第十二章自动化仪表基础知识
第一节测量误差知识
一、测量误差的基本概念
冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。
二、测量仪表的误差。
误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。
1、绝对误差
绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为：
△C=Cm-Cr 式（1-1）
试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。
绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。
2、相对误差
相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为
式（1-2）
式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。
由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。
如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。
求得测量的绝对误差
测量的相对误差
3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差)
测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：
式（1-3）
即式中△C为测量的绝对误差，Cmax为测量仪表上限值，Cmin为测量仪表下限值。
引用误差也称相对折合误差或相对百分误差，其特点是无量纲，有正负之分，能比较确切地反映仪表的准确程度。
由于引用误差与测量仪表的量程有关，在选用同一准确度的仪表测量被测变量时，为了减小被测点的绝对误差值，提高测量准确度，往往将仪表零点迁移，压缩仪表量程，现举例说明如下。
如上例被测介质的实际温度为300℃，现用一台量程为o～400℃的仪表测量，示值为298℃则可依据式(1—1)和式(1—3)求得测量的绝对误差
测量的引用误差
现将该仪表量程压缩为200～400℃，如引用误差仍要保持-0．5％。则该测量点允许的绝对误差为
由此可见，仪表量程压缩一半，则绝对误差减小一半，从而大大提高了仪表的测量准确度。
4、测量系统的误差
以上简要介绍了测量仪表的误差及计算方法，但在石油化工装置中大量应用着由多个单元仪表组成的测量系统或控制系统，如何求得整个系统的测量误差呢?通常采用以下两种方法。
一种用方和根计算方法来求得
式中Cai为系统中各单元仪表的最大引用误差，n为系统中单元仪表数。
例如用孔板、差压变送器、开方器、数字显示指示仪组成的流量测量系统，经过校验，它们的最大引用误差分别为Ca1=1％，Ca2=0.25％、Ca3=0．2％、Ca4=0．3％，则可求得
另一种用系统联校方法来求得，即在一次元件端加入标准信号值，通过中间各单元仪表的信号传递，最终在二次仪表读取示值来计算引用误差，在各校验点中选择最大的引用误差，作为该测量仪表系统误差。
5、仪表示值误差校验
为了使各类仪表准、灵、可靠地长周期运行，仪修人员要定期对运行中的仪表进行示值误差校验，并对停车检修后的仪表进行全性能周期检定，以考核仪表是否符合技术性能指标，这里列举显示仪表示值误差的校验。
（1）校验方法
显示仪表虽然种类繁多，结构各异，但常用的校验方法有如下两种。
1) 信号较法这是一种比较常用的校验方法，用可调信号发生器向被校仪表和标准仪器加同—信号，将被校仪表的示值与标准仪表的示值进行比较，求出各点示值误差。如用手动压力泵同时给被校压力计和标准压力表输入信号。
2) 直接校验法这种校验方法是用标准仪器直接给被校仪表加信号，通过标准仪器的实际信号示值与被校仪表的检定点所对应的标准真值相比较，然后求出被校仪表该检定点的误差，如用标准电阻箱校验配热电阻型动圈式指示仪或自动平衡电桥。
（2）校验步骤
1) 校验前的准备工作仪表的示值校验工作不论在现场还是在检定室内进行，一般应做好如下准备工作。
①熟悉仪表使用说明书中有关技术性能指标、接线方法、测试条件及注意事项等内容。
②正确选择标准仪器及配套设备，并对这些仪器和设备的可靠性进行检查。如标准仪器是否有检定合格证，检定日期是否在周检期内等。
⑧检查仪表的校验条件是否符合技术要求。如环境温度、相对湿度、电源电压、气源质量和外界干扰等。
④检查仪表的外观及内部状况是否有异常情况。如刻度标尺、印刷电路板及其他紧固件是否松动，电路连接线是否开焊等。
⑤正确接好校验线路，经确认无误后送电，电子式仪表一般需通电半小时后方可校验。
2) 刻度点校验方法仪表的校验点数一般规定不得少于5点，并要求均匀分布在测量范围的整数刻度线上。此外，对重要仪表还应追加校验“使用范围”(经常使用点的示值±仪表量程的10％左右)的示值误差，要求不超过仪表允许基本误差的1／2。
掌握正确的校验方法十分重要，这里强调几点在实际操作中容易被疏忽的问题。
①在进行上行程示值校验过程中，当指针将要靠近被校点刻度时，要注意缓慢增加输入信号，使指针与检验点刻度线完全重合，切勿超越越刻度线后再返回。下行程示值校验时亦同理，尤其要注意的是进行上行程校验时，加入信号值应从低于量程下限位置开始，而进行下行程校验时，加入信号值应从高于量程上限位置开始。
②标准仪器的准确度等级高于被校仪表，能读取较多位的有效数字，而被校仪表标尺刻度线分度不细，如果指针偏离刻度线，估算将产生较大视觉误差，尤其在非线性刻度时误差更大。为此要注意必须将仪表指针平稳移动到刻度线上，然后在标准仪器上读取信号值。
③在校验过程中，要根据不同显示形式的标准仪器正确读数，避免产生视觉误差。
4) 误差计算将上述从称准仪器中读取的实际示值代入误差计算公式，求得各被校点的绝对误差、变差和引用误差等。
三、仪表的质量指标
在工程上通常用以下几个质量指标来衡量仪表的品质。
1、允许误差与基本误差
根据仪表的使用要求，规定一个在正常情况下允许的最大误差，这个允许的最大误差叫允许误差。通常用最大引用误差来表示。
仪表的基本误差是指仪表出厂时，制造厂保证该仪表在正常工作条件下的最大误差。一般仪表的基本误差也就是该仪表的允许误差。
2、准确度和准确度等级
在正常使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。引用误差越小，仪表准确度越高，而引用误差与仪表的量程范围有关，所以在使用同一准确度等级仪表时，往往采取压缩量程范围，以减小测量误差。
在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度。准确度等级就是最大引用误差去掉百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之
绪论 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程围的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量围中最大的绝对误差和该仪表的测量围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. 1-1试述热电偶的测温原理，工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？ 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度围温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度围精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移？ 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。
第十二章自动化仪表基础知识 第一节测量误差知识 一、测量误差的基本概念 冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。 二、测量仪表的误差。 误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。 1、绝对误差 绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为： △C=Cm-Cr 式（1-1） 试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。 绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。 2、相对误差 相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为 式（1-2） 式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。 由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。 如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。 求得测量的绝对误差 测量的相对误差 3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差) 测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：
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自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu 上产生一个电压，此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。
生产过程自动化仪表常见故障分析判断 一、生产过程自动化仪表系统故障的判断思路 由于生产操作管道化、流程化、全封闭等特点，尤其是现代化的企业自动化水平很高，工艺操作与检测仪表密切相关，工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数，诸如反应温度、物料流量、容器的压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常，产品的质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产甚至停车。仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低，不变化，不稳定等），本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确的反映出工艺异常情况;二是仪表因素，由于仪表（测量系统）某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中每一个环节，同时，对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性应有所了解。 总之分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。 二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤 1.溫度控制仪表系统故障分析步骤： 温度控制仪表系统故障，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 （1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。 （2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象多为控制参数PID
生产过程自动化仪表识图与安装课程总结 第1章生产过程自动化仪表安装概述 一、仪表安装工的特点 1、安装技术要求严 2、工种掌握技能全 3、基本知识得精通 4、工艺联系应密切 5、施工工期要缩短 6、安全技术必突出. 二、仪表安装工作 1.安装前的准备阶段 2.图纸资料的准备 3.安装技术准备 4.辅助安装工作 5.主要安装工作 6.安装竣工后校验 7.调整和试运工作 8.工程验收和移交 三、对仪表安装人员的要求： 仪表工的主要任务是负责生产过程中在线运行的仪表、自动化系统及其附属设备和维修工所用的仪器、仪表的维护保养、定期维修与故障处理，确保其正常运行；负责仪表及自动化系统的更新、安装、调试、检定、开表、投运等工作。 四、施工准备阶段 1.仪表安装准备阶段 2.安装图纸资料的准备 3.施工验收规范 4.安装技术准备 5.安装施工设计单位图纸会审 6.施工安装技术准备工作交底 7.安装施工各项工程划分 8.施工安装材料及物资准备 9.施工记录表格准备10.安装施工工具和标准仪器、仪表的准备 五、施工安装阶段 1、安装施工过程主要的工作 （1. 配合工艺进行一次仪表安装；(2. 在线仪表安装；(3. 仪表盘、柜、箱、操作台安装就位；(4. 仪表桥架、槽板安装，仪表管、线配制，支架制作安装；(5. 仪表管路吹扫、试压、试漏；(6. 单体调试，系统联校，模拟开停车；(7. 配合工艺进行单体试车； (8. 配合建设单位进行联动试车。 2、试车、交工阶段 1.单体试车 2.联动试车 3.整体系统试车 4.仪表安装技术要求 第2章仪表工程图例符号与控制平面布置图的识读 一、测量点的识读 是由生产过程的设备或管道符号引到仪表圆圈的连接引线的起点 二、一张管道流程图主要内容有： （1）设备示意图。带位号、名称和接管口的各种设备示意图。 （2）管路流程线。带编号、规格、阀门、管件及仪表控制点的各种管路流程线。 （3）标注。设备位号、名称、管线编号、控制点符号、必要的尺寸及数据等。 （4）图例。图形符号、字母代号及其他的标注说明索引等。 （5）标题栏。图名、图号、设计项目、设计阶段、设计时间及会签栏。 3．管道仪表流程图读图 读图步骤如下： （1）了解工艺流程概况（2）熟悉控制方案（3）分析控制方案 第3章仪表施工基本图的识读 一、仪表供电系统的相关规定及系统图识读 仪表及自动化装置的供电包括：模拟仪表系统、DCS、PLC、监控计算机、自动分析仪表、安全联锁系统和工业电视系统等。仪表辅助设施的供电包括：仪表盘（柜）内照明、仪表及测量线路电伴热系统，以及其他自动化监控系统。
XXX学院 自动化仪表 之工业自动化仪表的认识 院（系）： 专业班级： 姓名： 学号： 2013年 5月15 日
自动化仪表之工业自动化仪表认识 引言 自动化仪表是用以实现信息的获取、传输、变换、存储、处理与分析，并根据处理结果对生产过程进行控制的重要技术工具。自动化仪表是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。 为了深入了解自动化仪器仪表技术的发展，详细分析了自动化仪表及其发展历程、介绍近来自动化仪表行业的巨大进步。简单讨论了自动化仪表在未来工业应用的发展方向以及中国仪器仪表行业发展所遇到难题。 发展历史 工业仪表在我国出现较早，刚开始出现时主要运载在冶金、热能动力、石油炼制以及化工等热力生产行业中，所以在当时工业仪表被称作是热工表。最早生产出的工业仪表主要有液动式以及机械式两种，而且体积也较大，主要作用是进行检测记录与简单的控制，运用起来极不灵活而且功能较少，不能够在工业生产中发挥很大的作用。后来人们对这种工业仪表进行了发展与优化，针对其不能进行远程控制的问题研制除了气动仪表，这种仪表具备了压力信号与远程发送器，可以进行远距离的检测记录与控制，在这个基础上有出现了可调节的电子仪表。在二十世纪五十年代左右，首次出现了电动式仪表，它主要是利用各种电子仪器对工业仪表进行控制。再后来，集成电路与半导体技术得到了一定的发展出现了计算机信息技术，这才逐渐出现了自动化技术，计算机技术的发展带动了自动化技术的发展，并开始在化工行业中得到运用。 工业自动化仪表的真正出现是在二十世纪的八十年代，人们通过一种控制装置把自动化技术与工业仪表进行了有效结合，然后通过组装的电子设备进行综合控制，后来随着控制技术的不断发展，自动化技术逐渐成为了工业仪表发展的主要工具，也就出现了真正的工业自动化仪表。随着自动化仪表技术的不但发展，其体积越来越来，功能越来越全，在工业生产中发挥的作用也越来越明显，成为现代工业发展必不可少的一个重要工具。 发展方向 工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪
浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代，现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障，要不断地改进生产技术，使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表；自动化技术；过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点：系统由被控过程和检测控制仪表组成；被控过程的多样性；控制方案的多样性；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务，就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构：测量变送与执行，由测量变送装置与执行装置实现；
操作安全与环保，保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行)；常规与高级控制，实现对过程参数的控制，满足控制要求；实时优化，实现最优操作工况(时间，成本，设备损耗)而设计的方案；决策与计划调度，对整个过程进行合理计划调度和正确决策，使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类，可分成以下三类： 1. 定值控制系统，是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如：液位控制系统； 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统，例如：锅炉的燃烧控制系统； 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如：冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低； 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，实现了仪表化和局部自动化； 20世纪60年代(综合自动化阶段)：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统，控制目的------提高控制质量或实现特殊要求； 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备，过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表)； (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表：以压缩空气为能源。 优点：结构简单，性能稳定，可靠性高，易于维修，天然防爆； 缺点：气动信号传输速度极限=声速340 s，体积庞大。 ②电动控制仪表 优点：信号快速，远距离传输：易于实现复杂规律的信号处理，易 于与其他装置相连，供电用电方便，无需空压机和油泵、水泵； 缺点：不天然防爆；易受电磁干扰；功率不易大，近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施，应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠，结构简单，功率大，防爆；
第1章（P15） （1）简述过程控制的特点。 Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。 （2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。 Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。2）组成框图： （3）)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？ Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa、电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。2）数字式仪表的信号：无统一标准。 （4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。 Q：是串级控制系统。方块图：
（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？ Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。2）略 （8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。 Q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。2）略 （10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？ Q：1）不是这样。2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。 （11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？ Q：1）是。2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。 2、综合练习题 （1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术 工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组 合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力 c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍
生产过程自动化仪表常见故障分析判断 随着现代科技的飞跃发展，自动化仪表得到了越来越广泛的应用，自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的―个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行，对生产过程中使用的仪表随时进行检测与维护是非常必要的。作者将结合在工作中的经验，对常见的仪表故障进行了分析，并提出了处理方法。旨在讨论调节阀、温度、液位和压力自动化仪表故障最常见的故障，并提出故障分析及处理的方法。 标签：自动化仪表；故障；处理 1、调节阀卡堵、波动 1.1 调节阀卡堵 卡堵是调节阀常出现的问题，在系统新投运和大修投运初期，在节流口、导向部位，由于管道内焊渣、铁锈等造成堵塞，使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，摩擦力增大，导致发生小信号不动作、大信号动作过头。 故障处理：可迅速开、关副线或调节阀，让介质把脏物从调节阀或副线处冲走。另一办法用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过被卡处。若不能，则增加气源压力，加大驱动功率，反复上下移动几次。若仍不能动作，则需解体处理。 1.2 调节阀波动 由于调节阀的弹簧刚度不足，导致调节阀输出信号不稳定而急剧变动，易引起调节阀振荡。系统频率与选阀的频率相同或者管道、基座剧烈振动，导致调节阀振动。选型不当时，调节阀工作在小开度时，存在急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度时，稳定性变差，严重时产生振荡。 故障处理：对轻微的振动，可通过增加刚度来消除。如：选用大刚度弹簧，改用活塞执行结构等。管道、基座剧烈振动，可通过增加支撑消除振动干扰。系统频率与选阀的频率相同，可更换不同结构的阀；工作在小开度时造成的振荡，则是由选型不当，导致流通能力C值选大，必须重新选用流通能力C值较小的或采用分程控制或子母阀，以解决调节阀工作在小开度时存在的问题。 2、温度监测故障处理 2.1 温度指示为零 DCS系统上温度显示为零。首先对DCS系统的模块输入信号进行检查，若测得输入信号为4mA，这说明温度变送器的输出信号为4mA。为了进一步判断
西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、填空题 1、过程控制系统一般由 控制器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，通常用 引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时间s t ；静态质量指标有 稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用 约定真值 或 相对真值 来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为 气动调节阀 、 电动调节阀 和 液动调节阀 三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除 稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统 稳定性 下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为 单闭环比值控制 、 双闭环比值控制 和 变比值控制 三种。 9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的 数学模型 ，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的 纯滞后 进行补偿。 10、随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用 增强 ，克服干扰的能力 最大 ， 系统的余差 减小 ，最大偏差 减小 。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不影响 系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识与参数估计 。 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益 f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比 n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系2 1B B n
化工自动化控制仪表特种作业人员安全生产培训大纲及考核标准1 范围 本标准规定了化工自动化控制仪表特种作业人员培训的要求，培训和再培训的内容及学时安排，以及考核的方法、内容，再培训考核的方法、要求与内容。 本标准适用于化工自动化控制仪表特种作业人员的培训与考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局30号令）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 《气体防护急救管理规定》 GB/T 16483 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 GB/T 13861-92 生产过程危险和有害因素分类与代码 GB 18218 重大危险源辨识 GB 11651 劳动防护用品选用规则 GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范 ～15 爆炸性气体环境用电气设备 AQ3009-2007 危险场所电气安全防爆规范 AQ3021-2008 化学品生产单位吊装作业安全规范 AQ3022-2008 化学品生产单位动火作业安全规范 AQ3025-2008 化学品生产单位高处作业安全规范 AQ3026-2008 化学品生产单位设备检修作业安全规范 AQ3027-2008 化学品生产单位盲板抽堵作业安全规范 AQ3028-2008 化学品生产单位受限空间作业安全规范 HG/T 20507-2000 自动化仪表选型设计规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 化工自动化控制仪表作业特种作业人员Special operator of chemical industry automation control instrument 指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业人员。 4 基本条件 取得化工自动化控制仪表作业上岗资格证； 无色弱、色盲等禁忌症； 培训前需在相应岗位实习3个月以上。 5 培训大纲 培训要求
自动化仪表及过程控制第一章绪论(doc 8页)
第一章绪论 ?本章提要 1.过程控制系统的基本概念 2.过程控制的发展概况 3.过程控制系统的组成 4.过程控制的特点及分类 5.衡量过程控制系统的质量指标 ?授课内容 第一节过程控制的发展概况 1.基本概念 ?过程控制系统-----指自动控制系统的被 控量是温度、压力、流量、液位成分、 粘度、湿度以及PH值(氢离子浓度)等 这样一些过程变量时的系统。(P3) ?过程控制-----指工业部门生产过程的自 动化。(P3) 2.过程控制的重要性 ●进入90年代以来自动化技术发展很 快，是重要的高科技技术。过程控制是 自动化技术的重要组成部分。在现代工 业生产过程自动化电过程控制技术正 在为实现各种最优的技术经济指标、提
● ●现车间或大型装置的集中控制。主要特 点：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，计算机控制系统的应用，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统；控制目的------提高控制质量或实现特殊要求；理论-----除经典控制理论，现代控制理论开始应用。 ?前馈控制-----按扰动来控制，在扰动可 测的情况下，可以地提高控制质量。 ?选择性控制-----在生产过程遇到不正常 工况或被控量达到安全极限事，自动实现的保护性控制。 ●19世纪70年代以来(全盘自动化阶段)： 发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。主要特点：检测和控制仪表-----新型仪表、智能化仪表、微型计算机；过程控制系统结构
自动化仪表的组成及应用 【摘要】随着现代科技进步,自动化得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。传统的将生产过程中使用的仪表拿回实验室进行校准的方法已不能满足生产的要求,取而代之的是在现场直接对仪表进行校准。 【关键词】自动化仪表;组成;应用 1.自动化检测仪表在污水处理中的应用 随着科学技术的发展,自动化检测技术也得到了很大的发展,自动化检测仪表在污水处理中也得到广泛的应用,使污水处理厂不仅节约了大量的人力、物力,更重要的是可以及时对工艺进行调整。 1.1超声波液位计、液位差计、流量计 1.1.1格栅运行控制。粗格栅、细格栅各安装了1台超声波液位差计,通过格栅前后的液位差来反映格栅阻塞程度,并传输到PLC控制器,进行分析计算。当液位差超过预设的数值,控制格栅运行,清除垃圾,保障正常过水,且合理的减少了设备磨损。 1.1.2 提升泵运行控制。为实现进水提升泵的自动控制,在进水泵井处安装了2台超声波液位计,用以测量泵井的水位,实时传输到PLC控制器及上位机,进行系统分析。根据测量值对应控制程序,自动控制提升泵的运行组合。这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行状态,减少设备疲劳;同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。 1.1.3 流量及处理量实时监测。对于污水处理厂的运行管理,水量是一个重要的控制参数。准确及时地掌握进水量,对工艺控制及提高污水厂抵抗水力负荷冲击能力有重要作用。传统的水量测量采用堰板或文丘里流量槽等,都存在着不能实时监测、实时显示的缺点。 1.2 溶解氧计、氧化还原电位计、污泥浓度计 1.2.1 曝气池溶解氧控制。通过溶解氧计控制鼓风机可以精确地根据好氧菌群对溶解氧的需求控制鼓风机的启动和停止,在保证了菌群良好生化能力的同时节约了能耗,保护了设备,增强了好氧菌群的分解能力。 1.2.2 曝气池好氧段与缺氧段的控制。在每个曝气池的外圈的好氧区与缺氧区的临界面都安装了测量范围是-500～500mV的氧化还原电位计,通过测量的氧化还原电位可以控制鼓风机的高速运行,给外圈供氧,形成强好氧曝气阶段和缺氧
一、简答题 1、分析如图所示的用不平衡电桥进行热电偶冷端温度补偿方法的原理。 答：热电偶测温时要保持冷端温度恒定。采用不平衡电桥可以对热电偶冷端温度的变化进行补偿，其原理是：将热电偶与不平衡电桥串连，两者输出之和进入显示仪表。而不平衡电桥的一个桥路选择热电阻，其它3个桥臂阻值恒定。测温时，将热电阻与热电偶的冷端置于同样的温度环境下。在某设计的冷端温度下，电桥平衡，输出为0。 当冷端温度升高时，热电偶的输出减小，但热电阻的阻值随着温度的升高而增加，从而引起电桥输出增加。通过合理选择桥路参数，可以在一定冷端温度变化范围内，使得热电偶输出电势减小的数值与不平衡电桥输出相等，从而实现冷端温度补偿。冷端温度减小时，同样也能实现冷端温度补偿。 2、什么叫气动执行器的气开、气关式？其选择原则是什么？ 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。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定。一般来说，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选择气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的选择气关式。 3、调节器参数整定的任务是什么？工程上常用的调节器参数整定方法有哪几种？ 答：调节器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定调节器的最佳参数值，包括比例度、积分时间、微分时间，以便系统能获得好的控制品质。调节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。 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律？ 答：比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大，纯滞后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 5、什么是积分饱和现象？有哪些措施防止该现象的发生？ 答：当控制系统长期存在偏差，积分控制作用输出会不断增加或减小，直到输出超过仪表范围的最大值或最小值而达到仪表所能达到的极限最大或最小值。这时当偏差反向时，控制器的输出不能及时反向，要在一定延时后，控制器的输出才能从最大或最小的极限值回复到仪表范围的最大或最小值，在这段时间内，控制器不能发挥控制作用，造成控制不及时。通常把这种由于积分过量造成的控制不及时现象称为积分饱和现象。 防止积分饱和的措施有： 限幅法：采用技术措施，将控制器的输出信号限制在工作信号范围内。 积分切除法：当控制器处于开环状态时，自动切除其积分作用。
1、什么是过程控制系统？他的基本组成有哪些？（p3/4） 以表征生产过程的参量做为被控量（控制对象），例如温度、压力、流量等，使之接近给定值或者保持在给定范围内（控制目标）的自动控制系统，成为过程控制系统。 2、请画出一个过程系统的调节方框图（p3/4） 3、DDZ-111型仪表采用直流信号作为标准信号的优点有哪些？（p4/5） 4、DDZ-111型仪表采用电流流制的优点有哪些？（p4/5） 5、两线制变送器的两线制是指将供电的电源线与信号的传输结合起来，一共只有2跟导线。（p4/5） 6、标准电流信号中，使用1MA表示0信号，而不用0信号，这样做的好处是有利于识别仪表断电、短线等故障，且为现场变送器实现两线制提供了可能（p4/5） 7、（p6/7）的题0-4 答：【100-（-100）】*0.5%=10C 8、温度检测仪表根据检测途径的不同，可分为哪几类，并分别居处至少两例，（p7/8） 9、请简述热电偶的工作原理（p8/9） 10、适合用作电阻敢问原件的材料应满足什么要求？（p11/12） 11、热电偶温度变送器的作用是什么？核心结构是什么？大体上可分为哪里部分（p12/13） 12、弹性式压力测量元件是利用弹性原件受压产生变形来测量压力的，采用的弹性测压原件有弹簧管、波纹管、膜片。（p19/20） 13、请给出图1-19所示力平衡式压力变送器输出与输入之间的关系，并说明如何才能保证变送器的精度。（p20/21） 14、固态测压仪表是利用某些原件固有的物理特性进行测压，如利用压电效应、压磁效应、压阻效应等直接将压力转换为电信号（p27/26） 15．请简述差压流量计的工作原理。（p29/28） 差压流量计主要由节流装置和差压计组成，通过在管道中设置节流装置，使得流体通过管道中这一位置时前后产生压力差，可建立流量与该压差之间的对应关系：Q=______ ，因此将流量测量转换为差压测量，于是使用差压计测量该差压，也就间接获得了所要测的流量______ 16.容积式流量计（P32/31） 椭圆齿轮流量计作为一种容积式流量计，其内部由A、B两个椭圆形齿轮组成，流体通过时，会使A、B齿轮分别做顺时针和逆时针转动，齿轮转过一周时，通过该流量计的流量为4个半月形，于是测量椭圆齿轮的转速便可知道液体的体积流量，累计齿轮转动的圈数，便可知道一段时间内液体流过的总量。 17.电磁流量计相比于其他流量计的优点是不在管道中设置检测元件，缺点是只能测导电液体的流量（P33/33） 18.对漩涡发生体的要求是什么？（35/35） 19.电容式液位计的工作原理是什么？（37/37） 在电容器的极板间充以不同的介质时，由于介电系数的差别，电容量也会不同。以液体代替空气作为介质时，由于液体的介电系数比空气大得多，电容量将变大。因此，测量电容量的变化可知道液面的高低。 20.热导式气体分析仪的工作原理是根据不同种类气体具有不同的热传导能力这一特性，通过测定混合气体的导热系数，推算出其中某些组分的含量。（39/39） 21.红外线分析仪的工作原理是根据不同的组分对不同波长的红外线具有选择性吸收的特征制成的（P41/41） 22.调节器的作用是什么？（49/49） 23.在PID三作用调节器中，比例作用是____,微分作用是___,积分作用是____, （50/50）
自动化仪表与过程控制后 习题答案 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表？ 1答:a：是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●ＤDZ－II型与DDZ-IＩＩ型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答：在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDＺ-ＩＩI型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mＡ直流电流作为标准信号．这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活．
●什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a．就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b．1有利于识别仪表的断电断线等故障２不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.３上限值较大，有利于抑制干扰4上下限的比值为５：１与气动仪表信号制对应，便于相互折算,产生较大的磁力ｃ.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？答:模拟式仪表的合理精确度，应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量，这种比值称为相对百分误差，仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(１０0+１00)＝0.５%x=１℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线? 答:a．当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势，并产生电流．b.铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜．c.分度号是用