测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书

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isbn号码:9787502117566
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具体描述

好的,以下是一份不包含《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》内容的图书简介,旨在提供一个详尽、具体且具有专业深度的介绍,避免任何提及原书或AI痕迹的表述。 --- 现代工程热力学基础与应用 ——面向能源装备制造与运行的理论解析 【书籍定位与读者对象】 本书旨在为从事现代能源装备设计、制造、操作与维护的工程技术人员,以及高等职业院校、应用型本科院校相关专业的师生,提供一套扎实、前沿且注重工程实践的《现代工程热力学基础与应用》的系统性教材。内容聚焦于能量转换、传递与储存过程中的核心热力学原理,并紧密结合现代工业,尤其是高能效系统、热力循环优化及新型能源转化技术的实际需求。本书强调理论的严谨性与工程应用的有效衔接,是理解和优化复杂热力系统的关键基石。 【内容结构与深度解析】 全书共分为十二个章节,逻辑结构清晰,从微观的分子运动论基础到宏观的热力系统分析,逐步深入。 第一部分:热力学基本原理与微观基础(第1-3章) 第1章:气体分子运动论与宏观热力学(Kinetic Theory and Macroscopic Thermodynamics): 详细阐述了理想气体状态方程的物理意义,重点剖析了分子平均速度、碰撞频率等微观参数如何导出宏观性质(如压力、温度)。引入了统计平均、概率分布函数等现代物理概念,为后续的能量统计分析打下基础。 第2章:热力学第零、第一定律的工程推导(Zeroth and First Law Engineering Derivations): 不仅复习了能量守恒定律在封闭系统和控制体上的应用(定容、定压过程),更深入探讨了流体流动的能量方程(欧拉方程和伯努利方程的推广形式)。特别针对工程中的“热函(Enthalpy)”概念,详细论述了其作为系统焓变的物理基础,并引入了非平衡态过程的功与热的界限分析。 第3章:热力学第二定律与熵增原理的工程应用(Second Law and Entropy Generation in Engineering): 深度解析了卡诺循环的不可逆性限制,系统阐述了克劳修斯不等式和开尔文-普朗克表述的内在联系。重点内容包括等熵过程的理想化分析,以及在不可逆过程中如何量化“有效能损失”(Availability Loss),为能量的品质评估提供工具。 第二部分:热力性质与物质方程(第4-6章) 第4章:纯物质的热力性质与制冷剂(Thermodynamic Properties of Pure Substances and Refrigerants): 集中于水、蒸汽、以及常用制冷剂(如R134a, R22, 二氧化碳)的热力学状态图(P-v, T-s, h-x 图)的精确读取与应用。详细介绍了基于实验数据拟合的状态方程(Equations of State, EOS),如范德华方程、Redlich-Kwong-Soave (RKS) 方程的原理与工程计算方法,强调其在临界点附近的应用挑战。 第5章:气体混合物与燃烧热力学(Gas Mixtures and Combustion Thermodynamics): 涵盖了理想气体混合物的分压定律、偏摩尔量(Partial Molar Quantities)的概念。在燃烧部分,详细分析了化学平衡的计算方法,引入了绝热火焰温度(Adiabatic Flame Temperature)的计算,以及生成焓、生成吉布斯自由能对反应方向的判别作用,适用于内燃机和锅炉的性能分析。 第6章:化学势与相平衡(Chemical Potential and Phase Equilibria): 深入探讨了多组分、多相系统中的热力学平衡条件。通过吉布斯相律的推导,分析了溶液、溶液蒸汽分凝等复杂现象。本章为理解化工过程中的分离技术(如吸收、精馏)中的热力学驱动力奠定了坚实基础。 第三部分:热力循环与能量转换系统(第7-9章) 第7章:蒸汽动力循环的分析与优化(Analysis and Optimization of Vapor Power Cycles): 全面覆盖朗肯循环(Rankine Cycle)的改进,包括回热(Regeneration)、再热(Reheat)和冷凝(Superheat)对效率和经济性的影响。重点分析了背压式汽轮机和联合循环(Combined Cycle)的能量梯级利用原理,并引入了热电效率(Thermal Efficiency)与㶲效率(Exergetic Efficiency)的对比分析。 第8章:气体动力循环与内燃机热力学(Gas Power Cycles and Internal Combustion Engine Thermodynamics): 详细解析了理想和实际的布雷顿循环(Brayton Cycle),分析了涡轮机、压缩机叶片损失对循环性能的影响。针对往复式内燃机,引入了指示功(Indicated Work)和有效功(Brake Work)的概念,并探讨了奥托、狄塞尔循环在不同工况下的特性偏离。 第9章:制冷与热泵循环(Refrigeration and Heat Pump Cycles): 侧重于蒸汽压缩制冷循环(VCRS)的完整分析,包括膨胀过程的等焓/等熵对比。深入探讨了吸收式制冷循环(Absorption Refrigeration)的热力学基础,特别是溶液(如LiBr-H2O)的热力学特性在驱动吸收过程中的作用。 第四部分:传热基础与能量过程分析(第10-12章) 第10章:热量传递基本机理(Fundamentals of Heat Transfer): 概述了导热、对流和辐射三种基本传热模式的工程应用。导热部分重点介绍傅里叶定律,并分析了复合壁面的热阻串并联计算。对流部分引入了努塞尔数(Nu)、雷诺数(Re)的无量纲分析方法,指导换热器设计中的对流系数估算。 第11章:热力系统能量综合分析(Exergy Analysis of Thermodynamic Systems): 这是本书的特色章节。详细介绍了㶲(Exergy)的概念,区分了“可逆功”与“实际功”的差异。通过对锅炉、换热器、涡轮机等单元的㶲损失计算,明确指出系统中能量浪费的根本原因和部位,为系统节能改造提供量化依据。 第12章:热力学在新型能源技术中的应用(Thermodynamics in Novel Energy Technologies): 展望性地介绍了热力学在现代工程中的前沿应用,包括燃料电池(Fuel Cell)的电化学热力学(Nernst方程的应用)、热化学循环(Thermochemical Cycles)在储能中的潜力,以及地热能系统中的能量品位匹配问题。 【本书特色】 1. 理论与工程紧密结合: 每个章节的理论推导后,均配备有贴近实际工程问题的案例分析,例如压力容器的等温膨胀计算、复杂换热网络中的㶲平衡校核等。 2. 强调无量纲分析: 大量引入和运用无量纲参数(如效率、比热比、Prandtl数),帮助读者从本质上理解物理规律,并方便进行工程放大与缩尺设计。 3. 注重现代计算工具的应用: 提供了在Matlab/Python环境下利用数值方法求解复杂热力学方程组的思路与基础代码框架,适应现代工程计算的需求。 本书内容覆盖全面,逻辑严谨,是能源、化工、机械工程领域技术人员和学生深入掌握热力学核心知识、提升复杂系统分析能力的必备参考书。

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这本书《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,在关于通用性测量仪表(如压力表、温度计、液位计)的原理讲解方面,确实下了不少功夫,对于初学者建立基本认知是有益的。但是,它在“石油储运专业”这个定位上,似乎还未能充分发挥其应有的价值。石油储运的核心在于对大量、流动的、有时是危险的油气品的安全、精确、高效的管理。这意味着,自动化系统不仅要实现基本的测量和控制,更要具备强大的数据管理、趋势分析、故障诊断和安全预警能力。书中对数据采集和通信协议的介绍,主要集中在通用的Modbus、OPBA等,但对于在石油储运行业广泛应用的IEC 61850等更高级别的通信标准,或者针对特定油气行业的数据总线技术,几乎没有涉及。这使得学生在了解了基础的通信原理后,在面对实际的石油储运自动化系统时,可能会对数据的集成、互联互通以及信息共享感到茫然。再者,对于数据分析和决策支持方面,本书也显得较为单薄。在实际的石油储运运营中,如何利用采集到的海量数据,进行油品损耗分析、储罐周转率优化、管线泄漏检测、设备预测性维护等,这些都是能直接提升运营效率和经济效益的关键环节。书中虽然提到了趋势图和报表功能,但如何利用这些工具进行深入的分析,如何结合统计学方法和机器学习算法来挖掘数据价值,这些更为前沿和实用的内容,在本书中并未得到充分的展现。

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不得不说,这本书《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,在对自动化控制理论的阐述上,确实下了不少功夫,比如对各种控制回路(如单回路、串级、前馈控制)的原理和作用,都有比较系统性的介绍。这对于建立学生对自动化系统的整体认知是有帮助的。但将这些理论应用于石油储运这个高度专业化的领域,则需要更深入的行业实践。石油储运过程中,油品、气品的性质千差万别,比如原油的粘度、密度、含硫量等会随着产地和处理工艺而变化,成品油的组分也各不相同,这些都会对测量仪表和控制系统的性能产生直接影响。书中在讲解如何选择和校准仪表时,更多的是从通用角度出发,而缺乏对不同油气品特性所带来的具体挑战的分析。例如,在测量高粘度原油的流量时,涡轮流量计可能存在叶片磨损快、精度下降等问题,而电磁流量计则受导电率限制。书中没有深入探讨如何根据介质特性来优化仪表选型,或者如何针对性地进行仪表维护和校准,以保证测量精度。同样,在自动化控制方面,针对不同性质油气品的输送和储存,其控制策略也应有所不同。比如,对于易挥发的成品油,需要更精细的液位控制以减少挥发损失,而对于高硫原油,则需要关注腐蚀性介质对仪表和管线的影响。这方面的具体工程实践和案例分析,在本书中着实不多。

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老实说,这本书《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》在基础概念的普及上做得还不错,比如关于电气仪表的基本原理、信号传输方式(如4-20mA电流信号、HART协议等),都有比较清晰的介绍。但当我深入思考石油储运这个特定行业对测量仪表和自动化提出的更高要求时,这本书的深度就显得不够了。石油储运往往涉及易燃易爆、有毒有害等危险环境,这就对仪表的防爆等级、密封性能、材质选择以及安装固定方式提出了极为严苛的要求。书中虽然提到了防爆标志,但对于不同区域(如0区、1区、2区)应该选择哪种类型的防爆仪表,其具体的选型依据和判据,以及在实际安装中需要注意的接地、隔离等细节,并没有进行详尽的阐述。此外,在石油储运过程中,高温、低温、高压、腐蚀性介质等工况也是常态,这些极端条件对仪表的寿命、稳定性和测量精度都会产生显著影响。例如,当需要测量高温下的原油温度时,使用热电偶还是热电阻,如何选择合适的保护管材质以防止腐蚀,如何进行现场的温度补偿,书中并没有给出具体的解决方案。同样,在输油管线的压力监测中,如何应对高压冲击和脉动,如何选择合适的压力变送器以及其隔离膜片的材质,这些都是石油储运专业需要重点关注的技术细节,但在这本书中,我并没有找到令我满意的深入讲解。

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坦白说,《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》在关于测量仪表的基本原理和组成部分介绍上,算是比较全面的,为初学者打下了一些理论基础。然而,当我试图将这些知识与石油储运这个特定行业相结合时,却发现书中在“实践性”和“行业特有性”方面,还有很大的提升空间。石油储运的核心在于对大量、流动、有时是危险的油气品的安全、精确、高效的管理。这要求自动化系统不仅要实现基本的测量和控制,更要具备强大的数据管理、趋势分析、故障诊断和安全预警能力。书中对数据采集和通信协议的介绍,主要集中在通用的Modbus、OPBA等,但对于在石油储运行业广泛应用的IEC 61850等更高级别的通信标准,或者针对特定油气行业的数据总线技术,几乎没有涉及。这使得学生在了解了基础的通信原理后,在面对实际的石油储运自动化系统时,可能会对数据的集成、互联互通以及信息共享感到茫然。再者,对于数据分析和决策支持方面,本书也显得较为单薄。在实际的石油储运运营中,如何利用采集到的海量数据,进行油品损耗分析、储罐周转率优化、管线泄漏检测、设备预测性维护等,这些都是能直接提升运营效率和经济效益的关键环节。书中虽然提到了趋势图和报表功能,但如何利用这些工具进行深入的分析,如何结合统计学方法和机器学习算法来挖掘数据价值,这些更为前沿和实用的内容,在本书中并未得到充分的展现。

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整体而言,《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》在理论知识的梳理上,有其可取之处,比如对过程控制基本概念的介绍,对几种常见仪表的工作原理的解释,都比较清晰。但就其“石油储运专业”的定位而言,我觉得它在“应用”层面,尤其是“复杂应用”和“行业特有”的挑战方面,还有很大的提升空间。以消防和安全控制为例,石油储运设施的安全是重中之重,自动化系统在其中扮演着至关重要的角色。书中关于报警系统的基本功能和联动逻辑的讲解,可以满足一些基本的安全需求。然而,在实际的石油储运场景下,自动化系统需要集成更复杂的安全联锁,比如当某个储罐发生超温或超压时,不仅要切断进料,还要启动相应的灭火系统,并立即通知现场值班人员和消防部门。这种多级、多层面的安全联动,涉及到的逻辑设计、执行单元的可靠性以及通信的实时性,书中并没有提供足够详尽的案例和指导。此外,对于易燃易爆气体的检测和监测,如何利用自动化系统实现24小时不间断的泄漏检测,如何通过多点位的数据分析来判断泄漏源和扩散趋势,以及如何联动排风系统和惰性气体保护系统来降低风险,这些都是石油储运安全领域特有的技术难题,本书的讲解相对浅显。

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这本《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,在对一些基础测量原理的讲解上,例如差压测量、电阻测量等,确实提供了一些理论知识。但就石油储运这一特定专业领域而言,许多实际操作中的关键技术和细节,本书并没有充分涵盖。石油储运的核心在于对油气品进行大规模、高效率、安全可靠的储存和输送。这意味着自动化系统不仅需要准确地测量各种参数,更需要具备对复杂工艺流程的深刻理解和精细控制能力。例如,在原油管道输送过程中,如何通过自动化系统实时监测管线压力、流量、温度,并根据这些数据动态调整泵的运行状态,以防止管线爆裂或压力过低导致输送中断,这些复杂的控制逻辑和算法,书中并没有深入剖析。同样,在油品储罐的装卸过程中,如何通过自动化系统实现精确计量,如何控制装卸速度以减少静电产生,如何确保过程中产生的挥发性有机物(VOCs)得到有效收集和处理,这些都是石油储运安全和环保方面的关键技术,但本书对此的论述显得较为有限。我期待的是,书中能有更多篇幅,详细讲解针对石油储运特点的自动化控制策略,例如如何利用模型预测控制(MPC)来优化管线输送效率,如何利用模糊逻辑或神经网络来处理复杂的工艺变量,以及如何设计先进的泄漏检测系统来保障管道安全。

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这本书虽然名为《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,但我拿到手后,仔细翻阅,发现其中关于“石油储运专业”的具体应用案例和深入的行业知识,感觉相对比较有限,更多的是偏向于基础理论的讲解。例如,书中在介绍流量计的原理时,花了大量的篇幅讲解了涡轮流量计、电磁流量计、差压式流量计等几种常见仪表的基本工作原理、结构组成以及优缺点。这部分内容无疑是扎实的,对于理解这些仪表的工作方式很有帮助。但是,在实际的石油储运场景下,如何根据不同的介质(原油、成品油、天然气)、不同的工况(高粘度、腐蚀性、易燃易爆)来选择最合适的流量计,书中涉及的分析和比较就显得不够深入。举个例子,书中提到在输油管道中常用质量流量计,但并未详细阐述其在应对原油密度变化、温度波动等复杂因素时的校准方法和精度保障措施。同样,对于储罐液位的测量,书中介绍了雷达液位计、超声波液位计等,也讲解了它们的基本原理,但缺乏对石油储罐在不同环境(如高温、高压、有挥发性气体)下的安装注意事项、防爆要求以及现场校验的具体步骤的详细描述。这些细节往往是石油储运一线操作人员最关心,也是最实用的知识点。我个人觉得,如果能增加更多结合石油储运实际的案例分析,比如针对某个具体储油库的自动化控制系统设计,或者某次油品计量过程中的常见问题与解决方案,那这本书的实用价值将大大提升,更能满足中等专业学校学生在未来工作中直接应用的需要。目前的版本,更像是一本通用的测量仪表理论教材,在石油储运专业的特色化和实践性方面,还有很大的提升空间。

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这本书《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,在介绍自动化控制系统的基本组成和功能方面,做得还算可以,比如对PLC、DCS等基本概念的解释,能让读者对工业自动化有一个初步的认识。然而,真正深入到石油储运的自动化应用中,你会发现书中的内容显得过于“表面化”和“通用化”。石油储运的自动化系统,其核心目标在于实现高可靠性、高安全性、高效率和低成本的运行。在实际工程中,这意味着系统需要具备强大的故障诊断、冗余备份、网络安全以及现场维护能力。书中对PLC的编程讲解,主要集中在Ladder Diagram(梯形图)等基本逻辑,但对于如何在石油储运这种关键应用中,设计具有高可靠性的冗余控制系统,如何实现PLC的故障转移,如何进行现场的软硬件维护和升级,这些都缺乏足够的指导。同样,在网络通信方面,虽然提到了TCP/IP等协议,但对于如何在石油储运这样对数据实时性和安全性要求极高的环境中,构建稳定可靠的工业以太网,如何防范网络攻击,如何实现现场仪表和控制器的有效互联,书中并没有给出深入的探讨。我个人认为,一本好的石油储运专业教学用书,应该包含更多关于实际系统架构、网络拓扑设计、冗余策略选择、网络安全防护以及故障排除的案例和指导,而这本书在这方面的不足,着实令人感到有些遗憾。

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初次接触《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》,我的第一印象是其内容过于宏观,而对于自动化控制系统在石油储运领域的具体实施细节,则显得有些“点到即止”。书中对PID控制算法的讲解,无论是理论公式推导还是数学模型,都阐述得相当到位,让读者能清晰地理解其核心思想和调节特性。然而,当我们把目光投向实际的石油储运场景,例如炼油厂的成品油灌区,其自动化控制系统往往涉及更复杂的逻辑和更精细的联动。书中关于如何根据储罐的进出油速度、液位变化率、以及下游管网的压力需求,来动态调整进油阀门开度,从而实现精确的计量和安全稳定的运行,这部分内容就显得较为模糊。特别是在处理突发情况,比如管道堵塞、设备故障或外部环境剧烈变化时,自动化控制系统如何通过预设的报警逻辑、安全联锁机制,甚至是模糊控制或专家系统的应用来迅速做出响应,书中并没有给出足够的篇幅去探讨。我期待的是,在介绍完基本的自动化原理之后,能够有更多的章节,专门讲解如何构建一个在石油储运环境中稳定、可靠、高效的自动化控制系统,包括其硬件选型、组态设计、网络通信、数据采集与处理,以及上位机操作界面的设计规范等。例如,在油品调和过程中,如何通过自动化系统实现多种组分的精确配比,又如何在油品输送过程中,通过自动化监控保证管网压力和流量的稳定,书中这方面的实例和指导性内容相对薄弱,这让我觉得在学习完理论知识后,在将这些知识转化为实际操作时,可能会遇到不少挑战。

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《测量仪表及自动化(石油储运专业)中等专业学校教学用书》在介绍各种仪表的基本分类、工作原理和技术参数方面,的确提供了一些基础知识。然而,从石油储运这个对安全、精度和可靠性有着极高要求的行业角度来看,书中在“现场应用”和“问题解决”方面的内容,还有待加强。以油品计量为例,石油储运中涉及的油品种类繁多,性质各异(如密度、粘度、温度、含水率等),这些都会影响计量的准确性。书中虽然提到了几种常见的流量计,但对于如何在实际的石油储运环境中,针对不同的油品,选择最合适的计量仪表(如质量流量计、体积流量计),如何进行现场的校准和检定,以确保计量数据的准确性,这方面的内容就显得不够详尽。再者,石油储运过程中,设备故障和工艺偏差是常态。例如,油罐的液位计可能因为挂油、结垢等原因导致测量不准,输油泵可能因为气蚀而影响流量。书中虽然提到了一些仪表的常见故障,但对于如何进行现场的故障诊断、维修和预防性维护,如何利用自动化系统的报警和诊断功能来提前预警,以及如何制定一套完整有效的设备维护计划,这些实操性的指导,在本书中相对欠缺。这让我感觉,学生在学习完理论知识后,在面对真实的石油储运现场时,可能会面临“知其然,不知其所以然”的困境,尤其是在处理实际的设备问题时,会显得力不从心。

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