何道清《仪表与自动化》第二课后

何道清《仪表与自动化》第二版课后何道清《仪表与自动化》第二版课后何道清《仪表与自动化》第二版课后?仪表与自动化?第二版第1章自动控制系统根本看法1-3自动控制系统主要由哪些环节构成解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、履行器和被控对象等四个环节构成。1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。题1-5图加热器控制流程图解PI-307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，拥有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，拥有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。1-7在自动控制系统中，丈量变送装置、控制器、履行器各起什么作用解丈量变送装置的功能是丈量被控变量的大小并转变成一种特定的、一致的输出信号〔如气压信号或电压、电流信号等〕送往控制器；控制器接受丈量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值比较较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，此后将此结果用特定信号〔气压或电流〕发送出去履行器即控制阀，它能自动地依据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度，从而改变控制变量的大小。1-8．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、控制变量、控制介质解：被控对象〔对象〕——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统平常用该变量的名称来称号，如温度控制系统，压力制系统等。给定值〔或设定值或希望值〕——人们希望控制系统实现的目标，即被控变量的希望值。它能够是恒定的，也能够是能按程序变化的。控制变量〔调理变量〕——对被控变量拥有较强的直接影响且便于调理〔控制〕的变量。或实现控制作用的变量。控制介质(控制剂)——用来实现控制作用的物料。1-11题l-11图所示为一反应器温度控制系统表示图。A、B两种物料进入反应器进行反应，经过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、控制变量及可能影响被控变量的干扰是什么并说明该温度控制系统是一个拥有负反应的闭环系统。题1-11图反应器温度控制系统解该温度控制系统的方块图题解1-11图反应器温度控制系统方块图此中，被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；控制变量：冷却水流量。可能影响被控变量的搅乱要素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的上低等。假定当反应器内的被控温度在搅乱作用下高升时，其丈量值与给定值比较，获取偏差信号，经温度控制器运算办理后，输出控制信号去驱动控制阀，使其开度增大，冷却水流量增大，这样使反应器内的温度降下来。所以该温度控制系统是一个拥有负反应的闭环控制系统。1-12题1-11图所示的温度控制系统中，假如因为进料温度高升使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作状况，此时系统是如何经过控制作用来战胜搅乱作用对被控变量影响的解：当反应器内的温度超出给定值〔即高升〕时，温度丈量元件测出温度值与给定值比较，温度控制器TC将比较的偏差经过控制运算后，输出控制信号使冷却水阀门开度增大，从而增大冷却水流量，使反应器内的温度降下来，这样战胜搅乱作用对被控变量影响。1-13按给定值形式不一样样，自动控制系统可分哪几类解：按给定值形式不一样样，自动控制系统能够分为以下三类：定值控制系统——给定值恒定的控制系统。随动控制系统〔自动追踪系统〕——给定值随机变化的系统。程序控制系统——给定值按一准时间程序变化的系统。1-19某化学反应器工艺规定操作温度为(90010)℃。考虑安全要素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超出80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃搅乱作用下的过渡过程曲线如题1-19图所示。试求该系统的过渡过程质量指标：最大偏差、超调量、衰减比、余差、振荡周期和过渡时间〔被控温度进入新稳态值的1%〔即900〔1%〕=9℃〕的时间〕，并回复该控制系统能否知足题中所给的工艺要求题1-19图温度控制系统过渡过程曲线解最大偏差A=950900=50〔℃〕；超调量B=950908=42〔℃〕；因为B=918908=10〔℃〕，所以，衰减比n=B:B=42:10=；余差C=908900=8℃；振荡周期T=459=36(min)；过渡时间ts=47min。因为A=50℃<80℃，C=8℃<10℃，所以，该控制系统能知足题中所给的工艺要求。1-20题l-20(a)图是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该系统的方块图，并指出被控对象、被控变量、控制变量和可能存在的搅乱是什么现因生产需要，要求出口物料温度从80℃提升到81℃，当仪表给定值阶跃变化后，被控变量的变化曲线如题1-20(b)图所示。试求该系统的过渡过程质量指标：最大偏差、衰减比和余差〔提示：该系统为随动控制系统，新的给定值为81℃〕。题1-20图蒸汽加热器温度控制解蒸汽加热器温度控制系统的方块图如以以下列图所示。题解1-20图蒸汽加热器温度控制系统方块图此中：被控对象是蒸汽加热器；被控变量是出口物料温度；控制变量是蒸汽流量。可能存在的搅乱主要有：进口物料的流量、温度的变化；加热蒸汽的压力、温度的变化；环境温度的变化等。该系统的过渡过程质量指标：最大偏差A=81=〔℃〕；因为B==〔℃〕，B==〔℃〕，所以，衰减比n=B:B=:=4；余差C=81=〔℃〕。第2章被控对象的数学模型2-1什么是对象特色为何要研究对象特色解对象特色就是的对象的输出输入关系。研究对象的特色，就是用数学的方法来描绘对象输入量与输出量之间的关系。当采纳自动化妆置构成自动控制系统时，第一也必然深入认识对象的特色，认识它的内在规律，才能依据工艺对控制质量的要求，设计合理的控制系统，选择适合的被控变量和控制变量，采纳适合的丈量元件及控制器。在控制系统投入运转时，也要依据对象特色选择适合的控制器参数(也称控制器参数的工程整定)，使系统正常地运转。被控对象的特色对自动控制系统的控制质量的影响很大，所以必然对其深入研究。2-2

何为对象的数学模型静态数学模型与动向数学模型有什么差别解对象特色的数学描绘〔方程、曲线、表格等〕称为对象的数学模型。稳态数学模型描绘的是对象在稳态时的输入量与输出量之间的关系；动向数学模型描述的是对象在输入量改变此后输出量的变化状况。稳态与动向是事物特色的两个侧面，可以这样说，动向数学模型是在稳态数学模型基础上的张开，稳态数学模型是对象在抵达平衡状态时的动向数学模型的一个特例。2-8反应对象特色的参数有哪些各有什么物理意义解：放大系数K、时间常数T和滞后时间放大系数K在数值上等于对象〔从头〕处于坚固状态时的输出变化量与〔惹起输出变化的〕输入变化量之比，即输出量的变化量K输入量的变化量对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有必然变化时，对输出量的影响越大，或被控变量对这个量的变化就越敏捷，所以，K实质上是对象的敏捷度。时间常数T是指当对象遇到阶跃输入作用后，被控变量抵达新的稳态值的%所需时间；或当对象遇到阶跃输入作用后，被控变量假如保持初始变化速度变化，抵达新的稳态值的时间。时间常数越大，被控变量的变化也越慢，抵达新的稳态值所需的时间也越大对象在遇到输入作用后，被控变量却不可以够立刻而快速地变化的现象称为滞后现象；或输出变量的变化落伍于输入变量的变化的现象称为滞后现象。滞后现象用滞后时间表示。对象的滞后时间，使对象的被控变量对输入的变化响应滞后，控制不实时。2-11一个对象特色是拥有纯滞后的一阶特色，其时间常数为5min，放大系数为10，纯滞后时间为2min，试写出描绘该对象特色的一阶微分方程式。解该对象特色的一阶微分方程为5dy(t2)y(t2)10x(t)dt2-12如题2-12图所示的RC电路中，R＝5k，C＝2000F。试画出ei忽然由0阶跃变化到5V时的eo变化曲线，并计算出t＝T、t＝2T、t＝3T时的eo值。题2-12图RC电路解RC电路的微分方程为Tdeoeoeidt当ei=5V时，微分方程的解为eo=5(1

et/T)=5(1

et/10)(V)〔该系统的时间常数

T=RC=5

103

2000

106=10s〕当t=T时，

eo=5(1

eT/T)=5(1

e1)=；当t=2T时，eo=5(1

e2T/T)=5(1

e2)=；当t=3T时，eo=5(1

e3T/T)=5(1

e3)=。题解2-12图RC电路的阶跃响应曲线2-13一个简单水槽，其截面积为0.5m2，水槽中的液体由正位移泵抽出，即流出流量是恒定的。假如在坚固的状况下，输入流量忽然在本来的基础上增添了3/h，试画出水槽液位h的变化曲线。解这是一个积分对象，那么h1Q1dtQ1dtt0.2t(m)AA题解

2-13图

水槽液位

h的变化曲线2-14

为了测定某重油预热炉的对象特色，

在某瞬时〔假定为

t0=0〕忽然将燃料气流量从h增添到

h，重油出口温度记录仪获取的阶跃反应曲线如题

2-14

图所示。假定该对象为一阶对象，试写出描绘该重油预热炉特色的微分方程式〔分别以温度变化量与燃料量变化量为输出量与输入量〕，并解出燃料量变化量为单位阶跃变化量时温度变化量的函数表达式。题2-14图重油预热炉的解〔输入〕燃料变化量0,t0;x(t)50/6(kg/min),t00.5(t/h)由题图知,该系统属于一阶系统，输出量(温度)的变化量y(t)相关于输入(燃料)变化量x(t)的关系(方程)为dy(t)Ty(t)Kx(t)当x(t)=A=50/6(kg/min)=const.时，方程的解为y(t)=KA(1et/T)℃由题图知，y( )=KA=150120=30℃,那么K=30/A=30/(50/6)=(℃/(kg/min))第一不考虑延缓，y(t)的变化从t0=2min开始，到t1=8min时，实质变化时间t=6min，由题图知y(t)=y(6)=30(1e6/T)=145120=25〔℃〕由此解出T=(min)所以y(t)=30(1et/℃假定考虑滞后时间=2min，那么0,t2min;yt)30(1e(t2)/3.35),t2miny(t微分方程为dy(t2)y(t2)3.6x(t)dt系统的特色参数是系统的固有特色，不会随输入信号的变化而变化，所以，前面求解过程中所确立的K和T的值是不变的。所以，当燃料变化量x(t)=A=1时，温度变化量的函数表达式为y(t)=y(t)=(1e(t2)/℃第3章检测仪表与传感器3-1什么叫丈量过程解丈量过程就是将被测参数与其相应的丈量单位进行比较的过程3-5某一标尺为0~1000℃的温度仪表出厂前经校验，其刻度标尺上的各点丈量结果分别为：标准表读数/℃02004006007008009001000被校表读数/℃02014026047068059031001(1)求出该温度仪表的最大绝对偏差值；(2)确立该温度仪表的精度等级；(3)假如工艺上赞成的最大绝对偏差为8C，问该温度仪表能否符合要求解(1)校验数据办理：标准表读数/℃02004006007008009001000被校表读数/℃02014026047068059031001绝对偏差/℃0+1+2+4+6+5+3+1由以上数据办理表知，最大绝对偏差：+6℃；(2)仪表偏差：max

6100%0.6%，1000仪表的精度等级应定为级；(3)仪表的根本偏差：m=1000(%)=10℃,该温度仪表不符合工艺上的偏差要求。3-6假如有一台压力表，其丈量范围为0~10MPa，经校验得出以下数据：标准表读数/MPa0246810被校表正行程读数/MPa0L98被校表反行程读数/MPa0(1)求出该压力表的变差；(2)问该压力表能否符合1．0级精度解〔1〕校验数据办理：标准表读数/MPa0246810被校表正行程读数/MPa0198被校表反行程读数/MPa0压力表的变差/%0被校表正、行程读数均匀值/MPa0仪表绝对偏差/MPa0由以上数据办理表知，该压力表的变差：%；〔2〕仪表偏差：max

100%0.5%；10可是，因为仪表变差为%>%，所以该压力表不符合级精度。3-7．什么叫压力表压力、绝对压力、负压力(真空度)之间有何关系解〔1〕工程上的压力是物理上的压强，即P=F/S〔压强〕。2〕绝对压力是指物体所受的实质压力；表压力=绝对压力大气压力；负压力〔真空度〕=大气压力绝对压力3-10．作为感觉压力的弹性元件有哪几种解弹簧管式弹性元件、薄膜式弹性元件〔有分膜片式和膜盒式两种〕、涟漪管式弹性元件。3-11．弹簧管压力计的测压原理是什么试述弹簧管压力计的主要构成及测压过程。解：〔1〕弹簧管压力计的测压原理是弹簧管受压力而产生变形，使其自由端产生相应的位移，只需测出了弹簧管自由端的位移大小，就能反应被测压力p的大小。2〕弹簧管式压力计的主要构成：弹簧管〔丈量元件〕，放大机构，游丝，指针，表盘。3〕弹簧管压力计测压过程为：用弹簧管压力计丈量压力时，压力使弹簧管产生很小的位移量，放大机构将这个很小的位移量放大从而带动指针在表盘上指示出目前的压力值。3-14电容式压力传感器的工作原理是什么有何特色解赐教材第3章3.2.5节。当差动电容传感器的中间弹性膜片两边压力不等时，膜片变形，膜片两边电容器的电容量变化〔不等〕，利用变压器电桥将电容量的变化变换为电桥输出电压的变化，从而反应膜片两边压力的差别〔即压差〕。其特色：输出信号与压差成正比；应用范围广，可用于表压、差压、流量、液位等的丈量。3-15某压力表的丈量范围为0～1MPa，精度等级为级，试问此压力表赞成的最大绝对偏差是多少假定用标准压力计来校验该压力表，在校验点为时，标准压力计上读数为，试问被校压力表在这一点能否符合1级精度，为何解压力表赞成的最大绝对偏差为max=%=在校验点处，绝对偏差为==(MPa)该校验点的丈量偏差为

100%1.57%故该校验点不符合级精度。3-16．为何丈量仪表的丈量范围要依据丈量大小来采纳选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有何问题解〔1〕为了保证敏感元件能在其安全的范围内靠谱地工作，也考虑到被测对象可能发生的异样超压状况，对仪表的量程选择必然留有足够的余地，但还必然考虑实质使用时的丈量偏差，仪表的量程又不宜选得过大。2〕因为仪表的根本偏差m由其精度等级和量程决定，在整个仪表丈量范围内其大小是必然的，选一台量程很大的仪表来丈量很小的参数值这样会加大丈量偏差。3-17假如某反应器最大压力为，赞成最大绝对偏差为。现用一台丈量范围为0~，精度为级的压力表来进行丈量，问能否符合工艺上的偏差要求假定采纳一台丈量范围为0~，精度为级的压力表，问能符合偏差要求吗试说明其原因。解用0~、精度为级的压力表来进行丈量的根本偏差1max=%=>(赞成值)该表不符合工艺上的偏差要求。用0~、精度为级的压力表来进行丈量的根本偏差2max=%=>(赞成值)该表符合工艺上的偏差要求。3-18某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为~，工艺要求就地察看罐内压力，并要求丈量结果的偏差不得大于罐内压力的5％，试选择一台适合的压力计(种类、丈量范围、精度等级)，并说明其原因。解空压机缓冲器内压力为稳态压力，其工作压力下限pmin=，工作压力上限pmax=。设所选压力表量程为p，那么依据最大、最小工作压力与采纳压力表量程关系，有pmax3p442.13(MPa)ppmax433pmin1pp3pmin3.3(MPa)3依据压力表量程系列〔附表1〕，可选YX-150型、丈量范围为0~的电接点压力表。依据丈量偏差要求，丈量的最大偏差为max5%=(MPa)那么所选压力表的最大引用偏差应知足2.2%max100%0要求，故可选精度等级为级的压力表。3-19某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa，要求偏差不超出，试采纳一台就地指示的压力表(给出型号、丈量范围、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，那么p51423.3(MPa)3依据压力表量程系列〔附表1〕，可选YX-150型、丈量范围为0~25MPa的电接点压力表。依据丈量偏差要求，所选压力表的最大赞成偏差应知足max要求，故可选精度等级为级的压力表。

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100%1.6%3-20现有一台丈量范围为0~，精度为级的一般弹簧管压力表，校验后，其结果为：被校表读数/MPa0．00．40．81．21．6标准表上行程读数/MPa0．0000．3850．7901．2101．595标准表下行程读数/MPa0．0000．4050．8101．2151．595试问这台表合格否它能否用于某空气贮罐的压力丈量〔该贮罐工作压力为~，丈量的绝对偏差不一样样意大于〕解压力表的校验表3-1压力表的校验数据及其数据办理结果被校表读数/MPa最大偏差标准表上行程读数/MPa标准表下行程读数/MPa起落变差/MPa标准表上、下行程读数均匀值/MPa绝对偏差/MPa仪表的最大引用偏差〔从绝对偏差和起落变差中采纳绝对值最大者做为m，求仪表的最大引用偏差〕m100%maxPFS100%1.25%所以，这台仪表级的精度等级合格。空气贮罐的压力属稳态压力，且pmax=2/3MPa；pmin=1/3MPa；最大偏差max=%=。所以这台仪表能用于该空气贮罐的压力丈量。3-24．什么叫节流现象流体经节流装置时为何会产生静压差解：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁，流体的静压力产生差其余现象，称为节流现象。流体经节流装置时，因为节流装置前后流体截面的该变，造成流体流速的改变，从而产生节流装置前后的压力差。3-28为何说转子流量计是定压式流量计解：转子流量计丈量流体流量时，转子前后流体压力的压差p为一常数，即Vtfgpp1p2=const.〔恒量〕A3-32用转子流量计来测气压为、温度为40℃的CO气体的流量时，假定流量计读2数为50L/s，求CO2的真切流量〔CO2在标准状态时的密度为／m3〕。解由题知：p0=，p1=+=(MPa)；T0=293K，T1=273+40=313〔K〕；03；13，Q0=50L/s。那么0p1T0293Q1p0T1Q050105(L/s)13133-33用水刻度的转子流量计，丈量范围为0～10L/min，转子用密度为7920kg／m3的不锈钢制成，假定用来丈量密度为／L苯的流量，问丈量范围为多少假定这时转子资料改为由密度为2750kg／m3的铝制成，问这时用来丈量水的流量及苯的流量，其丈量范围各为多少解由题知t=7920kg／m3，f／L=831kg／m3，W=1000／m3，Q0=10L/min测苯的流量的修正系数为twfKQtfw

(79201000)831(7920831)1000Qr=Q0/KQ=10/(L/min)所以，苯的流量丈量范围为0～。当转子资料改为铝时，r=2750kg／m3，此时测水的流量的修正系数为twKrQrw

(79201000)227501000Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此时测水的流量的丈量范围为0～5L/min测苯的流量的修正系数为rwfKfQrfw

(27501000)831(2750831)1000

Qrf=Qr0/KfQ=5/=〔L/min〕所以，此时测苯的流量的丈量范围为0～。3-36涡轮番量计的工作原理及特色是什么解：〔1〕涡轮番量计的工作原理：流体在管道中流动时使叶轮旋转，转速与流体的流速成线性关系，磁电感觉变换器将叶轮的转速变换成相应的电脉冲信号，反应流体流速的大小。流速与管道截面的乘积就是流体的流量。2〕涡轮番量计的特色：安装方便、丈量精度高、可耐高压、反应快、便于远传、不受搅乱、简单磨损等特色。3-37电磁流量计的工作原理是什么它对被测介质有什么要求解电磁流量计的工作原理是鉴于管道中的导电流体在磁场中流动时切割磁力线而产生感觉电动势的电磁感觉原理，流体的流速越大，感觉电动势也越大，感觉电动势与流量成正比。电磁流量计只好用来丈量导电液体的流量。3-46什么是液位丈量时的零点迁徙问题如何进行迁徙其实质是什么解〔1〕当被测容器的液位H=0时，差压液位计所感觉的压差p≠0的现象，称为液位丈量时的零点迁徙，3-48丈量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的状况)时，常常在负压管上装有冷凝罐(见题3-19图)，问这时用差压变送器来丈量液位时，要不要迁徙如要迁徙，迁徙量应如何考虑题3-19图高温液体的液位丈量解：差压液位计正压室压力p1=gh1+gH+p0负压室压力p2=gh2+p0正、负压室的压差p=p1p2=gH(h2h1)gH=0时，p=(h2h1)g。这类液位丈量时，拥有“负迁徙〞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徙，迁徙量为(h2h1)g3-54什么是热电偶的热电特色热电偶的热电势由哪两局部构成解：〔1〕将两种不一样样的导体〔金属或合金〕A和B构成一个闭合回路〔称为热电偶〕，假定两接触点温度(T、T0)不一样样，那么回路中有必然大小电流，说明回路中有电势产生，该现象称为热电动势效应或塞贝克〔Seebeck〕效应。回路中的电势称为热动势，用EAB(T，T0)或EAB(t，t0).〔2〕热电偶的热电势由接触电势和温差电势两局部构成。3-22．常用的热电偶有哪几种所配用的赔偿导线是什么为何要使用赔偿导线并说明使用赔偿导线时要注意哪几点解：〔1〕常用的热电偶有以下几种：〔2〕所配用的赔偿导线以下：3〕用低价的赔偿导线取代热电偶使冷端远离热端不受其温度场变化的影响并与丈量电路相连结。使用赔偿导线时要注意：在必然的温度范围内，赔偿导线与配对的热电偶拥有相同或周边的热电特色；保持延长电极与热电偶两个接点温度相等。3-56用热电偶测温时，为何要进行冷端温度赔偿其冷端温度赔偿的方法有哪几种解：〔1〕热电偶的热电势只有当T0〔或t0〕恒定是才是被测温度T〔或t〕的单值函数。热电偶标准分度表是以T0＝0℃为参照温度条件下测试制定的，只有保持T0＝0℃，才能直策应用分度表或分度曲线。假定T0≠0℃，那么应进行冷端赔偿和办理。2〕冷端温度赔偿的方法有：延长导线法，0℃恒温法，冷端温度修正法，冷端温度自动赔偿法等。3-57试述热电偶温度计、热电阻温度计各包含哪些元件和仪表输入、输出信号各是什么解：热电偶温度计由热电偶〔感温元件〕、显示仪表和连结导线构成；输入信号是温度，输出信号是热电势。热电阻温度计由热电阻〔感温元件〕、显示仪表和连结导线构成；输入信号是温度，输出信号是电阻。3-58用K型热电偶测某设施的温度，测得的热电势为20mV，冷端〔室温〕为25C，求设施的温度假如改用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，设设施的温度为t，那么E(t，25)=20mV，查K型热电偶分度表，E(25，0)=。依据中间温度定律，E(t，0)=E(t，25)+E(25，0)=20+=mV反查K型热电偶分度表，得℃假定改用E型热电偶来测次设施温度，相同，依据中间温度定律，测得热电势为EE，25)=EK，0)EK(25，0)==V。3-59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℃，那么以为换热器内的温度为430℃对不对为何正确值为多少度解以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)，依据显示仪表指示值为400℃，那么有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，得换热器内的温度t=422.5℃3-60．试述热电阻测温原理常用测温热电阻有哪几种热电阻的分度号主要有几种相应的R0各为多少解：〔1〕热电阻测温原理：电阻－温度效应，即大部分金属导体的电阻值随温度而变化的现象。〔2〕常用测温热电阻有：铂热电阻和铜热电阻。〔3〕铂热电阻的分度号主要有：Pt100，〔R0=100〕；Pt50，〔R0=50〕；Pt1000，〔R0=1000〕；等铜热电阻的分度号主要有：Cu100，〔R0=100〕；Cu50，〔R0=50〕；等3-62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℃，问实质温度为多少解查Cul00的分度表，140℃对应电阻为，而该电阻值实质为Ptl00铂电阻测温时的电阻值，反查Ptl00的分度表，得实质温度为157℃3-63用分度号为Cu50、百度电阻比W(100)=R100/R0=的铜热电阻测某一反应器内温度，当被测温度为50℃时，该热电阻的阻值R50为多少假定测某一环境温度时热电阻的阻值为92，该环境温度为多少解分度号为Cu50、百度电阻比W(100)=的铜热电阻，其R0=50100。，R=50=71那么该铜热电阻测温的敏捷度k为7150/℃)k(1000被测温度为50℃时，电阻值R50=50+/℃50℃=。当测某一环境温度时，假定热电阻的阻值Rt=92，那么对应的环境温度为t=(9250)/=200℃。第4章显示仪表4-10关于标尺始端为0℃的电子电位差计，当热电偶的热端为0℃，冷端为25℃时，问这时应指示多少度输入信号为多少假定热端为0℃，冷端也为0℃时，这时应指示多少度输入信号为多少解当热电偶的热端为0℃，冷端为25℃时，应指示0℃；输入信号为E(0，25)=E(25，0)。假定热端为0℃，冷端也为0℃时，这时应指示0℃；输入信号为E(0，0)=0。4-12如题4-12图所示热电偶测温系统，热电偶的型号为K，请回复：(1)这是工业上用的哪一种温度计(2)显示仪表应采纳哪一种仪表该仪表的输入信号是多少应指示多少温度题4-12图热电偶测温系统图解〔1〕这是工业上用的热电偶温度计。〔2〕显示仪表应采纳XCZ-101型动圈式显示仪表或电子电位差计显示仪表；仪表的输入信号是K型热电偶的热电势E(600，25)，E(600，25)=E(600，0)E(25，0)=249021000=23902〔V〕；指示温度应为600℃〔显示仪表内拥有冷端温度自动赔偿，能直接显示被测温度〕。4-13测温系统如题4-13图所示。请说出这是工业上用的哪一种温度计热电偶为K，但错用与E配套的显示仪表，当仪表指示为160℃时，请计算实质温度tx为多少度〔室温为25℃〕题4-13图测温系统图解这是工业上用的热电偶温度计。当与E型热电偶配套的显示仪表指示为160℃、室温为25℃时，显示仪表的输入信号应为E型热电偶在热端为160℃、冷端为25℃时的热电势EE(160，25)。而显示仪表外实质配用的是K型热电偶，其输入的热电势EE(160，25)，实质应为K型热电偶在热端为tx℃、冷端为25℃时的热电势EK(tx，25)，即EK(tx，25)=EE(160，25)。E(160，25)=E(160，0)E(25，0)EEE查E型热电偶分度表EEE(160，0)=10501V，E(25，0)=V，那么EE(160，25)=10501=VEK(tx，0)=EK(tx，25)+EK(25，0)=+1000(查K型热电偶分度表)=〔V〕反查K型热电偶分度表，得tx℃4-14试述电子自动均衡电桥的工作原应当热电阻短路、断路或电源停电时，指针应指在什么地方为何解电子自动均衡电桥的原理电路如以以下列图所示。题解4-14图电子均衡电桥测温原理图当被测温度为丈量下限时，Rt有最小值及Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的均衡条件是R〔R+R〕=RR〔1〕3t0P24当被测温度高升后，热电阻阻值增添Rt，滑动触点应右挪动才能使电桥均衡，此时电桥的均衡条件是R3〔Rt0+Rt+RPr1〕=R2(R4+r1)〔2〕用式〔1〕减式〔2〕，那么得RtR3r1R3=R2r1即R3r1Rt〔3〕R2R3从上式能够看出：滑动触点B的地点就能够反应热电阻阻值的变化，亦即反应了被测温度的变化。而且能够看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。当热电阻短路时，Rt=0，为了使电桥均衡，指针应尽可能地向左滑动，直至始端；当热电阻断路时，Rt=，为了使电桥均衡，指针应尽可能地向右滑动，直至终终端；当电源停电时，指针指在任何地点，电桥输出都为0，〔电桥“均衡〞〕。4-19有一分度号为Cul00的热电阻，接在配分度号为Ptl00的自动均衡电桥上，指针读数为143℃，问所测实质温度是多少解温度为143℃时，分度号为Ptl00的热电阻阻值〔查Ptl00分度表〕为。而自动均衡电桥上实质接的是分度号为Cul00的热电阻，利用查Cul00分度表，得所测实质温度为128℃。4-20有一配K分度号热电偶的电子电位差计，在测温过程中错配了E分度号的热电偶，此时仪表指示196℃，问所测的实质温度是多少此时仪表外壳为28℃。解电子电位差计指示196℃，输入信号为EK(196，28)=E(196，0)E(28，0)==(mV)，而该热电势实质是由E型热电偶供给的。设所测的实质温度为t，那么有EE(t，0)=EE(t，28)EE(28，0)=EK(196，28)+EE(28，0)=+=(mV)查E型热电偶分度表，得所测的实质温度为℃第5章自动控制仪表5-1什么是控制器的控制规律控制器有哪些根本控制规律解控制器的控制规律是指控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系，即pf(e)f(zx)控制器的根本控制规律有：位式控制〔此中以双位控制比较常用〕；比率控制(P)；积分控制(I)；微分控制(D)。5-4何为比率控制器的比率度一台DDZ—Ⅱ型液位比率控制器，其液位的丈量范围为0~1.2m，假定指示值从0.4m增大到0.6m，比率控制器的输出相应从5mA增大到7mA，试求控制器的比率度及放大系数。解比率控制器的比率度就是指控制器的输入变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数，用式子表示为：ep

100%xmaxxminpmaxpmin式中e——输入变化量；——相应的输出变化量；xmaxxmin——输入的最大变化量，即仪表的量程；pmaxpmin——输出的最大变化量，即控制器输出的工作范围。依据题给条件，该控制器的比率度为0.60.475100%83.3%1.20100关于单元组合仪表，其放大系数为KP=1/=1/%=120%5-5一台DDZ—Ⅲ型温度比率控制器，丈量的全量程为0～1000℃，当指示值变化100℃，控制器比率度为80％，求相应的控制器输出将变化多少解epmaxpmin204100pxmaxxminp1000080%p控制器的输出变化量p=80%=2(mA)5-9一台拥有比率积分控制规律的DDZ—Ⅱ型控制器，其比率度为200％，稳态时输出为5mA。在某瞬时，输入忽然变化了，经过30s后，输出由5mA变成6mA，试问该控制器的积分时间TI为多少解控制器的放大倍数K=1/=1/200%=P控制器的输入变化量为A=；控制器的输出变化量为p=65=1(mA)，经历时间t=30s。由pKPAKPAtTI得TIKPAt30pKPA110(s)5-10某台DDZ—Ⅲ型比率积分控制器，比率度为100％，积分时间TI为2min。稳态时，输出为5mA。某瞬时，输入忽然增添了，试问经过5min后，输出将由5mA变化到多少解控制器的放大倍数KP=1/=1/100%=1控制器的积分时间TI=2min，稳态输出p0=5mA；控制器的输入变化量为A=。经历时间t=5min。那么输出变化量KP1pKPA0.250.7(mA)TI2所以，经历时间5min后，控制器的输出为p=p0+p=5+=(mA)5-12试写出比率积分微分〔PID〕三作用控制规律的数学表达式。解PID控制器的控制规律的数学表达式为pKPe1edtTDdeT1dt此中，e—输入变化量；p—相应的输出变化量；KPID—放大倍数；T—称为积分时间；T—微分时间。5-13试分析比率、积分、微分控制规律各自的特色。解比率控制规律的特色是反应快，控制实时；存在余差(有差控制)积分控制规律的特色是控制动作迟缓，控制不实时；无余差(无差控制)微分控制规律的特色是控制响应快，故有超前控制之称；但它的输出不可以够反应偏差的大小，假定偏差固定，即便数值很大，微分作用也没有输出，所以控制结果不可以够除去偏差，所以不可以够独自使用这类控制器，它常与比率或比率积分组合构成比率微分或比率积分微分控制器。5-26请写出下边对应的ACMY-S80的STL指令解〔1〕LD00000〔2〕LD00000OR00003LD00002LDNOT00001OR00005ORNOT00004LD00003ANDLDORNOT00006AND00002ANDLDOUT-01000ORLDAND00001OUT01000第6章履行器6-1气动履行器主要由哪两局部构成各起什么作用解气动履行器由履行机构和控制机构〔阀〕两局部构成。履行机构是履行器的推进装置，它依据输入控制信号的大小产生相应的推力F和直线位移l，推进控制机构动作，所以它是将控制信号的大小变换为阀杆位移的装置；控制机构是履行器的控制局部，它直接与控制介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀杆的位移变换为流过阀的流量的装置。6-4试分别说明什么叫控制阀的流量特色和理想流量特色常用的控制阀理想流量特性有哪些解控制阀的流量特色是指控制介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度〔相对位移〕间的关系：QflQmaxL式中，相对流量Q/Qmax是控制阀某一开度时流量Q与全开时流量max之比；相对开度l/LQ是控制阀某一开度行程l与全开行程L之比。在不考虑控制阀前后压差变化时获取的流量特色称为理想流量特色。主要有：直线流量特色Q11(R1)l；QmaxRLQl1RL等百分比〔对数〕流量特色；QmaxdQQmax12抛物线流量特色KQ；dlLQmax112快开流量特色Q(R1)lQmaxRL等四种。6-7什么叫控制阀的可调范围在串、并联管道中可调范围为何会变化解控制阀的可调范围〔可调比〕是其所能控制的最大流量Qmax与最小流量Qmin的比值，即R

QmaxQmin在串、并联管道中，因为分压和分流作用，可调范围都会变小。6-8阀的最大流量Qmax＝50m3/h，可调范围R＝30。〔1〕计算其最小流量Qmin，并说明Qmin能否就是阀的泄露量。〔2〕假定阀的流量特色为直线流量特色，问在理想状况下阀的相对行程l/L为实时的流量值Q。3〕假定阀的流量特色为等百分比流量特色，问在理想状况下阀的相对行程为实时的流量值Q。解〔1〕由RQmaxQmax503min不是阀的泄露量，R30Qmin而是比泄露量大的能够控制的最小流量。〔2〕由直线流量特色Q11(R1)l，得QQmax1(R1)l，QmaxRLRLl/L=时，Q0.2501(301)11.33(m3/h)30l/L=时，Q0.8501(301)40.33(m3/h)30llQ11〔3〕由等百分比流量特色RL，得QQmaxRL，Qmaxl/L=时，Q0.25030l/L=时，Q5030

13.29(m3/h)0.8125.32(m3/h)6-9阀的理想流量特色分别为直线流量特色和等百分比流量特色，试求出在理想状况dQ下，相对行程分别为l/L＝和时的两种阀的相对放大系数QmaxK相对。〔阀的可调比dlLR=30〕解当阀的理想流量特色为直线流量特色时，由Q1l，得Qmax1(R1)RLdQQmax1，即K相对K11与l/L的值没关，所以，关于相对行程分别dK1lRRL为l/L＝和时的直线流量特色阀，均有K相对=11/R=11/30=。Ql当阀的理想流量特色为等百分比流量特色时，由RL1，得QmaxdQQmaxll11lnRRLdlnRRL，那么K相对lLdQQmaxl1当l/L＝时，dK相对lnRRLln30301lLdQQmaxl1当l/L＝时，dK相对lnRRLln30301lL

6-10阀的最大流量Qmax＝100m3/h，可调范围R＝30。试分别计算在理想状况下阀的相对行程为l/L=、、、时的流量值Q，并比较不一样样理想流量特色的控制阀在小开度与大开度时的流量变化状况。直线流量特色。等百分比流量特色。解(1)依据直线流量特色，相对流量与相对行程之间的关系：Q11(R1)lQmaxRL分别在公式中代入数据Qmax＝100m3/h，R＝30，l/L=、、、等数据，可计算出在相对行程为、、、时的流量值：＝13m3/h＝22.67m3/h＝80.67m3/h＝90.33m3/h。依据等百分比流量特色的相对流量与相对行程之间的关系：lRL1Qmax分别代入上述数据，可得：＝3/h＝3/h＝3/h＝3/h。由上述数据能够算得，关于直线流量特色的控制阀，相对行程由10％变化到20％时，流量变化的相对值为：6713100%74.4%；13相对行程由80％变化到90％时，流量变化的相对值为：100%12%。所以可知，关于直线流量特色的控制阀，在小开度时，行程变化了10％，流量就在原有基础上增添了％，控制作用很强，简单使系统产生振荡；在大开度时(80％处)；行程同样变化了10％，流量只在原有基础上增添了12％，控制作用很弱，控制不够实时、有力，这是直线流量特色控制阀的一个缺点。关于等百分比流量特色的控制阀，相对行程由10％变成20％时，流量变化的相对值为：100%40%；相对行程由80％变到90％时，流量变化的相对值为：。100%40%故关于等百分比特色控制阀，不论是小开度或大开度时，行程相同变化了10％，流量在原来基础上变化的相对百分数是相等的，故取名为等百分比流量特色。拥有这类特色的控制阀，在相同的行程变化值下，小开度时，流量变化小，控制比较安稳和缓；大开度时，流量变化大，控制敏捷有效，这是它的一个长处。6-11什么是串联管道中的阻力比ss值的变化为何会使理想流量特色发生畸变解串联管道中的阻力比s为控制阀全开时阀上的压差s系统总压差即系统中最大流量时动力损失总和值变化时，管道阻力损失变化，控制阀前后压差变化，从而影响到流量的变化，即理想流量特色发生畸变。s=1时，管道阻力损失为零，系统总压差全降在阀上，工作特色与理想特色一致。跟着s值的减小，直线特色逐渐趋近于快开特色，等百分比特色逐渐接近于直线特色。所以，在实质使用中，一般希望s值不低于，常选s=~。s时，与理想流量特色相差无几。6-12什么是并联管道中的分流比x试说明x值对控制阀流量特色的影响解并联管道中的分流比x为并联管道控制阀全开时流量Q1maxx总管最大流量Qmax值变化时，控制阀的流量变化，控制阀所控制的流量与总管的流量产生差别，所以，其理想流量特色将会发生畸变。x=1时，控制阀的流量就是总管的流量，工作特色与理想特色一致。跟着x值的减小，旁路阀逐渐打开，固然控制阀的流量特色变化不大，但可调范围却降低了。6-13某控制阀串联在管道中，系统总压差为100kPa，阻力比为s=。阀全开时流过水的最大流量为60m3/h。阀的理想可调范围R=30，假定流动状态为非拥堵流。问该阀的额定(最大)流量系数Kmax及实质的可调范围Rr为多少解由控制阀全开时阀上的压差p1，得控制阀全开时s力损失总和p系统总压差即系统中最大流量时动阀上压差p1=ps=100=50kPa，那么Kmax10Qmax10601p150实质的可调范围Rr为RrRs306-14某台控制阀的额定流量系数Kmax＝100。当阀前后压差为200kPa时，其两种流体密度分别为／cm3和／cm3，流动状态均为非拥堵流时，问所能经过的最大流量各是多少解由Kmax10Qmax，得QmaxKmaxpp10当／cm3时，QmaxKmaxp100200129(m3/h)1010当／cm3时，QmaxKmaxp1002003/h)1010158(m6-15关于一台可调范围R＝30的控制阀，其最大流量系数为Kmax＝100，流体密度为1g/cm3。阀由全关到全开时，因为串联管道的影响，使阀两头的压差由l00kPa降为60kPa，假如不考虑阀的泄露量的影响，试计算系统的阻力比〔或分压比〕s，并说明串联管道对可调范围的影响〔假定被控流体为非拥堵的液体〕。解因为阻力比s等于控制阀全开时阀上压差与系统总压差之比，在不考虑阀的泄露量的影响时，阀全关时阀两头的压差即可视为系统总压差，故本系统总压差为l00kPa，阀全开时两头压差为60kPa，所以阻力比：60。100因为该阀的Cmax＝100，R＝30，在理想状况下，阀两头压差保持为l00kPa，流体密度为1g/cm3，那么最大流量Qmax＝l00m3minmax／R＝100/30＝3/h。/h，最小流量Q＝Q关于非拥堵流的液体，Kmax10Qmax/p。串联管道时，因为压差由l00kPa降为60kPa，故这时经过阀的最大流量将不再是l00m3/h，而是Qmax100p/1060/13/h。这时的可调范围Qmax；〔或R300.623.24〕RrrQmin由上可见，串联管道时，会使控制阀的流量特色发生畸变，其可调范围会有所降低。假如s值很低，会使可调范围大大降低，致使影响控制阀的特色，使之不可以够发挥应有的控制作用。自然，从节能的看法来看，s值大，说明耗在阀上的压降大，能量损失大，这是不利的一面。6-16某台控制阀的流量系数Kmax＝200。当阀前后压差为，流体密度为3，流动状态为非拥堵流时，问所能经过的最大流量为多少假如压差变成时，所能经过的最大流量为多少解由公式Kmax10Qmax/p，得QmaxKmaxp2001200769.8(m3/h)1010当压差变成时，所能经过的最大流量为：QmaxKmaxp200200314.3(m3/h)1010上述结果说明，提升控制阀两头的压差时，关于同一尺寸的控制阀，会使所能经过的最大流量增添。换句话说，在工艺上要求的最大流量已经确立的状况下，增添阀两头的压差，能够减小所选择控制阀的尺寸(口径)，以节俭投资。这在控制方案选择时，有时是需要加以考虑的。比方离心泵的流量控制，其控制阀一般安装在出口管线上，而不安装在吸入管线上，这是因为离心泵的吸入高度(压头)是有限的，压差较小，将会影响控制阀的正常工作。同时，因为离心泵的吸入压头损失在控制阀上，致使会影响离心泵的正常工作。6-18什么叫气动履行器的气开式与气关式其选择原那么是什么解气动履行器〔控制阀〕的气开式为，有压力控制信号时阀开，无压力控制信号时阀处于全关；气关式为，有压力控制信号时阀关，无压力控制信号时阀处于全开。气动执行器的气开式与气关式的选择原那么是考虑工艺生产的安全，即控制信号中止时，应保证设备和工作人员的安全。第7章简单控制系统7-2题7-2图是一反应器温度控制系统表示图。试画出这一系统的方块图，并说明各方块的含义，指出它们详细代表什么假定该反应器温度控制系统中，反应器内需保持必然温度，以利反应进行，但温度不一样样意过高，否那么有爆炸危险。试确立履行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。题7-2图反应器温度控制系统解该反应器温度控制系统方块图如以以下列图所示。题解7-2图反应器温度控制系统方块图此中：被控对象是反应器；被控变量是反应器内温度；控制变量是蒸汽流量；控制器是温度控制器TC。依据工艺要求，履行器应为气开型式；蒸汽流量增添时，反应器内温度高升，被控对象是“正〞作用；所以，控制器应为“反〞作用。7-13试确立题7-13图所示两个系统中履行器的正、反作用及控制器的正、反作用。〔1〕题7-13(a)图为一加热器出口物料温度控制系统，要求物料温度不可以够过高，否那么简单分解；〔2〕题7-13(b)图为一冷却器出口物料温度控制系统，要求物料温度不可以够太低，否那么简单结晶。题7-13图温度控制系统解〔1〕依据工艺要求，题7-13(a)图所示加热器出口物料温度控制系统，履行器应为气开阀；加热剂流量增添时，加热器内温度高升，被控对象是“正〞作用，所以，控制器应为“反〞作用。〔2〕依据工艺要求，题7-13(b)图所示冷却器出口物料温度控制系统，履行器应为气开阀；冷剂流量增添时，冷却器内温度降低，被控对象是“反〞作用，所以，控制器应为“正〞作用。7-14题7-14图为贮槽液位控制系统，为安全起见，贮槽内液体严格严禁溢出，试在下述两种情况下，分别确立履行器的气开、气关型式及控制器的正、反作用。1〕选择流入量Qi为控制变量；2〕选择流出量Qo为控制变量。解〔1〕中选择流入量Qi为控制变量时，为知足贮槽内液体严格严禁溢出的工艺要求，履行器应为气开阀；因为被控对象是“正〞作用，所以，控制器应为“反〞作用。〔2〕中选择流入量Qo为控制变量时，为知足贮题7-14图液位控制槽内液体严格严禁溢出的工艺要求，履行器应为气关阀；此时被控对象是“反〞作用，所以，控制器应为“反〞作用。7-15题7-15图所示为一锅炉汽包液位控制系统的表示图，要求锅炉不可以够烧干。试画出该系统的方块图，判断控制阀的气开、气关型式，确立控制器的正、反作用，并简述当加热室温度高升致使蒸汽蒸发量增添时，该控制系统是如何战胜扰动的题7-15图锅炉气包液位控制系统解该控制系统的方块图如以以下列图所示。题解7-15图锅炉气包液位控制系统方块图此中：被控对象是锅炉汽包；被控变量是锅炉汽包内液位；控制变量是冷水流量；控制器是温度控制器LC。控制阀应为气关型式；被控对象是“正〞作用，控制器应为“正〞作用。当加热室温度高升致使蒸汽蒸发量增添时，汽包内液位降落，控制器LC输出信号减小，气关阀开度增大〔关小〕，冷水流量增大。战胜汽包内液位降低。7-16题7-16图所示为精馏塔温度控制系统的表示图，它经过控制进入再沸器的蒸汽量实现被控变量的坚固。试画出该控制系统的方块图，确立控制阀的气开气、关型式和控制器的正、反作用，并简述因为外界扰动使精馏塔温度高升时该系统的控制过程〔此处假定精馏塔的温度不可以够太高〕。题7-16图精馏塔温度控制系统解精馏塔温度控制系统的方块图如以以下列图所示。题解7-16图精馏塔温度控制系统方块图控制阀应为气开型式；被控对象是“正〞作用，控制器应为“反〞作用。当外界扰动使精馏塔温度高升时，控制器TC输出减小，控制阀开度变小，蒸汽流量降低，精馏塔温度降落。7-18某控制系统采纳DDZ-Ⅲ型控制器，用临界比率度法整定参数。已测得k＝30％、Tk＝3min。试确立PI作用和PID作用时控制器的参数。解PI作用时控制器的比率度=66%，积分时间TI=。PID作用时控制器的比率度=51%，积分时间TI=，微分时间TD=。7-19某控制系统用4:1衰减曲线法整定控制器的参数。已测得s＝50％、Ts＝5min。试确立PI作用和PID作用时控制器的参数。解PI作用时控制器的比率度=60%，积分时间TI=。PID作用时控制器的比率度=40%，积分时间TI=，微分时间TD=min。第8章复杂控制系统8-7题8-7图所示为聚合釜温度控制系统。试问：1〕这是一个什么种类的控制系统试画出它的方块图；2〕假如聚合釜的温度不一样样意过高，否那么易发惹祸故，试确立控制阀的气开、气关型式；3〕确立主、副控制器的正、反作用；4〕简述当冷却水压力变化时的控制过程；5〕假如冷却水的温度是常常颠簸的，上述系统应如何改进6〕假如选择夹套内的水温作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图，并确立主、副控制器的正、反作用。题8-5图聚合釜温度控制系统解〔1〕这是一个温度-流量串级控制系统，其方块图以下：题解8-5图1温度-流量串级控制系统的方块图此中：主对象是聚合釜，主变量是聚合釜内的温度，主控制器是温度控制器TC；副对象是冷却水管道，副变量是冷却水流量，副控制器是流量控制器FC；控制变量是冷却水流量。2〕假如聚合釜的温度不一样样意过高，控制阀应为气关型式〔“反〞作用〕。3〕因为副变量就是控制变量〔冷却水流量〕自己，所以副对象是“正〞作用，所以副控制器FC为“正〞作用。当主变量〔聚合釜内的温度〕增添时，要使主变量减小，要求控制阀关小；副变量〔冷却水流量〕增添时，要使副变量减小，要求控制阀关大。所以主控制器TC应为“正〞作用。〔4〕当冷却水压力变化〔如压力增大〕时，在控制阀开度不变时，其流量增大，聚合釜温度会降低。第一，流量增大，副控制器FC输出信号增大〔“正〞作用〕，负气关阀门开度减小，减小冷却水流量；其次，聚合釜温度降低，主控制器TC输出减小〔“正〞作用〕，FC给定值减小，FC输出增大，进一步关小控制阀，减小冷却水流量。这样能够有效地控制因冷却水压力增大，致使其流量增大所造成的聚合釜内温度降低的影响。〔5〕假如冷却水温度常常颠簸，那么应选择冷却水温度作为副变量，构成温度-温度串级控制系统。如题解8-5图2所示。题解8-5图2聚合釜温度-冷却水温度串级控制系统〔6〕假如选择夹套内的水温作为副变量构成串级控制系统，其原理图如题解8-5图3所示。方块图如前所示，但此中的副对象是聚合釜夹套，副变量是夹套内的水温，副控制器是温度控制器T2C。副控制器T2C为“反〞作用，主控制器T1C也为“反〞作用。题解8-5图3聚合釜温度-夹套水温度串级控制系统题8-9图串级均匀控制系统8-9题8-9图是串级均匀控制系统表示图，试画出该系统的方块图，并分析这个方案与一般串级控制系统的异同点。假如控制阀选择为气开式，试确立LC和FC控制器的正、反作用。解控制系统的方块图〔略〕。该串级控制系统的副变量就是其控制变量自己。当控制阀选择为气开式时，LC应为“正〞作用，FC应为“反〞作用。8-12试简述题8-12图所示单闭环比值控制系统，在Q1和Q2分别有颠簸时控制系统的控制过程。题8-12图单闭环比值控制系统解当主流量Q1变化时，经变送器送至主控制器F1C〔或其余计算装置〕。FlC按开初设置好的比值使输出成比率地变化，也就是成比率地改变副流量控制器F2C的给定值，此时副流量闭环系统为一个随动控制系统，从而Q21变化，使得在新的工况下，流量跟从Q比值K保持不变。当主流量没有变化而副流量因为自己搅乱发生变化时，此副流量闭环系统相当于一个定值控制系统，经过控制战胜搅乱，使工艺要求的流量比值仍保持不变。8-16在题8-16图所示的控制系统中，被控变量为精馏塔塔底温度，控制手段是改变进入塔底再沸器的热剂流量，该系统采纳2℃的气态丙烯作为热剂，在再沸器内释热后呈液态进入冷凝液贮罐。试分析：1〕该系统是一个什么种类的控制系统试画出其方块图；2〕假定贮罐中的液位不可以够过低，试确立调理阀的气开、气关型式及控制器的正、反作用型式；3〕简述系统的控制过程。题8-16图精馏塔控制系统解该控制系统是温度-流量串级控制与液位简单控制构成的选择性控制系统〔串级选择性控制系统〕。系统方块图如以以下列图所示。题解8-16图串级选择性控制系统方块图依据工艺要求，贮罐中的液位不可以够过低，那么调理阀应为气开式。液位控制器LC应为“正〞作用；温度