测量仪表及自动化综合复习资料

测量仪表及自动化答案一、引言测量仪表及自动化技术是现代工业生产中不可或缺的重要组成部分。

通过测量仪表和自动化系统，可以实现对各种物理量的准确测量和控制，从而提高生产效率、降低成本、提升产品质量。

本文将详细介绍测量仪表及自动化技术的基本概念、原理和应用。

二、测量仪表的基本概念和分类1. 测量仪表的定义和作用测量仪表是用来测量和检测各种物理量的设备，通过对被测量物理量的准确测量，可以获得相关数据并进行分析和判断。

测量仪表在工业生产、科学研究、环境监测等领域起着至关重要的作用。

2. 测量仪表的分类根据被测量物理量的不同，测量仪表可以分为以下几类：- 电量测量仪表：用于测量电流、电压、电阻、功率等电学量。

- 温度测量仪表：用于测量温度，如温度计、热电偶、红外测温仪等。

- 压力测量仪表：用于测量液体、气体或蒸汽的压力，如压力传感器、压力表等。

- 流量测量仪表：用于测量液体或气体的流量，如流量计、涡街流量计等。

- 液位测量仪表：用于测量液体的液位，如液位计、浮子开关等。

- 分析仪表：用于对物质进行化学成分和性质的分析，如光谱仪、气相色谱仪等。

三、自动化技术的基本原理和应用1. 自动化技术的定义和特点自动化技术是利用计算机、传感器、执行器等设备对生产过程进行控制和管理的技术。

它具有高效、精确、可靠、灵活等特点，可以大大提高生产效率和产品质量。

2. 自动化技术的基本原理自动化技术的基本原理包括以下几个方面：- 传感器技术：通过传感器对被测量物理量进行感知和采集，如温度传感器、压力传感器等。

- 控制系统：利用计算机和控制器对传感器采集到的数据进行处理和分析，然后通过执行器对生产过程进行控制和调节。

- 通信技术：通过网络通信技术将传感器、控制器和执行器连接起来，实现数据的传输和共享。

3. 自动化技术的应用领域自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、环境监测等领域。

例如，在工业生产中，自动化技术可以实现生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量；在交通运输领域，自动化技术可以实现交通信号灯的自动控制，提高交通流量和安全性；在能源管理中，自动化技术可以实现对能源的智能监测和调控，提高能源利用效率。

《自动化仪表复习资料》第一章：1、自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？答：①指对工艺参数进行测量的检测仪表，根据测量值对给定的偏差按一定的规律发出调节命令的调节仪表，以及根据调节仪的命令对进行生产装置的物料或能量进行控制的执行器。

②按照自动调节系统中各组成部分的功能和现场使用要求分成若干个独立的单元，各单元之间用标准信号进行联系，在使用时，按一定的要求将各单元组合起来。

2、DDZ—II型与DDZ—III 型仪表的电压、电流信号传输标准时什么？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：①DDZ—II型：电压：1~5V DC 电流：0~10mA DC；DDZ—III 型：电压：1~5V DC 电流：4~20mA DC。

②好处: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。

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础结构，说明其必要的组成部分。

答：①将供电的电源线与信号的传输线合并起来。

②优点：节省连接电缆，有利于安全防爆和抗干扰。

③基本结构：组成部分：电位放大器、晶体管、电阻、电源。

4、什么是仪表的精度?一台量程为-100~+100℃、精度为0.5级的测量仪表，在量程范围内的最大误差为多少？答：①精度：用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量的。

②由0.5％= 最大误差/（100+100）可得，最大误差为1℃.5、自动化仪表在控制系统中起什么作用？答：自动化仪表是过程控制系统不可缺少的重要组成部分，是控制系统的灵魂。

6、自动化仪表控制系统的结构是怎样的？各单元主要起什么作用？答：①被检→检测单元→変送单元—→显示单元→操作对象←执行单元←调节单元↙②被检对象：控制系统的核心。

检测单元：控制系统实现控制调节作用的基础，完成对所有被控变量的直接测量和某些参数的间接测量。

変送单元：完成对被测变量信号的转换和传输。

《测量仪表及自动化》综合复习资料一、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则..2、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法..3、简述差压式流量计工作原理及其特点..4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成..5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成..6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点..7、简述变送器的含义以及两线制连接原理..8、什么是系统过渡过程有哪几种常见的过渡过程形式9、什么是调节规律简述常用的调节规律类型..10、简述电容式压力变送器的工作原理..1 1、如何评价系统过渡过程二、单项选择1、采用差压式液位计测量液位; 其差压变送器的零点a. 需要进行正迁移b. 需要进行负迁移c. 视安装情况而定2、比例度越小;余差就越a、越大b、越小c、不变3、测量高粘度、高温、压力较低设备中的液位;应选用下列哪种液位计a、浮筒式液位计b、浮球式液位计c、核辐射液位计4、校对0--1.6MPa;1.5级的工业压力表示时;应使用标准压力表a、0—1.6MPa;0.5级b、0—2.5MPa;0.35级c、0—4.0MPa;0.25级5、在管道上安装孔板时;如果将方向装反了会造成：a、差压计倒指示b、对差压计指示无影响c、差压计指示变大d、差压计指示变小6、某设备内的温度为 1000℃ ;要求测量误差小于或等于 5℃;应选下列哪一支温度计a、0～2500 ℃ 0.2 级b、0～1000 ℃ 0.2 级c、0～1600 ℃ 0.5 级7、仪表的变差不能超出仪表的a、相对误差b、引用误差c、允许误差8、下列哪种流量计与被测介质的密度无关a、差压式流量计b、涡街流量计c、转子流量计9、扭力管浮筒液面计的浮筒脱落;则仪表指示 ..a、最大b、最小c、不定10、与热电偶配用的自动电位差计;当输入端短路时;应显示a、下限值b、环境温度室温c、上限值三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差 ..2、常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等..3、气动仪表的统一信号范围是0.02—0.1MPa ；电动智能仪表的统一信号范围是4—20mA ..4、测量仪表的绝对误差是仪表测量值与真值之差..校验仪表时;所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小1/3 倍的标准表给出..5、在三种标准节流元件中压力损失最小的是 ..6、常用调节器调节规律有、、和四种..7、显示仪表按显示方式分有、、三种8、差压式流量计是在流通面积的情况下;测量不同流量时的不同来测流量..9、电磁流量计利用来测流量..10、物位概念有、、三种..11、浮球式液位计是一种液位计..12、双金属温度计是利用的原理来测温度；热电阻温度计是利用来测温度..13、热电偶是利用来测温度的;它所产生的热电势有和 ..14、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为 ;下支路电流为 ..15、热电偶温度计中的连接导线采用；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响;通常采用普通导线连接..16、差压式流量计是利用方法测量流量..17、测量仪表一般有和两种结构形式..18、弹簧式压力表由、、和四部分组成..19、差压式流量计是利用方法测量流量;而转子前后的保持不变..20、系统负反馈的作用 ..21、比例度越大;则比例调节作用越 ; 余差就越 ..22、串级调节系统中主调节器的输出作为副调节器的给定;因此副调节器的给定方式应设置为方式..23、比值调节系统的实现方案有、、等..四、计算与分析题1、某测量范围0～1.6Mpa的压力表;校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大;为0.018Mpa..试计算并判断该表是否符合精度1.5级的要求2、有一个变化范围为320——360kPa的压力;如果用A、B两台压力变送器进行测量;那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些压力变送器A：1级;0——600kPa..压力变送器B：1级;250——500kPa..3、现有一个加热炉被加热物料入口温度210℃;出口温度350℃;要求出口温度波动幅度不能超过±2℃;燃料采用渣油;来料压力较为平稳;现有如下要求：1、需要进行温度控制系统设计;要求画出你所设计的系统控制流程图和系统方框图..2、分析控制系统调节阀和调节器的正反作用;要求有分析过程..3、试选择调节器的调节规律;并说明理由..4、现有第一个工艺设备底部粘度较高的物料经离心泵抽出输送至第二个工艺设备进行进一步加工处理;第一个设备的底部液位需要保持稳定;并确保不会被抽空;第二个设备的进料流量又要求尽可能稳定;请问：1、如何设计控制系统才能实现上述控制要求;结合工艺设备及流程画出控制系统方框图2、系统被调参数和调节参数分别是什么3、分析控制系统调节阀和调节器的正反作用;要求有分析过程..4、试选择调节器的调节规律并说明原因;说明调节器参数设置原则..5、测量范围0～250℃的温度计;校验时某点上的绝对误差为2.5℃;变回差为4℃; 其它各点均小于此值;问此表的实际精度应是多少若原精度为1.0级;现在该仪表是否合格6、某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反;当电炉温度控制于800℃时;若热电偶接线盒处温度为50℃;仪表接线板处温度为40℃;问测量结果和实际相差多少已知：E800℃; 0=33.29mv E40℃; 0=1.61 mV E761℃; 0= 31.68 mVE841℃; 0=34. 9mv E50℃; 0=2.02 mV E741℃; 0=30.82 mV E742℃; 0=30.90mv7、一转子流量计用标准状态的水进行标定;量程范围为100~1000 l/h;转子材质为不锈钢密度为7.90g/cm3..现用来测量密度为0.791g/cm3的甲醇;问：体积流量密度校正系数K Q是多少流量计测甲醇的量程范围是多少8、一台精度等级为0.5级的测量仪表;量程为0~1000℃..在正常情况下进行校验;其最大绝对误差为6℃;求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格..9、用K型热电偶测温..已知回路热电势为15.000mV;冷端温度20℃;试求热端温度..下列分度表数据可供选用：E20=0.798mV;E347=14.167mV;E348=14.208;E385=15.763mV;E386=15.805mV..10、某装置溶剂再生塔液面采用沉筒液面计测量;量程800mm;被测介质重度1.1gf/ cm3;现场如何用水换算校检参考答案：一、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则..答：型号、量程、精度选择（1）量程i 压力平稳：P量=P测*1.5;量程靠级:0～1.0;1.6;2.5;4;6;10×10MPaii波动范围大P量=P测*２.０下限选取:测量值大于1/3的量程;否则测量误差太大（2）精度选择：已知误差;先选出量程;求出引用误差;靠精度等级往高精度靠（3）型号：考虑测量介质的腐蚀性、温度等因素2、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法..原因：热电偶冷端温度不稳定会影响热电偶测量精度;通过冷端温度处理;可以提高测量准确度..方法：补偿导线法、冰浴法、冷端温度修正法、补偿电桥法3、简述差压式流量计工作原理及其特点..差压式质量流量计是指利用差压式体积流量计结合密度计进行运算;最终得到质量流量..特点：利用现成的体积流量计就可以实现质量流量测量..4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成..采用弹簧管受压力变化而产生的不同变形位移来测量压力由弹簧管、拉杆扇形齿轮及中心齿轮、指针及表盘、游丝组成5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成..根据控制信号的大小;利用成比例的压缩空气压力作用于薄膜上而产生推力;调节调节机构的开度由气动执行机构、调节机构构成6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点..科氏力f c=2mwu;由角速度和流动速度的矢量运算决定作用方向;科氏力表达式说明;当物体在以角速度w转动的参照系中做直线运动时;物体收到的科氏力与物体质量有关;利用此原理来测量质量流量..直接测量质量流量、流量精度高、可以同时测量质量流量和密度、稳定可靠..7、简述变送器的含义以及两线制连接原理..变送器：传感器+变换+输出电路组成;实现将被测参数成比例转换成标准统一信号;并能有限距离远传的功能..两线制：工作条件：1、变送器正常工作电流I≤Iomin4mA2、在下列电压条件下;变送器能保持正常工作VT≤Emin－IomaxRLmax+r3、变送器的最小有效功率P< IominEmin－IominRLmax8、什么是系统过渡过程有哪几种常见的过渡过程形式自调系统在动态过程中;被调参数不断变化;它随时间变化的过程即自调系统的过渡过程;是系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程..以阶跃干扰为代表;系统在阶跃干扰作用下的过渡过程：1、非周期过程：非周期衰减、发散2、周期过程：衰减振荡、发散振荡、等幅震荡9、什么是调节规律简述常用的调节规律类型..MV =fDV决定调节器在被调参数被干扰作用影响之后的输出信号变化规律就是调节规律..常用调节规律有四种：P、PI、PD、PID..10、简述电容式压力变送器的工作原理..利用差动电容传感器将差压变化转换成电容量变化;进而转化成4~20毫安电流输出..两线制：工作条件：1、变送器正常工作电流I≤Iomin4mA2、在下列电压条件下;变送器能保持正常工作 VT≤Emin－IomaxRLmax+r3、变送器的最小有效功率P< IominEmin－IominRLmax1 1、如何评价系统过渡过程希望余差尽量小;最大偏差小一些;过渡时间短一些;衰减比要适当..二、单项选择1、c2、b3、b4、b5、d6、c7、c8、b9、a 10、b三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差 ..2、常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等..3、气动仪表的统一信号范围是0.02—0.1MPa ；电动智能仪表的统一信号范围是4—20mA ..4、测量仪表的绝对误差是仪表测量值与真值之差..校验仪表时;所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小1/3 倍的标准表给出..5、文丘里管6、P、PI、PD、PID7、模拟式、数字式、图像显示式8、差压式流量计是在流通面积不变的情况下;测量不同流量时的不同差压来测流量..9、电磁流量计利用电磁感应来测流量..10、物位概念有液位、界位、料位三种..11、浮球式液位计是一种恒浮力液位计..12、双金属温度计是利用热胀冷缩的原理来测温度；热电阻温度计是利用电阻随温度变化来测温度..13、热电偶是利用热电效应来测温度的;它所产生的热电势有温差电势和接触电势 ..14、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为 4mA ;下支路电流为 2mA ..15、热电偶温度计中的连接导线采用补偿导线；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响;通常采用三线制普通导线连接..16、差压式流量计是利用节流原理方法测量流量..17、开环、闭环；18、弹簧管、拉杆扇形齿轮中心齿轮、指针与表盘、游丝19、节流定面积变压差、压差20、稳定系统21、弱、大22、外给定23、开环比值、单闭环比值、双闭环比值四、计算与分析题1、q max ＝0.018／1.6×100％＝1.125％实际精度为: 1.125 < 1.5级合格2、A表：a=1.0% * 600KPa = ±6KPaB表：a=1.0% * 500-250KPa = ±2.5KPaB表的测量允许误差小于A表测量允许误差;且量程合适;所以B表测量的准确度高..3、1控制系统流程图：方框图：2为了保证在事故状态下加热炉的安全;调节阀应在事故状态下关闭;因此因选择气开阀;调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择;假设炉出口温度升高;应将阀门开度减少;气开阀要求调节器输出值减少;因此调节其应该选择反作用..3加热炉控制器的调节规律应选择PID或者PD调节规律;原因是加热炉控制系统具有较明显的滞后;加入微分调节可以改善调节质量..4、1应采用均匀调节系统;因为这种场合要求控制系统能够解决前后工序的供求矛盾;采用均匀调节系统可以照顾到前后设备的供求矛盾..2均匀调节系统通过对调节器参数的整定和设置来达到既能较稳定地控制液位又能兼顾抽出流量的下一设备的进料稳定性;可以将本均匀调节系统设置成简单控制系统;系统选择液位作为被调参数;抽出流量作为调节参数..3为了保证在事故状态下第一个设备的安全;调节阀应在事故状态下关闭;因此因选择气开阀;调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择;假设液位升高;应将阀门开度增大以降低液位;气开阀要求调节器输出值增大;因此调节器应该选择正作用..4控制器的调节规律应选择PI 调节规律;原因是控制系统应进行较为平稳的调节过程;不希望出现剧烈的参数调节;而且调节器的参数应该放在较大的数值上;以减少调节作用的影响..5、q max ＝2.5／250×100％＝1.0％h max ＝4／250×100％＝1.6％实际精度为: 1.6 若原精度1.0级现不合格6、答：当补偿导线正确连接时;仪表实得电势为33.29mV800℃-1.61 mV40℃+ 1.61 mV =33.29 mV仪表含有冷端补偿措施;显示的温度值应为800℃如补偿导线接反;则仪表实得电势为33.29 mV800℃-2.02 mV50℃- 2.02 mV50℃-1.61 mV40℃ + 1.61 mV =32.47 mV仪表含有冷端补偿措施;查表并经插值得显示的温度值应为780.13℃和实际值相差-19.86℃+19.5℃7、答：因为甲醇的粘度系数与水的粘度相差不大;因此可以用下式计算密度校正系数K ρQ : K ρQ =测水水测ρρρρρρ⨯-⨯-)()(f c f式中 f ρ、测ρ、水ρ——分别为浮子密度、被测液体密度和标定液体的密度..K ρQ ＝791.00.10.190.7791.090.7⨯--＝1.14量程范围用下式计算Q测= KρQ水Q⨯ Qm in测=1.14×100=114L/hQm ax测=1.14×1000=1140 L/h 所以;量程范围为114~1140L/h甲醇.8、解：1. 最大引用误差δ＝6/1000-0×100％＝0.6％;仪表基本误差＝0.6％2.允许误差＝±0.5％3．仪表精度不合格..该表的基本误差为0.6％;大于仪表允许误差±0.5％..9、Ekt; 20=Ekt; 0 - Ek20; 0=15mVEkt; 0=15mV+ Ek20; 0=15.798mVt = 385.5℃10、解：若校验0%;50%;100%三点;由于被测介质重度大于水的重度;所以无法实现全量程校验;只能实现水位相应高度的校验;按照下述公式计算对应高度水位时的变送器输出值：I出=4mA+1.0/1.1*H水/800*16mA因此：当H水=0时;I出=4mA当H水=400时;I出=11.27mA当H水=800时;I出=18.54mA即在校验时加入相应高度的水;记录变送器的输出是否为对应的计算值;否则应调整量程调整机构..。

《测量仪表及其自动化》课程综合复习资料一、单选题3、关于自动操纵系统，下列说法错误的是：A．自动操纵系统需要按照预先规定的步骤进行操作B．自动操纵系统包括了自动检测系统C．自动操纵系统是为了保持某个参数稳定4、自动化系统中，进行参数检测，传送到控制室，进行显示、记录的是：A、自动检测系统B、自动控制系统C、自动操作系统D、自动联锁保护系统6、若无特殊说明，工程上仪表显示的测量结果均为：A．表压或真空度 B．绝对压力 C．大气压力 D．差压9、下列仪表，安装在控制室的是：A．变送器 B．执行器 C．控制器 D．电/气转换器17、某个表精密度很高，则下列说法正确的是：A．测量值分散度大 B．变差很小 C．测量值距离真值很近18、电磁流量计可以测量（）的流量。

A．除盐水（导电率约1uS/cm） B．煤油（导电率0.001uS/cm）C．甲醇（导电率<1uS/cm） D．自来水（导电率50~500us/cm）19、为了校验一台0~16MPa，精度为1.5级的压力表，最适宜选择（）。

A．0~25MPa，精度0.2级 B．0~25MPa，精度0.5级C．0~16MPa，精度0.2级 D．0~16MPa，精度1.0级20、校对0--1.6MPA，1.5级的工业压力表示时，应使用标准压力表（）。

A、0—1.6MPA，0.5级B、0—2.5MPA，0.35级C、0—4.0MPA，0.25级21、某浮球液位变送器，测量范围为0-1m，当浮球物位计输出8mA时，则液位为（）。

A．0.25m B．0.5m C．0.75m D．1m22、关于射频导纳物位计，下列说法错误的是（）。

A．属于接触式物位计B．受安装和维护的限制，测量范围不能太大C．介质密度变化不会影响测量精度D．精度很高，可以达到计量级精度（>0.4）23、在热电偶测温系统中，若热电偶为K型，被测温度为300℃，若错用了配S型热电偶的补偿导线，显示仪表是配K型热电偶的，则显示的温度会（）。

名师整理优秀资源《仪表及自动化》综合复习资料绪论1.如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？2.名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间3.仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差4.仪表的精度级别指的是仪表的( )A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值5.下列说法正确的是（）A 回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏6.一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。

在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。

7.测量范围0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格?压力测量及变送8.简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。

9.为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的（）a、<1/3b、1/3—2/3c、>2/310.某容器内的压力为0.8MPa。

为了测量它，应选用量程为( )A.0—1MPaB.0—1.6MPaC.0—3.0MPaD.0—4.0MPa11.某压力变送器的输出是电流信号。

它相当于一个（）。

A 受压力控制的电压源B 受压力控制的电流源C 受电压控制的电流源D 受电流控制的电压源12.某测量范围0～1.6Mpa的压力表，校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大，为0.18Mpa。

级的要求？1.5试计算并判断该表是否符合精度．名师整理优秀资源13.有一被测压力P=6.5MPa，用弹簧管压力计进行测量，要求测量值准确到1%，试选择一仪表的测量范围和精度等级？液位测量及变送14.采用差压式液位计测量液位, 其差压变送器的零点( )a. 需要进行正迁移b. 需要进行负迁移c. 视安装情况而定15.浮筒式液位计是基于下列哪种工作原理工作的?（）a、恒浮力b、变浮力c、压差式16.用单法兰液位计测量开口容器液位。

《测量仪表及自动化》综合复习资料一、简答与名词解释1、简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。

2、简述热电偶测量原理和补偿导线的作用。

3、简述电磁流量计工作原理及其特点。

4、简述电容式差压变送器工作原理，说明变送器的两线制工作机理。

5、简述热电阻测量原理和三线制连接的作用。

6、简述椭圆齿轮流量计工作原理及其特点。

7、如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？8、简述系统参数整定的目的和常用方法？9、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响，以及两者之间的关系？10、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系，标准化节流装置由哪几个部分组成？11、简述热电阻工作原理，为何在热电阻测量线路中采用三线制连接？12、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则？二、单项选择1、仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差2、下列哪种流量计与被测介质的密度无关? （）a、差压式流量计b、涡街流量计c、转子流量计3、测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?（）a、浮筒式液位计b、差压式液位计c、法兰式差压液位计4、下列哪种调节器可消除余差?（）a、比例调节器b、比例微分调节器c、比例积分调节器5、构成自动调节系统需要满足下列哪个条件?（）a、开环负反馈b、闭环负反馈c、闭环正反馈6、调节阀的气开、气关型式应根据下列哪个条件来确定?（）a、生产的安全b、流量的大小c、介质的性质7、为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的（）a、<1/3b、1/3—2/3c、>2/38、常用的系统过渡过程形式是（）a、衰减振荡过程b、非振荡衰减过程c、等幅振荡过程9、测量高粘度、高温、压力较低设备中的液位，应选用下列哪种液位计?（）a、浮筒式液位计b、浮球式液位计c、核辐射液位计10、下列哪种调节规律调节结果容易存在余差?（）a、比例调节b、比例积分微分调节c、比例积分调节11、当热电阻短路时，自动平衡电桥应指示（）a、0℃b、最上限温度c、最下限温度12、电容式压力变送器，其输出电流与（）成线性关系。

《测量仪表及自动化》考试答案一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则。

2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理？3、如何评价系统过渡过程？4、简述比例积分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。

5、名词解释：余差、灵敏度。

6、如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？7、简述串级调节系统的结构，阐述副回路设计的一些基本原则？8、简述比例微分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。

9、名词解释：控制点、负反馈。

10、简述系统参数整定的目的和常用方法？11、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响，以及两者之间的关系？12、简述比例积分微分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。

13、名词解释：精度、比值调节系统。

14、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系，标准化节流装置由哪几个部分组成？15、简述热电阻工作原理，为何在热电阻测量线路中采用三线制连接？16、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则？17、简述调节规律在控制系统的作用？写出PID调节规律数学表达式。

18、名词解释：执行机构、热电效应。

二、单项选择1、为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。

A 平齐B 插入其内C插入其内并弯向介质来流方向2、用单法兰液位计测量开口容器液位。

液位计已经校好，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段位移，则仪表的指示（）A.上升B.下降C.不变。

3、罗茨流量计，很适于对（）的测量。

A 低粘度流体B 高雷诺数流体C 含砂脏流体D 高粘度流体4、补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷到（）为止？A 就地接线盒B 仪表盘端子板C 二次仪表D 与冷端温度补偿装置同温的地方5、具有“超前”调节作用的调节规律是（）A、PB、PIC、PDD、两位式6、调节器的正作用是指（）。

A．测量值大于给定值时，输出增大 B. 测量值大于给定值时，输出减小C．测量值增大，输出增大 D. 测量值增大，输出减小7、下列哪种流量计与被测介质的密度无关? （）A. 质量流量计B. 转子流量计C. 差压式流量计8、测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?（）A. 浮筒式液位计B. 雷达液位计C. 差压式液位计9、补偿导线的作用是（）A. 延伸热电偶冷端B. 作为普通导线传递热电势C. 补偿热电偶冷端温度10、与热电偶配用的自动电位差计带有补偿电桥，当热点偶短路时，应显示（）A. 下限值 C. 环境温度（室温）11、在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时，与之配套的显示仪表如何变化（）A 指示值最小B 指示值最大C 指示值不变D 指示室温12、浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（）A 介质粘度高、压力低、温度高B 介质粘度高、压力低、温度低C 介质粘度低、压力高、温度低D 介质粘度高、压力高、温度低13、用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。

D 电D 单Z 组，即电动单元组合。

量信号。

4在移向问题，可不受传输过程中电感电容和负载性质的影响。

元组合不少是采用力平衡原理构成的，使用电流信号可以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，只要在回路中串接电阻就可以得到电压信号，比较灵便。

在DDS 仪表中，以20mA 表示信号的满度值，而以此满度值的20%即4mA 表示零信号，此称为活零点安排。

有利于识别仪表的断电断线等故障，且为现场变送两线制实现了可能性。

所谓两线制就是把供电的电源线和传输线合并起来，一共只用两根导线。

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 与气动仪调理电路，两个vi 转换器。

测量范围中的最大绝对误差与该仪表的测量范围之比，称为百分误差，去百分号，就是仪表的精确度。

使用统一仪表堆被控量进行反复测量， (正行程和反行程)所产生的最大差值与测量范围之比。

当两种不同的导体或者半导体接成闭合回路时，若两个接触点的温度不同，回路中就会浮现热电动势，并产生电流。

考虑到冷端恒温器或者电动势补偿装置距离测量点比较远的时候，使用热电偶时，如果全用热偶丝代价太高，为了节约，选用补偿导线。

不需要冷端补偿，测量精度也比较高，测温范围-200 到500，广泛应用。

在使用平衡电桥对热电阻进行测量时，由电阻引出三根导线，一根的电阻与电源E 相连接，不影响电桥的平衡，此外两根接到电桥的两臂内，他们随环境温度的变化可以相互抵消。

被测温度---热电偶---------输入电桥------------放大电路--------输出电流反馈回路主要起冷端温度补偿和零点调整。

为了使输出大小能直接与被测温度成线性关系。

补偿导线法，热电势修正法，冰浴法，补偿电桥，软件处理。

3 型仪表的范围是4 到20mA 即4mA 代表信号的零值，此时温度变送器就需要调整零点。

填空题:1、利用各种仪表对生产过程中主要参数进行测量、指示、记录，这样的系统称为自动检测系统。

2、国际电工委员会认定4-20mA Dc为标准电流信号。

3、表压与绝对压力及大气压力之间的关系为P表压=P绝对压力-P大气压力。

4、真空度与绝对压力及大气压力之间的关系为P真空度=P大气压力-P绝对压力。

5、写出两种常见的流量单位t/h 、L/s。

6、椭圆齿轮流量计是一种容积式流量计。

7、浮力式液位计包括恒浮力式液位计和变浮力式液位计。

8、按照测量试的不同，温度检测仪表可以分接触式与非接触式两类。

9、电子自动平衡电桥是利用平衡电桥来测量热电阻阻值变化的。

10、调节器基本的控制规律有位式控制、算法控制。

判断题1、程序控制系统可以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。

(√)2、电流信号的优点是近距离传输时仍能保证信号的传输精度。

(x)3、1MPa等于1x105pa。

(x)4、弹性式压力计是利用各种开绒的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受在后产生弹性变形的原理而制成的现压仪表。

(√)5、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称为节流现象。

(√)6、电气式压力计的作用是把压力信号检测出来，并转换成电信号输出。

(√)7、静压式液位计是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理工作的。

(√)8、热电偶温度计是基于热电效应原理测量温度的。

(√)9、A/D转换是把在时间上和数值上均连续变化的数字量变换成为一种断续变化的脉冲模拟量。

(x)10、比例积分微分控制律是由误差e设计的。

(√)选择题1、自动化仪表按其功能不同，可分为(ABCD)A.检测仪表B.显示仪表C.控制仪表D.执行器2、自动化系统按功能分类，可分为(ABCD)A.自动检测系统B.自动报警和联锁保护系统C.程序控制系统D.自动控制系统3、压力检测仪表为(ABCD)A.液控式压力计B.弹性式压力计C.活塞式压力计D.电气式压力计4、下列精度等级为国家规定的精度等级的有(D)A.0.01B.0.3C.3.0D. 5.05、下列元件属于弹簧压力表的组成部分的有(AB)A.弹簧管B.拉杆C.静触点D.动触点6、手持通信器能够实现下列哪几项功能(ABCD)A.组态B.测量范围的变更C.变送器的校准D.自诊断7、超声波物位计的优点为(ABC)A.无可动部件，工作可靠B.不受介质粘度、腐蚀性、脏污程度的影响C.测量范围广，可测液体、固体颗粒D.造价较低8、热电偶的基本定律有(ABC)A.均质导体定律B.中间导体定律C.中间温度定律D.冷端温度补偿定律9.自动平衡电子电位差计的测量桥路的组成部分有(ABCD)A.量程电阻R mB.滑线电阻R pC.工艺电阻R BD.始端电阻10.C3900过程控制器功能包括(ABCD)A.输入B.通信C.配电D.控制。

1.测量仪表的概念在工业生产过程中，为了有效地进行生产操作和自动控制，需要对工艺生产中的一些主要参数进行自动测量。

用来测量这些参数的仪表称为测量仪表。

2.参数检测的基本过程3.传感器与变送器传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于靠着的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。

由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0~10mA、4~20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。

4.测量误差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表(精度较低)和标准表(精度较高)在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。

即：Δ＝x i－x0也即绝对误差。

5.测量仪表的精确度在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。

由于仪表的绝对误差在测量范围内的上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差：δ＝最大绝对误差/量程＝Δmax/(X max-X min)*100%仪表的精度等级(精确度等级)是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。

把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“%”号，便可以用来确定仪表的精度等级。

目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有：，，，，，，，，，，等。

所谓的级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±%，以此类推。

精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上。

仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高。

精度等级数值小于等于的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大于等于。

6.误差分类按照测量误差的基本性质不同，可以将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差。

自动仪表考试复习资料期末总复习一、绪论1.测量范围：仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。

2.上下限：测量范围的最大值和最小值。

3量程=测量上限值—测量下限值 4.绝对误差=示值—约定真值5.最大引用误差=最大绝对误差/量程6.精确度：允许的最大引用误差去掉百分号。

7.精度等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5级等。

8.滞环：仪表内部的某些元件具有储能效应，例如弹性变形、磁滞现象等，其作用使得仪表检验所得的实际上升曲线和实际下降曲线常出现不重合的情况，从而使得仪表的特性曲线形成环状的现象。

9.变差或回差：实际上升曲线和实际下降曲线间存在差值。

二、误差分析基础及测量不确定度1.标准误差：2.误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差。

3.随机误差：除可排出的系统误差外，另外有随机因素引起的，一般无法排除并难以校正的误差。

随机误差服从正态分布。

4.无偏标准偏差：5.粗大误差检验：简单校验方法：先将可疑值除外，用其余数据的平均值X及平均残差η，计算可疑值与平均值X的残差v，如果|v|>4η，则剔除。

6.最小二乘法：三、检测技术及方法分析四、温度检测1.测量方式：接触式测温和非接触式测温。

2.温标换算：T(K)=t(℃)+273.15 ℉=(9/5) ℃+323.热电偶测温：①测温原理：热电效应：两种不同的导体或半导体连成闭合回路，当俩个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势的现象。

该电势分为：温差电势和接触电势。

②中间导体原则：在热电偶回路中接入中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，对热电偶回路的总热电势没有影响。

③常用工业热电偶型号：前者为正极，后者为负极。

如铁-康铜。

④补偿导线法这是最常用的方法，即把热电偶延长把冷端引至温度较稳定的地方(通常为控制室)，然后由人工来调正冷端温度，即把仪表零点调至室温,或由仪表内电路进行自动补偿。

原因：实际测量中，热电偶参比端温度一般不能保持在0℃，也不易保持恒定，这会给测量带来误差。

《测量仪表及自动化》考试答案2Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#《测量仪表及自动化》考试答案一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则。

2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理3、如何评价系统过渡过程4、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式。

5、名词解释：余差、灵敏度。

6、如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能7、简述串级调节系统的结构，阐述副回路设计的一些基本原则8、简述比例微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式。

9、名词解释：控制点、负反馈。

10、简述系统参数整定的目的和常用方法11、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响，以及两者之间的关系12、简述比例积分微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式。

13、名词解释：精度、比值调节系统。

14、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系，标准化节流装置由哪几个部分组成15、简述热电阻工作原理，为何在热电阻测量线路中采用三线制连接16、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则17、简述调节规律在控制系统的作用写出PID调节规律数学表达式。

18、名词解释：执行机构、热电效应。

二、单项选择1、为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。

A 平齐B 插入其内 C插入其内并弯向介质来流方向2、用单法兰液位计测量开口容器液位。

液位计已经校好，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段位移，则仪表的指示（）A.上升B.下降C.不变。

3、罗茨流量计，很适于对（）的测量。

A 低粘度流体B 高雷诺数流体C 含砂脏流体D 高粘度流体4、补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷到（）为止A 就地接线盒B 仪表盘端子板C 二次仪表D 与冷端温度补偿装置同温的地方5、具有“超前”调节作用的调节规律是（）A、 PB、 PIC、 PDD、两位式6、调节器的正作用是指（）。

热工测量仪表及自动化复习题一、填空题1.调试电动调节器时，需要反复调试多个参数，使系统正常工作（p）（i）（d）2、调节器的比例度越大，则放大倍数（越小）调节作用就（越弱）余差也（越大）。

3.热电偶冷端温度补偿方法包括（补偿线法）（理论计算法）（冷端恒温法）（补偿电桥法）4。

涡轮流量计应安装（水平）。

5、热电偶产生热电势的条件是（两种不同材质的金属丝）（两个接点的温度不同）3.温度变送器可以传输哪三个信号参数？（热电势信号）（热阻信号）（其他毫伏信号）4、常用的调节器的调节规律有哪几种？（p,pi,pd,pid）二、用多项选择题填空1)热电偶输出的电势为：（1）1）直流2）交流3）三相交流2)调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求,调节过程稳定的条件是：ψ和n应是：（3）（7）1）ψ= 02）ψ< 03）017）n＜12）调整对象的特征参数为（123）1）放大系数2）时间常数3）滞后时间4）比例度5)积分时间3）标准化节流装置为（123）。

1）喷嘴2）孔板3）文丘利管4）锥形入口孔板5）圆缺孔板4） 1.5级仪表的精度等级为仪表板上的（1）1）1.52）+-1.5 3级）+1.5级5）用s分度号的热偶配k型显示仪表测量温度，则显示结果（2）1）偏大2）偏小3）可能大，也可能小，要视具体情况而定6）定值调节系统、程序调节系统和后续调节系统的划分（3）1）按自动调节系统的结构2）按自动调节系统的特性3）按给定值变化的规律7）必须安装转子流量计（2）1）水平2）垂直3）可任意安装8）在ddz-ⅱ型仪表中，现场与控制室之间采用（3）的信号联络。

1）4-20madc2）1-5vdc3）0-10madc9)在ddz-ⅲ型仪表中，现场与控制室之间采用（1）的信号1）4-20madc2）1-5vdc3）0-10madc10）测量结果与真实值之间的差值为（2）。

1）相对误差2）绝对误差3）基本误差11)热电偶的延长应该用（3）1）普通导体2）三芯电缆3）补偿导体4）双芯电缆12)用k分度号的热电偶与其匹配的补偿导线测量温度，但在接线当补偿线和热电偶的两个触点的极性相反时，仪器的指示（2）1）太大，2）太小，3）没有影响，13）可根据测量误差的不同来源分为（a）a系统误差粗大误差随机误差,b相对误差系统误差粗大误差,c绝对误差变差随机误差14.当待测最高温度为1000℃且绝对误差小于8℃时，应选择（b）温度计。

化工自动化及仪表总复习题1. 简答题1.1 什么是自动化？答：自动化是指利用各种机械、电子、计算机等设备和技术手段，使生产过程或工作过程能够在人的干预下自动进行。

1.2 化工自动化的优势是什么？答：化工自动化能够提高生产效率、降低劳动强度、提高产品质量、减少能源消耗、提高生产过程的安全性等。

1.3 仪表系统的结构由哪些部分组成？答：仪表系统的结构主要包括传感器、信号转换器、控制器、显示器和执行器等。

1.4 仪表的分类有哪些？答：根据测量物理量的类型，仪表可以分为压力仪表、温度仪表、流量仪表、浓度仪表等。

1.5 仪表的测量精度如何定义？答：仪表的测量精度可以用绝对误差、相对误差和满度等指标来定义。

1.6 控制回路中的比例控制、积分控制和微分控制分别是什么意思？答：比例控制是通过控制器输出信号与被控制变量之间的比例关系来实现控制；积分控制是对被控制变量的积分进行控制，以消除稳态误差；微分控制是对被控制变量的微分进行控制，以改善系统的动态响应。

1.7 常见的仪表校验方法有哪些？答：常见的仪表校验方法有零点校验、满度校验、线性度校验、时效性校验等。

2. 计算题2.1 某化工装置的液位控制环节采用比例控制，比例增益为0.5，被控液位变化范围为20~40 m，设定值为32 m。

求当被控液位在32 m附近浮动时，控制器输出信号的变化范围。

答：控制器输出信号的变化范围 = 比例增益 * 被控量的变化范围= 0.5 * (40 - 20)= 102.2 某化工反应器的进料流量控制环节采用积分控制，积分时间常数为300 s。

已知系统的负载响应时间为400 s，当反应器进料流量发生变化时，求系统的稳态误差。

答：系统的稳态误差 = 1 / 积分增益积分增益 = 积分时间常数 / 负载响应时间 = 300 /400系统的稳态误差 = 1 / (300 / 400)= 4 / 33. 简答题3.1 解释反馈控制和前馈控制的原理。