化工仪表及自动化1与答案.doc

一判断并改错，在题上改即可（ ）1在自动控制系统方快图中，控制阀的输出信号q在任何情况下都是指向被控对象的，且任何一个简单的自动控制系统都是一个闭环系统。（ ）2控制系统的过渡过程是衡量系统品质的依据。由于在大多数情况下，都是希望得到衰减震荡过程，所以取衰减震荡过程的过渡过程形式来讨论控制过程的品质指标。（ ）3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一定全部测量范围内进行正反行程测量时，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。（ ）4时间常数T可以理解为：当对象受到阶跃输入作用后，被控变量按初始的变化速度达到新的稳态值的63.2%去掉所需的时间。（ ）5操纵变量的选择一般是在诸多影响被控变量的输入中选择一个对被控变量影响显著而且可控性良好的，作为操纵变量。（ ）6对于数字式仪表，分辨力是指数字显示器的最末位数值间隔数字间隔所代表的被测参数变化量。（ ）7在固定床流化床反应器中，如反应器内反应温度过高，造成催化剂烧结，则进出口压差增大。（ ）8目前，我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等；一般0.05级以上的仪表常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多是0.5以下的。（ ）9随动控制系统的特点是给定值不断地变化，而且这种变化不是预先规定好了的。（ ）10反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。二简述1在自动控制系统中，执行器起的作用通常指控制阀，它与普通阀门的功能一样，只不过它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度。2试述差压式液位变送器的工作原理。差压式液位变送器，是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的。3如何选择控制器的正反作用。当给定值不变，被控变量测量值增加时，控制器的输出也增加，成为“正作用”方向，或者当测量值不变，给定值减小时，控制器的输出增加的称为“正作用”方向。反之，如果测量值增加（或给定值减小）时，控制器的输出减小的称为“反作用”方向。4分程控制系统的特点及应用场合。特点：一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀。应用场合：1、用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质。2、用于控制两种不同的介质，以满足工艺生产的要求。3、用作生产安全的防护措施。5说明为什么用热电偶测温时要进行冷端温度补偿。采用补偿导线后，把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延伸到温度较低和比较稳定的操作室内，由于操作室的温度往往高于0，而且是不恒定的，热电偶所产生的热电势必然偏小。因此，在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为0，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。6微分控制规律是什么，有何特点。微分控制规律是由两部分组成：比例作用与近似微分作用，其比例度是固定不变的，实际的微分控制器是一个比例度为100%的比例微分控制器。特点：在偏差存在但不变化时，微分作用都没有输出。7双位控制规律的优缺点。优点：当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。缺点：在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的等幅震荡过程，这是由于双位控制器只有两个特定的输出值。8离心泵喘振产生的原因。离心泵喘振产生的主要原因是入口介质密度发生变化引起的，引起入口介质密度变化的原因很多：如温度变化、由于压力变化引起的溶解气体量的变化、入口液位变化等等。三综述题1测温元件的安装要求。2电子电位计与电子平衡电桥的异同点。3积分饱和现象及产生的条件。4控制器的比例度对控制过程有何影响，选择比例度时应注意什么。5说明为什么用热电阻测温时要用三线制和外接调整电阻。参考答案：1测温元件的安装要求。 (1)在测量管道温度时,应保证测温元件与流体充分接触,以减少测量误差。 (2)测温元件的感温点应处于管道中流速最大处。(3)测温元件应有足够的插入深度,以减小测量误差。(4)若工艺管道过小(直径小于80mm),安装测温元件处应接装扩大管。(5)热电偶、热电阻的接线盒面盖应向上,以避兔雨水或其他液体、脏物进入接线盒中影响测量。(6)为防热量散失,测温元件应插在有保温层的管道或设备处。 (7)测温元件安装在负压管道中时，必须保证其密封性，以防外界冷空气进入，使读数降低。2电子电位计与电子平衡电桥的异同点。1、输入的信号不同：电位差计是电势 电子平衡电桥是电阻2、两者的原理不同：不平衡，有电压输出 平衡，桥路无输出3、补偿问题：需要冷端补偿，两线制 不需要冷端补偿，三线制4、测量元件与桥路的连接方式不同：在电桥的回路中 在电桥中5、稳压电源：直流 直流、交流3积分饱和现象及产生的条件。在选择性控制系统中，任何时候选择器只能选中两个控制器的其中一个，被选中的控制器其输出送往执行器，而未被选中的控制器则处于开环工作状态。这个处于开环工作状态下的控制器如果具有积分作用，在偏差长期存在的条件下，就会产生积分饱和。产生积分饱和的三个条件：（1）控制器具有积分功能（2）控制器处于开环工作状态（3）控制器的输入偏差长期存在4控制器的比例度对控制过程有何影响，选择比例度时应注意什么。比例度越大，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大。比例度越小，则过渡过程曲线越振荡。比例度过小时就可能出现发散振荡。当比例度大时即放大倍数Kp小，在于扰产生后，控制器的输出变化较小，控制阀开度改变较小，被控变量的变化就很缓慢；当比例度减小时，Kp增大，在同样的偏差下，控制器输出较大，控制阀开度改变较大，被控变量变化也比较灵敏，开始有些振荡，余差不大，比例度再减小，控制阀开度改变更大，大到有点过分时，被控变量也就跟着过分地变化，再拉回来时又拉过头，结果会出现激烈的振荡，当比例度继续减小到某一数值时系统出现等幅振荡，这时的比例度称为临界比例度。选择比例度时，一般除反应很快的流量及管道压力等系统外，这种情况大多出现在选择比例度时20时，当比例度小于临界比例度时，在干扰产生后将出现发散振荡，这是很危险的。工艺生产通常要求比较平稳而余差又不太大的控制过程，一般地说，若对象的滞后较小、时间常数较大以及放大倍数较小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳定。5说明为什么用热电阻测温时要用三线制和外接调整电阻。用热电阻测温时，感温元件-热电阻是作为不平衡电桥的一部分，