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一、单选题 (84 分)1、工程上所用的压力指示值多为表压,即 ( 。
)A、绝对压力-大气压B、大气压-绝对压力C、大气压+绝对压力D、绝对压力-负压正确答案： A2、描述简单对象特性的参数分别有放大系数、 ( 和)滞后时间。
A、上升时间B、时间常数C、容量滞后D、峰值时间正确答案：B3、气动仪表的信号传输,国际上统一使用 ( )KPa的摹拟气压信号。
A、20 ~ 100B、20 ~ 140C、60 ~ 100D、60 ~ 140正确答案：A4、DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是( 。
)A、0 ~ 10VB、4 ~ 20mAC、0 ~ 24VD、1 ~ 5mA正确答案：B5、差压式流量计通过检测流体流过节流装置先后的差压从而获得流体的体积流量,体积流量大小与其差压的 ( 成)比例关系。
A、一次方B、二次方C、三次方D、平方根正确答案：D6、当被测压力低于大气压力时,普通用( 表)示,即大气压力与绝对压力之差。
A、表压B、正压C、真空度D、差压正确答案：C7、热电偶的冷端采用 ( 延)伸到控制室中以进行冷端补偿。
A、补偿电偶B、补偿电阻C、补偿导线D、补偿电容正确答案：C8、对于比例积分微分(PID)控制来说,积分时间越大则积分作用越( 。
) A、强B、没有变化C、弱D、稳正确答案：C9、单纯的比例作用存在余差,加入( 可)以消除余差。
A、差分作用B、微分作用C、超前作用D、积分作用正确答案：D10、对于比例积分微分(PID)控制来说,比例度越大则比例作用越( 。
) A、强B、弱C、没有变化D、稳正确答案：B11、设计和使用选择性控制系统要注意防止 ( 现)象的发生。
A、微分先行B、积分饱和C、微分饱和D 、积分先行正确答案：B12、单纯的比例作用存在余差,而加入( 可)以起到超“前控制”的效果。
A、微分作用B、差分作用C、超驰作用D、积分作用正确答案：A13、离心式压缩机的防喘振控制方案有固定极限流量法和 ( 。
《化工仪表与自动化》课程测试试题一一、????填空题（36分）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、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__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__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___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。
5、?选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__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_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。
7．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。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_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_开放器___补偿。
9．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4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。
二、综合题（54分）1、（10分）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。
答：在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。
如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。
?2、（14分）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？答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。
化工仪表及自动化复习练习题（含答案）1。
电路一般由_____、_____及中间环节三部分组成.(电源；负载)2.在一段电路中，流过电路的电流与电路两端的电压成_____，与该段电路的电阻成_____。
(正比；反比)3。
晶体二极管的主要特性是_____导电性。
(单向）4。
从晶体三极管三个区引出的三个极分别是______极、______极和______极.(基;发射；集电)5。
仪表的测量范围是从测量_____值到测量_____值;量程是测量上限与测量下限值之_____。
（下限；上限；差）6。
按能源来分,仪表可分为_____仪表、_____仪表和_____仪表.(气动；电动；液动)7。
按被测参数来分,仪表可分为_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表和成分_____仪表。
（压力；流量；温度;物位;分析)8。
玻璃液体温度计是由__________、________和刻度标尺三部分组成.(玻璃温包;毛细管）9.电阻箱可以看作是一个具有__________的标准电阻.（可变电阻值）10。
测量一个电路的电流,电流表必须和这个电路_____,且电流表的内阻抗要尽量_____。
(串联;小）11。
兆欧表又称作_____、_____和___________.（摇表；高阻表；绝缘电阻测试器）12.U型压力表必须_____安装。
（垂直）13.玻璃管水位计是利用_______的原理制成的。
（连通器）14。
整流电路的作用是将_______变成____________。
(交流电；脉动直流电）15。
温度测量仪表可分为_______测温仪表和__________测温仪表两大类.(接触式；非接触式）16。
自动化仪表具有__________、___________、__________、__________功能.（自动检测;自动信号联锁;自动操纵；自动调节)17。
直流单臂电桥又称________电桥.(惠斯登)18。
第1套题号:1 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:单闭环比值控制系统中，当主流量变化时，副流量比值控制系统相当于（）A、随动控制B、定值控制C、程序控制D、均匀控制E、预测控制·标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:2 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:一台测温仪表，其测温范围为0～300 摄氏度，已知其最大绝对误差为±2摄氏度，则其精度等级为（）A、B、C、、D、E、标准答案:B学员答案:B本题得分:5题号:3 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:分程控制中，阀A和阀B的信号分段由（）完成`A、控制器B、阀门定位器C、电－气转换器D、变送器E、比较器标准答案:B学员答案:B本题得分:5/题号:4 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:电子电位差计的输入信号可以是（）A、电阻B、电压C、电流D、位移E、应变标准答案:BC—学员答案:BC本题得分:5题号:5 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:控制系统方框图中与对象相连的信号有（）A、给定值B、被控参数C、干扰D、测量值[E、控制参数标准答案:BCE学员答案:BCE本题得分:5题号:6 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:被控参数的选择应遵循的原则有（）A、能代表工艺操作指标或反映工艺操作状态-B、可测并有足够大的灵敏度C、独立可调D、尽量采用直接指标E、必须采用工程单位标准答案:ABCD学员答案:ABCD本题得分:5题号:7 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5《内容:下列流量检测方法中属于速度法的是（）A、节流式流量计B、椭圆齿轮流量计C、电磁流量计D、超声波流量计算E、转子流量计标准答案:ACDE学员答案:ACE·本题得分:0题号:8 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:现场总线控制系统具有（）特性A、系统的升级特性B、互操作与互用性C、现场设备的智能化D、系统结构的高度分散性E、对现场环境的适应性|标准答案:ABCDE学员答案:ABCDE本题得分:5题号:9 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:比值控制系统一般有（）A、开环比值B、单闭环比值—C、三闭环比值D、变比值E、双闭环比值标准答案:ABDE学员答案:BDE本题得分:0题号:10 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:~关于物位检测，以下说法正确的有（）A、射线式物位计属于非接触式B、差压式液位计不受介质密度的影响C、电容式物位计可以检测界面D、超声波物位计不受介质温度的影响E、选择物位检测仪表时，可以不考虑介质特性标准答案:AC学员答案:ABC本题得分:0】题号:11 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:关于前馈控制，下列说法正确的有（）A、是开环控制B、按照偏差大小调节C、有动态和静态前馈D、一种前馈只能克服一种干扰E、无余差;标准答案:ACD学员答案:ACDE本题得分:0题号:12 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:控制阀的理想流量特性有（）A、S型B、直线型C、等百分比"D、X型E、快开型标准答案:BCE学员答案:BCE本题得分:5题号:13 题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5内容:自动控制系统常用参数整定法有（）—A、衰减曲线法B、临界比例度法C、经验试凑法D、频率特性法E、根轨迹法标准答案:ABC学员答案:ABC本题得分:5）题号:14 题型:是非题本题分数:5内容:电气式压力检测仪表中敏感元件的作用是把压力转换为各种形式的电量。
《化工仪表及自动化》练习题及参考答案一、填空题1.阀门直线理想流量特性的方程为（）2.某微分控制器控制规律为t D e p 39-=∆，已知阶跃干扰值为3，其微分时间为（）3. 如图所示过渡过程，其超调量为（）4.差压式流量计的流量方程为（）5. 如图所示过渡过程，其衰减比为（）6.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其放大系数为（）7.转子式流量计的流量方程为（）8.热电偶温度计工作时，热端温度为t ，冷端温度为t0，该热电偶回路的热电势为（）9.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其时间常数为（）10.热电阻温度计测温热电阻变化值与温度变化值的关系方程式为（）二、简答及论述题1.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.2.用单法兰电动差压变送器来测量敞口罐中硫酸的密度，利用溢流来保持罐内液位H 恒为1m 。
如下图。
已知差压变送器的输出信号为0～10mA ，硫酸的最小和最大密度分别为1.32g/cm3和1.82g/cm3。
（1）计算差压变送器的测量范围；（2）如加迁移装置，请计算迁移量；（3）如不加迁移装置，可在负压侧加装水恒压器（图中虚线），以抵消正压室附加压力的影响，计算出水恒压器所需高度h 。
3.如图：用差压变送器测量密闭容器的液位，已知，ρ1=850kg/m3ρ2=1000kg/m3 h1=0.5m h2=2m h3=1.4m 求液位变送器的测量范围，判断迁移方向，计算迁移值。
4.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.参考答案一、填空题1.Q/Qmax=1/R+(1-1/R)l/L2. 1.53. 304. ΔP5. 3:1或者5:16. a/c7. ΔP8. E=e(t)-e(to)9. a/b 10. ΔR t =αR 0Δt二、简答及论述题1.(1)LD 00000OR 00003LD NOT 00001OR NOT 00004AND LDAND 00002OUT 01000(2)LD 00000LD 00002OR 00005LD 00003OR NOT 00006AND LDOR LDAND 00001OUT 010002. 1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax 来计算差压变送器的测量范围。
化工仪表及自动化习题（2014）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（中心环节）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：①非周期衰减过程；②衰减振荡过程；③等幅振动过程；④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、抛物线流量特性、对数流量特性、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参量模型和非参量模型两大类。
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、文丘里管等。
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.为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、自动控制和自动操纵等方面的内容。
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、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、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。
化⼯仪表与⾃动化复习题及答案《化⼯仪表与⾃动化》课程测试试题⼀⼀、填空题（36分）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、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__物料_和_能量_物料平衡关系，⽤__机理建模__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___越⼩____;⼲扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越好____;⼲扰通道的纯滞后对调节质量_⽆影响_。
5、选择控制⽅案时，总是⼒图使调节通道的放⼤倍数（增益）⼤于__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_减⼩调节器的放⼤倍数_,才能使稳定性不变。
7．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。
8．串级调节系统,⼀般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选⽤__P _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_开⽅器___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4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。
⼆、综合题（54分）1、（10分）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。
答：在控制系统中，执⾏器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作⼈员的安全。
如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执⾏器应选择⽓开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。
2、（14分）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答：①因为各种显⽰仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。
化工仪表及自动化习题（2014）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(中心环节）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:①非周期衰减过程；②衰减振荡过程;③等幅振动过程；④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、抛物线流量特性、对数流量特性、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参量模型和非参量模型两大类。
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、文丘里管等.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.为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、自动控制和自动操纵等方面的内容。
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、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、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。
《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：试题：一．填空（每空1分）1．工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即之差。
2．差压式液位计在使用中会出现、和三种零点迁移问题。
3．差压式流量计通常由、以及组成。
4．温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。
5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、、、和振荡周期（或频率）等。
6．描述简单对象特性的参数分别有、和。
7．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
8．前馈控制的主要形式有和两种。
9．衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。
10．对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越大则积分作用越；微分时间越大，则微分作用越。
11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为和两类。
12．测量仪表的量程是指与之差。
13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为、两类。
14．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
15．按照测量原理的不同，压力检测仪表可以分为、、、等。
16．用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。
17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用的模拟气压信号；DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。
18．化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。
19．选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。
20、常见的传热设备有、、等。
21．两种常用的均匀控制方案包括、。
22．速度式流量计中，应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计，根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的（平方/平方根）成比例关系。
《化工自动化及仪表》课程习题集一、单选题1.利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、记录或指示的，称为( )。
A．检测系统B．自动检测系统C．自动问答系统D．自动化系统2.测量元件安装位置不当，会产生纯滞后。
它的存在将引起过渡时间( )。
A 减少B 延长C变化 D 不一定3.在化工行业通常应用的流程图有很多种,下列（）不属于其使用的流程图。
A 工艺流程图B能量流程图C工艺管道及控制流程图 D 现金流量图4.一阶环节的放大系数K是个（）参数。
A 静态B输出C 输入D动态5.方框间用带有( ）的线段表示相互间的关系及检测控制信号的流向。
A 箭头B液相C汽相 D 直线6.影响被控变量波动的外来因素，在自动控制中称为( )。
A控制器C对象B操纵变量D干扰作用7.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做( )。
A主变量B被控对象或对象C外来干扰D操纵变量8.在化工工艺生产中要求被控变量的给定值不变，就需要采用( )。
A定值控制系统B自动跟踪系统C均匀控制系统D程序控制系统9.在化工生产中以下( )过渡过程是在生产上所不允许的。
A发散振荡过程B等幅振荡过程C非周期衰减过程D衰减振荡过程10.滞后时间是反映对象（）特性的重要参数。
A 动态B 时间C 静态D 滞后11.仪表的灵敏度和灵敏限（）。
A 相同B 大小一样C 等价D 不相同12.工业上（）不是常用的热电偶。
A 双铂铑热电偶B镍铬—镍铝C镍铬—铜镍 D 镍铁—康铜13.减小随机误差常用的方法是（）。
A空白实验B对照实验C多次平行实验D校准仪器14.测试仪表数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量，指的是仪表的（）。
A分辨率B灵敏限C线性度D干扰作用15.化工上的流量大小指的是（）。
A体积流量 B 对象流量C瞬时流量 D 平均流量16.二次仪表指的是（）。
A 模拟仪表B 数字仪表C 一次仪表D 显示仪表17.虚拟显示仪表属于（）。
第一章5.什么是管道及仪表流程图？答：管道及仪表流程图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、施工中的一种图示形式。
7.试分别说明PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
答：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。
14.图1-10所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高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情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的？答：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。
15.按给定值形式不同，自动控制系统可分哪几类？答：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
21.某化学反应器工艺规定操作温度为（900±10）℃。
考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。
现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰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品质指标：最大偏差、超调量、衰减比、余差、振荡周期和过渡时间（被控1%（即9001%）=9℃）的时间），并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？解:最大偏差A=950-900=50（℃）；超调量B=950-908=42（℃）；由于B’=918-908=10（℃），所以，衰减比n=B’:B=42:10=4.2；余差C=908-900=8℃；振荡周期T=45-9=36(min)；过渡时间t s=47min。
因为A=50℃<80℃，C=8℃<10℃，所以，该控制系统能满足题中所给的工艺要求。
22.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、操纵变量和可能存在的干扰是什么？现因生产需要，要求出口物料温度从80℃提高到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品质指标：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下图所示。
其中：被控对象是蒸汽加热器；被控变量是出口物料温度；操纵变量是蒸汽流量。
可能存在的干扰主要有：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。
该系统的过渡过程品质指标：最大偏差A=81.5-81=0.5（℃）；由于B=81.5-80.7=0.8（℃），B=80.9-80.7=0.2（℃），所以，衰减比n=B:B’=0.8:0.2=4；余差C=80.7-81= -0.3（℃）。
第二章1.什么是对象特性？为什么要研究对象特性？答：对象特性指对象输入量与输出量之间的关系。
各种对象千差万别，有的操作很稳定，操作很容易；有的稍不小心可能就会超越正常工艺条件，甚至造成事故。
有经验的操作人员需要很熟悉这些对象，才能使生产操作得心应手；设计自动化装置时，也必须深入了解对象的特性，了解它的内在规律，才能根据工艺对控制质量的要求，设计合理的控制系统，选择合适的被控变量和操纵变量，选用合适的测量元件及控制器。
在控制系统投入运行时，也要根据对象特性选择合适的控制器参数，使系统正常地运行。
4.建立对象的数学模型有哪两类主要方法？答：机理建模法、实验建模法。
9.为什么放大系数K 是对象的静态特性？而时间常数T 和滞后时间τ 是对象的动态特性？ 答：放大系数K 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，即输入的变化量输出的变化量=K10.对象的纯滞后和容量滞后各是什么原因造成的？对控制过程有什么影响？ 答：对象的纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。
在控制通道如果存在纯滞后，会使控制作用不及时，造成被控变量的最大偏差增加，控制质量下降，稳定性降低。
在扰动通道，如果存在纯滞后，相当于将扰动推迟一段时间才进入系统，并不影响控制系统的控制品质。
对象的容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。
容量滞后增加，会使对象的时间常数T 增加。
在控制通道，T 大，会使控制作用对被控变量的影响来得慢，系统稳定性降低。
T 小，会使控制作用对被控变量的影响来得快，系统的控制质量有所提高，但时间常数不能太大或太小，且各环节的时间常数要适当匹配，否则都会影响控制质量。
在扰动通道，如果容量滞后增加，扰动作用对被控变量的影响比较平稳，一般是有利于控制的。
11.已知一个对象特性是具有纯滞后的一阶特性，已知一个对象为具有纯滞后的一阶特性，其时间常数为5，放大系数为10，纯滞后时间为2。
试写出描述该对象的微分方程。
解：该对象的微分方程式数学模型为)(10)2(d )2(5t x t y tt dy =+++ 式中y 表示输出变量，x 表示输入变量。
13.已知一个简单的水槽，其横截面为0.5M 2水槽中的液体正位移泵抽出，即流出流量是恒定的。
如果在稳定情况下，输入的流量突然在原来基础上增加了0.1m 3/h ，试画出水槽液位Δh 的变化曲线。
解： t t dt A Q dt Q A h 2.05.01.0111====∆⎰⎰14．为了测定某重油预热炉的对象特性，在某瞬间（假定为t0=0）突然将燃料气量从2.5t/h 增加到3. 0t/h.重油出口温度记录仪得到的阶跃反应曲线如图2-25 所示。
假定该对象为一阶 对象，试写出描述该重油预热炉特性的微分方程式（分别以温度变化量与燃料量变化量为输 人量与输出量)，并写出燃料量变化量为0.5t/h 时温度变化量的函数表达式。
第三章5.某一标尺为0~1000oC 的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：（1）求出该温度计的最大绝对误差值； （2） 确定该温度计的精度等级。
标准表读数/oC 0 200 400 600 700 800 900 1000oC 被校表读数/oC 0 201 402 6047068059031001oC解：（1）最大绝对误差（2）允许误差6.如果有一台压力表，其测量范围为0~10MPa ，经校验得出下列数据：(2)问该压力表是否符合1．0级精度?（2）仪表误差：%5.0%10010005.0±=⨯±=δ；但是，由于仪表变差为1.2%>1.0%，所以该压力表不符合1.0级精度。
20.某压力表的测量范围为0～1MPa ，精度等级为1.0级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5MPa 时，标准压力计上读数为0.508MPa ，试问被校压力表在这一点是否符合1级精度，为什么?解 压力表允许的最大绝对误差为∆max =1.0MPa ´1.0%=0.01MPa在校验点0.5MPa 处，绝对误差为∆=0.5-0.508=-0.008(MPa)该校验点的测量误差为%57.1%100508.0008.0-=⨯-=δ故该校验点不符合1.0级精度。
22.如果某反应器最大压力为0.8MPa ，允许最大绝对误差为0.01MPa 。
现用一台测量范围为C ︒=-=∆6700706max %6.0%100010006%100max ±=⨯-︒±=⨯∆±=C满量程允δ0~1.6MPa ，精度为l.0级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求?若采用一台测量范围为0~1.0MPa ，精度为1.0级的压力表，问能符合误差要求吗?试说明其理由。
解 用0~1.6MPa 、精度为l.0级的压力表来进行测量的基本误差∆max =1.6MPa ´1.0%=0.016MPa>0.01MPa(允许值)该表不符合工艺上的误差要求。
用0~1.0MPa 、精度为l.0级的压力表来进行测量的基本误差∆max =1.0MPa ´1.0%=0.01MPa>0.01MPa(允许值)该表符合工艺上的误差要求。
24.某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa ，要求误差不超过0.4MPa ，试选用一台就地指示的压力表(给出型号、测量范围、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 ，则)(3.231435MPa p ≈⨯≥根据压力表量程系列（附表1），可选YX-150型、测量范围为0~25MPa 的电接点压力表。
根据测量误差要求，所选压力表的最大允许误差应满足%6.1%100254.0max =⨯≤δ要求，故可选精度等级为1.5级的压力表。
38.用水刻度的转子流量计，测量范围为0～10L/min ，转子用密度为7920kg ／m 3的不锈钢制成，若用来测量密度为0.831kg ／L 苯的流量，问测量范围为多少?若这时转子材料改为由密度为2750kg ／m 3的铝制成，问这时用来测量水的流量及苯的流量，其测量范围各为多少?解 由题知ρt =7920kg ／m 3，ρf =0.831kg ／L=831kg ／m 3，ρW =1000／m 3，Q 0=10 L/min测苯的流量的修正系数为()()9.01000)8317920(831)10007920(≈⨯-⨯-=--=wf tfw t Q K ρρρρρρQ r =Q 0/K Q =10/0.9≈11.1(L/min)所以，苯的流量测量范围为0～11.1L/min 。
当转子材料改为铝时，ρr =2750kg ／m 3，此时测水的流量的修正系数为()()210002750)10007920(≈--=--=w r w t rQ K ρρρρQ r0=Q 0/K rQ =10/2=5(L/min)所以，此时测水的流量的测量范围为0～5L/min测苯的流量的修正系数为()()87.01000)8312750(831)10002750(=⨯-⨯-=--=wf rfw r fQ K ρρρρρρQ r f =Q r0/K f Q =5/0.87=5.75（L/min ）所以，此时测苯的流量的测量范围为0～5.75L/min 。
52.测量高温液体测量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况)时，经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测量液位时，要不要迁移?如要迁移，迁移量应如何考虑?题3-19图高温液体的液位测量解：差压液位计正压室压力p1=ρgh1+ ρgH+p0负压室压力p2=ρgh2+ p0正、负压室的压差∆p=p1-p2= ρgH-(h2-h1) ρgH=0时，∆p= -(h2-h1) ρg。
