化工仪表自动化复习题

填空1、过程控制系统是由测量元件及变送量、控制器和执行器、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温度、流量、压力、液位等控制系统3、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，再积分作用后，应减小调节器放大倍数，才能使稳定性不变4、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5、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型标准信号的范围是0—10mA；电Ⅲ型标准信号范围是4—20mA6、控制系统引入积分作用是为了消除余差，但积分的引入会使系统稳定性降低，引入微分作用是为了克服对象滞后，某调节系统采用比例积分最用调节器，先用纯比例调节到适合的调节输出，在加入积分作用的过程中，应减小调节器的放大倍数7、简单调节系统的基本特征闭合回路和负反馈8、常用的标准节流件是孔板和喷嘴9、热电偶的热电特性与热电偶材料、两接点温度有关，与热电偶几何尺寸无关10、检测仪表的基本组成有测量，传动放大和显示三个部分11、在控制系统中，增加比例度，控制作用减弱；增加积分之间，控制作用减弱；增加微分时间，控制作用增强12、按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、疏忽误差和偶然误差13、描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数、滞后时间，如果时间常数越大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好14、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃，上限是850℃。

则此表的量程是800℃；测量范围是50—850℃；允许基本误差是0.5％；最大绝对误差是4℃15、热电偶温度计中常用的冷端补偿方法有0℃恒温法、冷端温度修正法、仪表机械零点调整法、补偿电桥法等17、差压式流量计是利用流体流动的节流原理进行测量流量的18、电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受虚假液位的影响19、电容式差压变送器的测量部分是先将差压转变成位移然后再变成电容变化量作为转换部分的输入20、在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程和发散振荡过程等基本形式21、自动控制系统按设定值的不同形式可分为定值调节系统、随动调节系统、程序控制系统等控制系统22、对象的数学模型是利用数学表达式描述对象的特性23、常用的热电阻材料是铂、铜，分度号是Pt10、Pt100、Cu50、Cu100 ，线性好的是铜热电阻，它适合测量低温温度24、差压式流量计由节流装置、导压管和差压计组成选择：1、对于化工自动化的主要目的，不正确的是：替代人的全部劳动2、不是检测系统的常见信号的是：转速信号3、不是电信号的优点的是：抗电磁辐射强4、应变片式压力计属于：电气式压力计5、某台测温仪器的测温范围是200-700℃，仪表的最大绝对误差为±4℃，该仪表的的精度为：1.06、弹性元件测压最高的是：单圈弹簧管7、将流量信号转换为转速信号的流量计的是：椭圆齿轮流量计8、适合诸如树脂类的高粘度的流体流量的是：椭圆齿轮流量计9、高压容器内有高温、剧毒物质：采用：核辐射物位计10、稳定的过度过程是：衰减振荡过程11、衰减比最好的是：6:1（接近4）12、超前控制的是：微分控制13、细调控制的是：积分控制14、无差控制的是：积分控制15、不属于接触法测温的温度计是：辐射高温计16、测量液液分界面最合适的是：电容式物位计17、不是描述对象特性的参数的是：偏差e18、描述对象静态特性的参数的是：放大系数K(时间常数T、滞后时间都是动态的)简答1、热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？如果不能应如何处理？目的：实现冷端迁移；降低成本补偿导线不能进行冷端温度补偿，可采用方法：0℃温度法；冷端温度修正法；仪表机械零点调整法；补偿电桥法2、热电偶温度计为什么可以用来测量温度？它由那几个部分组成？各部分有什么作用？热电偶是由两种不同的材料的导体A和B焊接而成，不同金属材料的电子密度不同，因为电子扩散，在接触处会产生电势，温度高，接触电势大，AB间存在接触电势差，故可用热电偶来测温组成：热电偶——测温元件导线——连接热电偶与测量仪表测量仪表——检测热电势产生的热电势信号3、叙述双金属温度计的原理，如何使用双金属温度计自动控制电冰箱的温度？原理：温度元件是由两块膨胀系数不用的金属片迭焊而制成的。

双金属片受热后，两者膨胀长度不同而产生弯曲，温度越高产生的线膨胀长度差就越大，弯曲角度越大。

设计图温度升高，双金属片膨胀弯曲，与触点接触，电路接通，空气压缩机工作制冷，温度降低后，膨胀弯曲变小，与触点脱离，电路断开，空气压缩机停止工作。

4、测压仪表有哪几类，各基于什么原理？液柱式压力计——流体静力学原理弹性式压力计——被测压力转化为弹性元件变形的位移电气式压力计——通过机械和电气元件，被测压力转化为电量活塞式压力计——水压机液体传压原理5、作为感测压力的弹性元件有哪几种，各有什么特点？弹簧管式弹性元件测压范围较宽，可达1000MPa薄膜式弹性元件测量范围较弹簧管式低波纹管式弹性元件易于变形，位移大，常用于微压、低压测量6、喷嘴挡板机构由哪几部分组成，作用是什么？由一个恒气阻、气容和喷嘴挡板型变气阻串联成节流通室作用：把输入的微水位移即挡板相对喷嘴的距离转换成相应的气压信号P背作为输出7、差压变送器由哪几部分组成，它是根据什么原理工作的，比较气动差压变送器与电动差压变送器的异同？组成：挡板，放大器，将差压信号△P→标准气压信号或者电流信号相同点：都根据力矩平衡原理，都采用了“负反馈”不同：前者用喷嘴-挡板机构和气动放大器；后者用位移检测片-平面检测线圈和高频振荡放大器8、简述椭圆齿轮流量计、涡轮流量计和电磁流量计的工作原理和使用特点。

椭圆容积式测量原理对被测流体粘度变化不敏感，适合测量高粘度流体，测量精度较高，压力损失较小，被测介质不能含有固体颗粒，入口端必须装有过滤器涡轮有规则的漩涡剥离现象精度高，测量范围宽，没有运动部件，无机械磨损，维护方便，压力损失小，节能效果明显电磁流量信号→感应电势信号→直流信号能测量酸碱盐溶液和含有固体颗粒或者纤维液体的流量9、差压式液位计的工作原理是什么，当测量有压容器的液位时，差压计的负压室为什么一定要与容器的气相相连。

原理：液体或者固体物料贮存于容器中时，对于容器的底部或者其侧壁产生有一定的静压力，静压力与物料的高度成正比因为液面上有气压，差压计的负压室与容器的气相相连，以消除液面上压力波动的影响11、叙述电容式物位计和核辐射式物位计的工作原理和应用场合电容式平行电容间，充以不同的介质时，电容量大小也不同导电介质，非导电介质液位测量；固体块状颗粒状和粉料的料位测量核辐射式放射性同位素的辐射线射入一定厚度介质时部分粒子因克服阻力与碰撞，动能消耗被吸收，另一部分则透过介质T=T01/e AH适合高温高压容器、强腐蚀、剧毒，有爆炸性、粘滞性、易结晶，沸腾状态的介质测量和高温熔融金属液位测量12、自动控制系统主要由那些环节组成，各部分的作用自动化装置：起控制作用的全套仪器，包括：测量元件和变送器，调节器和执行器等被控对象：调节装置所控制的生产设备13、什么是自动控制系统的过渡过程，在阶跃扰动作用下，其过渡过程有那些基本形式，那些过渡过程能基本满足控制要求？系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，实质是调节作用不断克服干扰作用影响的过程过渡过程基本形式：非周期衰减过程；衰减振荡过程；等幅振荡；发散振荡过程衰减满足要求，发散只在工艺许可范围采用14、什么是控制系统的静态和动态，为什么说研究控制系统的动态比其静态更有意义？静态：被控变量不随时间的变化而变化的平衡状态动态：被控变量随时间的变化而变化的不平衡状态因为在生产过程中，干扰是客观存在的，不可避免，一个自动控制系统在正常工作时总是处于动态过程中，过渡过程是衡量控制系统品质指标的依据，而过渡过程是一个动态过程15、在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律，写出各自的表达式，它们各应用在什么场所？基本：位式控制 p=p max e＞0；p min e＜0 对象容量大负荷变化小控制质量要求不高，允许等幅振荡比例控制△P=K c e 干扰较小，对象滞后较小而时间常数并不太大，精度要求不高，用于一些塔釜液位贮槽液位积分控制△P=K I∫edt 不单独使用微分控制△P=T D de/dt 不单独使用组合：比例积分控制△P=K c（e+K I∫edt）对象滞后较大，负荷变化较大但变化缓慢，要求控制结果无余差比例微分控制△P=K c（e+T D de/dt）对象滞后大，负荷变化不大，被控变量变化不频繁，控制结果有余差存在比例积分微分控制△P=K c（e+T I∫edt+T D de/dt）对象滞后大，负荷变化较大，但不甚频繁，对控制质量要求高16、什么是控制器的控制规律，什么是余差，控制器有哪些基本控制规律控制器接受输入的偏差信号后，控制器的输出随输入的变化规律余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值之间的偏差基本控制规律：位式控制，比例控制，微分控制，积分控制17、比例控制规律是怎样的，为什么单纯的比例控制系统不能消除余差控制器输出的变化量（即阀门开度的变化量与被控变量的偏差信号成比例的控制规律要使控制器有输出，必须有偏差e不为0，比例控制系统中负荷改变时，使控制阀动作的信号△P的获得以存在偏差为代价18、积分控制规律是怎样的，为什么积分控制能消除余差，为什么积分控制规律一般不能单独使用规律见15题，只有偏差为零并不在变化时，△P也不再变化，系统才能稳定下来，能够消除余差与比例控制相比，积分控制过程缓慢，波动较大，不易稳定，一般不单独使用19、微分控制规律是怎样的，特点，为什么不能单独使用被控变量变化的速度来确定控制作用的大小，公式见15题特点：对一个固定不变的偏差，不管这个偏差有多大，微分作用的输出总为零微分控制作用对恒定不变的偏差是没有克服能力的，所以不能单组使用20、比例积分微分三作用控制器的规律是怎样，特点规律见15题，特点：控制质量高，无余差，参数整定较麻烦计算1、某压力仪表的测量范围是100-1100Pa，其精度为0.5级，则这台表的量程是多少，基本误差是多少，最大绝对误差是多少，允许误差是多少？解：仪表量程=1100-100=1000Paδ允=±仪表允许最大绝对误差值/仪表量程×100％即±0.5％=±最大绝对误差/1000×100％可得最大绝对误差=±5Pa 精度为0.5级，所以允许误差是0.5％2、某压力表的测量范围是0—1MPa，精度等级为1.0级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少，若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5MPa时，标准压力计上读数为0.508Mpa，试问被校验压力表在这一点是否复合1级精度解：±1.0％=±最大绝对误差/（1-0）×100％最大绝对误差=±0.01Mpa δ允=±（0.508-0.5）/1×100％ δ允=±0.8％所以该点处符合1级精度3、如果某反应器最大压力为0.8MPa，允许最大绝对误差为0.01MPa。