化工仪表及自动化习题

1、 PAGE PAGE 8第一章5.什么是管道及仪表流程图？的原理图。是控制系统设计、施工中的一种图示形式。7.试分别说明PI307、TRC303、FRC-305 所代表的意义。答：PI307 表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为 07;TRC-303 表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为303；FRC30505。图 1-10答:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。答:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。某化学反应器工艺规定操作温度为图艺要求？即900( 1= 解:最大偏差A=950900=50（)；超调量B=950-908=42()；由于)，

2、所以，衰减比2; 余差=908-900=振荡周期T=45-9=36(min)；s因为A=5080,C=81.0%，所以该压力表不符合 1.0 级精度。20。某压力表的测量范围为01MPa，精度等级为1.0 级，试问此压力表允许的最大绝对误0.5MPa508MPa，试问被校压力表在这一点是否符合1解 压力表允许的最大绝对误差为max=1.0MPa1.0=0。01MPa在校验点 0.5MPa 处,绝对误差为=050.508=0。该校验点的测量误差为故该校验点不符合 1.0 级精度。22。如果某反应器最大压力为8MPa，允许最大绝对误差为01MPa。现用一台测量范围 01.6MPa，精度为l001.

3、0MPa，精度为10解 用 01.6MPa、精度为l。0 级的压力表来进行测量的基本误差=1.6MPa1.0%=0016MPa001MPa(允许值）max该表不符合工艺上的误差要求。用 01。0MPa、精度为l。0 级的压力表来进行测量的基本误差max=1.0MPa1.0=0.01MPa0。01MPa（允许值）该表符合工艺上的误差要求。24.某合成氨厂合成塔压力控制指标为 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、测量范围、精度等级)。解 合成塔控制压力 14MPa 为高压,设所选压力表的量程为p,则根据压力表量程系列（附表1，可选YX-150型、测量范围

4、为025MPa根据测量误差要求，所选压力表的最大允许误差应满足要求，故可选精度等级为 1。5 级的压力表。38.用水刻度的转子流量计，测量范围为 010L/min，转子用密度为 7920kgm3 的不锈钢制831kgL密度为 2750kgm3 解 由题知 =7920kgm3， =0.831kgL=831kgm3， =1000m3,Q=10 L/mint测苯的流量的修正系数为fW0Q=Q/K=10/0。911.1(L/min）r0Q所以，苯的流量测量范围为 011.1L/min.当转子材料改为铝时， =2750kgm3，此时测水的流量的修正系数为rQ =Q /K=10/2=5(L/min)r00

5、rQ所以,此时测水的流量的测量范围为 05L/min测苯的流量的修正系数为Q =Q /K =5/0。87=5。75（L/min）rfr0所以，此时测苯的流量的测量范围为05.75L/min.52（指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况装有冷凝罐（见题 3-19 图迁移量应如何考虑？题319图 高温液体的液位测量解：差压液位计正压室压力p=gh+ gH+p负压室压力110p=gh+ p正、负压室的压差220p=p= gH(hh) 1221H=0p= (hhg。21这种液位测量时，具有“负迁移现象，为了使 H=0 时，p=0，该差压变送器测液位时需要零点迁移，迁移量为hg2162. 用 K 型热电偶测某设

6、备的温度，测得的热电势为 20mV,冷端（室温)为 25C，求设备的温度?如果改用E 型热电偶来测温，在相同的条件下，E 热电偶测得的热电势为多少？解 用 K 型热电偶测温时,设设备的温度为 t,则 E（t，25）=20mV,查 K 型热电偶分度表,E（25，0)=1。000mV。根据中间温度定律，E(t，0）= E(t，25）+ E（25，0）=20+1.0=21.000 mV反查 K 型热电偶分度表，得t=508。4若改用E 型热电偶来测次设备温度，同样,根据中间温度定律,测得热电势为E(508.4,25）= E(508.4，0） E（25，0）=37678。61496.5=36182.1

7、V36.18mV。KKK63。现用一支镍铬铜镍热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为 30，显示仪表的机械零位在 0时，这时指示值为400，则认为换热器内的温度为430对不对？为什么?正确值为多少度?解 认为换热器内的温度为 430不对。设换热器内的温度为t，实测热电势为E（t，30)，根据显示仪表指示值为400,则有E（t，30)= E(400，0)，由中间温度定律并查镍铬-铜镍（E 型）热电偶分度表，有E（t,0）= E（t,30)+ E(30，0)= E（400，0)+ E（30，0）=28943+1801=30744V反查镍铬-铜镍热电偶分度表，得器内的温度t=422.564.测温系统

8、如图所示所示，已知热电偶为 K，但错用与 E 配套的显示仪表，当仪表指示为160时,请计算实际温度tx 为多少度？ 解 先求热电势,再计算实际温度.错用E配套的显示仪表，其指示值为160时，热电偶的热电势为 501（1.801+1.192）/2=9。004mV当正确配套显示仪表后，E（t，t0)=9.004mV，查表E（t0,0）=1。000mV E（t，0）=E（t，t0)+E（t0,0）=9.004+1。000=10。004mV查表并线性插值,实际温度246。4。67.用分度号为Ptl00 铂电阻测温，在计算时错用了Cul00 的分度表，查得的温度为140， 问实际温度为多少？解 查 Cu

9、l00 的分度表，140对应电阻为 159.96 ,而该电阻值实际为 Ptl00 铂电阻测温时的电阻值，反查Ptl00 的分度表,得实际温度为 157第四章1.控制器的控制规律是指什么？有哪些基本控制规律？答：所谓控制器的控制规律是指控制器的输出信号p 与输人偏差信号e 式中，z为某种函数关系。常用的控制规律有位式控制、比例控制（P）、积分控制（I）、微分控制(D）以及它们的组合控制规律，例PI, PD， PID 等.2。双位控制规律是怎样的，有何优缺点?-（和关两个极限位置，又称开关控制。优点：结构简单，成本较低，易于实现，应用较普遍。缺点：运动部件动作频繁，寿命较短。3.比例控制的规律是怎

10、样的？什么事比例控制的余差？为什么比例控制会产生余差？答:比例控制规律(P)是指控制器的输出信号变化量p与输人偏差信号变化量e之间成比例关系，即（Kp为比例放大系数）Kp越大，比例控制作用越强.产生余差的原因：比例控制器的输出信号y 与输入偏差e 之间成比例关系:比例度是指控制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，式子表示 e 是输入变化量，pmaxpmin 是输出的最大变化量，即控制器输出的工作范围。答：再切换的瞬间，应当保持控制器的输出不变，这样才能使执行器的位置在切换过程中不至于突变，不会对生产过程引起附加的扰动，这称为无扰动切换。答：再切换的瞬间，应当保持控制器的输出不

11、变，这样才能使执行器的位置在切换过程中不至于突变，不会对生产过程引起附加的扰动，这称为无扰动切换。20.试简述PLC的分类。答：按容量大致可以分成小型PLC、中型PLC、大型PLC。按硬件结构分分为整体式PLC、组合式PLC、叠装式PLC第 五 章 1.气动执行器主要由哪两部分组成?各起什么作用？答:气动执行器由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号（由控制器来）压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置4答：控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的

12、相对开度（式中相对流量是控制阀某一开度时的流量Q与全开时的流量Qmax之比。相对开度是控制阀某一开度时的阀杆行程l与阀杆全行程L之比。在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性.2（曲线 （3）、快开特性（1)。答：随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。 11。什么是控制阀的流量系数Kv ? 如何让选择控制阀的口径？流量系数定义：当阀两端压差为 100kPa，流体的密度为 1g/cm3, 阀全开时流经阀的水流量.其计算公式为：单位为m3/h控制阀的口径的选择实质就是根据特定的工艺条件进行Kv 值得计算，然后按控制阀生产厂家的产品目录选择相应的控

13、制阀口径答:一是把阀芯反装；二是把执行机构反装17.控制阀的日常维护要注意什么？0.1404MPa24MPa燥，压力稳定切断阀的对气源要求: 要求压缩空气干燥,压力稳定.气源压力在0.4-0.7MPa.18.电动执行器有哪几种类型？各使用在什么场合？ 答：类型：角行程式、直行程式、多转式。9，适用于操纵蝶阀、挡板之类的旋转式控制阀；多转式电动执行机构:主要用来开启和关闭闸阀、截止阀等多转式阀门,一般用作就地操作和遥控。第六章13.确定两个系统中执行器的正、反作用及控制器的正、反作用。为一冷却器出口物料温度控制系统，要求物料温度不能太低，否则容易结晶。）加热器：执行器气开（正作用，控制器反作用（

14、）冷却器：执行器气开（正作用，控制器正作用17.某控制系统用 衰减曲线法整定控制器参数。已测得PIPID解：由相应的 4:1 衰减曲线法控制器参数计算表可以求得：PI=1。2=60；s积分时间T=0。57T=2.5min。IsP1D控制器时，比例度=0840%;s积分时间T=0。3T=1.5min；Is微分时间T=0.1T=lmin。Ds第七章9。串级均匀控制系统示意图如下所示,试画出该系统的方框图，试分析这个方案与普通串级系统的异同点串级均匀控制系统答： x（主变量与副变量构成两个闭环系统。能按1101衰减整定，而是强调一个“慢”字，一般很大，如需加积分作用10.,试确定 LC 和FC 作用答:串级均匀控制系统中控制器正、反作用的确定原则与普通串级控制系统是相同的。应为正作用式的。LC应选反作用式的。第八章2.自适应控制系统有哪几种类型?答：变增益自适应控制、模型参考自适应控制系统、直接优化目标函数的自适应控制系统、自校正控制系统10.模糊控制有哪几种主要的方法？答：查表法、专用硬