이 책은 운전 현장의 엔지니어 및 공과대학의 화학공학 관련학과 학생들을 대상으로 하여 공정의 제어계장계측에 대한 내용을 체계적으로 소개하고 실용적인 이해가 가능하도록 구성하였다. 이 책은 제어에 대한 기초적인 개념의 소개로부터 시작하여 계측신호의 분석방법과 처리방법, 그리고 온도, 압력, 유량, 조성 등과 같은 주요 공정변수들의 계측과 분석 및 처리기법들을 다양한 각도에서 소개하고 있다.

제 1 장 제어의 기초 1

1.1 서론 1
1.2 제어시스템 2
1.3 아날로그와 디지털 제어 9
1.4 제어 모드 12

제 2 장 계측계층의 구성과 특성 25

2.1 계측계통의 신호흐름 25
2.2 기준과 정의 27
2.3 계측계통의 특성 30
2.4 동특성 33
2.5 측정과 오차 46

제 3 장 Signal Conditioning 49

3.1 신호의 변환 49
3.2 RC 회로 56
3.3 Digital Signal Conditioning 69

제 4 장 신호 변환기 75

4.1 신호변환기(Transducer)의 구성 75
4.2 전기식 신호변환기 77
4.3 Potentiometric sensor 77
4.4 Strain 센서 81
4.5 Strain gauge 83
4.6 정전용량형 신호변환기 90
4.7 인덕턴스형 신호변환기 92
4.8 선형 가변 차등변환기(Linear variable differential transformer: LVDT) 95
4.9 전자기형 신호변환기(Electromagnetic transducer) 100
4.10 열전형 신호변환기(Thermoelectric transducer) 101
4.11 광전형(Photoconductive) 신호변환기 102
4.12 압전효과(Piezo effect) 105
4.13 기계식 신호변환기 및 감지소자 108

제 5 장 온도 측정 111

5.1 온도 111
5.2 온도 측정법 112
5.3 저항온도 감지기(Resistance Temperature Detector: RTD) 118
5.4 Thermistor 121
5.5 Thermoelectric 효과 123
5.6 열전대(Thermocouple) 128
5.7 바이메탈 온도계(Bimetal strip) 147
5.8 봉입형 온도계 152
5.9 비접촉식 온도계 154

제 6 장 압력측정 159

6.1 압력의 정의 159
6.2 유체의 압력 163
6.3 Manometer 167
6.4 압력 게이지 및 압력측정 소자 173
6.5 압력 전송기 181

제 7 장 레벨측정 183

7.1 레벨 측정의 특징
7.2 레벨 측정장치 186
7.3 압력이나 차압을 이용한 레벨측정 191
7.4 전기식 레벨측정 194
7.5 비접촉 레벨측정 198
7.6 고체레벨측정 202
7.7 기타 레벨센서 207

제 8 장 유량측정 209

8.1 흐르는 유체의 에너지 209
8.2 차압식 유량 측정법 214
8.3 유속식 유량계 232
8.4 용적식 유량계(Positive-displacement Flowmeter) 241
8.5 기타 유량계 245

제 9 장 화학적 성분의 측정 251

9.1 전도도(Conductivity) 측정 251
9.2 수소이온 농도(pH) 측정 256
9.3 밀도 및 비중측정 262
9.4 습도 측정 268
9.6 이산화황 279
9.7 질소 산화물() 283
9.8 오존(ozone, O3) 288
9.9 가스 크로마토그래피를 이용한 분석 294
9.10 적외선 가스 분석계 297


제 10 장 제어밸브 299

10.1 제어루프의 밸브 299
10.2 밸브 일반 299
10.3 유량제어밸브 300
10.4 공압식 밸브 302

제 11 장 고급제어 기법 335

11.1 제어시스템의 성능판단 기준 335
11.2 제어기 Tuning 방법 337
11.3 Cascade 제어기법 340
11.4 Ratio 제어기법 344
11.5 Override Control 346
11.6 Feedforward Control 348
11.7 Internal Model Control (IMC) 352
11.8 Model Predictive Control 354

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