《化学仪表及程控》复习思考题

1、考试形式(闭卷)针对作业中出现的问题，又整理和补充了一些习题，请大家再看看。 第一部分电厂化学仪表复习题绪论 什么是分析仪器？P1分析仪器怎样分类？按使用场合不同分析仪器可分为哪两种？按作用原理不同分析仪器可分为哪八种？P1分析仪器可分为哪几个部分？各部分的作用是什么？P1在线式分析仪器与实验室仪器主要有何不同？P1常见的电信号有哪些？计算机测量中常用标准信号是什么？说出特点？补充常见的分析仪表显示方法有哪些？（请说出至少5种不同显示方法）P1及补充列出常用的化学仪表（至少6种，指明作用原理分类）？P3水处理系统中化学仪表的作用？ P4请说明你对化学仪表的认识？什么是DCS?什么是DAS?什么

2、是FCS? 什么是PLC?真正理解二线制变送器的测量电路接线方法。以下三个二线制变送器接线方式第1章 电导式分析仪器导体分哪两类？它们各自是如何导电的？各自的代表物质有哪些？各自温度特性如何？P6什么是电导式分析法？P6电导式分析仪器一般由哪几部分组成，各自作用如何？ P6电导率、电导、电极常数各自的概念？互相的关系如何？各自的单位是什么？ P67电导池按工作原理一般分为哪两类？P6电极常数的测量常采用什么方法？一般有哪两种？P78什么是电导仪？影响电导率测量的因素有哪些？各自如何克服？P810画出分压式电导率仪的简单原理示意图？说出测量电阻的取值方法。P11画出反相比例放大器的典型电路，并推

3、出输入电压Ui与输出电压Uo的关系。P19及补充画出差分比例放大器的原理图，并推出输入电压Ui与输出电压Uo的关系。请画出智能电导率仪的原理框图。 P18补充完善用某一电导电极插入0.0100mol/L KCL溶液中，在25时，用电桥法测得其电阻为112.3,用该电极插入同浓度的某种溶液中，测得电阻为2184。试计算电导池常数该溶液的电导率 该溶液的摩尔电导率（假定z1）附表：标准KCL溶液浓度和电导率关系近似浓度c(mol/L)(S/cm)151820253510.092120.097800.10700.111310.131100.10.0104550.0111630.116440.0128

4、520.0153530.010.00114140.00122000.00127370.00140830.00168760.0010.0011850.00012670.00013220.00014660.0001765答：（1）查标准KCL溶液浓度和电导率关系表,得0.01mol/L的标准KCL溶液的电导率k为0.0014083 S/CMk=KG K电极常数 cm-1G电导 S-1k电导率 S.cm-1电导池常数K=k/G=kR=0.0014083 S/CM * 112.3 =0.158 cm-1(2)该溶液的电导率 k=KG=K/R=0.158 cm-1/2184=7.234*10-5S/cm

5、(3)该溶液的摩尔电导率m= k/c=7.234*10-5S/cm / (0.01 mol/L)=7.234*10-3S /(cm.mol/L)何时使用铂黑电极？何时使用光亮电极？P13DDS-11A测量高纯水的电导率时应注意什么问题？P16用电导率表示水质时，是指水中各种离子导电能力的总和，电导率的大小只能大约表示水中的总含盐量。可用测溶液电导率的方法来测定溶液的浓度。测量溶液浓度的电导率仪表第2章 电位式分析仪器什么是电位式分析仪器？P27电位式分析仪器主要由哪几部分组成？各自的作用如何？P27测量电池是由哪三部分组成的？P27参比电极有什么特性？P27参比电极与指示电极的主要区别是什么？

6、在电厂水汽分析中，氢离子、钠离子含量的测定常采用电位式分析仪器。扩大电位法用气敏电极测氨及二氧化碳。P27半电池、电极 P28电极电位 P28 什么是金属电极的标准电极电位？， 它与什么有关？P28非标准状态下的电极电位与溶液中离子的活度及温度之间的关系由能斯物方程来描述。P28电极大体可分为哪几类？ 阳子浓度越大电极电位越高，是哪一类电极？一般参比电极采用第几类电极？指示电极用哪一类电极？答：电极大致可分为五类(重点了解下面三种特点)第一类电极 P29第二类电极 P29第五类电极 膜电极，离子选择性电极P29pH电极、钠电极分别是由什么制成的？P33，P34pNa测定中主要干扰离子有哪几种？

7、如何克服以上干扰？P7578.测钠离子时怎样消除pH的干扰？P34氨电极是一种比较成熟的复合电极。P36参比电极有哪三性？P37可逆性、重现性、稳定性。参比电极在压力、温度一定的条件下，当被测液的组成改变时，参比电极的电极电位应保持恒定。P37在温度一定的条件下，甘汞电极的电极电位仅决定于CL-的的活度变化而变化；当氯离子活度不变时，甘汞电极的电位仅随温度变化，其温度系数负值随KCL浓度的增大而增大。P38偏离理论斜率的电极时，需配制两种活度的标准液，其活度应分别大于或小于未知溶液的活度，并尽可能接近未知溶液的活度。P40选择比KBA、选择性系数KAB各是什么？各有何特性？P41测定选择性系数

8、的方法有哪几种？P4143pH电极的内阻一般是在什么范围？106109 数字万用表的输入阻抗一般在什么范围？108109 要求pH计的输入阻抗为多少？P43和 P49 响应速度、稳定性、重现性概念。P4344pH=-lgaH+pH与毫伏的关系：mv=(7- pH)*60.15什么是电位式分析法的中参比电极？什么是电位式分析法中的指示电极？在电位式分析仪表中，为什么要仪器输入阻抗远高于测量电池内阻？请画出一般智能型pH的结构框图。请画出一般智能型化学仪表的结构框图。第 章 光学式分析仪器第四章 光学式分析仪器习题1.什么是光学式分析仪器？2.光学式分析法按作用原理分有哪几种？3.简述比耳朗伯波格

9、尔定律，写出比耳定律公式，并说明各项的含义？4.什么是互补色？5.杜氏比色计的基本原理是什么？分光度计的基本原理量是什么？6目前常用的光电元件有哪三种？7目前常用的单色光器有哪三种？8硒光电池与硅光电池哪一种线性比较好？哪种灵敏度好？9磷酸根表中如何防止硅的干扰？答：磷酸根表的显式反应为：在一定酸度条件下，磷酸盐与钼酸盐和偏钒酸盐形成黄色的磷钒钼酸。 硅酸盐在此条件下也发生类似反应，但酸度远低于上述反应所需的酸度，（东北电院电厂化学仪表P146第一段）控制酸度和反应时间使硅干拢降到最低。 10 请简要说明电厂水汽监督中硅表的基本工作原理。答：电厂水汽监督中硅表硅含量一般比较少，常采用硅钼蓝法。

10、硅钼蓝法测定硅的基本原理是：在pH 约1.2 时，钼酸铵与硅酸反应生成黄色可溶的硅钼杂多酸络合物H4SiMo3O10)4，加入1-2-4一氨基萘酚磺酸还原剂还原成硅钼蓝，在一定浓度范围内其蓝色与二氧化硅的浓度成正比，于波长660nm 处测定其吸光度并与硅校准曲线对照或与永久性标准色阶进行目视比色对照求得二氧化硅的浓度BF8061硅酸根监测仪加药显色过程为：加硫酸 调节水样的pH加钼酸铵 硅酸盐与钼酸铵生成硅钼黄加含柠檬酸的硫酸，调pH至0.81.0,同时柠檬酸作为磷酸根的掩蔽剂，破坏磷酸根的络合物。加还原剂抗坏血酸甲酸 硅钼黄还原成硅钼蓝。11请画出一般智能型化学仪表的程序框图。12 请说明硅

11、钼黄与硅钼蓝法各自的应用范围。答：（1）硅钼黄光度法本方法最低检出浓度为0.4mg/L 测定上限为25mg/L 二氧化硅。本方法测定最适宜浓度范围为0.420mg/L, 适用于天然水样分析也可用于一般环境水样分析。在pH 约1.2 时，钼酸铵与硅酸反应生成柠檬黄色可溶的硅钼杂多酸络合物H4SiMo3O10)4在一定浓度范围内其黄色与二氧化硅的浓度成正比可于波长410nm 处测定其吸光度并与硅校准曲线对照求得二氧化硅的浓度。（2）硅钼蓝光度法本方法最低检出浓度为0.04mg/L 测定上限为2mg/L 二氧化硅。本方法测定最适宜浓度范围为0.042mg/L, 适用于天然水样分析也可用于一般环境水样

12、分析。在pH 约1.2 时，钼酸铵与硅酸反应生成黄色可溶的硅钼杂多酸络合物H4SiMo3O10)4，加入1，2，4一氨基萘酚磺酸还原剂还原成硅钼蓝，在一定浓度范围内其蓝色与二氧化硅的浓度成正比，于波长660nm 处测定其吸光度并与硅校准曲线对照或与永久性标准色阶进行目视比色对照求得二氧化硅的浓度补充：转换的主要指标有哪些？已知转换的输入信号范围为，位测出的数为，请问此时对应的输入电压为多少？已知温度变送器测量的温度为01000，如要求仪表的显示精确到，请问AD转换的精度必须达到多少？已知一万用表精度为位半，用它来测量，0100mV的电压，请问电压最小能精确到多少mV？画出微机上标准RS232串

13、口插座示意图，并指明各针脚的意义；两个微机如通过串口直接相互连接时，怎样相连？软件需配置哪些参数？异步通信的帧格式是什么？什么是奇偶校验？什么是波特率？若在串行通信中波特率是11Mb/s,8位数据位，2个停止位，无奇偶校验位，传输2KB的文件需要多少时间？RS485通讯与RS232通讯的主要不同点有哪些？远距离能否采用并口通讯？为什么？现代电气控制及PLC应用技术复习题第1章 常用低压电器熟悉按钮、旋转开关、继电器、热继电器、接触器、断路器、熔丝、端子、电磁阀、电动机、指示灯、电铃、蜂呜器等常用电器元件的作用、组成、对应的电气控制线路中常用图形符号和新、旧国标文字符号。什么是中间继电器?画出中

14、间继电器的图形和新旧国标文字符号?P15答：在控制电路中起信号传递、放大、切换和逻辑控制等作用的继电器。说明中间继电器和接触器的异同。答：中间继电器和接触器的异同：相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的工作原理进行工作的。不同点：中间继电器用于小电流的控制电路，在控制电路中起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用来扩展触点数量，实现逻辑控制。 接触器用于频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路。 它是一种执行电器。它的触点分为主触点和辅助触点，大部分情况下它还带有灭弧装置。按钮在结构上有哪几种?说明控制按钮各种颜色的含义及典型应用?画出按钮的图形和文字符号。P30答：按钮在

15、结构上有：按钮式、自锁式、紧急式、钥匙式、旋钮式和保护式。 旋钮式和钥匙式的按钮也称选择开关。表12 图135说明指示灯各种颜色的含义及典型应用?画出指示灯的图形和文字符号.P35答：表14，图142 PG HL什么是电器？什么是低压电器？答：电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。按钮的主要作用是什么？新老国标的文字是怎样的？SF SB答：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。不能直接分合主电路。指示灯主要作用是什么？新老国标的文字是怎样的？答：指示灯作用在

16、各类电器设备及电气线路中做电源指示及指挥信号、预告信号、运行信号、事故信号及其它信号的指示。 信号灯:PG HL电铃: 新PB 老HA 蜂鸣器: 新PB 老HZ电磁阀的图形符号是怎样的？新老国标的文字是怎样的？在控制时要注意什么？p36答：电磁阀的图形文字符号是： 新国标文字MB ； 旧国标文字YV什么是低压电器？答：低压电器通常指工作在交流电压1200v、直流电压1500v以下的电器，采用电磁原理完成上述功能的低压电器称为电磁式低压电器。 第2章 电器控制线路基础电气控制线路图一般有哪三种？设计的基本原则各是什么？P43答：电气控制线路图一般有三种: 电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置

17、图1）绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面

18、右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用QA1、QA2文字符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，

19、在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90，但文字符号不可倒置。图面区域的划分图纸上方的1、2、3等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。符号位置的索引当一个控制系统有多页图纸时，索引非常有用。接触器、继电器的线圈、触点的索引方法接触器继电器2）电气安装接线图电气安装接线图用于电气设备和电器元件的安装、配线、维护和检修电器故障。图中标示出各元器件之间的关系、

20、接线情况以及安装和敷设的位置等，对某些较为复杂的电气控制系统或设备，当电气控制柜中或电气安装板上的元器件较多时，还应该画出各端子排的接线图。一般情况下，电气安装图和原理图需配合起来使用。绘制电气安装图应遵循的主要原则如下：必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器元件的位置应与实际安装位置一致。不在同一安装板或电气柜上的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。3）电器元件布置图电器元件布置图主要用来表明电气设备或系统中所有电器元器件的实际位置，为制造、安装、维护提供必要的资料。电器元器件布置图的设计应遵循以下原则：必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。相同类型的电器元件布置时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方