化工自动化及仪表》习题

第一章

1.什么是化工自动化？它有什么意义？

化工自动化是指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的进行，用自动化装置来管理化工生产过程的办法。

它的意义：a，加快生产速度，降低生产成本，提高产品质量和产量。

b，减轻劳动强度，改善劳动条件。

c，能够保证生产安全，防止事故发生扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用率的目的。

d，生产过程自动化的实现能根本改变劳方式，提高工人的文化技术水平，为逐步的消灭体力劳动和脑力劳动之间的差距创造条件。

2.化工自动化主要包括哪些内容？

a，自动检测系统b，自动信号和联锁保护系统c，自动操作和自动开停车系统d，自动控制系统

3.自动控制系统主要有哪些环节组成？

主要有测量元件与变送器，自动控制器，执行器三个环节

4.试分别说明什么是被控对象，被控变量，给定值，操纵变量？

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做被控对象。

被控变量：生产过程中所需要保持的恒定变量。

给定值：工艺上希望保持的被控变量数值。

操纵变量：实现控制作用的变量。

5.按给定值形势不同，自动控制系统可分为哪几类？

可分为：定制控制系统，随动控制系统，程序控制系统三类

第二章

1.什么是对象特性?为什么要研究对象特性?

对象特性是指被控对象及系统中的各类装备的特有性质规律。

研究对象特性是因为在自动化装置来模拟人工操作时，必须了解对象的特性，才能根据工艺对控制质量的要求，设计合理的操作系统，选择合适的被控变量和操纵变量，选用合适的测量元件和控制器。在控制系统投入运行时，也要根据对象特性来选择合适控制器参数，使系统正常运行。

2.建立对象的数学模型有哪两类主要方法？

有如下两类方法：

1> 机理建模，根据对象或生产过程的内部机理，列出各种有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。

化工仪表及自动化

一、填空题

1. 方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的 ，并不代表方框之间的物料联系。

2. 自动控制系统是具有被控变量 反馈的 环系统。

1. 机理建模的优点是具有明确的 ，所得的模型具有很大的适应性，便于对 进行调整。

2. 对象数学模型包括 一阶对象， 。

3. 描述对象特性的参数包括： 。

4. 时间常数T的物理意义：当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持 速度变化，达到新的 所需要的时间。

5. 从加入输入作用后，经过 时间，被控变量已经变化了全部变化范围的 ，这时可以近似地认为动态过程基本结束。

6. 滞后时间按照滞后性质分可以分为： 和 。

|

7. 某台测温仪表的测温范围为200—700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为℃，则该表的相对百分误差是 ，该仪表的精确度等级是 。（精确度等级有： ,，，,,）

8. 某台测温仪表的测量范围为0—1000℃，根据工艺要求温度只是指的误差不允许超过±6℃，则该仪表的允许误差为 ，应选择的仪表等级是 。（精确度等级有： ,，，,,）

9. 是表征线性刻度仪表的输出与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。

10. 工业仪表按照仪表使用的能源分类可以分为： ， ， 。

11. 表压等于绝对压力 大气压力。

12. 真空度等于大气压力 绝对压力。

13. 普通压力计的弹簧管多采用价格相对便宜的 ，但氨气用压力计弹簧管的材料却都要采用 材料，这是因为氨气对 的腐蚀性极强。

14. 氧气压力计与普通压力计在结构和材质上完全相同，只是氧用压力计要 。

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《化工仪表及自动化》期末复习题

班级： 姓名： 学号：

题号 一 二 三 四 总分

得分

试题：

一．填空（每空1分）

1 / 1 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．用来评价操纵系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分不是最大偏差（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不有 、

和 。

1 / 1 7．关于比例积分微分（PID）操纵来讲，单纯的比例作用存在余差，加入 能够消除余差，而加入 能够起到“超前操纵”的效果。

8．前馈操纵的要紧形式有 和

两种。

9．衰减振荡过程的品质指标要紧有 、 、 、 、振荡周期等。

10．关于一个比例积分微分（PID）操纵器来讲，积分时刻越大则积分作用越 ；微分时刻越大，则微分作用越 。

《化工仪表与自动化》课程测试试题

一、 填空题（36分）

1、在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有___发散振荡 _、 等幅振荡 _、_____

__非振荡衰减___ 和____衰减振荡 __等基本形式。

2、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。

3、对象的数学模型就是__利用数学表达式来描述对象的特性_ 。

4、液位变送器测量进行零点迁移时只改变__变送器的测量范围__，不改变__变送器的量程__。

5、 在常用的热电偶温度计中，精度较高的是__S型_ _热电偶，线性最好的是__K型___热电偶，灵敏度较高的是__E型_ _热电偶。

6．常用的热电阻材料是__金属铜和铂___，分度号是_Cu50、Cu100，Pt50、Pt100__，线性好的是__铜电阻___热电阻，它适于测量__低温__温度。

7．描述对象特性的三个参数是 放大倍数、时间常数、滞后时间 ，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 。

8．差压式流量计由 节流装置 、 导压管 和 显示仪表 组成。常用的标准取压方式有 角接取压 和 法兰取压 。

9．指出你所知道的几种复杂控制系统 串级控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择控制系统、前馈控制系统、比值控制系统等 。

二、综合题（54分）

1、（10分）在控制系统中如何得到执行器的类型？画出执行器类型的简单结构示意简图。

在控制系统中，执行器类型的获得是靠改变执行机构和调节机构的作用方向来得到的，一般情况下，对于大口径的执行器，执行机构采用正作用，靠改变调节机构的正反装来得到执行器的气开气关类型，对于小口径的执行器，调节机构选择正装，故只能靠改变执行机构的正反作用来得到执行器的气开气关类型。