《化工仪表及自动化》期末习题

1、化工仪表表及自动化化期末复习题题班级： 姓名名： 学号： 题号一二三四总分得分试题：一填空（每每空1分）1工程上上所用的压压力指示值值多为 ，即绝对压压力和大气气压力之差差；当被测测压力低于于大气压力力时，一般般用负压或或真空度表表示，即 之差差。2差压式式液位计在在使用中会会出现 、 和和 三三种零点迁迁移问题。3差压式式流量计通通常由 、 以及 组成。4 温度计计是把温度度的变化通通过测温元元件转化为为热电势的的变化来测测量温度的的，而 温度计计是利用金金属导体的的电阻值随随温度变化化而变化的的特性来进进行温度测测量的。5用来评评价控制系系统性能优优劣的衰减减振荡过程程的品质指指标分别是是

2、最大偏差差（或超调调量）、 、 、 和和振荡周期期（或频率率）等。6描述简简单对象特特性的参数数分别有 、 和 。7对于比比例积分微微分（PIID）控制制来说，单单纯的比例例作用存在在余差，加加入 可以消除除余差，而而加入 可以起起到“超前控制制”的效果。8前馈控控制的主要要形式有 和和 两种。9衰减振振荡过程的的品质指标标主要有 、 、 、 、振荡荡周期等。10对于于一个比例例积分微分分（PIDD）控制器器来说，积积分时间越越大则积分分作用越 ；微分时时间越大，则则微分作用用越 。11根据据滞后性质质的不同，滞滞后可以分分为 和和 两两类。12测量量仪表的量量程是指 与 之之差。13按照照使

3、用能源源的不同，工工业仪表可可以分为 、 两类。14对于于比例积分分微分（PPID）控控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入 可以消除余差，而加入 可以起到“超前控制”的效果。15按照照测量原理理的不同，压压力检测仪仪表可以分分为 、 、 、 等 。16用于于输送流体体和提高流流体压头的的机械设备备统称为流流体输送设设备，其中中输送液体体并提高其其压头的机机械称为 ，而而输送气体体并提高其其压头的机机械称为 。17、气动动仪表的信信号传输，国国际上统一一使用 的模模拟气压信信号；DDDZIIII型电动仪仪表国际上上规定的统统一标准信信号制是 。18化工工自动化的的主要内容容有 、 、自动动操纵

4、和开开停车系统统、 。19选择择性控制系系统可分为为 、 和混合型选选择性控制制系统，对对于选择性性控制系统统要注意防防止 现象象的发生。20、常见见的传热设设备有 、 、 等。21两种种常用的均均匀控制方方案包括 、 。22速度度式流量计计中，应用用 原理测量流流体流量的的仪表为电电磁流量计计，根据“卡曼涡街街”现象测量量流体流量量的仪表为为 ，而差压式式流量计体体积流量大大小与其所所测得差压压的 （平方/平平方根）成比例关关系。23比例例度对过渡渡过程的影影响规律是是比例度越越 ，过渡渡过程曲线线越平稳，但但余差也越越大，比例度越越 ，余差差减小，但但过渡过程程曲线越振振荡24、工程程上所

5、用的的压力指示示值多为 ，即绝对压压力和大气气压力之差差；当被测测压力低于于大气压力力时，一般般用 或真空空度表示。25某换换热器温度度控制系统统在单位阶阶跃干扰作作用下的过过渡过程曲曲线如图11所示，温温度给定值值为2000，该控制制系统的最最大偏差为为 ，余余差为 ，衰减比为 。图126用镍镍铬-铜镍镍热电偶测测温，设备备的温度为为900（对应的的分度表热热电势为6687833V），自由端端的温度为为30（对对应的分度度表热电势势为18001V），测得的的热电势应应为 。27在精精馏塔控制制系统中，可可以改变的的变量有进进料流量、塔顶冷回回流流量、塔底再沸沸器加热蒸蒸汽流量，要要控制塔顶顶

6、馏出物的的组分应选选择 作为操纵变变量，要控控制塔底馏馏出物的组组分应选择择 作为操纵变变量。28控制制器参数工工程整定的的常用方法法有 、 和经验凑试试法。29某台台DDZ-III型型比例积分分控制器，控控制器为正正作用，比比例度为1100%，积积分时间为为2minn。稳态时，输输出为5mmA。某瞬时，输输入突然增增加了0.2mA，此此时刻输出出瞬间变化化到 ；经过5min后后，输出又又将变化到到 。30比值值控制系统统中，要求求不仅可以以实现比较较精确的流流量比值，而而且确保两两物料总量量基本不变变，应采用用 。31离心心泵的流量量控制方案案有以下三三种：控制制泵的出口口阀门开度度、 以以

7、及 ；32离心心式压缩机机产生喘振振现象的主主要原因是是压缩机的的吸气量 （大于、小小于或等于于）极限排气气量引起的的，防喘振控制制方案有固固定极限流流量法和 。二简答1试分别别写出QDDZ型气动动单元组合合仪表和DDDZ-III型、DDDZ-IIII型电电动单元组组合仪表的的信号范围围。（6分分）2列举一一种容积式式流量计，三三种速度式式流量计，一一种直接式式质量流量量计。（10分）3简述化化工自动化化的主要内内容。（88分）4什么是是串级控制制系统的主主控制器和和副控制器器？请画出出串级控制制系统的方方块图。（110分）5简述离离心泵的流流量控制方方案有哪几几种？（6分）6什么是是反馈？什

8、什么是负反反馈？（66分）7用热电电偶测温时时，为什么么要进行冷冷端温度补补偿？常用用的冷端温温度补偿方方法有那些些？ （66分）8什么是是控制器的的参数整定定？工程上上常用的控控制器参数数整定有几几种方法？（6分）9控制阀阀的流量特特性是什么么？何为控控制阀的理理想流量特特性？控制制阀的理想想流量特性性有哪几种种？（6分分）10前馈馈控制具有有什么特点点？为什么么采用前馈馈-反馈复合系系统将能较较大地改善善系统的控控制品质？（6分）11、什么么是精馏塔塔的温差控控制和双温温差控制？（6分）12、试述述比例(PP)、积分分(I)、微分(DD)控制规规律的定义义及其各自自特点？（66分）13简述

9、述操纵变量量的选择原原则是什么么？ （66分）14简述述放大系数数、时间常常数的定义义。（6分分）15常用用的热电偶偶有哪几种种？什么是是补偿导线线？（6分）16什么么叫控制器器的无扰动动切换？（22分）17简述述单回路控制制系统由哪哪些环节组组成？试画画出单回路路控制系统统的典型方方块图。（66分）三计算1某台测测温仪表的的测量范围围是2000700，校验该表表时得到的的最大绝对对误差为+4，试确定该该仪表的精精度等级。（5分）2用差压压变送器来来测量液位位时，在变变送器正、负压室与与取压点之之间装有隔隔离罐，测测量方式如如图2所示，若若被测介质质密度为1，隔离液密密度为2，问有无迁迁移？何

10、种种迁移？迁迁移量多少少？（10分）h2h1H1p022图23试定性性画出在阶跃输入信信号时的比比例(P)控制器和和比例积分分(PI)控制器的的响应曲线线，要求在响应应曲线上标标明比例放放大系数KKp和积分分时间Tii。（15分）4某发酵酵过程工艺艺规定操作作温度为（4402）。考虑到发发酵效果，控控制过程中中温度偏离离给定值最最大不能超超过6。现设计计一定值控控制系统，在在阶跃扰动动作用下的的过渡过程程曲线如图图3所示。试试确定该系系统的最大大偏差、衰衰减比、余余差、过渡渡时间和振振荡周期等等过渡过程程指标，并并回答该系系统是否能能够满足工工艺要求？（10分）图3 5 用一一台双法兰兰式差压

11、变变送器测量量某容器的的液位，如如图4所示。已已知被测液液位的变化化范围是003m，被测测介质密度度=9000 ，毛细管管内工作介介质密度0=9550。变送送器的安装装尺寸为hh1=1mm，h2=4m。求变变送器的测测量范围，并并判断零点点迁移方向向，计算迁迁移量。当当法兰式差差压变送器器的安装位位置升高或或者降低时时，问对迁迁移量有什什么影响？（10分分）图4 法兰兰式差压变变送器测量量液位6现用一一支镍铬镍硅热电偶偶来测量某某换热器内内的温度，其其冷端温度度为30，显示仪仪表为动圈圈仪表，此此仪表的机机械零位为为0，这时指指示值为4400，若认为为换热器内内的温度为为430，对不对对？为什

12、么么？正确值值为多少？（10分分）已知条件：（1）228.9443mV （2）11.8011mV （3）330.7444mV7（155分）如果果有一台压压力表，其其测量范围围为0110MPaa，经校验验得到下列列数据标准表读数数/ MPPa0246810被校表正行行程读数/ MPaa01.983.965.947.979.99被校表反行行程读数/ MPaa02.024.036.068.0310.011(1) 分分别求出该该压力表正正反行程的的最大绝对对误差值；（5分）(2) 根根据正反行行程的最大大绝对误差差值，该压压力表的精精度等级应应为多少；（5分）(3) 求求出该压力力表的变差差；（3分分

13、）(4) 根根据变差的的大小，问问该压力表表是否还能能符合(22)中确定定的精度等等级。（22分）（我国规定定的仪表等等级有0.1, 00.2, 0.4, 0.55, 1.0, 11.5, 2.5等等） 8（100分）一台台精度等级级为0.55级，测量量范围为66001200的电子电电位差计，问问：（1）它的的最大允许许绝对误差差是多少？（5分）（2）校验验时，如其其中的某一一点最大绝绝对误差是是4，问此表表是否合格格？（5分分）9测量高高温液体（指指它的蒸汽汽在常温下下要冷凝的的情况）时时，在负压压管上装有有冷凝罐（图图5），已知被被测液位HH变化范围围为，被测测介质密度度，变送器安安装尺寸

14、为为，大气压压，问这时用用差压变送送器来测量量液位时，要不要迁移？如要迁移，迁移量应为多少？（8分）h2h1Hp0图510某合合成氨厂合合成塔的压压力变化范范围为11114MMPa，较较为平稳，要要求测量误误差不得大大于0.44MPa。工工艺上要求求就地指示示，并能高高低限报警警。试选用用一台压力力表，指出出其类型、量程和精精度。可供供选用的压压力表量程程规格为0010、0166、0255M、0440、060MPPa，精度度等级为11.0, 1.5, 2.55。（9分）11某被被测压力变变化范围为为1.01.6MMpa，较较为平稳，要要求测量误误差不得大大于0.005MPaa，就地指指示压力表

15、表示值，试试选用一台台压力表，指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为01.6、02.5、04.0MPa，精度等级为1.0, 1.5, 2.5。（10分）12某台台测温仪表表的测量范范围是010000，出厂时时经校验，其其刻度标尺尺上的各点点测量结果果为标准表读数数/ 02004006007008009001000被校表读数数/ 02014026047068059031001(1) 求求出该测温温仪表的最最大绝对误误差值；(2) 确确定该测温温仪表的精精度等级；(3) 如果工艺艺上允许的的最大绝对对误差为8，问该测测温仪表是是否符合要要求？（我我国规定的的仪表等级级有0.11, 0.

16、2, 00.4, 0.5, 1.00, 1.5, 22.5等）（10分）13测量量高温液体体（指它的的蒸汽在常常温下要冷冷凝的情况况）时，在在负压管上上装有冷凝凝罐（见图图6），问这这时用差压压变送器来来测量液位位时，有无无迁移？何何种迁移？迁移量多多少？（110分）h2h1Hp0图6四分析1某贮槽槽，其进口口流量来自自上一工序序，不可控控，控制目目标是保证证贮槽的液位位恒定，为为此设计一一简单液位位控制系统统，如图7所示，试问：(1) 画画出简单控控制系统的的方块图。（6分）(2) 指指出该系统中的被控对象象、被控变变量、操纵纵变量和主主要扰动变变量。（4分）出口流量进口流量LTLC图72、

17、乙炔发发生器是利利用电石和和水来产生生乙炔气的的装置。为为了降低电电石消耗量量，提高乙乙炔气的收收率，确保保安全生产产，设计了了图8所示的温温度控制系系统。工艺艺要求乙炔炔发生器的的反应温度度控制在（8801）。试画出该该温度控制制系统的方方块图，并并指出图中中的被控对对象、被控控变量、操操纵变量以以及可能存存在的扰动动。（100分）TTTC乙炔气电石出料冷水图83、（100分）图99为一精馏馏塔的塔釜釜液位于塔塔底产品流流量的串级级均匀控制制系统。（1）画出出该控制系系统的方框框图 （55分）（2）简述述该系统与与一般串级级控制系统统的异同点点（5分） LCFC图9 4、（155分）某聚合合

18、反应釜内内进行放热热反应，釜釜内温度过过高会发生生事故，为为此采用夹夹套水冷却却。由于釜釜温控制要要求较高，故故设置控制制系统如图图10所示(1) 这这是什么类类型的控制制系统？（55分）（2）其主主变量和副副变量是什什么？（55分）(3) 选选择控制阀阀的气开、气关型式式和主、副副控制器的的正反作用用。（5分分）图105、（100分） 图图11所示为甲甲苯-二甲甲苯精馏塔塔控制流程程图。（1）试简简述图中各各控制系统统的作用 （5分）（2）图111中是按按精馏段指指标进行控控制的方案案，试简述述按精馏段段指标进行行控制的方方案适用于于哪些情况况？ （55分）精馏塔进料FLCLCFCTCDBLR图11 6（122分）图112为贮槽液液位控制系系统，为安安全起见，贮贮槽内液体体严格禁止止溢出，试试在下述两两种情况下下，分别设设计简单控控制系统，画画出系统的的控制流程程图；确定定执行器的的气开、气气关形式及及控制器的的正、反作作用。(1) 选选择流入量量为操纵变变量；（66分）(2) 选选择流出量量