化工自动化及仪表习题

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。

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。

第1章自动控制系统根本概念P161. 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，代替操作人员的局部直接劳动，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方法，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，降低生产本钱，提高产品产量和质量。

〔2〕减轻劳动强度，改善劳动条件。

〔3〕能够保证生产平安，防止事故发生或扩大，到达延长设备使用寿命，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异创造条件。

2、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。

3、闭环控制有反响环节，通过反响系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统. 开环控制没有反响环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。

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。

5、p76、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。

7、方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。

8、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拟得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号〔气压或电流〕发送出去。

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。

2024年化工自动化控制仪表作业证理论考试练习题1、【单选题】()填料是一种新型调节阀填料,具有密封性好、润滑性好、化学惰性强、耐腐蚀、耐高低温等优点,缺点是摩擦力大。

（ A ）A、石墨环B、聚四氟乙烯V形圈C、石棉-聚四氟乙烯2、【单选题】AWG为美国线规代号,18AWG的电缆相当于我国线规线径为()mm的电缆。

（ A ）A、1B、1.25C、0.633、【单选题】CENTUMCS3000R3系统中,一个域是一个逻辑控制网部分。

用户可以用()连接不同域。

（ A ）A、总线转换器BCVB、现场控制站FCSC、通讯网关单元CGW4、【单选题】CENTUMCS3000系统中,()是具有工程组态功能的PC机,如可以进行系统组态或在线维护。

（ A ）A、工程师站ENGB、人机接口站HISC、现场控制站FCS5、【单选题】CENTUMCS3000系统中,在控制分组画面上不可以进行()操作。

（ C ）A、修改控制模式MODEB、修改SP值C、将过程点打校验状态6、【单选题】CENTUMCS3000系统中,某回路的报警状态显示为LL,可知该回路发生了()报警。

（ C ）A、MV值低低B、SV值低低C、PV值低低7、【单选题】CENTUMCS3000系统中的回路调整画面中,I是()。

（ B ）A、比例度B、积分时间C、微分时间8、【单选题】MP10型手提式泡沫灭火器的灭火射程是()m。

（ B ）A、4-6B、8-10C、6-89、【单选题】一台差压变送器的使用量程为20KPa、测量范围为-10~10KPa,迁移量为()%。

（ B ）A、10B、-50C、-1010、【单选题】下面关于串级控制回路的描述中正确的是()。

（ B ）A、主、副控制器串接工作,主控制器的输出直接操纵控制阀B、主、副控制器串接工作的双闭环负反馈控制系统C、主、副控制器串接工作,实现对副变量的定值控制11、【单选题】下面关于串级控制系统特点的描述中正确的是()。

《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：添加剂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θc3）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图a 图b解：1)图a ：Q1；Q1；管道；P1图b ：h ；Q1；储液槽；Q1、Q22)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。

30354575T/解：1）n='B B =35453575--=4 2）|e max |=|B+C |=B-r=75-30=453）e （∞）=r-y （∞）=30-35=-5 4）估测：32min4. 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。

4043解：1）放大系数=100-11040-43=0.32）时间常数的θ所对应的时间）3）纯滞后τ=1min5. 如果用K 热电偶测量温度，其仪表指示值是600℃，而冷端温度是65℃，则实际温度是665℃，对不对？若不对，正确值应为多少，为什么？ 解答：不对。