仪表自动化第五章习题:温度检测
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第五章温度检测
1. 今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端(冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势 E(800,30)。
解:由附录三可以查得
E(800,0)=33.277(mV)
E(30,0)=1.203(mV)
将上述数据代入式(5-3),即得E(800,30)=E(800,0) -E(30,0)=32.074 ( mV)
2 .某支铂铑10-铂热电偶在工作时,自由端温度t0= 30℃,测得热电势 E(t,t0) =14.195mV,求被测介质的实际温度。
解:由附录一可以查得
E(30,0)=0.173(mV)
代入式(5-3)变换得
E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=0.173+14.195=14.368(mV)
再由附录一可以查得14.368mV对应的温度t为1400℃。
注意:由于热电偶所产生的热电势与温度的关系都是非线性的 (当然各种热电偶的非线性程度不同),因此在自由端温度不为零时,将所测热电势对应的温度值加上自由端温度,并不等于实际的被测温度。
3.什么叫温标?什么叫国际实用温标?
用来衡量温度的标准尺度,简称为温标。
为了使用方便,国际上协商确定,建立一种既使用方便、容易实现,又能体现热力学温度(即具
有较高准确度)的温标,这就是国际实用温标,又称国际温标。
4.接触式测温和非接触式测温各有何特点,常用的测温方法有哪些? 接触式与非接触式测温特点比较
热敏电阻测温
非接触式测温:辐射测温。
第一章自动控制系统基本概念2.化工自动化主要包括哪些内容?答:化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同?答.闭环控制系统具有负反馈到输入端的能力,它可以随时了解被控对象的情况,有针对地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向,从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。
而开环控制系统,被控变量的情况是不反馈到输入端的。
4.自动控制系统主要由哪些环节组成?答:主要环节有,被控变量,测量元件和变送器,控制器,控制阀(执行器)。
12.什么是负反馈?负反馈在自定控制系统中有什么重要意义?答:把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输人端,并能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
自动控制系统由于具备负反馈作用,可以随时了解被控对象的情况,有针对地根据被控变量的变化情况使反馈信号升高,经过比较,到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降到给定值,这样就达到了控制的目的。
15.按给定值的不同,自动控制系统可分为哪几类?答:定值控制系统,随动控制系统(自动跟踪系统),程序控制系统(顺序控制系统)。
20.自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些?影响这些品质指标的因素是什么?答:衰减振荡过程的品质指标主要有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。
影响因素:很大程度上决定于对象的性质,例如温控系统中,属于对象性质的主要素有,换热器的负荷大小,换热器的结构,尺寸,材质,换热器内的换热情况,散热情况及结垢程度等。
自动化装置的选择和调整不当,也会直接影响控制质量。
22.略,各自下去弄懂。
第二章过程特性及其数学模型1.什么是对象特性?为什么要研究对象特性?答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。
化工仪表及自动化_第五版_课后习题答案完整版习题答案《化工仪表及自动化》第五版厉玉鸣主编化学工业出版社Ex1. 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,代替操作人员的部分直接劳动,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办法,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,降低生产成本,提高产品产量和质量。
(2)减轻劳动强度,改善劳动条件。
(3)能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,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别创造条件。
习题(第一章)Ex2.化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
习题(第一章)Ex3.闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路。
开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制。
从信号传递关系上看, 未构成闭合回路。
Ex7.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。
Ex8.测量元件与变送器:用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号、电压、电流信号等);控制器:将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的给定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号送住执行器。
执行器:能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入(或流出)被控对象的物料量或能量,从而克服扰动影响,实现控制要求。
习题(第一章)Ex9.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~。
被控变量:被控对象内要求保持给定值的工艺参数。
第五章温度测量及变送第六章显示仪表45.简述热电偶测量原理和补偿导线的作用。
46.简述热电阻测量原理和三线制连接的作用。
47.简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法。
48.名词解释:热电效应。
49.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50.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51.热电偶测温时,采用补偿导线是为了()。
A 冷端补偿B 消除导线电阻的影响C 将冷端延伸至其他地方D 降低费用52.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53.用电子电位差计测热电偶温度,如果热端温度升高2℃,室温(冷端温度)下降2℃,则仪表的指示()A 升高2℃B 下降2℃C 不变D 升高4℃54.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55.用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。
但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表的指示()A.偏大、B.偏小、C.可能大,也可能小,要视具体情况而定。
56.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:E(800℃, 0)=33.29mv E(40℃, 0)=1.61 mV E(761℃, 0)= 31.68 mV E(841℃, 0)=34. 9mv E(50℃, 0)=2.02 mV E(741℃, 0)=30.82 mV E(742℃, 0)=30.90mv57.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:E(20)=0.798mV,E(347)=14.167mV,E(348)=14.208,E(385)=15.763mV,E(386)=15.805mV。
第五章温度检测
1. 今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端(冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势E(800,30)。
解:由附录三可以查得
E(800,0)=(mV)
E(30,0)=(mV)
将上述数据代入式(5-3),即得E(800,30)=E(800,0) -E(30,0)= ( mV)
2 .某支铂铑10-铂热电偶在工作时,自由端温度t0= 30℃,测得热电势E(t,t0) =,求被测介质的实际温度。
解:由附录一可以查得
E(30,0)=(mV)
代入式(5-3)变换得
{
E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=+=(mV)
再由附录一可以查得对应的温度t为1400℃。
注意:由于热电偶所产生的热电势与温度的关系都是非线性的(当然各种热电偶的非线性程度不同),因此在自由端温度不为零时,将所测热电势对应的温度值加上自由端温度,并不等于实际的被测温度。
3.什么叫温标什么叫国际实用温标
用来衡量温度的标准尺度,简称为温标。
为了使用方便,国际上协商确定,建立一种既使用方便、容易实现,又能体现热力学温度(即具
有较高准确度)的温标,这就是国际实用温标,又称国际温标。
4.接触式测温和非接触式测温各有何特点,常用的测温方法有哪些接触式与非接触式测温特点比较
热敏电阻测温
非接触式测温:辐射测温。