化工仪表与自动化复习题与复习资料.docx

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1、化工仪表与自动化）课程流试试题一一、填空题（36分）1、过程限制系统是由M1._、1.MMM_等环节组成。2、过程限制系统中按被控参数的名称来分有电?_、劭1.血、液位等限制系统。3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是依据过程的内在机理，通过一物料.和.能量物料平衡关系，用一机理建模的方法求取过程的数学模型。4、限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,对被控变电的影响_趋小汗扰通道容量滞后愈多,则调整质好;干扰通道的纯滞后对调整版：d/影响5、选择限制方案时，总是力图使调整通道的放大倍数（增益）王干扰通道的放大倍数（增益）。6 .某调整系统采纳比例积分

2、作用调整器，先用纯比例调整到合适的调整输出.再加入积分作用的后，J减小调整寿的放大倍数_,才能使稳定性不变。7 .描述限制系统的品质指标的参数有最大偏差、一和一余差一等。8 .出级调整系统,一般状况下主回路选择_PID或_PI_调整规律调整器,副回路选用_P一调整规律调整器：假如副回路采纳差压法测潦量，应采纳什么装置JF方叁补偿。9 .仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范闱是0.020.Iira:电H型标准信号范围是420M:EHn1.型标准信号范围是（TH.二、综合题（54分）1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简洁结构示意简图；在限制系统中如何选择执行器类型？举例说明。在限制系统中,执

3、行器是按平安原则选择类型的,也就是当限制侑号中断时,要保证设备和掾作人员的平安如:加热炉温度限制,当燃料量为操纵变量时,其执行器应选界气开类型，当信号中断时，切新燃料，保证平安.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：因为各种显示仪表和效电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的.但实际中热电偶冷端温度不等于零，且常常波动，这必定造成输出削所以要进行油电偶的冷端温度补偿.羯电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械等点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶冰浴法：用冰槽使输保持零度.A计算法：Eab(tO)=Eab(tto)+EAB(t

4、o0)仪表零点墀整法：将仪表的机械零点调到t补偿电桥法：用电桥产生EAH(t0,0)与EAB(t,to)叠加，即可消退t变更对测的影响.补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的优电偶进行补偿，用于多支热电偶.3、(10分)限制器输入偏差是阶跃信号(见下图),请依据已知参数.画出P、PI的输出响应曲线。(I)P输出，已知：比例度6=50%(2)PI输出，已知：比例度6=100%积分时间Ti=I分答，4、（20分）卜图为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来限制炉出口介质温度t（简洁限制系统）：指出构成限制系统时的被控变量、限制变量、干扰量是什么？在下图中画出限制流程图：选择执行器的气开、气关类型以及限制器的

5、作用方向：画出简洁限制系统方框图：简洁说明该系统克服干扰的过程（可设温度t上升,分析调整动作过程答，构成限制系统时的被拄变量是出口介质温度；操纵变盘是燃料:ft，干扰量是：进料流量和温度、燃料的压力、炉臆温度和压力以及环境温度.该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t上升，测量大于给定，限制器，入偏差增大，其输出限制信号削减，气开网关小，燃料汽削减，塔顶温度下降，雉持给定.三、计算题：（10分）许兑下图各热电偶回路所产生的热电势（10分）。注：ABK型热电偶：AB一K型热电偶补偿导线CD-S型热电偶：CD-S型热电偶补偿导线:A50*Cc2550rCD25CC50D25*C600*C/-D_答

6、：1、EI=Eab(300,50)+E)(50,25)=(12.207-2.002)+(0.299-0.142)=10,342(V)E2=Ea(300,50)-Ecd(50,25)=(2.323-0.299)-(0.299-0.142)=1.867()化工仪表与自动化课程濡试试题二填空题（28分）1 .限制系统引入枳分作用是为了一消退余差,但积分的引入会使系统a,引入微分作用是为了一克朦容量滞后某倜整系统采纳比例枳分作用调整器，先用纯比例调整到合适的调整输出，在加入枳分作用的过程中，应减小放到倍2 .被调介质流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门相对行程（1/1.）之间的关系,称为调整ft的

7、流*特性:若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为志向特性;实际运用中，阀前后的压差总是变更的,此时上述关系为一工作特性.调整阀的流S1.特性力直线.等百分比、施物线和快开.流量特性的选择主要是与广义对象相兀配。3 .与单回路限制系统相比，串级调整系统具有以下三个特点：I对于进入副回路的干扰有很强的克服实力）；（提高了工作频率）；（具有鲁棒性：4 .限制对象的干扰通道的动态特性时过渡过程的影响是: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，则调整质址越好；干扰通道的纯滞后对调整版量无影响。5 .筒洁调整系统的她本特征是闭合回路和负反愦6 .常用的标准节流件有孔板和餐7.

8、热电偶的热电特性与热电偶材料、斤点1.度有关，与电偈几何尺寸无关。二、综合题（分）】、（10分）画出气开式类型执行耦的两种简洁结构示意简图：限制系统在什么状况下选择气开类型执行器？举例说明。答：如，加热炉温度限制，当燃料=为操纵变量时，其执行叁应选獐气开类型,当信号中断时，切断燃料，保证平安.2、（20分）在限制系统应用中，有哪些基本限制规律和组合限制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？答：在限制系统应用中，基本调整规律有：P、I、D,基本姐合调整规律有PI、PD、PID.P：y=KpePI：削=Kp(e+*ed)PID：4二(e+PD：Ay=。+”当atp自衡实力强，滞后小的对象且

9、限制质量要求不高Ph对鲍滞后小，负荷变更幅度大，要求无差PD：一阶滞后较大允许有余差的对象PID,负荷变更大，容量滞后大，被控变公交更震慢，质:要求商3、（12分）下图为电子电位差计结构原理图，请补充完整连接线（包括电源和电流及输入信号的方向，并回答：电子电位差计是依据什么原理工作的？在温度检测中与何种检测元件配套运用？指出调整零点、量程的电阻。.电子电位差计是运用电压平衡原理工作.窗底温度检制中油电偶配套.下图是其线路图.起到点调整的电阻是Ra起到量程调整的电阻是Rm.4、（】0分）写出差压式流量计的基本方程式：说明公式中各个符号所代表的含义.答：O=aF(P1.Pz)Q一被潴流体流量*一体

10、IW校正系数A.节流件的开口面根Q被窝流体的密度ZkP节流件前后差压三、计算题（20分）1、（10分）计算下图液位差压变送器的量程、测量范围及迁移量。己知：H=OIOmh=1.2mP=35kgmga10m.s2答：AP=P4-P-=Hpg+hPg=3500H+4200Pa差压变送器：程=35000(Pa)流量范SI=420039200(Pa)迁移*=4200(Pa)2、（10分）某压力仪表的测量枚表是100I1.OOPa,其精度为0.5级,则这台表的量程是多少？基本误差是多少？最大肯定误差是多少？允许误差是多少？答：1000Pa（2）0.S%5Pa0.5%化工仪表与自动化课程测试试题三一、填空

11、题（28分）1、检测仪表的基本组成有JMt_、传动放大和显示三个部分.2、在限制系统中，增加比例度，限制作用削减:增加积分时间；限制作川UM：增加微分时间，限制作用增加.3、按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、然误差及球忽误差。4、描述对象特性的三个参数是放大系数.时间常数和滞后时间.5、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50850:允许基本误差是0.S；最大肯定误差是.6、热电偶温度汁中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持。度法、冷螭度修正法、校正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偈法五种7、自动平衡电桥配热电阻测温时，采纳-：线制

12、连接,其连接导级的电阻规定为2x25a二、综合题（62分）I、（15分）比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异问点.答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变更来反映被漓温度的大小.结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点，检窝元件、测量桥路.原理的不相同点I2、（15分）热电偶测温时，运用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？如不能应如何处理？答t运用补偿导线的目的是将热电偶的冷端从温度较高、波动较大的地方移到温度较低、且相对稔定的地方.假如只运用补偿导线还不能达到冷温度补偿的目的，必需与其它方法协作起来运用.详细方法如下I播电偶常用的冷温度

13、补偿方法有，公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整法和电桥补偿法.3、（12分）画出串级限制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用。答：下图为申级限制系统的方格图，副回路是克服作用于副对象的干扰，使副被控变景基本稔定，削减对主变量的影响；而主回路主要克服作用于主对象的干扰，保证主被控变量稔定.1、（20分）工艺要求利用回流量来限制塔顶温度t（简洁限制系统），为保证塔正常操作，回潦量不允许中断。指出构成限制系统时的被控变量、操纵变量、主耍干扰是什么？（4分）在图上画出限制流程图并确定执行器类型；（5分）选择限制器的作用方向；（3分）画出简洁限制系统方框图：（4分）简洁说明该系统克服干扰的

14、过程（可设温度t上升，分析限制动作过程）.（4分）告，构成限制系统时的被控交,是塔顶温度；操纵交盘是塔顶回流量，主要干扰量是：进料的流量和温度，回流的温度和潦，加蒸蒸汽量等.限制卷为反作用方向.简洁限制系统方根图见下图该系统克腰干扰的过程I当干扰作用使温度t上升，测量大于给定，限制卷，入偏差增大，其，出限制信号增加，气开间开大，回流加加大，塔顶温度下降，回复给定.三、计算题（10分）计算卜图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量（10分）。已知：H=O10m：P=35kgm;g10rasr9.P=P+-P-=Hpg=3500HPa差压变送卷量程t35000（Pa）测量范囹I035000（Pa）迁移量t0（Pa）化工仪表与自动化课程熏试试题四一、填空题（32分）I、表征限制规律的参数是比例度，积分时间及微分时间2,串级谢整系统结构上有两个回路，分别称为主回路和副回路:有两个被调参数，分别称为金参数和上1.参数；有一个调整参数。3、弹簧管压力表是利用弹簧产生位移与被测压力和平衡来测量的。4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：TX一柬涡流量计、林国齿轮看刊计（说出三种即可）。5、差压式流量计是利用1.J京理进行测量流量的。6、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_虚拟液位的影响。7、分度号为S