于确保生产过程的准确性和稳定性至关重要。我曾遇到过一些难以解决的仪表故障，通过查阅手册中关于故障诊断和排除的章节，很快找到了症结所在，并成功解决了问题。此外，书中还涉及到了仪表行业的职业健康与安全规范，以及相关的法律法规，这对于保障工程师的权益和工作环境的安全也起到了积极作用。这本书不仅仅是一本技术手册，它更像是一位经验丰富的老朋友，总能在关键时刻给予我们最及时的帮助和最专业的指导。

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