化工仪表及自动化课堂例题
化工仪表及自动化课后习题答案解析
专业资料精心整理第1章自动控制系统基本概念 P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
3、闭环控制有反馈环节，通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统. 开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
5、p76、PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
7、方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。
8、测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器；控制器接受测量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号（气压或电流）发送出去。
化工自动化及仪表习题和答案解析华理
化⼯⾃动化及仪表习题和答案解析华理《化⼯⾃动化及仪表》补充习题与答案1. 某物料加热后与添加料混合，⼯艺要求混合时物料温度θo 稳定，⼯艺采⽤改变换热器蒸汽流量Qs 来稳定罐内温度θo 。
影响θo 的因素有：阀前蒸汽压⼒Ps ，冷物料流量Qi 和温度θi ，环境温度θc 等。
1）画出温度控制系统的⽅块图；2）指出该控制系统的被控变量、操纵变量、被控对象及扰动； 3）若蒸汽阀前压⼒Ps 突然变⼤时，简述该系统的控制过程。
解：添加剂1）略2）罐内温度θo ；蒸汽流量Qs ；混合罐；阀前蒸汽压⼒Ps ，冷物料流量Qi 和温度θi ，环境温度θc3）Ps ↑→Qs ↑→θo ↑→ e ↑→ Qs ↓2. 图a 为流量控制系统，主要克服阀前压⼒P1波动来稳定流量Q1 。
图b 是储槽液位控制系统，主要克服Q2流量变化的扰动，保持液位稳定。
1）指出两图中的各控制系统的被控变量、操纵变量、被控过程及主要扰动； 2）若采⽤图a 系统来控制液位，试⽐较与图b 系统的不同点。
图a 图b解：1)图a ：Q1；Q1；管道；P1图b ：h ；Q1；储液槽；Q1、Q22)前馈a ：开环控制，控制及时 b ：闭环控制，控制不及时 3．某换热器的温度控制系统（设定值是30℃）在阶跃扰动作⽤下的过渡过程曲线如图所⽰。
试分别求出衰减⽐、最⼤偏差、余差、回复时间。
30354575T/解：1）n='B B =35453575--=4 2）|e max |=|B+C |=B-r=75-30=453）e （∞）=r-y （∞）=30-35=-5 4）估测：32min4. 已知某换热器被控变量是出⼝温度θ，操纵变量是蒸汽流量Q 。
在蒸汽流量作阶跃变化时，出⼝温度响应曲线如图所⽰。
该过程通常可以近似作为⼀阶滞后环节来处理。
试估算该控制通道的特性参数K 、T 、τ。
4043解：1）放⼤系数=100-11040-43=0.32）时间常数的θ所对应的时间）3）纯滞后τ=1min5. 如果⽤K 热电偶测量温度，其仪表指⽰值是600℃，⽽冷端温度是65℃，则实际温度是665℃，对不对？若不对，正确值应为多少，为什么？解答：不对。
化工仪表与自动化课程测试试题5份完整版的答案
《化工仪表与自动化》课程测试试题一一、????填空题（36分）1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。
2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。
3、目前求取过程数学模型的方法有两种。
其中一种是根据过程的内在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。
4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。
5、?选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通道的放大倍数（增益）。
6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器___补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。
二、综合题（54分）1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。
答：在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。
如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。
?2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。
化工仪表及自动化课堂例题优选稿
化工仪表及自动化课堂例题集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）教材外课堂例题（注：部分例题不需要掌握，所以未列出）1.某台往复式压缩机的出口压力范围为25～28MPa ，测量误差不得大于1MPa 。
工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。
解 由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为 根据就地观察及能进行高低限报警的要求，由本章附录，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa 。
由于 ，故被测压力的最小值不低于满量程的 1/3，这是允许的。
另外，根据测量误差的要求，可算得允许误差为所以，精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。
至此，可以确定，选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa ，精度等级为1.5级。
2. 如果某反应器最大压力为0.6MPa ，允许最大绝对误差为±0.02MPa 。
现用一台测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？若采用一台测量范围为0～1.0MPa ，准确度为1.5级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由。
解：对于测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表，允许的最大绝对误差为1.6×1.5% = 0.024(MPa)因为此数值超过了工艺上允许的最大绝对误差数值,所以是不合格的。
对于测量范围为0～1.0MPa ，准确度亦为1.5级的压力表,允许的最大绝对误差为 316025>%67.1%100601=⨯1.0×1.5% = 0.015(MPa)因为此数值小于工艺上允许的最大绝对误差,故符合对测量准确度的要求,可以采用。
1.某差压式流量计的流量刻度上限为320m 3/h ,差压上限2500Pa 。
当仪表指针指在160m 3/h 时,求相应的差压是多少 (流量计不带开方器)解：由流量基本方程式可知流量是与差压的平方根成正比的。
化工仪表与自动化题型示例
题型示例
一、选择题
1、测量蒸汽压力时，应加装（）．
2、一般工业部门的压力测量采用（）级压力表．
3、热电偶与补偿导线连接端所处的温度不应超过（）．
4、在热电阻使用过程中，如出现显示仪表指示无穷大，则可能的原因是（）．
二、填空题
1、显示仪表按其显示方式分为（）、（）和（）三大类．
2、垂直均匀地作用在单位面积上的力叫压力，它的法定单位是（）。
3、热电偶的热电势与温度之间的关系是（）的．
4、压力表安装时所选的测压点必须能反映（）的真实大小。
三、简答题
1、什么是液位测量时的零点迁移？其实质是什么？
2、什么是控制阀的流量特性？什么是控制阀的理想流量特性和工作流量特性？理想流量特性有哪几种？
3、被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的？
4、试画出单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统的原理图，并说明二者与串级控制系统的异同？
5、有一蒸汽加热设备利用蒸汽将物料加热，并用搅拌器不停地搅拌物料，到物料达到所需温度后排出。
试问：
（1）影响物料出口温度的主要因素有哪些？
（2）如果设计一温度控制系统，被控变量、操纵变量应选什么？为什么？
（3）如果物料在温度过低时会凝结，据此情况应如何选择控制阀的开关型式及控制器的正、反作用？
四、计算
1、转子流量计的相关校正计算
2、仪表精度等级的确定或选择
3、热电偶热电势或温度的相关计算。
《化工仪表及自动化》练习题及参考答案
《化工仪表及自动化》练习题及参考答案一、填空题1.阀门直线理想流量特性的方程为（）2.某微分控制器控制规律为t D e p 39-=∆，已知阶跃干扰值为3，其微分时间为（）3. 如图所示过渡过程，其超调量为（）4.差压式流量计的流量方程为（）5. 如图所示过渡过程，其衰减比为（）6.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其放大系数为（）7.转子式流量计的流量方程为（）8.热电偶温度计工作时，热端温度为t ，冷端温度为t0，该热电偶回路的热电势为（）9.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其时间常数为（）10.热电阻温度计测温热电阻变化值与温度变化值的关系方程式为（）二、简答及论述题1.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.2.用单法兰电动差压变送器来测量敞口罐中硫酸的密度，利用溢流来保持罐内液位H 恒为1m 。
如下图。
已知差压变送器的输出信号为0～10mA ，硫酸的最小和最大密度分别为1.32g/cm3和1.82g/cm3。
（1）计算差压变送器的测量范围；（2）如加迁移装置，请计算迁移量；（3）如不加迁移装置，可在负压侧加装水恒压器（图中虚线），以抵消正压室附加压力的影响，计算出水恒压器所需高度h 。
3.如图：用差压变送器测量密闭容器的液位，已知，ρ1=850kg/m3ρ2=1000kg/m3 h1=0.5m h2=2m h3=1.4m 求液位变送器的测量范围，判断迁移方向，计算迁移值。
4.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.参考答案一、填空题1.Q/Qmax=1/R+(1-1/R)l/L2. 1.53. 304. ΔP5. 3:1或者5:16. a/c7. ΔP8. E=e(t)-e(to)9. a/b 10. ΔR t =αR 0Δt二、简答及论述题1.(1)LD 00000OR 00003LD NOT 00001OR NOT 00004AND LDAND 00002OUT 01000(2)LD 00000LD 00002OR 00005LD 00003OR NOT 00006AND LDOR LDAND 00001OUT 010002. 1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax 来计算差压变送器的测量范围。
化工仪表与自动化考试试题汇总及答案
《化工仪表与自动化》课程测试试题一一、填空题（36分）1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。
2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。
3、目前求取过程数学模型的方法有两种。
其中一种是根据过程的内在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。
4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。
5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通道的放大倍数（增益）。
6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器___补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。
二、综合题（54分）1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。
答：在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。
如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。
2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。
化工自动化控制仪表知识100题及答案
化工自动化控制仪表知识IOO题及答案1、【单选题】()指冗余系统中用多数原则将每个支路的数据进行比较和修正,从而最后确定结论的一种机理。
(B)A、冗余B、表决C、容错2、【单选题】1度电可供〃220V40W〃灯泡正常发光的时间是()。
(B)A、20小时Bs25小时C、40小时3、【单选题】AWG为美国线规代号,18AWG的电缆相当于我国线规线径为()mm的电缆。
(A)A、1B、1.25C、0.634、【单选题】CENTUMCS3000R3系统中,现场控制站KFCS中节点单元的电源模件上的指示灯()亮时表示该模件的+24V输出正常。
(B)A、SYSB、F1DC、RDY5、【单选题】CENTUMCS3000系统中,()可以木各多个CENTUMCS3000系统相联,也可以把以前的CENTUM系统无缝联接到CENTUMCS3000 系统上。
(A)A、总线转换器BCVB、通讯门路单元ACGC、现场控制站FCS6、【单选题】CENTUMCS3000系统中的回路调整画面中,I是()。
(B)A、比例度B、积分时间C、微分时间7、【单选题】MF8型手提式干粉灭火器的喷射距离大于等于()m0(A)A、5B、3C、68、【单选题】MFT70型推车式干粉灭火器的灭火射程在()m。
(B)A、8-10B、10-13C、17-209、【单选题】ProfibUS数据链路层识别两种设备类型是()。
(A)A、主设备、从设备B、基本设备,从设备C、主设备、网桥10、【单选题】SCADA系统是基于计算机、通讯和()技术发展起来的一种数据采集与控制系统,是数字化应用的基础。
(B)A、可视化B、控制C、检测11、【单选题】"?/h;1/h〃这些符号都是表示流量的单位,它们表示的是() 流量的单位。
(B)A、质量B、体积C、速度12、【单选题】一台差压变送器的测量范围为0~30KPa,现零点正迁移50%,则表的量程为()KPa。
(C)A、15B、30C、4513、【单选题】三相鼠笼式异步电动机在结构上主要是由定子和转子组成的,转子是电动机的旋转部分,它的作用是()。
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教材外课堂例题（注：部分例题不需要掌握，所以未列出）1.某台往复式压缩机的出口压力范围为25～28MPa ，测量误差不得大于1MPa 。
工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。
解 由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为根据就地观察及能进行高低限报警的要求，由本章附录，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa 。
由于 ，故被测压力的最小值不低于满量程的 1/3，这是允许的。
另外，根据测量误差的要求，可算得允许误差为所以，精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。
至此，可以确定，选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa ，精度等级为1.5级。
2. 如果某反应器最大压力为0.6MPa ，允许最大绝对误差为±0.02MPa 。
现用一台测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？若采用一台测量范围为0～1.0MPa ，准确度为1.5级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由。
解：对于测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表，允许的最大绝对误差为1.6×1.5% = 0.024(MPa)因为此数值超过了工艺上允许的最大绝对误差数值,所以是不合格的。
对于测量范围为0～1.0MPa ，准确度亦为1.5级的压力表,允许的最大绝对误差为1.0×1.5% = 0.015(MPa)因为此数值小于工艺上允许的最大绝对误差,故符合对测量准确度的要求,可以采用。
1.某差压式流量计的流量刻度上限为320m 3/h ,差压上限2500Pa 。
当仪表指针指在160m 3/h 时,求相应的差压是多少 (流量计不带开方器)?解：由流量基本方程式可知流量是与差压的平方根成正比的。
当测量的所有条件都不变时,可以认为式中的α、ε、F 0、ρ1均为不变的数。
如果假定上题中的 Q 1 = 320m 3/h ;Δp 1 = 2500Pa ; Q 2 = 160m 3/h ;所求的差压为Δp 2 ,则存在下述关系2.通常认为差压式流量计是属于定节流面积变压降式流量计,而转子流量计是属于变节流面积定压降式流量计,为什么?解：差压式流量计在工作过程中,只要节流元件结构已定,则其尺寸是不变的,因此它是属于定节流面积的。
当流量变化时,在节流元件两侧的压降也随之而改变,差压式流量计就是根据这2121p p Q Q ∆∆=121222p Q Q p ∆=∆)(6252500320160222Pa p =⨯=∆代入上述数据,得 MPa p p 562282max 1=⨯=⨯=316025>%67.1%100601=⨯p F Q ∆=102ραε由此得个压降的变化来测量流量的,因此是属于变压降式的。
转子流量计在工作过程中转子是随着流量变化而上下移动的,由于锥形管上部的直径较下部的大,所以转子在锥形管内上下移动时,转子与锥形管间的环隙是变化的,即流体流通面积是变化的,因此它是属于变节流面积的。
由于转子在工作过程中截面积不变,重力也不变,而转子两端的静压差作用于转子上的力恒等于转子的重力,转子才能平衡在一定的高度上,所以在工作过程中,尽管转子随着流量的变化上下移动,但作用在转子两侧的静压差却是恒定不变的,所以它是属于定压降式流量计。
1.用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位,如图所示。
已知被测液位的变化范围为0~3m,被测介质密度ρ=900kg/m 3 ,毛细管内工作介质密度ρ0=950kg/m 3。
变送器的安装尺寸为 h 1=1m, h 2=4m 。
求变送器的测量范围,并判断零点迁移方向,计算迁移量,当法兰式差压变送器的安装位置升高或降低时,问对测量有何影响?解：当不考虑迁移量时,变送器的测量范围应根据液位的最大变化范围来计算。
液位为3m 时,其压差为所以液柱压力用H ρg 计算时,只要H 用m,ρ用kg/m 3，g 用m/s 2为单位时,相乘结果的单位就是Pa 。
上述计算结果Δp max 为26.487kPa,经过圆整后,测量范围可选0～30kPa 。
根据图示,当液位高度为H 时,差压变送器正压室所受的压力p 1为负压室所受的压力p 2为因此，差压变送器所受的压差为由上式可知,该差压变送器应进行负迁移,其迁移量为 h 2ρ0g 。
当差压变送器安装的高度改变时,只要两个取压法兰间的尺寸h 2不变,其迁移量不变。
3.如果用两支铂铑10-铂热电偶串联来测量炉温,连接方式分别如图(a)、(b)、(c)所示。
已知炉内温度均匀,最高温度为1000℃,试分别计算测量仪表的测量范围 (以最大毫伏数表示)。
图 法兰式差压变送器测液位()Pa g H p 2648781.99003max =⨯⨯==∆ρg h g H p p 0101ρρ-+=()gh h p p 01202ρ-+=gh g H p p p 0221ρρ-=-=∆解: (a)由于这时热电偶的冷端均为0℃,每支热电偶对应于1000℃时的热电势可以查得E(1000 ,0℃) = 9. 585 (mV)两支热电偶串联,测量仪表所测信号的最大值为Emax = 2×9.585 = 19.17 (mV)根据这个数值可以确定仪表的测量范围。
(b)由于这时不仅要考虑补偿导线引出来以后的冷端温度(30℃),而且要考虑炉旁边补偿导线与热电偶的接线盒内的温度(100℃)对热电势的影响。
假定补偿导线C、D与热电偶A、B本身在100℃以下的热电特性是相同的,所以在冷端处形成的热电势为E(30 ,0℃) = 0.173 (mV)在补偿导线C、D与热电偶的连接处1、4两点可以认为不产生热电势,但在接线盒内2、3两点形成的热电偶相当于热电偶在100℃时形成的热电势,即E(100 ,0℃) = 0.645 (mV)由于该电势的方向与两支热电偶在热端产生的电势方向是相反的,所以这时总的热电势为E max = 2E(1000 ,0℃) - E(100 ,0℃) - E(30 ,0℃)= 2×9.585 - 0.645 - 0.173 = 18.352 (mV)根据这个数值可以确定仪表的测量范围。
(c)由于这时两支热电偶冷端都用补偿导线引至远离炉子处,冷端温度为30℃,故总的热电势为E max = 2E(1000 ,0℃) - 2E(30 ,0℃)= 2×9.585 - 2×0.173 = 18.824 (mV)4.在上题所述三种情况时,如果由测量仪表得到的信号都是15mV,试分别计算这时炉子的实际温度。
解：在(a)情况时,由于2E(t,0) =15mV,即E(t,0) = 7.5mV,查表可得实际温度约为814.3℃。
在(b)情况时,由于2E(t,0) = 15 + E(30 ,0) + E(100 ,0)=15 + 0.173 + 0.645 = 15. 818 (mV)E(t,0) = 7. 909 ( mV)查表可得实际温度约为851.2℃。
在(c)情况时,由于2E(t,0) = 15 + 2E(30 ,0) = 15 + 2×0. 173 = 15.346 (mV)即E(t,0) = 7. 673 (mV)查表可得实际温度约为830℃。
2.图4-7是自动平衡电桥的工作原理图。
请问在下列情况时,仪表的指针(即滑动触点的位置)、起点温度、仪表量程会如何变化?简述其原因? (1)温度升高；(2)仪表停电; (3)加大R6；(4)减小R5；(5)电阻体被烧断。
解：(1)当温度升高时,滑动触点将向右移动,这是因为当温度升高后,R t增加,只有滑动触点向右移,使与R t串联的这个桥臂的电阻值减小,才能使电桥达到新的平衡。
(2)仪表停电时,指针随拨随停,因为此时放大器的输入与输出均没有信号,可逆电机不可能自行转动。
(3)加大R 6,滑动触点将向右移动,这是因为R 6增加,会使与R t 串联的这个桥臂的电阻值增加,只有滑动触点右移,才能使这个桥臂的电阻值恢复到原来的数值,电桥恢复平衡。
若其他电阻值都不变,增加R 6会使起点温度降低,这是因为滑动触点移至最左端时,代表的是起始温度,这时要使电桥平衡,R t 必然要小一些,以抵消增加R 6对整个桥臂电阻值的影响。
R t 小,就表示这时的起点温度降低。
(4)减小R 5,量程会降低,这是因为R 5减小,滑线电阻组件的等效电阻值减小,使滑动触点由最左端移到最右端的电位差变小,故量程减小。
(5)电阻体被烧断,滑动触点将移向最右端,这是因为电阻体烧断后,R t 趋于无穷大,放大器始终有一个正的电位输入,可逆电机转动,直至滑向最右端指针被挡住为止。
1. 一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是 100～200℃,电动控制器的输出是0～10mA ,假如当指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出从3mA 变化到8mA ,这时的比例度为？2. 对一台比例积分控制器作开环试验。
已知K C =2，T I = 0.5min 。
若输入偏差如图所示,试画出该控制器的输出信号变化曲线。
图1 输入偏差信号变化曲线解：对于PI 控制器,其输入输出的关系式为将输出分为比例和积分两部分,分别画出后再叠加就得到PI 控制器的输出波形。
比例部分的输出为当K C = 2时,输出波形如图2(a)所示。
积分部分的输出为当K C = 2 , T I = 0. 5min 时在t =0～1min 期间,由于e =0 ,故输出为0。
在t =1～3min 期间,由于e =1,所以t =3min 时,其输出在t =3～4min 期间,由于e =-2,故t =4min 时,其积分总输出()()()()%40%100010/38100200/140160=⨯----=δ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆⎰edt T e K p I C 1e K p C p =∆⎰=∆edt T K p I C I ⎰=∆edtp I 4⎰==∆3184dt p I ⎰⎰=-=∆31430244dt dt p I故Δp I输出波形如图2 (b)所示。
将图2(a)、(b)曲线叠加,便可得到PI控制器的输出,如图2 (c)所示。
图2 输出曲线图1.在生产实际中,由于生产负荷的变动,使原设计的控制阀尺寸不能相适应,会有什么后果?为什么?解：当生产中由于负荷增加,使原设计的控制阀尺寸显得太小时,会使控制阀经常工作在大开度,调节效果不好。
此时若开启旁路阀,会使控制阀特性发生畸变,可调范围大大降低;当生产中由于负荷减少,使原设计的控制阀尺寸显得太大时,会使控制阀经常工作在小开度,调节显得过于灵敏(特别是对于直线流量特性的控制阀) ,控制阀有时会振动,产生噪声,严重时发出尖叫声。