【正文】 流體測(cè)量。渦輪在管道里轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速只能通過(guò)非接觸的電磁感應(yīng)方法才能測(cè)出。 傳感器 ? 1 ? 在被測(cè)管道上放一節(jié)流元件（如孔板等），流體流過(guò)這些阻擋體時(shí)流動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。利用壓電現(xiàn)象可實(shí)現(xiàn)非電量的測(cè)量。 傳感器 ? 2 ? 電容式壓差傳感器是最常見(jiàn)的一種壓力傳感器。大部分的應(yīng)用屬于微壓測(cè)量，量程一般為 0～ 5000 Pa。 ? 1 ? 電阻式濕度傳感器主要利用高分子材料吸濕后電阻發(fā)生變化的特性制成，可以通過(guò)測(cè)出電阻值間接測(cè)出濕度。 ? 鉑及其合金屬于貴金屬，其組成的熱電偶價(jià)格最貴，考銅價(jià)格居中，而它的靈敏度最高。通過(guò)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)來(lái)間接測(cè)取溫度的裝置稱為熱電偶。如果是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。所以，在高精度、高穩(wěn)定性的測(cè)量回路中通常用鉑熱電阻材料的傳感器；要求一般、具有較穩(wěn)定性能的測(cè)量回路可用鎳電阻傳感器；檔次低，只有一般要求時(shí)，可選用銅電阻傳感器。用金屬電阻作為感溫材料，要求金屬電阻的溫度系數(shù)大，電阻與溫度呈線性關(guān)系，因此在常用感溫材料中首選鉑和銅。如熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)等都屬于接觸式溫度傳感器。 傳感器 ? (4) 液位傳感器宜使正常液位處于儀表滿量程的50%處。傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和其他輔助器件組成。 傳感器 ? 系統(tǒng)需要的被測(cè)信號(hào)以輸出狀態(tài)劃分，一般分為開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞N。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 直燃機(jī)由高／低壓發(fā)生器、高／低壓換熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷水泵、溶液泵、控制設(shè)備及輔機(jī)等主要設(shè)備組成，它的工作原理分為制冷循環(huán)、供熱循環(huán)和衛(wèi)生熱水循環(huán)三種不同方式。在高層民用建筑的空調(diào)制冷中，吸收式制冷所采用的制冷劑通常是溴化鋰水溶液，其中水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。 ? 1 ? 冷水機(jī)組是中央空調(diào)系統(tǒng)采用最多的冷源，它是可向空調(diào)系統(tǒng)提供處理空氣所需的低溫水 (又稱為冷凍水 )的制冷裝置。在冷卻水的循環(huán)過(guò)程中損失的部分可通過(guò)補(bǔ)水箱進(jìn)行補(bǔ)充。 ? (3) 四管制系統(tǒng) 進(jìn)行熱濕處理的表面換熱器的供、回水管按冷、熱水管分別設(shè)置，共 4根管，分別為熱水供水管和回水管、冷水供水管和回水管。它按直接蒸發(fā)機(jī)組的安裝組合情況可分為窗式、立柜式和分體式等。由于空氣的比熱容較小，全空氣系統(tǒng)需要較多的空氣才能達(dá)到消除余熱、余濕的目的。在智能建筑中，一般采用集中式空調(diào)系統(tǒng)。將 BA向下延長(zhǎng)，交相對(duì)濕度為 100％的線于點(diǎn) F，過(guò)點(diǎn) F作一條等溫線，交溫度坐標(biāo)軸于點(diǎn) F′，則從 F′點(diǎn)可讀出露點(diǎn)溫度。 (1+d) kg濕空氣焓值用公式表達(dá)為 : ? 式中 ig—— 1 kg干空氣焓； ? ip—— d kg水蒸氣焓； ? I—— (1+d) kg濕空氣的焓值 ,kJ／ kg。在任何空氣發(fā)生變化的過(guò)程中，例如加濕或干燥，可以用含濕量來(lái)反映水氣量增減的情況。 ? 可由空氣性質(zhì)從表中查出飽和含濕量對(duì)應(yīng)的溫度，這個(gè)溫度就是露點(diǎn)溫度 t1。一般居住條件的室溫，夏季應(yīng)保持在 25～ 27 ℃ ，冬季應(yīng)保持在 16～ 20 ℃ 。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 任何氣體分子，由于不停的熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使它們都具有一定的壓力。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 2 ? 空氣的物理性質(zhì)不僅取決于它的組成成分，而且也與它所處的狀態(tài)有關(guān)。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 將濕度、溫度、壓力等非電物理量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電氣信號(hào)并非最終目的，還需對(duì)被測(cè)物理量進(jìn)行深入分析、比較和調(diào)整，達(dá)到對(duì)其進(jìn)行有效控制的目的。 dttdeTdteTitKpetu)()(1)()( ? ??? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? PID調(diào)節(jié)器首先是比例、微分作用，使其調(diào)節(jié)作用加強(qiáng)，然后再進(jìn)行積分，直到最后消除靜差為止。比例積分調(diào)節(jié)器特性如 圖。且調(diào)節(jié)速度要求較低，干擾的作用不能變化太快，因此積分調(diào)節(jié)器單獨(dú)使用的場(chǎng)合不多，只能用在一些小型的調(diào)節(jié)上。 )()( tKpetu ? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 比例調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)是調(diào)節(jié)速度快、穩(wěn)定性高、不容易產(chǎn)生過(guò)調(diào)節(jié)現(xiàn)象。選擇不同的性能指標(biāo)，使得系統(tǒng)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)等也不同。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 2 ? 控制系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性在多變量最優(yōu)控制中是兩個(gè)重要的概念，能控性和能觀測(cè)性從狀態(tài)的控制能力和狀態(tài)的測(cè)辨能力兩個(gè)方面揭示了控制系統(tǒng)的兩個(gè)基本問(wèn)題。 ? 無(wú)論造成偏差的因素是外來(lái)干擾 (如環(huán)境條件等 )還是內(nèi)部干擾 (如給定值變化 )，閉環(huán)系統(tǒng)的控制作用總是使偏差趨向下降。開(kāi)環(huán)控制原理如 圖 。 ? 樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)主要由數(shù)字控制器、傳感器、執(zhí)行器和被控對(duì)象組成?？諝庹{(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) 。 ? 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)又稱為樓宇設(shè)備控制系統(tǒng) (Building Automation System，簡(jiǎn)稱為 BAS)，是對(duì)建筑物或建筑群內(nèi)的建筑設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行和節(jié)能的監(jiān)測(cè)與控制。沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)的稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，反之稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。將檢測(cè)出來(lái)的輸出量送回到系統(tǒng)的輸入端并與輸入信號(hào)相減的過(guò)程稱為負(fù)反饋。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 圖 閉環(huán)控制原理圖 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 控制系統(tǒng)性能指標(biāo) ? 樓控系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)可以用穩(wěn)定性、能控性、能觀測(cè)性、穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性等來(lái)表征，相應(yīng)地可以用穩(wěn)定裕度、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)和綜合指標(biāo)來(lái)衡量一個(gè)控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。過(guò)渡過(guò)程特性 ? 如 圖 。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整方便，是在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的一套有效的控制方法。比例調(diào)節(jié)通常用在調(diào)節(jié)精度要求不太高，調(diào)節(jié)時(shí)允許有殘余偏差且工藝要求變化較快的地方，如鍋爐水位控制及高容量貯罐中壓力、流量的調(diào)節(jié)等。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 圖 積分調(diào)節(jié)器特性圖 (a) 輸入波形； (b) 輸出波形 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 3 (PI) ? 要真正做到無(wú)偏差調(diào)節(jié)，更多的是用比例積分調(diào)節(jié)。 dttdeTdtKpetu )()()( ?? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 在調(diào)節(jié)器中加入微分作用，即在偏差剛出現(xiàn)、偏差值尚不大時(shí)，根據(jù)偏差變化的速度，提前給出較大的調(diào)節(jié)作用，使偏差盡快消除。樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)中 PID調(diào)節(jié)常常用在慣性滯后大的場(chǎng)合，如溫度測(cè)量等。 ? 空氣的物理性質(zhì) ? 1 ? 自然界的空氣主要是由干空氣和水蒸氣組成的，稱之為濕空氣。而在空調(diào)工程中，習(xí)慣把壓強(qiáng)簡(jiǎn)稱為壓力。由道爾頓定律可知，混合氣體各成分分壓力與其他氣體存在與否無(wú)關(guān)，水氣分壓力（ Pc）的大小反映了水蒸氣的多少，是空氣濕度的一個(gè)指標(biāo)。用紗布將溫度計(jì)的溫包裹住，并保證紗布上始終浸潤(rùn)著蒸餾水，由此來(lái)測(cè)量濕球溫度?？諝庵械臐穸扔幸韵卤硎痉椒ǎ? ? ① 絕對(duì)濕度 (X) ? 1 m3濕空氣中含有的水氣量 (kg)，稱為空氣的絕對(duì)濕度，即 ? 式中 GC—— 水汽的重量， kg； ? VC—— 濕空氣的體積， m3。通常用 Xb來(lái)表示飽和絕對(duì)濕度 ,則相對(duì)濕度可以表示為 : ? ? 相對(duì)濕度的值在 0～ 100%范圍內(nèi)變化。 ? 3 ? 如果已知兩個(gè)相互獨(dú)立的空氣狀態(tài)參數(shù)，就可以推算出其余的狀態(tài)參數(shù)。過(guò) E點(diǎn)作一條等溫線，交溫度坐標(biāo)軸于點(diǎn) E′，從 E′點(diǎn)可讀出空氣的濕球溫度。其功能主要是在空氣進(jìn)入被調(diào)節(jié)房間前對(duì)來(lái)自集中處理設(shè)備的空氣做進(jìn)一步的補(bǔ)充處理。 ? (2) 全水系統(tǒng) 房間負(fù)荷全部由集中供應(yīng)的冷、熱水負(fù)擔(dān)。 ? (3) 新、回風(fēng)混合式系統(tǒng) 指采用一部分新鮮空氣和室內(nèi)空氣（回風(fēng)）混合的全空氣系統(tǒng)，它介于上述兩種系統(tǒng)之間。為使變化的水量系統(tǒng)能與恒水量工作冷水機(jī)組相適應(yīng)，常用方法是在供、回水總管上設(shè)置壓差旁通閥，根據(jù)供、回水總量的水壓差來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)旁通閥的開(kāi)度，以保持冷水機(jī)組的恒水量工作。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? (3) 熱水系統(tǒng) ? 空調(diào)系統(tǒng)中的熱水系統(tǒng)也是一個(gè)封閉的水系統(tǒng)。在蒸發(fā)器中，低壓液態(tài)制冷劑通過(guò)與冷凍水的熱交換而發(fā)生汽化，吸收冷凍水的熱量而成為低壓蒸汽，再經(jīng)過(guò)回氣管重新吸入壓縮機(jī)，開(kāi)始新的一輪制冷循環(huán)。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 從溴化鋰制冷機(jī)組的制冷循環(huán)中可以看出，它的用電設(shè)備主要是溶液泵，電量為 5～ 10 kW，這與壓縮式冷水機(jī)組數(shù)百千瓦相比是微不足道的。 ? 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) ? 一個(gè)樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)由測(cè)量變送裝置、計(jì)算處理裝置、執(zhí)行裝置幾個(gè)部分組成。對(duì)于模擬量輸入，由于模擬信號(hào)的電壓或電流是連續(xù)變化的信號(hào)，因此對(duì)其進(jìn)行處理就比較復(fù)雜，在進(jìn)行小信號(hào)放大、濾波量化等處理過(guò)程中須考慮干擾信號(hào)的抑制、轉(zhuǎn)換精度及非線性等諸多因素。 ? 2 ? (1) 溫度傳感器量程應(yīng)為測(cè)點(diǎn)溫度的 ～ 。 ? 此外，傳感器應(yīng)能反映現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況，如濕度傳感器應(yīng)安裝在附近沒(méi)有熱源、水滴且空氣流通并能反映被測(cè)房間或風(fēng)道空氣狀態(tài)的位置，其響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于150 s。 ? 在樓宇自動(dòng)化中對(duì)溫度的檢測(cè)范圍為： ? (1) 室內(nèi)、室外氣溫 40～ 45 ℃ 。但鉑電阻價(jià)格很高。精密測(cè)量中則要考慮溫度誤差補(bǔ)償。 ? (2) 正溫度系數(shù) (PTC)熱敏電阻其阻值隨溫度的上升呈非線性增大。因此，熱電偶在一般的測(cè)量和控制系統(tǒng)中常用于中高溫區(qū)的溫度檢測(cè)。 ? 集成溫度傳感器按輸出量的不同可分為電壓型和電流型兩種。 傳感器 ? 2 ? 電容式濕度傳感器主要是利用高分子薄膜在吸濕后介電常數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電容發(fā)生改變的特性制成的。 傳感器 ? 利用金屬材料的彈性制成彈性測(cè)壓元件是常用的一種方法。 傳感器 ? 3 ? 霍爾壓力傳感器是將彈性元件感受的壓力變化引起的位移通過(guò)霍爾元件轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。由于它沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，因此結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可靠性和穩(wěn)定性高。 ? 孔板壓差式流量計(jì)、靶式流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)均屬于節(jié)流式流量傳感器。在一定流量范圍內(nèi)，產(chǎn)生的電脈沖數(shù)量與流量成正比。然而，這種傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)：由于在測(cè)量管道中沒(méi)有節(jié)流元件，因而其壓力損失??；其輸出信號(hào)與流速之間呈線性關(guān)系；在使用中具有工作可靠、精度高、測(cè)量范圍大、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。其所測(cè)量的電容量與液位值呈線性關(guān)系。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能是將控制器輸出的控制信號(hào)（一般是電信號(hào)）轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)作（一般可以是位移或角位移），由此驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器，達(dá)到改變被調(diào)量的目的。直動(dòng)式電磁閥結(jié)構(gòu)中，電磁閥的活動(dòng)鐵芯本身就是閥塞，通過(guò)電磁吸力開(kāi)閥，失電后由恢復(fù)彈簧閉閥。 ? 經(jīng)積分，并代入邊界條件，即當(dāng) L=0時(shí) ,Q=Qmin(指閥在全閉時(shí) ,仍有一定的泄露量 )；當(dāng) L＝ Lmax時(shí)， Q＝Qmax。葉片的形狀將決定風(fēng)門的流量特性，同調(diào)節(jié)閥一樣，風(fēng)門也有流量特性供應(yīng)用選擇。為了能與常規(guī)儀表相連，這些變頻器和可控硅調(diào)壓產(chǎn)品一般都設(shè)計(jì)成電壓式或電流式的輸入信號(hào)，因此，要采用計(jì)算機(jī)控制器的模擬量輸出 AO與其相連。 RAM為程序運(yùn)行提供了存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和中間參數(shù)變量的空間。 典型執(zhí)行機(jī)構(gòu) ? (2) DDC計(jì)算機(jī)能夠直接判斷 DI通道上的電平高低 (相當(dāng)于開(kāi)／關(guān) )兩種狀態(tài)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（ 1或 0），進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算。氣動(dòng)風(fēng)閥、水閥動(dòng)作可靠，故障率低，可以在較惡劣的環(huán)境下運(yùn)行。 典型執(zhí)行機(jī)構(gòu) ? 圖 (a)為常見(jiàn)的電動(dòng)執(zhí)行器的控制電路原理框圖。其缺點(diǎn)是計(jì)算機(jī)內(nèi)控制閥門的程序比較復(fù)雜，并且需具有很好的實(shí)時(shí)性。 典型執(zhí)行機(jī)構(gòu) ? 上位機(jī)監(jiān)控軟件 ? 上位機(jī)監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)樓宇控制系統(tǒng)的三大功能要求： ? (1) 監(jiān)視功能用戶可通過(guò)動(dòng)態(tài)圖形 (動(dòng)畫功能 )、趨勢(shì)圖等應(yīng)用程序?qū)λ刂圃O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、被控對(duì)象的控制效果進(jìn)行實(shí)時(shí)和歷史的監(jiān)視。 BAS各子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制 ? 冷凍水及冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制 ? 制冷系統(tǒng)主要有壓縮式制冷系統(tǒng)、溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)和冰蓄冷系統(tǒng)，這里重點(diǎn)說(shuō)明壓縮式制冷系統(tǒng)的監(jiān)控原理。 BAS各子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制 圖 冷凍系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)圖 BAS各子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制 ? 控制中心對(duì)冷水機(jī)組工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：冷卻塔冷卻風(fēng)扇的啟、停，冷卻塔進(jìn)水蝶閥的開(kāi)度，冷卻水進(jìn)、回水溫度，冷卻水泵的啟、停，冷水機(jī)組的啟、停，冷水機(jī)組的冷卻水以及冷水出水蝶閥的開(kāi)度，冷水循環(huán)泵的啟、停，冷水供、回水的溫度、壓力及流量，冷水旁通閥的開(kāi)度等。 ? (3) 壓差旁通控制