化工儀表與自動化試卷與答案

1、化工儀表及自動化題號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>>?口等環(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: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態(tài)特性對過渡過程的影響是：干擾通道的時間常數(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，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)節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出

2、，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 .申級調(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 .儀表自動化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動儀表標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是;電R型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是;電田型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是。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？有哪些冷端溫度補(bǔ)償方法？原理是什么?3、控制器輸入偏差是階躍信號（見下圖

3、），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6=50%（2） PI輸出，已知：比例度6=100%,積分時間Ti=1輸入偏拳1 一II.一123-45片(分)P諭出I2-1_12345t登、PI輸#3-2_t（簡單控制系統(tǒng)）4、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)溫度指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時的被控變量、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)動作過程）介 質(zhì)介質(zhì)燃料三、計算題（30分，每題15分）1、計算下圖液位差壓變送器

4、的量程、測量范圍及遷移量。已知：H=0 10mh=1.2mp=35kg/m 3 g = 10m/s不潴氣體2、某壓力儀表的測量范圍是1001100Pa,其精度為0.5級，則這臺表的量程是多少?基本誤差是多少？最大絕對誤差是多少？允許誤差是多少?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)控制信號中斷時，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，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號中斷時，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，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。計算法：Eab(t,0)=Eab(t,to)+Eab(to,0)儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到to補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生Eab(to,0)與Eab(t,to)疊加，即可消除to變化對測量的影響。補(bǔ)償熱電偶：用與測量熱電偶同型號的熱電偶進(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，其輸出控制信號減少,氣開閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。溯貴變送理區(qū)產(chǎn)一控劊器f-睚值圖2三、1、P=P+-P-=H