化工過程控制工程習(xí)題集.ppt

1,化工過程控制工程習(xí)題集,之三（問答題）,2,1. 生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)記錄。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄以及數(shù)據(jù)處理應(yīng)當(dāng)遵循的最基本的原則是什么？請(qǐng)應(yīng)用這一原則，計(jì)算如下題目： 用五位數(shù)字電壓表測一支20%精度的150電阻上的電壓，顯示值為10.523 V ，試算出該電阻的耗散功率和流過的電流？,答案：有效數(shù)字原則 電阻值和電壓值應(yīng)分別記錄為 1.5102，1.0510V 計(jì)算得功率。電流分別為7.4102mW, 7.010Ma#,3,2. 什么叫測量誤差？為什么會(huì)產(chǎn)生測量誤差？,答案：測量值與“真值”之間的差異叫測量誤差。人們進(jìn)行測量的目的，是要求得被測量的“真值”。盡管“真值”客觀存在，但在實(shí)際測量中，由于被測量。測量原理和方法。測量儀表（或設(shè)備）。測量環(huán)境及測量者本身都要受許多主?？陀^因素的影響，因而很難測得被測量的“真值”。這就是為什么會(huì)產(chǎn)生測量誤差的主要原因。這種情況在測量過程中是普遍存在的。,4,3. 測量值。真值。誤差。修正值之間有何關(guān)系？如何表示測量誤差？,答案：答案：測量值。真值。誤差。修正值之間的關(guān)系如下： 誤差=測量值-真值 修正值=真值-測量值 誤差=-修正值 測量誤差的表示方法： 絕對(duì)誤差=測量值-真值 相對(duì)百分誤差=（最大絕對(duì)誤差/儀表指示范圍）100%,5,4 . 按測量誤差出現(xiàn)的規(guī)律來分類，它可分為哪幾類？各類有何特點(diǎn)？產(chǎn)生該類誤差的主要原因是什么？,答案：按測量誤差出現(xiàn)的規(guī)律來分類，它可分為系統(tǒng)誤差。偶然誤差。疏忽誤差。 系統(tǒng)誤差的主要特點(diǎn)是容易消除或修正。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是：儀表本身的缺陷，使用儀表的方法不正確，觀測者的習(xí)慣或偏向，單因素環(huán)境條件的變化等。偶然誤差又稱隨機(jī)誤差，因它的出現(xiàn)完全是隨機(jī)的。其主要特點(diǎn)是不易發(fā)覺。不好分析難于修正，但它服從與統(tǒng)計(jì)規(guī)律。產(chǎn)生偶然誤差的原因復(fù)雜，因?yàn)樗窃S多復(fù)雜因素微小變化的共同作用的結(jié)果所致。疏忽誤差的主要特點(diǎn)是無規(guī)律可循，切明顯的與事實(shí)不符。產(chǎn)生這類誤差的主要原因是觀察者的失誤或外界的偶然干擾。,6,5. 在設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)流裝置時(shí)，差壓值應(yīng)如何選擇？,答案：在設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)流裝置時(shí)，差壓值的選擇應(yīng)考慮下列因素： 1.差壓值大時(shí)，所需的最小直管段可一短些； 2.差壓值大時(shí)，值變小，推薦使用的最小雷諾數(shù)較小，這樣，使實(shí)際最小雷諾數(shù)有可能遠(yuǎn)大于推薦使用的雷諾數(shù)，于是流量系數(shù)趨于穩(wěn)定，測量精度也就提高； 3.對(duì)于差壓變送器來說，一般差壓大的比差壓小的穩(wěn)定； 4.差壓值大時(shí)，節(jié)流件的壓力損失也大，不利于節(jié)能。在大直徑低壓氣體管道上，還會(huì)明顯限制流體通過能力，從而限制裝置的生產(chǎn)能力。,7,6. 為什么用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件測量氣體流量時(shí)，下游絕對(duì)壓力和上游絕對(duì)壓力之比應(yīng)大于0.75？,答案：用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件測量壓縮氣體的流量時(shí)，上游壓力和下游壓力是有規(guī)定的。當(dāng)在設(shè)計(jì)節(jié)流件的差壓時(shí)，最后一定要演算其下、上游壓力是否小于0。75，因?yàn)閷?duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件來說，小于這個(gè)范圍已沒有試驗(yàn)數(shù)據(jù)。另外如果差壓變大，流量的計(jì)算公式也不成立。,8,7. 說明測量蒸汽流量的差壓變送器安裝后初次啟動(dòng)的操作步驟。,答案：應(yīng)按下列步驟取操作： 1 檢查各個(gè)閥門、導(dǎo)壓管、活接頭等是否已連接牢固； 2 檢查二次閥和排污閥是否關(guān)閉，平衡閥是否打開； 3 稍開一次閥，然后檢查導(dǎo)壓管、閥門、活接頭等，如果不漏就把一次閥全開； 4 分別打開全污閥，進(jìn)行排污后，關(guān)閉排污閥； 5 擰松差壓室絲堵，排除其中的空氣； 6 待導(dǎo)壓管內(nèi)充滿凝結(jié)水后方可啟動(dòng)差壓變送器； 啟動(dòng)差壓變送器應(yīng)按打開正壓閥，關(guān)閉平衡閥，打開負(fù)壓閥的順序。此時(shí)儀表已啟動(dòng)完畢。,9,8. 怎樣判斷現(xiàn)場運(yùn)行中差壓變送器的工作是否正常？,答案：由于差壓變送器的故障多是零點(diǎn)漂移和導(dǎo)壓管堵塞，所以在現(xiàn)場很少對(duì)刻度逐點(diǎn)校驗(yàn)，而是檢查它的零點(diǎn)和變化趨勢。具體方法如下： 1 零點(diǎn)檢查：關(guān)閉正、負(fù)壓截止閥，打開平衡閥，此時(shí)電動(dòng)差壓變送器輸出電流應(yīng)為4mA，氣動(dòng)差壓變送器輸出氣壓為20kPa。 2 變化趨勢檢查：零點(diǎn)檢查以后，各閥們恢復(fù)以前的開表狀態(tài)，打開負(fù)壓室的排污閥，這時(shí)變送器的輸出應(yīng)為最大，即電動(dòng)差壓變送器為20mA以上，氣動(dòng)差壓變送器為100kPa以上。若只打開正壓室排污閥，則輸出為最小，即電動(dòng)差壓變送器為4mA以下，氣動(dòng)差壓變送器為20kPa以下。 打開排污閥時(shí)，被測介質(zhì)排出很少或沒有，說明導(dǎo)壓管有堵塞現(xiàn)象，要設(shè)法疏通。 3 對(duì)于測量蒸汽的差壓變送器，排污時(shí)會(huì)將導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝液放掉，所以應(yīng)等導(dǎo)壓管內(nèi)充滿冷凝液后，再投入運(yùn)行。由于充滿冷凝液時(shí)間較長，影響儀表使用，所以測蒸汽的差壓變送器，是不輕易排污的。導(dǎo)壓管內(nèi)充有隔離液也很少排污。,10,9. 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的薄膜有哪六種規(guī)格？,答案：200,280,400,630,1000,1600。,11,10. 據(jù)你所知,寫出十種常見的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu) 型式,答案：答案：直通單座調(diào)節(jié)閥,直通雙座調(diào)節(jié)閥,角型調(diào)節(jié)閥,高壓調(diào)節(jié)閥,三通調(diào)節(jié)閥,隔膜調(diào)節(jié)閥,偏心調(diào)節(jié)閥,套筒型調(diào)節(jié)閥,蝶閥,球閥。,12,11. 調(diào)節(jié)閥閥心型式一般分為哪兩大類？,答案：直行程閥芯;角行程閥芯。,13,12. 四種常見的上閥蓋型式為哪些？,答案：普通型;散(吸)熱型;長徑型;波紋管密封型.,14,13. 國內(nèi)常用的調(diào)節(jié)閥填料有哪兩種。,答案：聚四氟乙稀;石墨石棉,15,14. 什么是調(diào)節(jié)對(duì)象，給定值和偏差？,答案：自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備叫做調(diào)節(jié)對(duì)象或簡稱對(duì)象，而生產(chǎn)中要求保持的工藝指標(biāo)，稱為給定值。對(duì)于自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，習(xí)慣采用給定值X減去測量值Z作為偏差e，即e=X-Z，給定值X大于測量值Z時(shí)為正偏差，而給定值X小于測量值Z時(shí)為負(fù)偏差。,16,15. 偏差信號(hào)的含義在單獨(dú)討論調(diào)節(jié)器時(shí)和討論自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)是否相同？,答案：不一樣。 在單獨(dú)討論調(diào)節(jié)器時(shí)，偏差信號(hào)e是用測量值Z減去給定值X計(jì)算的，即e=Z-X;而在自動(dòng)化系統(tǒng)中卻習(xí)慣采用給定值X減去測量值Z來作為偏差信號(hào)e的，即e=X-Z。雖然都叫偏差信號(hào)，但是，在這兩種不同場合，計(jì)算方法正好相反，應(yīng)當(dāng)注意區(qū)別。,17,16. 有一流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，信號(hào)傳輸管線很長，因此，系統(tǒng)產(chǎn)生較大的傳送滯后。 有人設(shè)想給調(diào)節(jié)器后加微分器來改善系統(tǒng)特性，試問這種設(shè)想合理否？為什么？若不合理，應(yīng)采取什么措施合理？,答案：這種設(shè)想不合理，因?yàn)樾盘?hào)傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。 合理的措施是采用1：1繼動(dòng)器加在信號(hào)傳輸線之間，以增大信號(hào)流速，從而減小傳輸滯后，改善系統(tǒng)特性。,18,17. 利用微分作用來克服控制系統(tǒng)的信號(hào)傳遞滯后的設(shè)想是否合理與正確？,答案：這種設(shè)想不合理，因?yàn)樾盘?hào)傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。 合理的措施是采用1：1繼動(dòng)器加在信號(hào)傳輸線之間，以增大信號(hào)流速，從而減小傳輸滯后，改善系統(tǒng)特性。,19,18. 構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)象應(yīng)具備哪三個(gè)條件？,答案： 1. 調(diào)節(jié)對(duì)象中的被調(diào)節(jié)參數(shù)是可以連續(xù)測量的。 2. 在調(diào)節(jié)對(duì)象中存在著影響被調(diào)節(jié)參數(shù)使之偏離給 定值的干擾因素。 3. 在調(diào)節(jié)對(duì)象中至少可以找到一個(gè)量是可以進(jìn)行調(diào)節(jié)的（即所謂可控的），通過對(duì)這個(gè)量的調(diào)節(jié)，將補(bǔ)償外界干擾對(duì)被調(diào)參數(shù)的影響，使被調(diào)節(jié)參數(shù)維持不變這個(gè)量即是所謂的調(diào)節(jié)參數(shù)。,20,19. 采用PID調(diào)節(jié)器，在什么情況下需要對(duì)純滯后對(duì)象進(jìn)行補(bǔ)償？,答案：采用PID調(diào)節(jié)器的條件是對(duì)象純滯后不能太大。如果對(duì)象純滯后較大，仍采用PID調(diào)節(jié)器，就必須考慮純滯后補(bǔ)償。純滯后對(duì)象傳遞函數(shù)為 G(s)=KE -s 根據(jù)對(duì)象時(shí)間常數(shù)T、對(duì)象增益K、對(duì)象純遲后之間的函數(shù)關(guān)系來決定是否進(jìn)行補(bǔ)償。 1. 對(duì)象純遲后小于對(duì)象時(shí)間常數(shù)T的1/10時(shí)，則不用進(jìn)行純遲后補(bǔ)償； 2. 當(dāng)大于T/2時(shí)，需要考慮補(bǔ)償； 當(dāng)大于1.5T時(shí)，則一定要補(bǔ)償。,21,20. 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作品質(zhì)用什么指標(biāo)來衡量？,答案： 1）.最大偏差：指被調(diào)參數(shù)在過渡過程中偏離給定值的最大幅度。 2）余差：指過渡過程結(jié)束后，被調(diào)參數(shù)的新穩(wěn)定值與給定值之差。 3）衰減比：是衰減震蕩過程前后兩個(gè)波的峰值之比。 4）震蕩周期：是衰減過程震蕩一次所需的時(shí)間。 5）過渡時(shí)間：指從被調(diào)參數(shù)變化之時(shí)起，直到被調(diào)參數(shù)進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)值的5%需要的時(shí)間。 6）過渡時(shí)間：指從被調(diào)參數(shù)變化之時(shí)起，直到被調(diào)參數(shù)進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)值的 5%所需要的時(shí)間。,22,21.