期末复习题——化工仪表及自动化
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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。
《化工仪表与自动化》课程测试试题一一、填空题(36分)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。
二、综合题(54分)1、(10分)画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图;在控制系统中如何选择执行器类型?举例说明.2、(14分)热电偶为什么要进行冷端温度补偿?有哪些冷端温度补偿方法?原理是什么?3、(10分)控制器输入偏差是阶跃信号(见下图),请根据已知参数,画出P、PI的输出响应曲线。
(1)P输出,已知:比例度δ=50%(2)PI输出,已知:比例度δ=100%积分时间Ti=1分4、(20分)下图为加热炉装置,工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t(简单控制系统);①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么?②在下图中画出控制流程图;③选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向;④画出简单控制系统方框图;⑤简单说明该系统克服干扰的过程(可设温度t升高,分析调节动作过程)。
《化工仪表及自动化》复习题一、单项选择题(每小题2分,共20分)1.我们无法控制的误差是()A.疏忽误差B.缓变误差C.随机误差D.系统误差2.伴热蒸气压一般不超过()MPa。
A.0.5 MPaB.1.0 MPaC.1.5 MPaD.2.0MPa3.抗干扰有许多方式,其中双绞线是()方式。
A.物理隔离B.减小磁干扰C.屏蔽D.消磁4.差压测量管路冲洗时,应先打开()。
A. 二次阀门B.排污阀门C.平衡阀门D.一次阀门5.测量范围在1000℃左右时,最适宜选用的温度计是()。
A.光学高温计B.铂铑10-铂热电偶C.镍铬-镍硅热电偶D.铂锗30-铂热电偶6.在蒸气流量阶跃增大扰动下,汽包水位()。
A.出现“虚假水位”B.立即上升C.立即下降D.不变7.精确度为1/20的游标卡尺,其主尺与副尺每格刻度相差()。
A.0.5mmB.0.1mmC.0.05mmD.0.01mm8.热电偶测量时,当导线断路时,温度指示在()A.0℃B.机械零点C.最大值D.原测量值不变9.热电偶输出电压与()有关。
A.热电偶两端温度 B.热电偶热端温度C.热电偶两端温度和电极材料D.热电偶两端温度、电极材料及长度10.热电偶测温原理基于( )。
A.热阻效应B.热磁效应C.热电效应D.热压效应二、多选题(每小题4分,共20分)1.按误差数值表示的方法,误差可以分为()A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.系统误差2.用一只标准压力表来标定A、B两块压力表,标准压力表的读数为1MPa,A、B两块压力表的读数为1.01MPa、0.98MPa,求这两块就地压力表的修正值分别为()A.-0.1B.0.1C.-0.2D.0.23.1.5级仪表的精度可写为()A.1.5级B.+1.5级C.1.5D. 1.54.仪表的精度级别是指仪表的()A.误差B.基本误差C.最大误差D.允许误差E.基本误差和最大允许值5.评定仪表品质的几个主要质量指标()A.精度B.非线性误差C.变差D.灵敏度和灵敏限E.动态误差三、简答题(每小题8分,共40分)1、热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么?2、热电偶温度计为什么可以用来测量温度?它由那几个部分组成?各部分有什么作用?3、叙述双金属温度计的原理,如何使用双金属温度计自动控制电冰箱的温度?4、测压仪表有哪几类,各基于什么原理?5、作为感测压力的弹性元件有哪几种,各有什么特点?四、综合题(共20分)下图为电子电位差计结构原理图,请补充完整连接线(包括电源和电流及输入信号的方向),并回答:电子电位差计是根据什么原理工作的?在温度检测中与何种检测元件配套使用?指出调整零点、量程的电阻。
《化工仪表及自动化》期末复习题一.填空(每空1分)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.用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差(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别有、和。
7.对于比例积分微分(PID)控制来说,单纯的比例作用存在余差,加入可以消除余差,而加入可以起到“超前控制”的效果。
8.前馈控制的主要形式有和两种。
9.衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。
10.对于一个比例积分微分(PID)控制器来说,积分时间越大则积分作用越;微分时间越大,则微分作用越。
11.根据滞后性质的不同,滞后可以分为和两类。
12.测量仪表的量程是指与之差。
13.按照使用能源的不同,工业仪表可以分为、两类。
14.对于比例积分微分(PID)控制来说,单纯的比例作用存在余差,加入可以消除余差,而加入可以起到“超前控制”的效果。
15.按照测量原理的不同,压力检测仪表可以分为、、、等。
16.用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备,其中输送液体并提高其压头的机械称为,而输送气体并提高其压头的机械称为。
17、气动仪表的信号传输,国际上统一使用的模拟气压信号;DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。
18.化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。
19.选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统,对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。
20、常见的传热设备有、、等。
21.两种常用的均匀控制方案包括、。
22.速度式流量计中,应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计,根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为,而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的(平方/平方根)成比例关系。
《化工仪表及自动化》期末复习题标准答案一.填空1.表压,大气压力与绝对压力之差2.无迁移,负迁移,正迁移3.节流装置,差压计,显示仪表4.热电偶,热电阻5.衰减比,余差,过渡时间6.放大系数,时间常数,滞后时间7.积分作用,微分作用8.单纯的前馈控制,前馈-反馈控制9.最大偏差、衰减比、余差、过渡时间10.弱,强11.传递滞后,容量滞后12.测量范围上限值,测量范围下限值13.气动仪表,电动仪表14.积分,微分15.弹性式压力计、液柱式压力计、活塞式压力计、电气式压力计16.泵,风机或压缩机17.20~100KPa,4~20mA DC18.自动检测系统,自动信号和联锁保护系统,自动控制系统19.开关型选择性控制系统,连续型选择性控制系统,积分饱和20.换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种21.简单均匀控制、串级均匀控制22.电磁感应,漩涡流量计(涡街流量计),平方根23.大,小24.表压、负压25.30℃,5℃,5: 126.66982μV27.塔顶冷回流流量,塔底再沸器加热蒸汽流量28.临界比例度法,衰减曲线法29.5.2mA,5.7mA30.双闭环比值控制系统31.控制泵的转速,控制泵的出口旁路阀门开度32.小于,可变极限流量法二.简答1.答:QDZ型气动单元组合仪表的信号范围为20~100KPa气压信号;(2分)DDZ-II电动单元组合仪表的信号范围为0~10mA DC电流信号;(2分)DDZ-III电动单元组合仪表的信号范围为4~20mA DC电流信号。
(2分)2.答:容积式流量计:椭圆齿轮流量计;(2分)速度式流量计:差压式流量计;转子流量计;涡轮流量计;电磁流量计;漩涡流量计;(任取三种,每种2分)质量流量计:科氏力流量计(或微动流量计);(2分)3.答:化工自动化的主要内容有(1) 自动检测系统;(2分)(2) 自动信号和联锁保护系统;(2分)(3) 自动操纵及自动开停车系统;(2分)(4) 自动控制系统。
第一章1、什么是化工自动化?它有什么重要意义?答:在化工设备上,配备一些自动化装置,代替操作人员部分直接劳动,使生产在不同程度自动进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称化工自动化。
实现化工自动化能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量质量、减轻劳动强度、保证生产安全。
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、自动控制系统怎样构成?各组成环节起什么作用?答:自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置,包括检测元件及变送器、控制器、执行器,显示记录仪表等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
在自动控制系统中,检测元件及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。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设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发送给执行器,执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人被控变量的物料量或能量,克服扰动的影响,最终实现控制要求。
4、过渡过程的品质指标有哪些?它们各自的概念定义?答:过渡过程的品质指标有最大偏差或超调量,衰减比,余差,过渡时间,振荡周期或频率。
最大偏差:指在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值。
超调量:表征被控变量偏离给定值的程度。
衰减比B/B,:前后相邻两个峰值的比。
余差C:当过渡终了时,被控变量所达到的稳态值与给定值之间的偏差。
过渡时间t s:从干扰作用发生的时刻起,直到系统建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间。
振荡周期T或频率:过渡过程同向两波峰之间的间隔时间。
频率:振荡周期的倒数。
5、自动控制系统的静态是指被控变量y(t)不随时间而变化的平衡状态称为系统的“静态”;动态是指被控变量y(t)随时间而变化的平衡状态称为系统的“动态”;过渡过程是指调节系统在受到外作用下,从一个平衡状态进入到新的平衡状态的整个过程称为控制系统的过渡过程;阶跃干扰是在某一瞬间,干扰突然阶跃式的加到系统上,并继续保持在这个幅度上。
化工仪表与自动化期末复习试卷【化工仪表与自动化期末复习试卷】一、选择题1. 自动化系统的核心是()。
A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 驱动器2. 化工过程中温度的测量常用的传感器有()。
A. 压力传感器B. 液位传感器C. 温度传感器D. 流量传感器3. 以下哪项不是自动化系统的优点()。
A. 提高生产效率B. 降低人工成本C. 提高产品质量D. 增加环境污染4. 自动化工艺控制系统的组成主要包括()。
A. 检测部分B. 控制部分C. 执行部分D. 以上都是5. PID控制器中,P代表()。
A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制二、填空题1. 仪表测量的四个基本元素是()。
2. 仪表测量的精确度通常用()表示。
3. 传感器将被测量的物理量转换为()信号。
4. 自动控制系统中执行部分一般由()组成。
5. PID控制器的作用是()。
三、简答题1. 什么是自动化系统?2. 请简要描述PID控制器的工作原理。
3. 仪表测量误差的来源有哪些?4. 请简述自动化控制系统的闭环控制和开环控制。
5. 请简要介绍化工领域中常用的仪表有哪些?四、计算题1. 一个温度传感器的量程为0-600°C,精确度为±1%,则其示值误差为多少°C?2. 自动控制系统的比例控制系数Kp为3,积分时间Ti为2分钟,微分时间Td为30秒,当设定值变化时,控制器对过程变量的响应有何变化?3. 一台反应釜的液位传感器量程为0-2m,要求对液位变化 ±0.2m内进行测量,请选择合适的传感器量程。
五、案例分析题某化工厂生产过程中需要控制温度,使用了一个PID控制器。
最近,工程师发现反馈的过程变量一直波动较大,导致温度控制不稳定。
请根据此情况回答以下问题:1. 可能导致过程变量波动的原因有哪些?2. 如何优化PID控制器参数以提高温度控制的稳定性?3. 针对过程变量波动较大的问题,您还有其他建议吗?【结束】以上是《化工仪表与自动化期末复习试卷》的内容,希望能帮助你进行复习。
是非题) 1、压力计及温度传感器的安装均可选在管道拐弯处。
) 2、精确度高的仪表灵敏度一定高。
)3、采用镍铬- 镍硅热电偶测量温度,将仪表的机械零点调整至25℃,但实际上室温 (冷端温度为10℃),这时仪表指示值偏高。
) 4、当仪表空气中断时,气开调节阀的开度为全开。
)5、要就地测量一往复泵出口的压力,其平均工作压力为5Mpa,则可选用量程为0~10Mpa 的压力表。
) 6、用压力法测量一开口容器的液位,其液位的高低取决于取压点位置、介质密度和容器横截面。
) 7、在自动控制规律的调整中的比例度越大,控制作用越强,余差越大。
) 8、热电阻断路时,温度计输出显示温度值为量程的上限值。
) 9、在流量测量中,一般来说标准喷嘴造成的压力损失小于标准孔板造成的压力损失。
) 10 、在比例控制系统中引入积分作用的优点是能够消除余差,但降低了系统的稳定性。
) 11 、压力传感器计的安装可选在管道拐弯处。
) 12 、当气源突然消失时,气关阀的开度为全关。
) 13 、用差压流量计测量流量,流量与测量得的差压成正比。
) 14 、在自动控制规律的调整中比例度越小,控制作用越强,余差越大。
) 15 、灵敏度高的仪表精确度一定高。
) 16 、一般来说直能单座阀比直能双座阀泄漏量要少。
)17、补偿导线应与热电偶的电极材料配合使用,热电偶与补偿导线连接片温度不受限制。
) 18 、在控制系统中引入微分作用的优点是能够消除余差,同时提高了系统的稳定性。
) 19 、涡轮流量计其入口直管段的长度一般取管道内径的10 倍以上。
) 20 、热电阻温度变送器输入桥路的主要作用为冷端温度补偿。
填空题1、Ⅲ型控制器接收变送器送过来来的标准测量信号mA 或VDC 。
2、由导压管接至差压计(或变送器)前,必须安装切断阀和平衡阀,构成三阀组。
在启用差压计时,应先开使、导通,再开最后再关闭。
3、一般来说自控系统在干扰作用下,它的过渡过程有、、、,以最稳定,一般可以通过调整参数来实现。
化工仪表与自动化期末复习试卷一、选择题(共10题,每题2分,共20分)1.在化工自动化控制系统中,常用的被控制变量是()。
A. 压力 B. 温度 C. 流量 D. 所有答案都对2.仪表量程为0-100 kPa,输出信号为4-20 mA,那么该仪表的量程比为()。
A. 25% B. 50% C. 75% D. 100%3.输入信号为0-10 V,需要经过放大器放大到 0-20 mA,那么放大器的倍数是()。
A. 100 B. 50 C. 10 D. 24.温度传感器的测量原理通常有()。
A.热电阻 B. 热电偶 C. 热敏电阻 D. 所有答案都对5.在 PID 控制器中,P 是指()。
A. 比例增益 B. 积分时间 C. 微分时间 D. 所有答案都对6.正比例控制在控制系统中的作用是()。
A. 补偿控制误差B. 抑制系统振荡C. 提高系统动态响应 D. 提高系统稳定性7.以下哪个不是常见的控制器类型? A. P 控制器 B. PI 控制器 C. PD 控制器 D. PA 控制器8.HART 是指()。
A. High Accuracy and Reliability Transmitter B. Highway Addressable Remote Transducer C. Highway Addressable Remote Transmitter D. High-speed Asynchronous Receiver Transmitter9.在自动控制系统中,负反馈的作用是()。
A. 提高系统稳定性 B. 减小系统的灵敏度 C. 降低系统的动态响应 D. 所有答案都对10.下列哪个不是自动控制系统的特点? A.自动调节 B. 自动保护 C. 自动监控 D. 手动操作二、填空题(共5题,每题3分,共15分)11.R S-485是一种()通信接口。
答案:串行12.模拟量的典型测量单位是()。
《化工仪表及自动化》期末复习题班级:姓名:学号:试题:一.填空(每空1分)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.用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差(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别有、和。
7.对于比例积分微分(PID)控制来说,单纯的比例作用存在余差,加入可以消除余差,而加入可以起到“超前控制”的效果。
8.前馈控制的主要形式有和两种。
9.衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。
10.对于一个比例积分微分(PID)控制器来说,积分时间越大则积分作用越;微分时间越大,则微分作用越。
11.根据滞后性质的不同,滞后可以分为和两类。
12.测量仪表的量程是指与之差。
13.按照使用能源的不同,工业仪表可以分为、两类。
14.对于比例积分微分(PID)控制来说,单纯的比例作用存在余差,加入可以消除余差,而加入可以起到“超前控制”的效果。
15.按照测量原理的不同,压力检测仪表可以分为、、、等。
16.用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备,其中输送液体并提高其压头的机械称为,而输送气体并提高其压头的机械称为。
17、气动仪表的信号传输,国际上统一使用的模拟气压信号;DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。
18.化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。
19.选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统,对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。
20、常见的传热设备有、、等。
21.两种常用的均匀控制方案包括、。
22.速度式流量计中,应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计,根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为,而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的(平方/平方根)成比例关系。
23.比例度对过渡过程的影响规律是比例度越,过渡过程曲线越平稳,但余差也越大,比例度越,余差减小,但过渡过程曲线越振荡24、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,一般用或真空度表示。
25.某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示,温度给定值为200℃,该控制系统的最大偏差为,余差为,衰减比为。
图126.用镍铬-铜镍热电偶测温,设备的温度为900℃(对应的分度表热电势为68783μV),自由端的温度为30℃(对应的分度表热电势为1801μV),测得的热电势应为。
27.在精馏塔控制系统中,可以改变的变量有进料流量、塔顶冷回流流量、塔底再沸器加热蒸汽流量,要控制塔顶馏出物的组分应选择作为操纵变量,要控制塔底馏出物的组分应选择作为操纵变量。
28.控制器参数工程整定的常用方法有、和经验凑试法。
29.某台DDZ-III型比例积分控制器,控制器为正作用,比例度为100%,积分时间为2min。
稳态时,输出为5mA。
某瞬时,输入突然增加了0.2mA,此时刻输出瞬间变化到;经过5min后,输出又将变化到。
30.比值控制系统中,要求不仅可以实现比较精确的流量比值,而且确保两物料总量基本不变,应采用。
31.离心泵的流量控制方案有以下三种:控制泵的出口阀门开度、以及;32.离心式压缩机产生喘振现象的主要原因是压缩机的吸气量(大于、小于或等于)极限排气量引起的,防喘振控制方案有固定极限流量法和。
二.简答1.试分别写出QDZ型气动单元组合仪表和DDZ-II型、DDZ-III型电动单元组合仪表的信号范围。
(6分)2.列举一种容积式流量计,三种速度式流量计,一种直接式质量流量计。
(10分)3.简述化工自动化的主要内容。
(8分)4.什么是串级控制系统的主控制器和副控制器?请画出串级控制系统的方块图。
(10分)5.简述离心泵的流量控制方案有哪几种?(6分)6.什么是反馈?什么是负反馈?(6分)7.用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿?常用的冷端温度补偿方法有那些?(6分)8.什么是控制器的参数整定?工程上常用的控制器参数整定有几种方法?(6分)9.控制阀的流量特性是什么?何为控制阀的理想流量特性?控制阀的理想流量特性有哪几种?(6分)10.前馈控制具有什么特点?为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质?(6分)11、什么是精馏塔的温差控制和双温差控制?(6分)12、试述比例(P)、积分(I)、微分(D)控制规律的定义及其各自特点?(6分)13.简述操纵变量的选择原则是什么?(6分)14.简述放大系数、时间常数的定义。
(6分)15.常用的热电偶有哪几种?什么是补偿导线?(6分)16.什么叫控制器的无扰动切换?(2分)17.简述单回路控制系统由哪些环节组成?试画出单回路控制系统的典型方块图。
(6分)三.计算1.某台测温仪表的测量范围是200~700℃,校验该表时得到的最大绝对误差为+4℃,试确定该仪表的精度等级。
(5分)2.用差压变送器来测量液位时,在变送器正、负压室与取压点之间装有隔离罐,测量方式如图2所示,若被测介质密度为ρ1,隔离液密度为ρ2,问有无迁移?何种迁移?迁移量多少?(10分)h2图23.试定性画出在阶跃输入信号时的比例(P)控制器和比例积分(PI)控制器的响应曲线,要求在响应曲线上标明比例放大系数Kp和积分时间Ti。
(15分)4.某发酵过程工艺规定操作温度为(40±2)℃。
考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离给定值最大不能超过6℃。
现设计一定值控制系统,在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图3所示。
试确定该系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间和振荡周期等过渡过程指标,并回答该系统是否能够满足工艺要求?(10分)图35.用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位,如图4所示。
已知被测液位的变化范围是0~3m,被测介质密度ρ=9003/mkg,毛细管内工作介质密度ρ0=9503/mkg。
变送器的安装尺寸为h1=1m,h2=4m。
求变送器的测量范围,并判断零点迁移方向,计算迁移量。
当法兰式差压变送器的安装位置升高或者降低时,问对迁移量有什么影响?(10分)+-HP0ρ0ρh1h2图4 法兰式差压变送器测量液位6.现用一支镍铬—镍硅热电偶来测量某换热器内的温度,其冷端温度为30℃,显示仪表为动圈仪表,此仪表的机械零位为0℃,这时指示值为400℃,若认为换热器内的温度为430℃,对不对?为什么?正确值为多少?(10分)已知条件:(1)=)0,400(E28.943mV(2)=)0,30(E 1.801mV(3)=)0,422(E 30.744mV7.(15分)如果有一台压力表,其测量范围为0~10MPa ,经校验得到下列数据(1) 分别求出该压力表正反行程的最大绝对误差值;(5分)(2) 根据正反行程的最大绝对误差值,该压力表的精度等级应为多少;(5分) (3) 求出该压力表的变差;(3分)(4) 根据变差的大小,问该压力表是否还能符合(2)中确定的精度等级。
(2分) (我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等)8.(10分)一台精度等级为0.5级,测量范围为600~1200℃的电子电位差计,问:(1)它的最大允许绝对误差是多少?(5分)(2)校验时,如其中的某一点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?(5分)9.测量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况)时,在负压管上装有冷凝罐(图5),已知被测液位H 变化范围为m 2~0,被测介质密度3kg/m 1000ρ=,变送器安装尺寸为m 3h 1=,m 5h 2=,大气压MPa 0.1013p 0=,问这时用差压变送器来测量液位时,要不要迁移?如要迁移,迁移量应为多少?(8分)图510.某合成氨厂合成塔的压力变化范围为11~14MPa ,较为平稳,要求测量误差不得大于0.4MPa 。
工艺上要求就地指示,并能高低限报警。
试选用一台压力表,指出其类型、量程和精度。
可供选用的压力表量程规格为0~10、0~16、0~25M 、0~40、0~60MPa ,精度等级为1.0, 1.5, 2.5。
(9分)h 211.某被测压力变化范围为1.0~1.6Mpa,较为平稳,要求测量误差不得大于0.05MPa,就地指示压力表示值,试选用一台压力表,指出其类型、量程和精度。
可供选用的压力表量程规格为0~1.6、0~2.5、0~4.0MPa,精度等级为1.0, 1.5, 2.5。
(10分)12.某台测温仪表的测量范围是0~1000℃,出厂时经校验,其刻度标尺上的各点测量结果为(1) 求出该测温仪表的最大绝对误差值;(2) 确定该测温仪表的精度等级;(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为±8℃,问该测温仪表是否符合要求?(我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等)(10分)13.测量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况)时,在负压管上装有冷凝罐(见图6),问这时用差压变送器来测量液位时,有无迁移?何种迁移?迁移量多少?(10分)h2图6四.分析1.某贮槽,其进口流量来自上一工序,不可控,控制目标是保证贮槽的液位恒定,为此设计一简单液位控制系统,如图7所示,试问:(1) 画出简单控制系统的方块图。
(6分)(2) 指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量和主要扰动变量。
(4分)进口流量图72、乙炔发生器是利用电石和水来产生乙炔气的装置。
为了降低电石消耗量,提高乙炔气的收率,确保安全生产,设计了图8所示的温度控制系统。
工艺要求乙炔发生器的反应温度控制在(80±1)℃。
试画出该温度控制系统的方块图,并指出图中的被控对象、被控变量、操纵变量以及可能存在的扰动。
(10分)图83、(10分)图9为一精馏塔的塔釜液位于塔底产品流量的串级均匀控制系统。
(1)画出该控制系统的方框图(5分)(2)简述该系统与一般串级控制系统的异同点(5分)图94、(15分)某聚合反应釜内进行放热反应,釜内温度过高会发生事故,为此采用夹套水冷却。
由于釜温控制要求较高,故设置控制系统如图10所示(1) 这是什么类型的控制系统?(5分)(2)其主变量和副变量是什么?(5分)(3) 选择控制阀的气开、气关型式和主、副控制器的正反作用。
(5分)图105、(10分)图11所示为甲苯-二甲苯精馏塔控制流程图。
(1)试简述图中各控制系统的作用(5分)(2)图11中是按精馏段指标进行控制的方案,试简述按精馏段指标进行控制的方案适用于哪些情况?(5分)图116.(12分)图12为贮槽液位控制系统,为安全起见,贮槽内液体严格禁止溢出,试在下述两种情况下,分别设计简单控制系统,画出系统的控制流程图;确定执行器的气开、气关形式及控制器的正、反作用。