化工儀表及自動(dòng)化試卷及答案.doc

1、化工儀表及自動(dòng)化題 號(hào)一二三四五六七八總 分得 分一、填空題（30分，每空1分）1、 過程控制系統(tǒng)是由_、_、_和_等環(huán)節(jié)組成。2、 過程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱來分有_、_、_、_等控制系統(tǒng)。3、 目前求取過程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，通過_和_物料平衡關(guān)系，用_的方法求取過程的數(shù)學(xué)模型。4、控制對象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對過渡過程的影響是:干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大,對被控變量的影響_;干擾通道容量滯后愈多,則調(diào)節(jié)質(zhì)量_;干擾通道的純滯后對調(diào)節(jié)質(zhì)量_。5、 選擇控制方案時(shí)，總是力圖使調(diào)節(jié)通道的放大倍數(shù)（增益）_干擾通道的放大倍數(shù)（增益）。6某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)

2、節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出，再加入積分作用的后，應(yīng)_,才能使穩(wěn)定性不變。7描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有 、 和 等。8串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng),一般情況下主回路選擇_或_調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器,副回路選用_調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器；如果副回路采用差壓法測流量，應(yīng)采用什么裝置_補(bǔ)償。9儀表自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ；電型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ；電型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 。10化工過程中主要的檢測儀表性能指標(biāo)有 、 、 、 、線性度和反應(yīng)時(shí)間。二、綜合題（40分，每題10分）1、畫出氣關(guān)式類型執(zhí)行器的兩種簡單結(jié)構(gòu)示意簡圖；在控制系統(tǒng)中如何選擇執(zhí)行器類型？舉例說明。 2、熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？有哪些冷端溫度

3、補(bǔ)償方法？原理是什么？3、控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見下圖），請根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。（1）P輸出，已知：比例度=50%（2）PI輸出，已知：比例度=100% ，積分時(shí)間Ti=14、下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來控制爐出口介質(zhì)溫度t(簡單控制系統(tǒng))。 指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量、控制變量、干擾量是什么？ 在下圖中畫出控制流程圖； 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型以及控制器的作用方向； 畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖； 簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過程）。 介質(zhì)燃料三、計(jì)算題（30分，每題15分）1、計(jì)算下圖液位差壓變送器的量程、測量范圍及遷移量。已

4、知：H=010m h=1.2m =35kg/m3 g 10m/s2 2、某壓力儀表的測量范圍是1001100Pa，其精度為0.5級(jí)，則這臺(tái)表的量程是多少？基本誤差是多少？最大絕對誤差是多少？允許誤差是多少？一、1題、 控制器 執(zhí)行器 測量變送 被控對象2題、 壓力 流量液位 溫度3題、 物料 能量 機(jī)理建模4題、愈慢愈低振蕩變差5題、大于6題、減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)7題、最大偏差衰減比余差8題、PIDPIP開方器9題、0.020.1Mpa420mA10題、 精度 變差 分辨力 靈敏度二、1、回答要點(diǎn)： 在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是按安全原則選擇類型的，也就是當(dāng)控制信號(hào)中斷時(shí)，要保證設(shè)備和操作人員的安全

5、。如：加熱爐溫度控制，當(dāng)燃料量為操縱變量時(shí)，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。2、回答要點(diǎn)： 因?yàn)楦鞣N顯示儀表和熱電偶分度表都是在熱電偶冷端溫度為零的時(shí)候做出的。但實(shí)際中熱電偶冷端溫度不等于零，且經(jīng)常波動(dòng)，這必然造成輸出減少，所以要進(jìn)行熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。熱電偶常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有：冰浴法、公式計(jì)算法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法、電橋補(bǔ)償法和補(bǔ)償熱電偶 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 計(jì)算法：EAB（t，0） EAB（t，t0） EAB（t0，0） 儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到t0 補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生EAB（t0， 0）與EAB（t，t0）疊加，即可消除t0變化對測量的影響。 補(bǔ)償熱電偶：用與測量熱電偶同型號(hào)的熱電偶進(jìn)行補(bǔ)償，用于多支熱電偶。3、回答要點(diǎn)： 4、回答要點(diǎn)： 構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量是出口介質(zhì)溫度；操縱變量是燃料量，干擾量是：進(jìn)料流量和溫度、燃料的壓力、爐膛溫度和壓力以及環(huán)境溫度。 控制流程圖見下圖1。 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，控制器為反作用方向。 簡單控制系統(tǒng)方框圖見下圖2。 該系統(tǒng)克服干擾的過程：當(dāng)干擾作用使溫度t升高，測量大于給定，控制器輸入偏差增大，其輸出控制信號(hào)減少，氣開閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。 圖1 圖2三、 1、P=P+-