化工仪表及自动化知识点

1、学习好资料欢迎下载1、方框图四要素： 掌握器 、执行器 、检测变送器 、被控对象 ；2、自动掌握系统分为三类：定值掌握系统 、随动掌握系统 、程序掌握系统 ；3、掌握系统的五个品质指标：最大偏差或超调量、衰减比 、余差、过渡时间 、振荡 周 期 或 频 率 ；4、建立对象的数学模型的两类方法：机理建模、试验建模；5、操纵变量 ：详细实现掌握作用的变量；6、给定值 ：工艺上期望保持的被控变量的数值；7、被控变量 ：在生产过程中所要保持恒定的变量；8、被控对象 ：承载被控变量的物理对象；9、比例度 ：是指掌握器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数，即（xmaxexmin/pp max

2、pmin） 100% ；10、精确度 （精度）：数值上等于答应相对百分误差去掉“”号及“ %”号；答应相对误差允外表答应的最大肯定误差值100%测量范畴上限值- 测量范畴下限值11、变差 ：是指在外界条件不变的情形下，用同一外表对被测量在外表全部测量范畴内进行正反行程测量时，被测量值正行和反行得到的两条特性曲线之间的最大偏值；12、灵敏度 ：在数值上等于单位被测参数变化量所引起的外表指针移动的距离；13、灵敏限 ：是指能引起外表指针发生动作的被测参数的最小变化量；14、表压肯定压力大气压力；真空度大气压力肯定压力；15、压力计的选用及安装：（ 1）压力计的选用：外表类型的选用：外表类型的选用必

3、需要满意工艺生产的要求；外表测量范畴的确定：外表的测量范畴是依据操作中需要测量的参数的大小来确定的；外表精度级的选取：外表精度是依据工艺生产上所答应的最大测量误差来确定的；（ 2）压力计的安装：测压点的挑选；导压管的铺设；压力计的安装；16、差压式流量计和转子流量计的区分：差压式流量计是在节流面积不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小（恒节流面积，变压降）；而转子式流量计却是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小（恒压降，变节流面积）；学习好资料欢迎下载17、热电偶温度计是由三部分组成的：热电偶 （感温元件）、 测量外表 （毫伏计或电位差计）、 连接热电偶和测量外表的导线（补偿导线及

4、铜导线）；18、冷端温度的补偿： 冷端温度保持为0的方法 、冷端温度修正方法、矫正外表零点法 、补偿电桥法 、补偿热电偶法 ；19、掌握器的基本掌握规律有位式掌握 （双位掌握）、 比例掌握 （p）、积分掌握（ i）、微分掌握 （d）及它们的组合形式；21、各掌握器的掌握规律：（ 1）双位掌握的特点：掌握器只有两个输出值；（ 2）比例掌握的特点：有差掌握；掌握准时，成效明显；（ 3）积分掌握的特点：能排除余差；（ 4）微分掌握的特点：具有超前掌握功能；22、描述对象特性的参数：放大系数 k 、时间常数t、滞后时间 ；23、掌握阀的抱负流量特性：直线、等百分比 、抛物线 及快开；24、气动执行器有

5、 气开式 和气关式 两种形式；有压力信号时阀关、无压力信号时阀开的为气关式；反之为气开式；气开、气关的挑选主要从工艺生产上安全的要求动身；考虑原就是：信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全；假如阀处于打开位置时危害性小，就应挑选气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全；反之，阀处于关闭时危害性小，就应挑选气开式；25、几种常用的工程整定法：临界比例度法 、衰减曲线法 、体会凑试法 ；26、某换热器的温度掌握系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-16 所示；试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间（给定值为 200）；解： 最大偏差 a=230-

6、200=30余 差 c=205-200=5由右图可以看出，第一个波峰值b=230-205=25， 其次个波峰值 b =210-205=5 故衰减比应为b/ b =25/5=5/1 ；振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期t=20-5=15（min）；从图中可以看出，在22min 时，新的稳态值稳固在阴影线的区域内，因此，过渡时间为 22min；27、某化学反应器工艺规定操作温度为（90010）；考虑安全因素，掌握过程 中温度偏离给定值最大不得超过80；现设计的温度定值掌握系统，在最大阶跃学习好资料欢迎下载干扰作用下的过渡时间曲线如图1-19 所示；试求该系统过渡过程品质指标：最大偏差、超调

7、量、衰减比和振荡周期，并回答该掌握系统能否满意题中所给的工艺要求？解： 最大偏差： 950-900=50 超调量：950-908=42 衰减比：b/b =42/10=4.2/1振荡周期： 45-9=36min28、图 1-20 （a）是蒸汽加热器的温度掌握原理图；试画出该系统的方框图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰素什么？现因生产需要，要求出口物料温度从 80提高到 81，当外表给定值阶跃变化后，被控变量的变化曲线如图 1-20 （b）所示；试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、衰减比和余差（提示：该系统为随动掌握系统，新的给定值为 81）；图 1-20蒸汽加热器温度掌握

8、解： 最大偏差： a=81.5-81=0.5衰减比： b/ b =0.8/0.2=4/1余差： 80.7-81=-0.329、某台测温外表的测温范畴为200700，校验该表时得到的最大肯定误差为+4，试确定该外表的精度等级；解： 该外表的相对百分误差为4700 - 200100%0.8%假如将该外表的去掉“ +”号与“ %”号，其数值为0.8；由于国家规定的精度等级只有 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5， 4.0 等，没有0.8 级外表，同时，该外表的误差超过了0.5 级外表所答应的最大误差，所以，这台测温外表的精度等级为1.0 级；学习好

9、资料欢迎下载30、（必考） 某台测温外表的测温范畴为0 1000；依据工艺要求，温度指示值的误差不答应超过7，试问应如何挑选外表的精度等级才能满意以上要求？解： 依据工艺上的要求，外表的答应误差为7允1000 - 0100%0.7%假如将外表的答应误差去掉“”号与“ %”号，其数值介于0.51.0 之间，假如挑选精度等级为1.0 级的外表，其答应的误差为1.0%，超过了工艺上答应的数值，故应当挑选0.5 级外表才能满意工艺要求；31、（必考） 某台往复式压缩机的出口压力范畴为2528mpa，测量误差不得大 于1mpa；工艺上要求就地观看，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出 型号、精度与

10、测量范畴；解： 由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以挑选外表的上限值为p1=pmax× 2=28×2=56 mpa依据就地观看及能进行高低限报警的要求，查表得选用yx-150 型电接点压力表，测量范畴为060mpa；由于 25 1 ，故被测压力的最小值不低于满量程的1/3，这是答应的；603所以，精度等级为1.5 级的外表完全可以满意误差要求；至此，可以确定，挑选的压力表为yx-150型电接点压力表，测量范畴为0 60mpa，精度等级为1.5 级；32、某压力表的测量范畴为01mpa，精度等级为1 级，试问此压力表答应的最大肯定误差是多少？如用标准压力计来校验该压力表，

11、在校验点为0.5mpa 时，标准压力计上读数为0.508mpa，试问被校压力表在这一点是否符合1 级精度等级，为什么？解： （1）（2）max10xx010100%0.5100%1%0.5080.0081max0.008 mpa 100%0.01mpa0.8%去掉“ -”号与“ %”，其数值为0.8，外表误差超过了0.5 级外表所答应的最大误差，所以被校压力表在这一点符合1 级精度；33、假如某反应器最大压力为0.8mpa，答应最大肯定误差为0.01mpa；现用一台 测量范畴为01.6mpa，精度为1 级的压力表进行测量，问能否符合工艺上的误差 要求？如采纳一台测量范畴为01.0mpa，精度为

12、1 级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由；解： （1）测量范畴为01.6mpa，精度为 1 级的压力表max不符合工艺上的误差要求；1.600.010.016 mpa 0.01mpa（ 2）测量范畴为01.0mpa，精度为1 级的压力表符合要求；max1.000.010.01mpa0.01mpa学习好资料欢迎下载34、某台空压机的缓冲器，其工作压力范畴为 1.11.6mpa，工艺要求就地观看罐内压力，并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的5%，试挑选一台合适的压力计（类型、测量范畴、精度等级），并说明其理由；解： 假设缓冲器内的压力是稳固压力，就规定的最大工作压力不得超过测量上限值的

13、2/3；3p1pmax21.61.52.4mpa查教材附录一得，选用yx-150 型电接点压力表，量程为02.5mpa，由于 1.1 2.51 ，故被测压力的最小值不低于满量程的1/3，这是答应的；3依据测量误差的要求，可得答应误差为：1.15%100%2.2%2.5 - 0精度为1.5 级的外表完全可以满意误差要求，所以选用的压力表为yx-150 型 电接点压力表，测量范畴为02.5mpa，精度等级1.5 级；35、某合成氨厂合成塔压力掌握指标为14mpa，要求误差不超过0.4mpa，试选用 一台就地指示的压力表（给出型号、测量范畴、精度级）；解： 假设合成塔压力为高压压力，就规定的最大工作

14、压力不应超过测量上限值的3/5，所以挑选压力表的上限值为5p1pmax323.3mpa查教材第一章附录一得，可选用yx-150 型电接点压力表，测量范畴为025mpa，由于0.425 - 0100%1.6% ；故精度等级为1.5 级的外表完全可以满意误差要求，因此选用的压力表为yx-150型电接点压力表，测量范畴为025mpa，精度等级为1.5 级； 36、（必考） 用 k 热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mv，冷端（室温）为 25，求设备的温度？假如改用e 热电偶来测温，在相同的条件下，e 热 电偶测得的热电势为多少？解： 已知 ekt,25=20mv ，查表可得ek25,0=1mv

15、 ，故 ekt,0= ekt,25+ ek25,0=20+1=21mv，再查表得 t=509（读表中21024值对应的温度，取近似值），改用 e 热电偶后，查表得e e 25,011921801119251496.5v10设备温度为509，查表得e e t,25e e t ,0ee 25,03780810369999369991496.536230.6v考试时，只要求得出热电势即可，不需要得出温度；37、现用一支镍铬 -铜镍热电偶测得某换热器内的温度，其冷端温度为 30，显示外表的机械零位在 0时，这时指示值为 400，就认为换热器内的温度为 430 对不对？为什么？正确值为多少度？学习好资料欢迎下载38、（必考） 假定在图6-24 所示的反应器温度掌握系统中，反应器内需维护肯定的温度，以利反应进行，但温度不答应过高，否就有爆炸危急；试确定执行器的气开、气关形式和