绪论
1.化工自动化：用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
2.实现化工生产过程自动化目的：
（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
第一章
1.化工生产过程自动化内容：自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制四个方面，其中自动控制是核心。
2.自动检测系统：利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，
称为自动检测系统。
3.自动保护系统：生产过程中的一种防止事故发生和扩大的安全装置。
4.自动操纵系统：根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操作。
5.自动控制系统：用一些自动控制装置，对生产中某些关键性参数进行自动控制，
使它们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时，能自动地控
制而回到规定的数值范围的控制系统。
6.自动控制系统的基本组成：被控对象、测量变送系统、控制器、执行器。
7.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被
控对象，简称对象。
8.反馈：把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的
做法叫做反馈。反馈信号取负值就叫做负反馈；如果反馈信号取正
值，反馈信号使原来的信号加强，那么叫做正反馈。
9.自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。它与自动检测、自动操纵、等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈。开环系统中，被控变量是不反到输入端的。
10.自动控制系统给定值不同分类: 定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
11.控制系统静态与动态：在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态12.系统的过渡过程
系统的过渡过程。
13.自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程有4种基本形式：
(1)非周期衰减过程: 被控变量在给定值的某一侧作缓慢变化，没有来回
波动，最后稳定在某一数值上。
(2)衰减振荡过程: 被控变量上下波动，但幅度逐渐减小，最后稳定在某一
数值上。
(3)等幅振荡过程: 被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。
(4)发散振荡过程: 被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定
值越来越远。
14.控制系统的过渡过程是衡量控制系统品质的依据。
控制系统的品质指标：
（1）最大偏差：是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。
（2）衰减比：前后相邻两个峰值的比。（B ：B’= 4:1—10:1）
（3）余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值之间的偏差。
（4）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，过渡过程所经历的时间。
13.一个自动控制系统概括成两大部分：工艺过程部分和自动装置部分
第二章
1.对象的数学模型：对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。
2.对象的数学模型分为：静态数学模型和动态数学模型。静态数学模型描述的是对象在静态时的输入量与输出量之间的关系；动态数学模型描述的是对象在输入量改变以后输出量的变化情况。动态数学模型是在静态数学模型基础上的发展，静态数学模型是对象在达到平衡状态时的动态数学模型的一个特例。
3.数学模型的表达形式：（1）非参量模型（非参量形式）
（2）参量模型（参量形式）
4.建立对象的数学模型的方法：机理建模和实验建模。
5.对象特性的参数：放大系数K、时间常数T、滞后时间t。
第三章
1.检测仪表：用来检测生产过程中各个有关参数的技术工具。
2.传感器：用来将某些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表。
3.变送器：当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时，通常称为变送
器。
4.测量误差：由仪表读得的被测值与被测值真值之间，总是存在一定的差距，这一差距称为测量误差。测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。
5.仪表的性能指标：
（1）精确度：将允许误差的“±”和“%”去掉后的数值，便是用来确定仪表的精确度等级（35页）
（2）变差：指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲
线之间的最大偏差。
（3）灵敏度：仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量之比值称为仪表的灵敏度。
（4）分辨力：指数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。（5）线性度：是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。
（6）反应时间：当用仪表对被测量进行测量时，被测量突然变化后，仪表指示值总是要经过一段时间后才能准确地显示出来，这段时间就称
为反应时间。
6.测量压力或真空度的仪表分类：
（1）液柱式压力计（2）弹性式压力计（3）电气式压力计（4）活塞式压力计弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生变形的原理而制成的测压仪表。
压力传感器的作用是把压力信号检测出来，并转换成电信号进行输出。当输出的电信号能够被进一步变换为标准信号时，压力传感器又称为压力变送器。（注意：先有传感器，后有变送器。）
7. 流量分为：介质流量和瞬时流量。
瞬时流量：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小即瞬时流量。流量计分为：（1）速度式流量计（如压差式流量计、转子流量计）（2）容积式流量计（3）质量式流量计
8.压差式流量计：压差式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利
用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。
节流现象：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，流体的静压力产生差异的现象。
9.转子流量计工作原理：
压差式流量计是在节流面积不变的条件下，以压差变化来反映流量的大小；转子流量计是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的变化。10.涡轮流量计原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。流体的流速越高，动能就越大，叶轮转速也就越高。在规定的流量范围和一定的流体黏度下，转速与流速成线性关系。因此，测出叶轮的转速或转数，就可确定流过管道的流体流量或总量。特点：安装方便、测量精度高、可耐高压、反应快、便于远传，不受干扰。
11.物位：把液位、料位和界面统称为物位。？
在容器中液体介质的高低称为液位，
容器中固体或颗粒状物质的堆积高度称为料位
测量液位的仪表称为液位计，测量料位的仪表称为料位计，测量两种不同密度的液体介质的分界面的仪表称为界面计，上述三种仪表称为物位仪表
物位测量的意义：可以正确获知容器设备中所储物质的体积或质量；监视或控制容器内的介质物位，使它保持在一定的工艺要求的高度，或对他的上、下限位置进行报警，以及根据物位来连续监视或调节容器中流入与流出物料的平衡。
12.测温仪表分类：（1）按使用的测量范围：高温计（》600 0C）；温度计（《600 0C）（2）按用途：标准仪表；实用仪表
（3）按工作原理：膨胀式温度计；压力式温度计；热电偶温度计；
热电阻温度计；辐射高温计
（4）安测量方式：接触式和非接触式两大类。
13.热电偶温度计组成：热电偶、测量仪表、连接热电偶和测量仪表的导线
14. 热电阻温度计：热电阻是热电阻温度计的测温元件。
15.现代传感器技术的发展显著特征：研究新材料，开发利用新功能，使传感器多功能化、微型化、集成化、数字化、智能化。
第四章显示仪表
1. 显示仪表：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或积累的仪表称为显
示仪表（或称为二次仪表）。
按照显示的方式分：模拟式显示仪表、数字式显示仪表和屏幕显示三种。
第五章自动控制系统
1.自动控制仪表在自动控制系统中的作用：将被控变量的测量值与给定值相比
较，产生一定的偏差，控制仪表根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。
2.自动控制仪表分类：（1）基地式控制仪表（2）单元组合式仪表中的控制单元
(3)以微处理器为基元的控制装置
3.控制规律：指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。
控制器的基本规律包括：位式控制、比例控制（P）、积分控制（I）、微分控制（D）及它们的组合形式。
5.数字式控制器：模拟式控制器采用模拟技术，以运算放大器等模拟电子器件为基本部件；而数字式控制器采用数字技术，以微处理机为核心。
6.可编程逻辑控制器（PLC）：含有大量I/O。
其主体有三部分：中央处理器CPU、存储系统、输入输出接口
第六章执行器
1. 执行器：是自动控制系统中的一个重要组成部分。其作用是接收控制器送来
的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求
的数值上或一定的范围内。
执行器按能源形势分为：气动、电动、液动。
2.气动执行器由执行机构和控制机构两部分组成。
执行机构是执行器的推动装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推动力，推动控制机构运作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。
控制机构是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。
所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。
3.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相对开度间的
关系。
第七章简单控制系统
1.简单控制系统:是指由测量元件、变送器、一个控制器、一个控制阀和一个被
控对象所构成的单闭环控制系统，因此也称为单回路控制系统。
2.被控变量：指生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。
被控变量选择原则：（1）被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态，一般都是工艺过程的重要参数；
（2）被控变量在工艺操作中经常要受到一些干扰影响而变化。为维持被控变量的恒定，需要较频繁的调节；
（3）尽量采用直接指标作为被控变量，必要时可选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量；
(4)被控变量应能被检测出来，并具有足够大的灵敏度；
5）选择被控变量时，必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状；
（6）被控变量应是独立可控的。
3.操控变量：在自动控制系统中，把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量称为操纵变量。
操纵变量的选择原则：（1）操纵变量应是可控的，即工艺上允许调节的变量；
（2）操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加
灵敏（即较大的放大倍数；较短的滞后时间）；
（3）符合工艺的合理性和生产的经济性。
4.目前工业上常用的控制器主要有三种控制规律：
比例控制规律（P）、比例积分控制规律（PI）和比例积分微分控制规律（PID）5.比例控制器的特点：控制器的输出与偏差成比例，即控制阀门位置与偏差之间有一一对应关系。适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，工艺上没有提出无差要求的系统。
6.比例积分控制器特点：由于在比例作用的基础加上积分作用，而积分作用的输出是与偏差的积分成比例，只要偏差存在，控制器的输出就会不断变化，直至消除偏差为止。适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统。
7.比例积分微分控制器特点：输出与输入偏差的变化速度成比例，对克服对象的滞后有显著的效果。适用于容量滞后较大，负荷变化大。控制质量要求较高的系统。
8.一个自动控制系统的过渡过程或者控制质量，与被控对象、干扰形式与大小、控制方案的确定及控制器参数整定有着密切的关系。
控制器参数的整定：就是按照已定的控制方案，求取使控制质量最好的控制器参
和微分
数值。（确定最合适的控制其比例δ、积分时间T
1
时间T
.）
D
控制器参数整定方法：（1）理论计算的方法（2）工程整定法
工程整定法包括：临界比例度法、衰减曲线法、经验凑试法
被控变量：指生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。
被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控对象，简称对象。
操纵变量：在自动控制系统中，把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量称为操纵变量。
绪论 1.化工自动化：用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 2.实现化工生产过程自动化目的： （1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。 （4）生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 第一章 1.化工生产过程自动化内容：自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制四个方面，其中自动控制是核心。 2.自动检测系统：利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的， 称为自动检测系统。 3.自动保护系统：生产过程中的一种防止事故发生和扩大的安全装置。 4.自动操纵系统：根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操作。 5.自动控制系统：用一些自动控制装置，对生产中某些关键性参数进行自动控制， 使它们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时，能自动地控 制而回到规定的数值范围的控制系统。 6.自动控制系统的基本组成：被控对象、测量变送系统、控制器、执行器。 7.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被 控对象，简称对象。 8.反馈：把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的 做法叫做反馈。反馈信号取负值就叫做负反馈；如果反馈信号取正 值，反馈信号使原来的信号加强，那么叫做正反馈。 9.自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。它与自动检测、自动操纵、等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈。开环系统中，被控变量是不反到输入端的。 10.自动控制系统给定值不同分类: 定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 11.控制系统静态与动态：在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态12.系统的过渡过程 系统的过渡过程。 13.自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程有4种基本形式： (1)非周期衰减过程: 被控变量在给定值的某一侧作缓慢变化，没有来回 波动，最后稳定在某一数值上。 (2)衰减振荡过程: 被控变量上下波动，但幅度逐渐减小，最后稳定在某一 数值上。 (3)等幅振荡过程: 被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。 (4)发散振荡过程: 被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定 值越来越远。
1.过程控制系统是由检测元件传送器，控制器，执行器，被控对象，等环节组成。 2.过程控制系统中按被控参数的名称来分有温度，流量，压力，液位等控制系统。 3.某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应减少调节器放大倍数，才能是稳定性不变。 4.描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差/超调量，衰减比和余差等。 5.仪表自动化标准中气动仪表标准信号范围是0.02—0.1MPa；电II型标准信号范围是0—mA；电III型号范围是4—20mA。 6.控制系统引入积分作用是为了消除余差，但积分的引入会使系统稳定性降低，引入微分作用是为了克服对象滞后，某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应减少调节器放大倍数。 7.简单调节系统的基本特征是闭合回路和负反馈。 8.常用的标准调节流件有孔板和喷嘴。 9.热电偶的热电特性与热电偶材料量接点温度有关，与热电偶几何尺寸无关。 10.检测仪表的基本组成有敏感元件测量，传感器传动放大，显示仪表三个部分。 11.在控制系统中，增加比例度，控制作用减弱，增加积分时间，控制作用减弱，增加微分时间，控制作用增强。 12.按误差出现的规律，可将误差分为系统误差，忽律误差，偶然误差。 13.描述对象特征的三个参数是放大系数K，时间常数T，系统的滞后时间，如果时间常数大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性下降越好。 14.某温度表的精度为0.5级，其测量下线是50℃，上限是850℃.则此表的量程是800℃；量程范围是50℃—850℃；允许基本误差是±0.5%；最大绝对误差是4℃. 15. 填空 ◆描述对象特性的三个参数是放大系数K、时间常数T、对象的滞后。如果时间常数越大， 系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好。 ◆某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50摄氏度，上限是850摄氏度。则此表的量 程是800摄氏度；测量范围是50摄氏度~850摄氏度；允许基本误差是 四、简答 ◆热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？如不能应如何 处理？补偿导线的目的：实现冷端迁移；降低成本。不能进行冷端温度补偿。处理方法：0摄氏度恒温法；冷端温度修正法；仪表机械零点调整法；补偿电棒法。 ◆热电偶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？ 因为热电偶是由两种不同材料的导体A与B焊接而成，不同金属材料的电子密度不同，因电子扩散，在接触处会产生电势，温度高，接触电势大，A、B间存在接触电势差，故可用热电偶来测温。组成及其作用：热电偶-测温元件；导线-连接热电偶与测温导仪表；测温仪表-检测热电势产生的热电势信号。 ◆试述双金属温度计的原理，如何使用双金属温度计自动控制电冰箱的温度？原 理：感温元件是由两块膨胀系数不同的金属片焊接而制成的。双金属片受热后，两者膨胀长度不同而产生弯曲，温度越高产生的线膨胀长度差就越大，弯曲角度越大。设计图。方法：温度升高，双金属片膨胀弯曲，与接触点接触，电路接通，空气压缩机工作制冷；温度降低后，膨胀弯曲变小，与接触点脱离，电路断开，空气压缩机停止工作。 ◆测压仪表有哪几类？各基于什么原理？种类及原理：液柱式压力计-流体静力学 原理；弹性式压力计-被测压力转换成弹性元件变形的位移；电气式压力计-通过机械和
1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自 动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 实现化工生产过程自动化的意义： （1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、化工自动化主要包括哪些内容？ 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。 1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？ 解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成？ 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 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，具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，具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。 6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-30 7、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 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，具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，具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，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？ 解测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器； 控制器接受测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相比较得出偏差，并按某
化工仪表及自动化习题（2014）（含答案） 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。 2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程几种基本形式。 3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。 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。 7.标准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0.02~0.1MPa 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。 10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管。 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。 13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。 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。 15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变式压力传感器、压阻式压力传感器、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 1.霍尔效应：电子在霍尔片中运动（电子逆Y轴方向运动）时，由于受电磁力的作用，而使电子的运动轨道发生偏移，造成霍尔片的一个端面上有电子积累，另一个端面上正电荷过剩，于是在霍尔片的X轴方向上出现电位差，这一点位差称为霍尔电势，这一种物理现象就称为“霍尔效应”。 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。 3.卡曼涡街：把一个漩涡发生体（非流线型对称物体）垂直插在管道中，当流体绕过漩涡发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，按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等，便成了工艺管道及控制流程图（PID图）。 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，流体的静压力产生差异的现象。 7.测量过程：将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。一般利用专门的技术工具（即测量仪表），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。 8.热电势：热电偶是由两种不同材料的导体A 和B 焊接而成，当组合成闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同，则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，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。
《化工仪表及自动化》 绪论 内容提要: 1.化工自动化的含义 2.化工生产过程自动化的目的 3.化工自动化的发展情况 4.化工仪表及自动化系统的分类 5.本学科的作用 ★2学时★ 1.化工自动化的含义 ?是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。 ?在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上 自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 2.化工生产过程自动化的目的 ?加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 ?减轻劳动强度，改善劳动条件。 ?能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。 ?生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳 动和脑力劳动之间的差别创造条件。 3.化工自动化的发展情况 ?20世纪40年代以前 绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作 工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工 来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。低效 率，花费庞大，见图。 ?20世纪50年代到60年代 人们对化工生产各种单元操作进行了大量 的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高 效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。 ?20世纪70年代以来，化工自动化技术又有 了新的发展 已发展为综合自动化，应用的领域和规模越 来越大；显示了知识密集化、高技术集成化的特 点；智能化程度日益增加。 ?20世纪末，计算机、信息技术的飞速发展， 引发了自动化系统结构的变革。 4. 化工仪表及自动化系统的分类 ?需要测量和控制的参数是多种多样的，主要 有热工量（压力、流量、液位、温度）和成分（或物性）量。 ?化工自动化仪表按其功能分为：检测、显示、控制仪表和执行器。 ?由上述各类仪表，可以构成自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制四种自动化系统。 5.本学科的作用 化工生产过程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与技术服务于化学工程学科。 对于熟悉化学工程学科的人员，如能再学习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能
第一章 实现自动化的目的： 1、加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量 2、减轻劳动强度，改善劳动条件 3、能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。 4、生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步的消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 化工自动化的主要内容 1、自动检测系统 2、自动信号和连锁保护系统 3、自动操纵及自动开停车系统 4、自动控制系统 自动化装置三部分 1、测量元件与变送器 2、自动控制器 3、执行器 4、被控对象 方框图 控制器根据偏差信号的大小，按一定的规律运算后，发出信号p至控制阀，使控制阀的开度发生变化，从而改变料流量以克服干扰对被控变量的影响。，具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
反馈：把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法。反馈信号取负值叫负反馈。 自动控制系统的分类：被控变量，温度压力流量液位，控制器控制规律，比例比例积分比例微分；被控变量的给定值是否变化分为定值控制，随动控制和程序控制。 动态和静态：被控变量不随时间变化的平衡状态成为系统的静态，二八被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态 自动控制系统的过度过程和品质指标 1、非周期衰减过程衰减振荡过程等幅振荡过程发散振荡过程 品质指标 1、最大偏差或超调量 2、衰减比 3、余差 4、过渡时间 5、振荡周期或频率第二章 对象的输入变量至输出变量的信号联系称之为通道，控制作用至被控变量的信号联系称控制通道，干扰作用至被控变量的信号联系称干扰通道 控制作用经干扰作用到被控变量 非参量模型：数学模型采用曲线或数据表格表示时，参量模型：数字模型采用数学方程式描述时 建模目的 1、控制系统的方案设计 2、控制系统的调试和控制器参数的确定 3、制定工业过程操作优化方案 4、新型控制方案及控制算法的确定 5、计算机仿真与过程培训系统
化工仪表及自动化 1. 仪表的相对百分误差为 A=(+4)/(700-200)*100%=+0.8%去掉+和%其数值为 0.8，超过0.5级仪表所允许的最大误差。 2. 建立数学模型的方法有机理建模和实验建模。 3. 比例控制器适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统。比例积分控制器适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统。比例积分微分控制器适用于控制通道滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统。 4. 前馈控制是基于不变性原理工作的，比反馈控制及时有效。前馈控制是根据干扰的变化产生控制作用的。 5.串级控制系统中，主控制器的作用方式与主对象特性有关。 6. 所谓控制规律是指控制器的输入信号与输出信号之间的关系。 7. 答均匀控制系统中的调节器一般采用纯比例控制作用。 8. 电磁流量计是用来测量管道中具有一定导电性的液体或液固混合介质的体积流量。 9.用差压变送器测量液位的方法是利用静压原理。
10. 仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一，精确度等级数值越小，就表明该仪表的精确度等级越高。 11. 保证系统为负反馈控制的原则是控制器、执行器、对象以及测量单元四个环节的正反作用符号相乘为负。 12. 正作用控制器：当控制器的输入信号增大时，其输出信号随之增大。 13.由题意可知，振荡周期T=15分钟;最大偏差为 A=230-200=30度;余差C=205-200=5度;第一个波峰值B1=230-205=25度，第二个波峰值 B2=210-205=5度。 14. 在控制方案、广义对象的特性、控制规律都已确 定的情况下，控制质量主要取决于控制器参数的整定。 15. 被控变量在给定值的某一侧做缓慢变化，没有来回波动，最后稳定在某一数值，这种过渡过程形式为非周期衰减过程。 16.调节阀经常在小开度工作时，应选用等百分比流量特性。 17.仪表的精度等级是根据已选定的仪表量程和工艺生产上所允许的最大绝对误差求最大允许百分误差来确定的。 18.
化工仪表及自动化试卷 及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
化工仪表及自动化 一、填空题（30分，每空1分） 1、过程控制系统是由______、______、______和______等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过_____和_____物料平衡关系，用________的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响____________;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量____________;干扰通道的纯滞后对调节质量_______________________。 5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）______干扰通道的放大倍 数（增益）。 6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_____________,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有、和等。8．串级调节系统,一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器,副回路选用_________调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_________补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；电Ⅲ型标准信号范围是。 10．化工过程中主要的检测仪表性能指标 有、、、、线性度和反应时间。 二、综合题（40分，每题10分） 1、画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。 2、热电偶为什么要进行冷端温度补偿有哪些冷端温度补偿方法原理是什么 3、控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、PI的输出响应 曲线。 （1）P输出，已知：比例度δ=50% （2）PI输出，已知：比例度δ=100% ，积分时间Ti=1?
化工仪表及自动化完整版 化工仪表及自动化：引领化工产业迈向更高效率 随着科技的不断发展，化工产业也在逐步向高效、安全、环保的方向迈进。在这个过程中，化工仪表及自动化技术发挥着至关重要的作用。本文将深入探讨化工仪表及自动化的应用与发展，为读者展现这一领域的美好前景。 一、化工仪表的基本概念与作用 化工仪表是指在化工产业中使用的各种测量仪器和控制系统。这些仪表在化工生产中发挥着关键作用，能够监测各种参数，如压力、温度、流量等，从而确保生产过程的安全与稳定。此外，化工仪表还能提高生产效率，为企业的持续发展提供有力保障。 二、化工仪表的分类与应用领域 1、温度仪表：在化工生产中，准确地控制温度至关重要。温度仪表能够监测和记录物质在变化过程中的温度，为生产提供精确的数据支持。 2、压力仪表：压力仪表主要用于监测化工设备内的压力值，确保设备在安全范围内运行。 3、流量仪表：流量仪表用于测量化工生产中的流体流量，对于流体
性质的化工产品，如石油、液态气体等，流量仪表的作用尤为重要。 4、液位仪表：液位仪表用于监测化工设备中的液位位置，避免因液位过高或过低导致设备运行异常。 这些化工仪表广泛应用于化学、制药、石油、轻工等行业，为各个领域的生产过程提供精确的数据支持。 三、化工仪表的自动化技术及其发展现状 随着人工智能和大数据等技术的发展，化工仪表的自动化技术也在不断提升。自动化仪表能够实现自我诊断、调整和修复等功能，大大提高了化工生产的效率和稳定性。目前，化工仪表的自动化技术正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展。 1、智能化：通过内置智能算法和芯片，自动化仪表能够实现自我决策和调整功能，进一步提高生产效率。 2、网络化：通过网络技术，将各个化工仪表连接起来，实现数据的实时传输和共享，为生产管理提供便利。 3、集成化：通过集成化设计，使得化工仪表具有更多的功能，减少了设备的数量和占地面积，降低了生产成本。 四、化工仪表及自动化技术面临的挑战和机遇 尽管化工仪表及自动化技术取得了显著成果，但仍面临着一些挑战。
化工仪表及自动化 一、引言 化工是现代工业的重要组成部分之一，它涉及到许多高危、高难度的操作环节，为了保障工作安全，提高生产效率和产品质量，人们采用了化工仪表及自动化技术，实现对化工生产过程的精确控制和实时监测，并提供可靠的操作和决策支持。本文将从化工仪表和自动化的定义、分类以及其在化工生产中的应用等方面进行探讨。 二、化工仪表的定义与分类 1、化工仪表的定义 化工仪表是指在化工生产中，用于对化工生产过程及其 现场参数进行监测、测量、记录、分析、控制和管理的设备，通常包括传感器、变送器、显示器、记录仪、控制器、调节器等。 2、化工仪表的分类 （1）按测量原理分类 化工仪表根据测量原理的不同，可分为压力、温度、流量、液位、PH值、浓度等多种仪表类型。其中，压力、温度、液位等是针对制程参数测量较多的仪器，而流量、PH值、浓 度等则以环保检测仪器较为常见。 （2）按用途分类 化工仪表根据具体用途的不同，可分为流程控制仪表 （例如调节阀、电机驱动阀门、电磁阀等）和测量控制仪表（例如温度计、压力计、液位计、控制器等）。
三、化工自动化的定义与特点 1、化工自动化的定义 化工自动化是指利用现代化工仪表技术和计算机技术等 手段，实现对化工生产过程及其参数的自动监控和远程控制的一种综合技术。化工自动化技术的应用不仅可以提高化工生产效率和产品质量，而且可以降低人力成本，提高生产安全性。 2、化工自动化的特点 （1）高效性：化工自动化系统可以实现对化工生产全过 程的自动化控制，提高工作效率，提高生产的稳定性和安全性。 （2）可靠性：自动化系统采用先进的故障检测及保护措施，能够自动检测和判断工艺参数的变化，及时地采取相应的措施，确保化工生产过程的稳定性和安全性。 （3）实时性：自动化系统能够在线监测和生成化工生产 过程及其参数的实时数据，还能够实时反馈设备状态和工艺参数的变化情况，实时掌握化工生产过程的运行状况，及时处理异常情况，保证生产过程连续性。 （4）智能化：自动化系统集成了先进的人工智能算法与 模型，在处理和分析大量的数据时，能够快速发现问题和异常情况，自动调整生产参数，避免生产效率和产品质量的下降。 四、化工仪表及自动化技术在化工生产中的应用 1、化工仪表在化工生产中的应用 化工仪表可实现各种参数的实时监测、测量和控制，如：压力、温度、液位、流量、PH值、浓度等，具体应用如下：（1）制程控制 通过使用温度、压力、液位、流量等制程仪表，以控制 反馈实现对化学反应过程的控制，掌握制程参数，保障产品质量和生产的稳定性。
化工仪表及自动化 Chemical Instruments and Automation 【课程编号】BJ27312 【课程类别】专业基础 【学分数】2 【学时数】40【先修课程】大学物理、电工、化工原理【适用专业】化学工程与工艺 一、教学目的、任务 《化工仪表及自动化》是化学工程与工艺专业的专业必修课和制药工程专业的学科选修课。该课程从自动控制系统的基本概念入手，系统地讲述构成自动控制系统的各个基本环节，包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等；以及简单控制系统、复杂控制系统、新型控制系统与计算机控制系统；最后结合化工生产过程讲述几种典型化工单元操作的控制方案。 二、课程教学的基本要求 通过对本门课程的学习，使学生掌握基本的自动控制方面的知识，明确自动控制系统的组成和基本控制规律，掌握检测控制仪表的结构、原理和使用方法，初步学会现代化生产过程自动控制系统控制方案设计的基本方法。 三、教学内容和学时分配（2 + 5 + 4 + 11 + 3 + 4 + 5 + 4 + 2 = 40） 绪论 2 学时 1、化工自动化的意义及目的 2、化工自动化的发展概况 3、化工仪表及自动化系统的分类 教学要求 了解化工自动化的发展概况，理解化工自动化的意义及目的，掌握化工仪表及自动化系统的分类。
第一章自动控制系统基本概念 5学时 主要内容： 1、自动化的主要内容、自动控制系统的组成； 2、工艺管道及控制流程图、自动控制系统方块图； 3、自动控制系统的分类、自动控制系统的过渡过程和品质指标。 教学要求： 掌握自动控制系统的组成与方块图、工艺管道及控制流程图、自动控制系统的过渡过程和品质指标。 其它教学环节： 第二章过程特性及其数学模型 4学时 1、被控对象的特点及其描述方法； 2、对象数学模型的建立、描述对象特性的参数。 教学要求： 掌握对象的特点及其描述方法、描述对象特性的参数。 其它教学环节：1学时习题 第三章检测仪表与传感器 11学时 主要内容： 1、测量过程与测量误差、仪表的性能指标、工业仪表的分类； 2、压力检测及仪表； 3、流量检测及仪表； 4、物位检测及仪表； 5、温度检测及仪表； 6、现代检测技术与传感器的发展 教学要求： 了解压力单位及测压仪表、节流现象与流量基本方程式、物位检测的意义及主要类型、测温仪表的分类和温度检测的基本原理。理解并掌握各类压力计的机构原理和工作原理、压力计的选用及安装、各类流量计的机构原理和工作原理。理解零点迁移的原理并掌握具体的计算方法，掌握各类液位测量仪表的测量原理和使用场合，理解热电偶温度计、热电阻温度计、温度变送器的测量原理，掌握补偿导线与冷端温度补偿的方法及相关计算，温度变送器实现远传的方法。 其它教学环节：2学时习题 第四章显示仪表 3 学时 主要内容：
《化工仪表及自动化》课程教学大纲 一、课程基本信息 1．课程编号： 2．课程名称：化工仪表及自动化 3．英文名称：Chemical Engineering Instruments and Automation 4. 课程简介：本课程是化学工程与工艺专业本科生开设的一门专业必修课程。化工仪表及自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪表仪器学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。 化工安全生产技术课程的主要内容有自动控制系统的基本概念，过程特性及其数学模型，检测仪表及传感器，自动控制仪表，执行器，简单控制系统，复杂控制系统，新型控制系统计算机控制系统及典型化工单元的控制方案等。 二、课程说明 1．教学目的和要求： 通过本课程基本原理的学习，使学生通过本课程学习后，应使学生了解化工自动化的基本知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用，能根据工艺的要求，与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案等。 2．与相关课程衔接：该课程是分析化学、化工原理之后的一门必修课程。 3．学时：总学时32、周学时2 4．开课学期：第7学期 5．教学方法：多媒体讲授，并与学生互动教学。 6．考核方式：考查；成绩组成：平时成绩40%和考试成绩60% 7．教材：厉玉鸣主编，化工仪表及自动化（第五版），化学工业出版社，2011年. 8．教学参考资料： 1）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（第四版）.北京：化学工业出版社，2006. 2）杨丽明，张光新.化工仪表及自动化.北京：化学工业出版社，2004. 3）俞金寿.过程自动化及仪表.第二版.北京：化学工业出版社. 三、课程内容与教学要求 绪论： 教学目标：了解和掌握化工自动化的定义，实现化工自动化的目的，了解和掌握化工自
《化工仪表及自动化》课程教学大纲 开课学院：适用专业：编写人员： 石油化工学院肖东彩 教研室主任审核：院长签字： 2021年9月 - 1 - 《化工仪表及自动化》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程基本情况表 课程名称课程编码学分学时适用专业先修课程后续课程化工仪表及自动化 4 学分；64学时课程类别开课学期 ?核心 ?必修□选修第三学期安全生产监测监控、石油化工技术、光伏材料制备技术《高等数学》、《化工识图与制图》、《电工基础》、《电子技术》《顶岗实习》二、课程说明 本课程是工科化工与制药类安全生产监测监控、石油化工技术、光伏材料制备技术专 业的专 业基础课程，为保证现代工业生产过程的平稳运行起着不可替代的作用。本课程在教 学内容方面着重基本知识、基本理论和基本设计方法的讲解；在培养实践能力方面着重设 计构思和基本设计技能的基本训练，使学生掌握化工生产中各类仪表的用途和工作原理， 掌握化工自动化的基础知识，并可以独立设计简单的自动化控制系统的能力。 三、课程学习目标
1．学习自动化及化工仪表知识，掌握化工四大参数的测量方法与常见的测量仪表， 其常用的结构、特性等基本知识，具有选用化工行业中适合的仪表的能力。 2．通过自动控制系统的学习，了解构成自动控制系统的各个基本环节，能够在生产 实践中根据生产工艺及自动控制两个方面的要求，为自动控制系统的设计提供合理的、准 确的工艺条件及数据。 3．了解化工仪表、化工自动化的前沿和新发展动向，了解计算机控制系统的组成、 特点，集散控制系统的特点、组成，具有了解常见系统的能力。 4．培养学生树立正确的设计思想，了解自动控制系统设计过程中国家有关的经济、 环境、法律、安全、健康等政策和制约因素。 5．培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型仪表的使用方法，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。 课程教学内容与学习目标矩阵 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 （一）绪论（二）化工检测仪表（三）自动控制系统的基 本概念（四）过程特性及其数学模型（五）自动控制仪表（六）执行器（七）简单控 制系统（八）复杂控制系统课程内容目标1 ● ● ● ● ● 目标2 ● ● ● ● ● ● ● 目标3 ● ● ● ● 目标4 ● ● ● ● 目标5 ● ● ● ● ● ● 9 10 （九）计算机控制系统（十）典型化工单元的控制方案● ● ● ● ● ● 四、课程教学内容及教学要求 （一）绪论 1．教学内容 化工自动化的概念；化工自动化的特点；化工仪表作用、分类及化工仪表的发展。2．重点、难点无。 3．教学要求 了解本课程研究的对象、内容，学习的意义及目的，化工仪表及自动化的发展及课程 的主要内容。 （二）化工检测仪表 1．教学内容 过程测量的基本概念和误差基本知识；压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的 测量原理、方法及应用；新型传感器的介绍。 2．重点、难点
化工仪表及自动化 一：填空题 1、过程控制系统是由_ 控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度 __、_液位_等控 制系统。 3、描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。 4、仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0。02~0。1MPa ;电动型标准信号范围是4~20mA 。 5、常用的标准节流件有孔板和喷嘴。 6、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。 7、按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差 及疏忽误差。 8．常用的热电阻材料是铜、铂,分度号是_Cu50、Cu100_、Pt50、Pt100 _,线性好的是__铜_热电阻，它适于测量__低___温度。 9、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为__定值控制系统__、_随动控制系统_____、__程序控制系统_等控制系统. 10、温度是表征物体及系统冷热程度的物理量。 11、常用的复杂控制系统有＿＿分程控制＿、串级控制＿和＿比值控制＿＿. 12、液位控制一般采用＿比例＿＿调节规律，温度控制一般采用＿比例积分微 分调节规律。 二：判断题 1．标准孔板是一块具有圆形开孔，并与管道同心，其直角入口边缘非常锐利的薄板。（√） 2．克服余差的办法是在比例控制的基础上加上微分控制作用。(） 3．在自动调节系统中给定值是指生产中要求保持的工艺指标.（√）
4．差压变送器的量值为0—10Kpa，经迁移后的测量范围为5-15Kpa，则迁移量为100％。（) 5．用标准节流装置测量流量时,流体必经充满圆管的节流装置.（√） 6．一台地衡,其测量误差为+0.5%，在使用时，会多给用户产品.（) 7．当比例带越小时，调节系统越容易稳定。（√) 8．用标准节流装置测量流量，当雷诺数较小时,流量系数а值的变化较小。（) 9．涡街流量计的标定系数,当流体压力温度，密度及成分发生变化时，需重新标定. （） 10．电磁流量计的变送器地线接在公用地线或上下水管道上也可以。（） 11．电磁流量计不能测量气体介质的流量。（√) 12．在危险场所和控制室之间设置安全栅，这样构成的系统叫做安全火花型防爆系统（√） 13、在差压变送器测量液位中，迁移的实质是同时改变仪表量程的上、下限，而不改变仪表的量程(√） 14、转子流量计的锥管必须垂直安装，不可倾斜。（√） 15、为使热电偶冷端保持恒定,常采用补偿导线将冷端延伸出来。要求补偿导线在任何温度范围内具有和所连接的热电偶相同的热电特性，其材料又是廉价的金属。（ ) 三:选择题： 1．用差压变送器测量液位的方法是利用B A、浮力压力 B、静压原理 C、电容原理 D、动压原理 2．涡街流量计为电流输出时，输出的电流与流量成C系 A、平方 B、开方 C、线性 D、非线性 3．聚合釜的温度控制具有较大的滞后性，为了保证控制效果良好，一般为选用C 制规律， A比例 B比例+积分 C比例+积分+微分 D比例+微分 4．当被测介质含有固体悬浮物时，且为电介质时，宜选用A流量计。
化工仪表及自动化 第一章自动控制系统基本概念 第一节化工自动化的主要内容 包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制 图中的实线改为虚线就是分别的盘后安装仪表5、字母代号
例如： 动态 1、2、
1、 期 1 2 3 示； 第三节描述对象特性的参数 一、放大系数KK在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比，越大， 表示对输出量的影响越大。 二、时间常数T时间常数越大，被控变量的变化也越慢，达到新的稳定值所需时间也越大 三、滞后时间1、传递滞后一般用τ 0表示；2、容量滞后用τ h 表示
第三章检测仪表与传感器 第一节概述 一、程与测量误差 绝对误差 相对误差 1、 2、 3、 4、 5、 一、 二、弹性式压力记测量范围为几百帕到数千兆帕 三、电气式压力计标准信号：直流电流4~20mA空气压力0.02~0.1MPa 1霍尔片式压力传感器从弹性元件的位移转换成霍尔电势2、应变片式压力传感器利用电阻应变原理3、压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应 四、压力计的选用及安装
1、仪表测量范围的确定测量稳定压力时最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；测量动 脉压力时最大工作压力不应超过测量上限的1/2；测量高压压力时最大工作压力不应超过测量上限值的3/5；被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3 2、仪表精度级的选取 第三节流量检测及仪表 一、 一、 1 3、 1 2、液位的检测 第五节温度的检测及仪表 一、温度检测方法：接触式测温仪表；非接触式测温仪表 二、热电偶温度计 1、插入第三种导线的问题只需保证引入线两端的温度相同即可，不影响原热电偶所产生的
答：主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。 答：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或者机器叫被控对象。 生产过程中所要保持恒定的变量，在自动控制系统中称为被控变量。 工艺上希翼保持的被控变量即给定值。 具体实现控制作用的变量叫做控制变量。 答：系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后，又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量， y 受到干扰的影响而升高时，惟独负反馈才干使反馈信号升高，经过比较到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值，这样就达到了控制的目的。 Tsp - 干扰 T 控制器执行器反应器 x e p q Z 温度测量变送 被控对象：反应器被控变量：反应温度控制变量：冷却水流量：干扰变量 A、B 的流量、温度。 当被控变量反应温度上升后，反馈信号升高，经过比较使控制器的偏差信号 e 降低。此时，控制器将发出信号而使控制阀的开度变大，加大冷却水流量，从而使被控变量下降到 S.P。所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。 当反应器的温度超过给定值时，温度控制器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。这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。 系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。 非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程。 答：自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或者频率。 影响因素有被控对象的额性质，自动化装置的选择和调整。
化工仪表及自动化 考试复习资料 金刚葫芦娃
注意啦啦啦----任课教师为试题出题人。工大著名的某某某教授。 适合专业：应化，工艺，生命。 化工仪表及自动化考试综述： 考试题型有：填空题，选择题，计算题，分析综述题。 填空题为每章中的重要语句，在此资料中指出，黑体标出。 选择题为一些重要的知识点以及一些干扰项。资料中有指出。 计算题类型为课本第15页例题，第35页例题，不会出原题，但类型大致如此！ 分析综述题类型为课本第169页例题13和14题，控制器的正反作用，及方框图内容。备注：由于SB教务处的SB临时决定，将六门专业课压缩至四天考完，没有充足时间做资料，但本资料已覆盖考试题90%的内容。资料内容全为老师讲的考试重点，给的范围，希望能帮助同学们顺利通过考试。 第一章自动控制系统基本概念 1 为了实现化工生产自动化，一般要包括自动检测自动保护自动操作和自动控制等方面的内容。 自动控制系统是自动化生产中的核心部分分。 2自动控制系统的基本组成： 测量元件与变送器 自动化装置自动控制器 组成执行器 被控对象 3自动控制系统的表示形式：
方块图中，x 指设定值；z 指输出信号；e指偏差信号；p 指发出信号；q指出料流量信号；y 指被控变量；f 指扰动作用。当x取正值，z取负值，e= x- z，负反馈；x 取正值，z取正值，e= x+ z，正反馈。 4系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫反馈。能够使原来的信号减弱的信号叫负反馈，使原来的信号加强的反馈信号叫正反馈。 开环系统：自动机在操作时，一旦开机，就只能是按照预先规定好的程序周而复始地运转。这时被控变量如果发生了变化，自动机不会自动地根据被控变量的实际工况来改变自己的操作。 闭环系统：有针对性地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。 5自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。 6管道及仪表流程图（PID）：是自控设计的文字代号，图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图，是控制系统设计，施工中采用的一种图示形式。在工艺流程图基础上，按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等。 7图形符号：见课本第9页。 8字母代号：C：控制(调节) F：流量 I：指示 L：物位 P：压力或真空 Q：积分累积 R：记录打印 T:温度或传送
《化工仪表及自动化》复习资料 第一章 1.变差与误差 变差：是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对某一参数值进行正反行程（即被测 参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，仪表正、反行程指示值之间存在的差值。检测仪表的恒定度常用变差。 %100⨯-= 标尺下限值标尺上限值最大绝对差值变差 注意：仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修。 误差 （1）测量误差：由仪表读得的被测值 (测量值)与被测参数的真实值之间的差距。 测量误差按其产生原因的不同,可以分为三类：系统误差、疏忽误差、偶然误差。 测量误差通常有两种表示方法： 绝对误差： （xI ：仪表指示值, xt ：被测量的真值）。 由于真值无法得到 （ x ：被校表的读数值，x0 ：标准表 的读数值）。 相对误差： (2)测量仪表的准确度（精确度） 两大影响因素:绝对误差和仪表的标尺范围 仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax 。 (3)相对百分误差δ (4)允许误差 仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。 2.准确度等级 仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。 准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。 目前我国生产的仪表常用的准确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5， 1.0，1.5， 2.5，4.0等。 工业现场用的测量仪表，其准确度大多在0.5级以下。 标准表的准确度等级要求是0.5级以上的。 3.灵敏度与灵敏限 仪表的灵敏度：是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的t I x x -=∆ 0x x -=∆ t t I x x x x x x x --=∆=Λ或000%100max ⨯-∆=标尺下限值 标尺上限值δ %100⨯-±=标尺下限值标尺上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ