化工仪表及自动化

化工仪表及自动化
名词解释：
1．阶跃干扰——所谓阶跃干扰就是在某一瞬间t0,干扰（即输入量）突然地阶跃式的加到系统上，并继续保持在这个幅度。

2．变差——变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。

3．比例度——就是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。

4．过渡时间——从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。

5．单元组合仪表——将对参数的测量及其变送、显示、控制等各部分，分别制成能独立工作的单元仪表。

这些单元之间以统一的标准信号互相联系，可以根据不同要求，方便地将各单元任意组合成各种控制系统，适用性和灵活性都很好。

填空：
6．自动控制系统与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈。

7．将控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化来分类，这样可将自动控制系统分为三类，即定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

8．所谓研究对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。

这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。

9．用来检测压力、流量、物位及温度等参数的技术工具称为检测仪表。

10．压力传感器的作用是把压力信号检测出来，并转换成电信号进行输出，当输出的电信号能够被进一步变换为标准信号时，压力传感器又称为压力变送器。

（信号仪表——传感器）11．集散控控系统的基本组成通常包括现场监控站（监测站和控制站）、操作站（操作员站和工程师站）、上位机和通信网络等部分。

12．可编程序控制器初期主要用于顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，但实际上只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。

13．数字式显示仪表按输入信号的形式来分，有电压型和频率型。

14．三通控制阀：三通阀共有三个出入口与工艺管道连接。

其流通方式有合流（两种介质混合成一路）型和分流（一种介质分成两路）型两种。

（控制阀）
15．电位差计的工作原理就是根据这种平衡法（也称补偿法、零值法）将被测电势与已知的标准电势相比较，当两者的差值为零时，被测电势就等于已知的标准电势。

16．在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。

17．控制器的控制规律就是指输出信号与输入信号之间的函数关系。

18．角形阀的两个接管呈直角形，一般为底进侧出。

19．在控制流程图中，用来表示仪表的小圆圈的上半圆内，一般写有两位（或两位以上）字母，第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。

20．对象的数学模型可分为静态数学模型和动态数学模型。

21．差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。

22．荷重传感器由优质合金钢弹性元体和电阻应变片组成。

23．影响落差量的因素：落差量和料斗与给料器之间的距离、物料的比重有关。

24．隧道窑的整个温度制度（包括烧成温度、最高温度点、气氛转换温度等）
25．电—气阀门定位器一方面具有电—气转换器的作用；另一方面具有气动阀门定位器的
作用。

26．控制阀的口径选择是由控制阀流量系数K V值决定的。

27．过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。

28．由对象的输入变量至输出变量的信号联系称之为通道。

分为控制通道和干扰通道。

29.有的对象在受到输入作用后,被控变量却不能立即而迅速地变化,这种现象称为滞后现象。

30．可供窑炉高温测量的测量仪表主要有以下三种：热电偶、全辐射高温计和光学高温计。

31．模拟工艺方式中，产生误差的原因主要有：现场仪表中数模转换产生的误差、模拟信号转换产生的误差、系统仪表中模数转换产生的误差
32.双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标。

33．按结构分将PLC分为整体式PLC、模块式PLC、叠装式PLC三类。

34．集散控制系统具有集中管理和分散控制的显著特征。

问答计算：
一.涡轮流量计的优缺点（P61）
优点：①安装方便②测量精度高，可耐高压，静压可达50MPa ③由于基于磁电感应转换原量，故反应快，可测脉动流量④输出信号为电频率信号，便于远传，
不受干扰。

缺点：①涡轮容易磨损，被测介质中不应带机械杂质，否则会影响测量精度和损坏机件，所以一般应加过滤器②安装时，必须保证前后有一定的直管段，以使流向比较稳
定。

二、DDZ-Ⅲ型仪表达式的特点：（P120）
①采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号，现场传输出信号为4 ～20mA DC，控
制室联络信号为1～5V DC，信号电流与电压的转换电阻为250Ω。

②广泛采用集成电路，可靠性提高，维修工作量减少
③Ⅲ型仪表统一由电源箱供给24V DC电源，并有蓄电池作为备用电源
④结构合理，比之Ⅱ型有许多先进之处
⑤整套仪表可构成安全火花型防爆系统。

三、激光光源与一般光源相比，具有下列优点：（P276）
①能量集中，强度高，测量距离远；
②单色性好，不易受外来光线干扰，在强烈日光下或15000C高温玻璃熔炉内均能正常工
作；
③方向性好，扩散角很小，可以得到较高的精度。

四、转动闸板与升降闸板相比较有如下优点：（P269）
①设备重量轻，约相当于升降闸板的1/4～1/5。

②调节灵敏，反应快。

③转动闸板置于烟道内，所占空间位置小，便于工艺布置。

④转动没有相对运动的长形导轨，又便于上下调节，因此比较有效地解决了阻卡问题。

⑤转动闸板受到闸板前后的压差（抽力）影响，从理论上分析应是互相抵消的，因此受抽
力影响也显著地比升降闸板小。

五、自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比较（各自的特点）：（P107）
①它们的输入信号不同。

电位差计输入信号是电势；而电子平衡桥输入信号是电阻。

②两者的作用原理不同。

③当用热电偶配电子电位差计测温时，其测量桥路需要考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥测温时，则不存在这个问题。

④ 测温元件与测量桥路的连接方式不同。

六、比例度计算方法 （P115）
比例度：控制器输入的变化相对值与对应的输出变化相对值之比的百分数
%100/min
max min max ⨯--=）（δp p p x x e e----输入变化量 p---相应的输出变化量 x max -x min ---输入的最大变化量，即仪表的量程 p max -p min ---输出的最大变化量，即控制器输出的工作范围
因为 p=Kpe （Kp 为一个可调的放大倍数） 所以 %1001min
max min max ⨯--⨯=x x p p Kp δ
七、建模目的：（P20）
（1）控制系统的方案设计
（2）控制系统的调试和控制器参数的确定
（3）制定工业过程操作优化方案
（4）新型控制方案及控制算法的确定
（5）计算机仿真与过程培训系统
（6）设计工业过程的故障检测与诊断系统
八、电动仪表的优缺点P37
优点：①电动仪表以电为能源，便于信号的联系，有利于远距离传送和集中控制。

②便于与计算机联用。

③电动仪表可以做到防火、防爆，有利于电动仪表的安全使用。

缺点：①一般结构复杂。

②易受温度、湿度、电磁场、放射性等环境影响
九、什么是模拟显示仪表及其优缺点？（P102)
所谓模拟显示仪表是以仪表的指针（或记录笔）的线性位移或角位移来模拟显示被测参数连续变化的仪表。

优点：结构简单，工作可靠，价廉且又能反映出被测值的变化趋势。

缺点：测量速度较慢，精度较低，读数容易造成多值性。