化工自动化及仪表习题

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1 《化工自动化及仪表》补充习题与答案

1. 某物料加热后与添加料混合，工艺要求混合时物料温度θo稳定，工艺采用改变换热器蒸汽流量Qs来稳定罐内温度θo 。影响θo的因素有：阀前蒸汽压力Ps，冷物料流量Qi和温度θi ，环境温度θc等。

1）画出温度控制系统的方块图；

2）指出该控制系统的被控变量、操纵变量、被控对象及扰动；

3）若蒸汽阀前压力Ps突然变大时，简述该系统的控制过程。

解：

换热器混合罐TCTT冷物料添加剂出料θi Qi Qs Ps

θc

热物料

1）略

2）罐内温度θo ；蒸汽流量Qs；混合罐；阀前蒸汽压力Ps，冷物料流量Qi和温度θi ，环境温度θc

3）Ps↑→Qs↑→θo↑→ e↑→ Qs↓

2. 图a为流量控制系统，主要克服阀前压力P1波动来稳定流量Q1 。图b是储槽液位控制系统，主要克服Q2流量变化的扰动，保持液位稳定。

1）指出两图中的各控制系统的被控变量、操纵变量、被控过程及主要扰动；

2）若采用图a系统来控制液位，试比较与图b系统的不同点。

FTFCQ1

Q2 LThP1 Q1

Q2 LThP1

LC

图a 图b

解：1)图a：Q1；Q1；管道；P1

图b：h；Q1；储液槽；Q1、Q2

2)前馈a：开环控制，控制及时

b：闭环控制，控制不及时

3．某换热器的温度控制系统（设定值是30℃）在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。试分别求出衰减比、最大偏差、余差、回复时间。 百度文库

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2 ∞△ 3035457572025t/minT/℃10515

解：1）n='BB=35453575--=4

2）|emax|=|B+C|=B-r=75-30=45

3）e（∞）=r-y（∞）=30-35=-5

《化工自动化及仪表》补充习题与答案

1. 某物料加热后与添加料混合，工艺要求混合时物料温度θo稳定，工艺采用改变换热器蒸汽流量Qs来稳定罐内温度θo 。影响θo的因素有：阀前蒸汽压力Ps，冷物料流量Qi和温度θi ，环境温度θc等。

1）画出温度控制系统的方块图；

2）指出该控制系统的被控变量、操纵变量、被控对象及扰动；

3）若蒸汽阀前压力Ps突然变大时，简述该系统的控制过程。

解：

换热器混合罐TCTT冷物料添加剂出料θi Qi Qs Ps

θc

热物料

1）略

2）罐内温度θo ；蒸汽流量Qs；混合罐；阀前蒸汽压力Ps，冷物料流量Qi和温度θi ，环境温度θc

3）Ps↑→Qs↑→θo↑→ e↑→ Qs↓

2. 图a为流量控制系统，主要克服阀前压力P1波动来稳定流量Q1 。图b是储槽液位控制系统，主要克服Q2流量变化的扰动，保持液位稳定。

1）指出两图中的各控制系统的被控变量、操纵变量、被控过程及主要扰动；

2）若采用图a系统来控制液位，试比较与图b系统的不同点。

FTFCQ1

Q2 LThP1 Q1

Q2 LThP1

LC

图a 图b

解：1)图a：Q1；Q1；管道；P1

图b：h；Q1；储液槽；Q1、Q2

2)前馈a：开环控制，控制及时

b：闭环控制，控制不及时

3．某换热器的温度控制系统（设定值是30℃）在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。试分别求出衰减比、最大偏差、余差、回复时间。 ∞△ 3035457572025t/minT/℃10515

解：1）n='BB=35453575--=4

2）|emax|=|B+C|=B-r=75-30=45

3）e（∞）=r-y（∞）=30-35=-5

4）估测：32min

4. 已知某换热器被控变量是出口温度θ，操纵变量是蒸汽流量Q 。在蒸汽流量作阶跃变化时，出口温度响应曲线如图所示。该过程通常可以近似作为一阶滞后环节来处理。试估算该控制通道的特性参数K、T、τ。

1 《化工仪表与自动化》习题集

一、填空

1、按误差数值表示的方法，误差可分为 、 、 。

2、非线性误差是指检验曲线与相应直线之间的 ，若无其他规定，非线性误差是对输出而言的，按量程的 表示。

3、“Pa”的单位太小，工程上习惯从“帕”的1×106倍为压力单位即 符号表示 。

4、常见的弹簧管式压力表有 和 。

5、霍尔式压力测量仪表是以 为基础的电测型压力表。

6、压力式液位计一般适用于测量 容器的液位，差压式液位计一般适用于测量

容器的液位。

7、物位测量仪表是指 。

8、浮筒式液位计的校验有 和 两种方法。

9、热电偶的补偿方法有 、 、 、 法。

10、在工业测量中热电阻接线方式有三种 和 ，其中 使引线电阻变化对指示的影响小得多。

11、绝对误差等于 与 之差。

12、变差是仪表在外界条件不变的情况其 和 。

13、按误差出现的规律，误差分为 、 、 。

14、弹簧管式压力表主要由 、 、 、 等几部分组成。

15、一块压力表在现场的安装一般包括 、 和 等内容。

16、电容式液位计是将液位的变化转换成 的变化来进行液位测量的，它由

和

两部分组成。

17、核辐射液位计中，被测介质不同，吸收射线的能力也不同，一般是固体，吸收能力最强，

次之，

最弱。

18、在国际温标中同时使用 和 ，其关系为 。

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．控制系统引入积分作用是为了_________,但积分的引入会使系统_________,引入微分作用是为了_________。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，在加入积分作用的过程中，应_________。

11.被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系,称为调节阀的