化工仪表及自动化第五版复习整理(超详细)高等教育

量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种.6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出（量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种.6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出（2)操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量，即控制通道的放大系数要大一些,时间常数要小一被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的？（重复题，见第10题)36。控制器参数整定的(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量;（2)被控变量应是工艺生产过此版为终极版，严格按照《化工仪表及自动化习题（2014）》题序给出答案，包括计算题!画图题！此答案和在3份答案（网传电子版答案+复印手写版答案+王建奇整理版本答案）+课本+百度下进行了校对,精简了部分答案繁琐无用的答题点，精益求精,只方便同学们更好的理解记忆。时间匆忙，整理难免有疏漏,如有疏漏，不服SOLO。一、填空题1。自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。程、发散振荡过程几种基本形式。4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。5。控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系,这种对象特性的数学模型主要有静态数学模型和动态数学模型两大类。空气压力0。02~0。1MPa都是当前通用的标准信号.8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的.例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计.9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温,目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻.11。化工自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。12。了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。14.气动差压变送器中,当液位高度H为0时，变送器输出信号为0。02MPa的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为0.1MPa。电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。其实质是将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。16。转子流量计是以压降不变，利用节流面积的变化来反映流量大小，从而实现流量测量的仪表。它又称恒压式流量计、变面积式流量计，适用于测量管径50mm以下管道的测量.据指示形式与传送信号不同分指示式、电远传式、气远传式转子流量计三种。通过转子流量计介质的流量与转子在锥形管中平衡时的高度成正比.转子流量计的标定：在工业基准状态（20℃，0。10133MPa）下用水或空气标定。二、名词解释电阻RGRG的大小取决于测量下限的高低。(3）量程电阻RMRM是决定仪表量程大小的电阻.它的大小由仪0时，差压变送器正、负压室的压力并不相等,即p0，这就是液位测量时的零点迁移问题。为了进行零点迁移,量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种.6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出连续性方程，可以导出流体流经节流装置时的压差与流量之间有一定的对应关系,电阻RGRG的大小取决于测量下限的高低。(3）量程电阻RMRM是决定仪表量程大小的电阻.它的大小由仪0时，差压变送器正、负压室的压力并不相等,即p0，这就是液位测量时的零点迁移问题。为了进行零点迁移,量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种.6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出连续性方程，可以导出流体流经节流装置时的压差与流量之间有一定的对应关系,其定量关系符合流量基本方程式2.显示仪表：在生产过程中对各种参数进行指示、记录或累积的仪表。生体时会在其左右两侧后方交替产生旋转方向相反的漩涡，称为卡曼涡街。4.工艺管道及控制流程图：在控制方案确定后，根据工艺设计给出的流程图，按其流程顺序5.过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。6.节流效应：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处，流体的静压力测量仪表）,将被测参数经过一次或多次的信号能量形式的转换，最后获得一种便于测量的信号能量形式，并由指针位移或数字形式显示出来。这个电动势叫热电势.9.控制对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。10.被控变量：生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化）的变量。12。过渡时间:从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止,过渡过程所经历14.系统的动态特性：系统输入输出随时间变动的关系称为系统的动态特性.16。精密度:仪表检测微小参数变化的能力。17。精确度:仪表的精确度简称精度，是用来表示仪表测量结果的可靠程度。反应误差大小的术语，精确度越高，误差越小。18。灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值。20.指示变差:在外界条件不变的情况下，用同一仪器对被测量在仪表全部测量范围内进行正22.控制规律：是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。工业上常用的有控制器主要有三种控制规律:比例控制规律、比例积分控制规律和比例积分微分控制规律。三、简答题中中所示符号的含义。及控制器安装在仪表室仪表盘正面上。②仪表位号TI—101表示第一工序第01个温度显示仪表。仪表安装在现场。③仪表位号PI-101表示第一工序第01个压力显示仪表.仪表安装在现场。原理列举常见的物位检测类型.答:意义：安全生产,连续控制生产工艺,监视和控制。分类：直读式物位仪表、么当偏差增加时，其输出也增加的控制器称为“正作用”控制器；反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减小的来确定.气开阀为“正”方向；气关阀为“反”方向。如果将控制器的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那式压力计，空气式压力计，活塞式压力计.44。为什么说放大倍数原理列举常见的物位检测类型.答:意义：安全生产,连续控制生产工艺,监视和控制。分类：直读式物位仪表、么当偏差增加时，其输出也增加的控制器称为“正作用”控制器；反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减小的来确定.气开阀为“正”方向；气关阀为“反”方向。如果将控制器的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那式压力计，空气式压力计，活塞式压力计.44。为什么说放大倍数K是对象的静态特性，而时间常数T是对象的⑤仪表位号PI-102表示第一工序第02个压力显示仪表。仪表安装在现场.⑥仪表位号LIC-101表示第一工序第01个具有指示功能的物位控制器。安装在集中仪表盘上。⑦仪表位号HIC—101表示第一工序第01个具有指示功能的高限报警控制器。安装在集2。何谓控制系统的过渡过程；根据过渡过程自动控制系统的工作品质用什么指标来衡量？答：系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过渡过程。品质指标：最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率.3。什么是漩涡流量计？简述其工作原理。速流过垂直于流体流向的漩涡发生体时，若该物体几何尺寸适当，则在阻挡体后面,沿两条平行直线上会产生整齐排列、转向相反的漩涡列。漩涡产生的频率和流体的流速成正比.通过测出漩涡产生的频率可知流体的流量。4。请简述控制器在自动控制系统中的作用.答：控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得5.热电阻温度计为什么可以用来测量温度?它由哪几部分组成?各部分有何作用？答:因为热电阻温度计的金属导体电阻值随温度变化而变化，通过测量金属导体的电阻就可连接导线：形成闭合回路于是会在AB接触面上产生热电势，由于温度不同产生热电势不同，根据两端捅的热电势可热电偶：测量热端热电势连接导线：形成闭合回路7.霍尔效应及霍尔片式压力计工作原理。霍尔片式压力传感器是根据霍尔效应制成的，即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的测量。8。简述压力计的选用和安装时需要注意的要点。答：压力计的选用：（1）仪表类型的选用（2）仪表测量范围的确定（3）仪表精度级的选取p=±Hρp=±Hρg进行修正（式中ρ为导压管中介质的密度，g为重力加速度，H为高度差)；（6)为安全起见,测么当偏差增加时，其输出也增加的控制器称为“正作用”控制器；反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减小的时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么？答：在使用差压变送器测量液位时,一般压差p与液位高度H。根据这个方程式，就可以由测量得到的压差来计算出流过的流量值,这就是差压式流量计测量流量的原理。20通过之处，以防发生意外。9。什么是液位测量时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么？一般的“无迁移”的情况。当H=0时，作用在正、负压室的压力是相等的。实际应用中,由测液位H=0时，差压变送器正、负压室的压力并不相等,即p0，这就是液位测量时的零10.被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的？执行器的作用方向由它的气开、气关型式来确定.气开阀为“正”方向；气关阀为“反”方小的称为“反作用”控制器。11。什么是积分时间?它对系统过渡过程有什么影响?12.简述物位检测的意义和按其工作原理列举常见的物位检测类型.若用来测量密度为0.85kg/L的苯的流量，问测量范围为多少？若这时转子的材料改为密度14.请绘制出XW系列自动电子电位差计测量电桥原理图,并分析桥路中的各电阻的作用。（1）滑线电阻RP与工艺电阻RB改变滑动触点在RP上的位置,可以产生不同的桥路输出电压以平衡热电偶的热电势。（2）始端(下限)电阻RGRG的大小取决于测量下限的高低。(3）量程电阻RMRM是决定仪表量程大小的电阻.它的大小由仪表测量范围与所采用的热电偶分度号来决定。(4)上支路限流电阻R4把上支路的工作电流限定在4mA。（5）冷端温度补偿电阻R2降低了测量误差。考虑控制器的正、反作用？如何选择？答：在控制系统中,要正确选择控制器的作用方向,即“正”、“反”作用而实现流量测量的仪表。它又称恒压式流量计、变面积式流量计，适用于测量管径50mm考虑控制器的正、反作用？如何选择？答：在控制系统中,要正确选择控制器的作用方向,即“正”、“反”作用而实现流量测量的仪表。它又称恒压式流量计、变面积式流量计，适用于测量管径50mm以下管道的测量.据指合理性与经济性。33．操纵变量的选择原则是什么？答：（1）操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量;的偏差成比例的的偏差信号。放大器：将偏差信号放大。反馈环节：通过正、负反馈来实现比例、积分、微分等控给定信号输出信号（6）下支路限流电阻R3它与R2配合，保证了下支路回路的工作电流为2mA。15.模拟式控制器主要由哪几部分组成？画出其框图，说明各部分的作用。答：模拟式控制器主要由比较环节、放大器和反馈环节构成，其基本框图见下图。比较环节：将给定信号与测量相比较,产生一个与它们的偏差成比例的的偏差信号。放大器：将偏差信号放大。反馈环节：通过正、负反馈来实现比例、积分、微分等控制规律。偏差放大器—测量信号答：在工程上用精确度、变差、灵敏度与灵敏限、分辨力、线性度、反应时间等指标衡量一改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该控制系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量变化的扰反应器温度控制系统中被控对象为反应器；被控变量为反应器内温度;操作变量为冷却水流TT表示温度变送器，TC表示温度控制器18。根据过渡过程表征自动控制系统的工作品质用什么指标来衡量？影响控制系统过渡过程品质的因素有哪些？19.什么是差压式流量计？简述其工作原理.答：差压式(也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体经节流装置时产生就可以由测量得到的压差来计算出流过的流量值,这就是差压式流量计测量流量的原理。20。执行器在自动控制系统中起什么作用?执行器通常由哪些部分构成？各起什么作用。值上或一定的范围内。接调节流体的流量。21。何为简单控制系统?试画出简单控制系统的典型方块图，指出如何考虑组建这一系统。制规律的选择22。执行器在自动控制系统中起什么作用？执行器由哪些部分构成？各起什么作用？的阶跃变化，立即记下输出的跃变值，并开动秒表计时，当输出达到跃变值的两倍时，此时间就是积分时间。影响常把两者合起来统称滞后时间.14.系统的动态特性：系统输入输出随时间变动的关系称为系统的动态特性的阶跃变化，立即记下输出的跃变值，并开动秒表计时，当输出达到跃变值的两倍时，此时间就是积分时间。影响常把两者合起来统称滞后时间.14.系统的动态特性：系统输入输出随时间变动的关系称为系统的动态特性.1?并说明使用补偿导线时要注意哪几点?答：（1）常用的热电偶有：-；-铂；镍铬-镍硅；镍铬-考铜（2）势，从而实现压力的测量。8。简述压力计的选用和安装时需要注意的要点。答：压力计的选用：（1）仪表类型23.为什么要考虑控制器的正、反作用？如何选择？作用。选择控制器正、反作用的一般步骤是首先由操纵变量对被控变量的影响方向来确定器、控制器；个环节作用方向组合后为“负"来选择执行器的正、反作用。24。用单法兰液位计测量开口容器内的液位，其最高液位和最低液位到仪表的距离分别为h1=1m和h2=3m(见图）。若被测介质的密度r=980kg/m3，求：（2）当液位最低（即液位为WUGh为零）时，液位计正、负压室的受力分别为P-=0Pa于是液位计的迁移量P为答：操作仪表三阀组，需注意两个原则:27.差压式流量计、转子流量计工作原理的区别？答:差压式流量计是节流面积不变，压差改变来测量流量的大小。转子流量计是压差不变，节流面积改变来测量流量的大小.28。热电偶温度计与热电阻温度计的测温原理？（见课本P57例4)30。控制器的控制规律是指什么?常用的控制规律有哪些?答:控制器的控制规律是指控制器的输出信号户与输入偏差信号P之间的关系，即31.模拟式控制器主要由哪几部分组成?画出其框图,说明各部分的作用。。选择控制器的正、反作用的目的是使系统中控制器、执行器、对象三个环节组合起来，能在系统中起负反馈的作弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计.9.热电阻温度计主要是测量。选择控制器的正、反作用的目的是使系统中控制器、执行器、对象三个环节组合起来，能在系统中起负反馈的作弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计.9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温,目前应用最势转换成温度显示出来连接导线：形成闭合回路7.霍尔效应及霍尔片式压力计工作原理。答:霍尔效应见名词解信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。例如，直流电流4～20mA空气压力0。02~0。32。被控变量的选择原则是什么?答:被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素,它的选择的(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量;（2)被控变量应是工艺生产过程中经常变化，因而需要频繁加以控制的变量；号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标；33．操纵变量的选择原则是什么？34.试述自动控制系统中常用的控制规律及其特点和应用场合。适用于对象控制通道滞后较小、负荷变化不大、对控制要求不高的场合。比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间控制规律适用于对象滞后较小、负荷变化不大、控制结果不允许有余差存在的系统。比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统.35。被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的？（重复题，见第10题)36。控制器参数整定的任务是什么？工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法?例度δ、积分时间TI、微分时间TD以便使系统能获得好的控制质量.控制器参数整定的方法有理论计算和工程整定两大类,其中常用的是工程整定法。属于控制器参数的工程整定法主要有临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法等。37.什么是液位测量时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么?（重复题，见第9题)（重复题，见第6题）40.常用的热电偶有哪几种?所配用的补偿导线是什么?为什么要使用补偿导线?并说明使用补偿导线时要注意哪几点?