【大学仪表期末考试】简答题2

1、膜盒式差压变送器的工作原理。基本结构。答：膜盒式差压变送由测量部分、杠杆系统、放大器和反馈机构组成。它是基于力矩平衡原理工作的。2、电容式差压变送器的基本原理。答：电容式差压变送器的检测元件采用电容式压力传感器，组成分测量和放大两大部分。输入差压作用于测量部分电容式压力传感器的中心感压膜片，从而使感压膜片（即可动电极）与两固定电极所组成的减去电容之电容量发生变化，此电容变化量由电容/电流转换电路转换成电流信号Id，Id和调零与零迁电路产生的调零信号IZ的代数和同反馈电路产生的反馈信号If进行比较，其差值送入放大器，经放大得到整机的输出信号IO。3、热偶、热阻温度变送器针对检测元件采用了什么措施？何处实现？答：温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测量元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4~20mADC或0~10mADC恒流信号输出。4、有哪些常用的控制规律？各有什么特点？有那些控制参数表示？控制参数如何测定？通常使用场合？答：常用的控制规律有比例控制(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。比例控制特点：①控制作用及时。②控制结果存在余差(可以单独使用)。积分控制特点：①控制结果消除余差。②控制作用慢(不单独使用)。微分控制特点：①超前控制作用。②不能单独使用。组合控制有着他们共有的特点。控制参数的表示有：比例度§、积分时间TI和微分时间TD。控制参数用公式可以算出。5、控制器通常该有那些主要功能？如何使用？答：控制器的主要功能和使用：偏差指示：指示偏差信号。输出显示：显示调节器输出信号的大小。内、外给定的选择：给定信号可以由调节器内部产生，也可以由其它仪表外部提供。内给定的调整：若设定值为内给定，用户可以调整调节器上的内给定拨盘来改变设定值。正、反作用的选择：选择正作用或反作用。手/自动双向切换：可以切换手动或自动模式。手动操作：可以调整手操拨盘或者手操扳键来改变控节器的输出。无扰动切换：手自动切换时都希望不给控制系统带来扰动，即控制器的输出信号不发生突变。Kp/Ti/Td的设置：改变控制器的特性。6、电田型控制器的基本结构。各部分有什么作用、有何功能特点？答：电III型控制器由控制单元和指示单元两大部分组成，其中控制单元包括输入电路、比例微分(PD)电路、比例积分(PI)电路、输出电路(电压、电流转换电路)以及硬、软手动电路部分；指示单元包括测量信号指示电路、给定信号指示电路。输入电路作用：①偏差检测与放大②电平移动比例微分电路作用：调节微分增益与微分时间。比例积分电路作用：调节积分增益与积分时间。输出电路作用：将比例积分电路输出的以UB为基准的1~5VDC电压信号U03转换为流过负载RL(一端接地)的4~20mADC输出电流I0。手操电路作业：实现手动操作，它有软手操与硬手操两种操作方式。指示电路作用：把1〜5V输入转化成1〜5mA的电流信号，该电流通过动圈表头指示出来。7、执行器的基本结构？各自有何作用？答：执行器由执行机构和调节机构组成。执行机构作用：根据信号大小，通过力平衡产生行程位移。调节机构作用：将执行机构的输出位移变化转换为控制阀阀芯和阀座间流通面积变化。8、在气动执行器中气开、气关怎么形成？实际如何选择？答：气开：当压力信号输入时，调节阀打开，无压力信号时调节阀关闭。气关：当压力信号输入时，调节阀关闭，无压力信号时调节阀打开。气动调节阀气开、气关方式的选择主要是从生产安全角度出发来考虑的。当调节阀上信号或气源中断时，应避免损坏设备和伤害人员。如事故情况下，调节阀处于关闭位置危害小，则应选用气开式调节阀；反之，应选用气关式调节阀。9、执行器的流量系数及流量特性概念。有那些流量特性？在串、并联管道中流量特性会如何？答：①流量系数KV的定义：在调节阀前后压差为lOOKPa，流体密度为1g/cm3（即5〜40惻的水）的条件下，调节阀全开时，每小时通过阀门的流体量（m3）。调节阀流量特性：介质流过调节阀的相对流量与相对位移（即阀的相对开度）之间的关系。②流量特性分为理想流量特性和实际流量特性。③串、并联管道都会使理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重；串、并联管道都会使调节阀可调比降低，并联管道更为严重；串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加；串联管道调节阀开度小时放大系数增加，开度大时则减少，并联管道调节阀的放大系数在任何开度下总比原来的减少。10、执行器基本选择过程。答：执行器结构形式的选择：（1）执行机构的选择必须考虑执行机构的输出力（力矩）应大于它所受到的负荷力（力矩）（2）调节机构的选择依据流体性质、工艺条件、工艺条件综合选择。执行器流量特性的选择：（1）考虑系统的控制品质（2）考虑工艺管道情况（3）考虑负荷变化情况调节阀的口径选择：根据计算所得到的流量系数选择调节阀口径之后，还应对所选调节阀开度和可调节比进行验算，以保证所选调节阀的口径能满足控制要求。11、防爆仪表的概念及防爆系统的构成条件。答：防爆仪表：任何情况下产生的火花为安全火花的仪表。防爆系统的构成条件：（1）危险场所使用防爆仪表（2）在危险与安全场所之间增加安全栅。12、标准信号的类型及使用。答：①气信号：0.02〜O.IMPa（20〜lOOKPa）主要执行器用。②电信号：4〜20mA（DC）传输信号1〜5V（DC）联络信号主要应用信号。控制仪表中的变送器、控制器及执行器的作