化工仪表及自动化课后习题答案第四
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Ex1.~指控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系,即p=f(e)。
基本控制规律有位式控制、比例控制、积分控制和微分控制。
Ex2.双位控制的输出只有两个特定的数值,对应的执行机构只有两个特定的位置(关或开)。
优点:结构简单、价格便宜、易于实现,应用较普遍;缺点:控制作用不是连续变化的,双位控制系统中被控变量的变化将是一个等幅振荡过程,不能稳定在某一个数值上。
Ex3.比例控制是按偏差大小进行控制的,控制器的输出信号p与其输入信号e成正比。
当比例控制系统的控制过程结束之后,其被控变量新的稳定值与给定值之间仍存在一定的偏差,即比例控制的余差。
余差的产生是由比例控制本身的特性所决定的。
因为比例控制作用是与偏差成比例的,只有偏差存在,才能产生控制作用。
当系统受到一定的扰动后,为了克服扰动,必定要有一定的控制作用,才能使系统达到新的平衡,所以必定存在与该控制作用相对应的偏差,即余差。
Ex6. 比例度对控制过程的影响:比例度越大,比例控制越弱,过渡过程曲线越平稳,但余差也越大;比例度越小,比例控制越强,过渡过程曲线越振荡,系统的稳定性和动态性能变差,但余差也越小,提高了系统的静态准确度;比例度过小,可能会出现发散振荡。
选择比例度要注意:若对象的滞后较小,时间常数较大以及放大系数较小,可选择小比例度来提高系统的灵敏度,使过渡过程曲线形状较好;反之,为保证系统的稳定性,应选择大的比例度。
Ex7. 积分控制能消除余差的原因:因为积分控制作用的输出与输入偏差的积分成正比,只要有偏差存在,积分控制作用将随时间不断变化,直至偏差完全消除,系统才能稳定下来,所以……Ex8. TI就用来表示积分控制强弱的一个参数。
TI越小,积分控制作用越强;TI越大,积分控制作用越弱。
TI越小,余差消除越快,可提高系统的静态准确度,但会使系统稳定性下降,动态性能变差;TI越大,余差消除越慢; TI→∞时,成为纯比例控制。
Ex10. 因为微分控制作用的输出与输入偏差的变化速度成正比,一旦偏差不变化,即使偏差非常大,微分控制也无能为力了,所以微分控制规律不能单独使用。
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。
2、化工自动化主要包括哪些内容?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。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成?解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
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。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解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。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
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。
1. 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。
2、化工自动化主要包括哪些内容?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。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成?解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
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。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解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。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
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。
第一章7.什么是自动操纵系统的方块图,它与操纵流程图有什么区别?答:自动操纵系统的方框图是由传递方块、信号线、综合点和分支点组成表示操纵系统的组成合作用的图形。
其中每一个方块代表一个系统中的一个组成部份方块内填入表示其自身特性的数学表达式;方块键带有箭头的线段表示彼其间的关系及信号的流向。
采纳方块图可直接地显示出系统中各组成部份和它们彼其间的阻碍和信号的联系,以便对系统特性进行分析及研究。
而操纵流程图则是在操纵方案确信以后,依照工艺设计给出的流程图,按其流程顺序标注有相应的测量点、操纵点、操纵系统及自动信号、连锁爱惜系统的图。
在操纵流程图上设备间的连线是工艺管线,表示物料流动的方向,与方块图中线段的含义截然不同。
18.什么是自动控系统的过渡进程?它有哪几种具体形式?答:系统有一个平稳状态过渡到另一个平稳状态的,称为系统的过渡进程。
过渡进程的大体形式:1.非周期衰减进程2.衰减震荡进程3.等幅震荡进程4.发散震荡进程。
21.某化学反映器工艺规定操作温度为(900 士10)℃。
考虑安全因素,操纵进程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。
现设计的温度定值操纵系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡进程曲线如图1-18所示。
试求该系统的过渡进程品质指标:最大偏差、超调量、衰减比、过和振荡周期,并回答该操纵系统可否知足题中所给的工艺要求?解:由反映器过渡进程曲线可知:最大误差A=950 一900 = 50℃超调量B= 950 一908 = 42℃衰减比n第一个波峰值与新稳固值之差B=950 一908 = 42℃第二个波峰值与新稳固值之差B' =918 一908 = 10℃n =B / B' =42:10=:1振荡周期为同向两波峰之间的时刻距离,故振荡周期T =45 一9 = 36 min因为最大误差A==50℃< 80℃,且新稳固值908℃符合题中要求的(900 ±10)℃,故该控制系统能知足题中所给的工艺要求。
可编辑修改精选全文完整版化工仪表及自动化答案第一章自动控制系统基本概念4.自动控制系统主要由哪些环节组成答:主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。
9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量答: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被控对象。
生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量。
工艺上希望保持的被控变量即给定值。
具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
12.什么是负反馈负反馈在自动控制系统中有什么重要意义答:系统的输出变量是被控变量,但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端,能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量,y受到干扰的影响而升高时,只有负反馈才能使反馈信号升高,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回到给定值,这样就达到了控制的目的。
11.图1-18所示试画方框图,并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被被控对象:反应器被控变量:反应温度操纵变量:冷却水流量:干扰变量A、B的流量、温度。
13.结合11题,说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。
当被控变量反应温度上升后,反馈信号升高,经过比较使控制器的偏差信号e降低。
此时,控制器将发出信号而使控制阀的开度变大,加大冷却水流量,从而使被控变量下降到。
所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。
14.图1-18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。
第1章自动控制系统基本概念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。
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、闭环控制有反馈环节,通过反馈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. 开环控制没有反馈环节,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较得出偏差,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_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。
1. 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。
2、化工自动化主要包括哪些内容?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。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成?解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
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。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解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。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
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。
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。
实现化工自动化,能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
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,对于常规仪表来说,它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等;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(如气压信号或电压、电流信号等)。
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(如气压信号或电流信号)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(或流出)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。
什么叫操纵变量?受控制器操纵的,用以克服干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量。
(或:具体实现控制作用的变量叫做操纵变量)4.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同?答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。
闭环自动控制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。
如图1-1 ( a)即是一个闭环自动控制。
图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号,并与设定值相比较得到偏差信号,再根据偏差的大小和方向,调整蒸汽阀门的开度,改变蒸汽流量,使热物料出口温度回到设定值上。
第一章,自动控制系统1、化工自动化主要包括哪些内容。
自动检测,自动保护,自动操纵和自动控制等。
2、闭环控制系统与xx控制系统的区别。
闭环控制系统有负反馈,开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。
3、自动控制系统主要有哪些环节组成。
自动化装置及被控对象。
4、什么是负反馈,负反馈在自动控制系统中的意义。
这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈,当反馈信号取负值时叫负反馈。
5、自动控制系统分类。
定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。
最大偏差,衰减比,余差,过渡时间,振荡周期对象的性质,主要包括换热器的负荷大小,换热器的结构、尺寸、材质等,换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。
7、什么是静态和动态。
当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。
从干扰发生开始,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时间中,整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中,所以这种状态叫做动态。
第二章,过程特性及其数学模型1、什么是对象特征,为什么要研究它。
对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。
特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。
2、建立对象的数学模型有哪两类机理建模:根据对象或生产过程的内部机理,列写出各种有关的平衡方程,从而获取对象的数学模型。
实验建模:用实验的方法来研究对象的特性,对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理,使之转化为描述对象特性的数学模型。
混合建模:将机理建模和实验建模结合起来的,先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式,然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。
3、反映对象特性的参数有哪些。
各有什么物理意义。
它们对自动控制系统有什么影响。
放大系数K:对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
对象的放大系数K越大,就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。
时间常数T:对象受到干扰作用后,被控变量到达新的稳定值所需的时间。
时间常数越大,表示对象受到干扰作用后,被控变量变化的越慢,到达新的稳定值所需的时间越长。
滞后时间:在受到输入作用后,被控变量不能立即而迅速地变化,这样造成了滞后所需的时间。
滞后的存在不利于控制,系统受到干扰作用后,由于存在滞后,被控变量不能立即反映出来,于是就不能及时产生控制作用,整个系统的控制质量就会受到严重的影响,所以应当尽量把滞后时间减到最小。
4、对象的纯滞后和容量滞后各是什么原因造成的?对控制过程有什么影响。
传递滞后一般由于介质的输送需要一段时间而引起的,或是测量点选择不当,测量元件安装不合适造成的。
容量滞后由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。
滞后的存在不利于控制,系统受到干扰作用后,由于存在滞后,被控变量不能立即反映出来,于是就不能及时产生控制作用,整个系统的控制质量就会受到严重的影响。
第三章,检测仪表1、测量过程将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。
2、何谓测量误差,测量误差的表示方法主要有哪两种,各是什么意义。
由仪表读得的被测值与被测真值之间总是存在一定的差距,这一差距就是测量误差。
绝对误差:仪表指示值和被测量读得真值之间的差值。
相对误差:某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值之比。
3、何谓仪表的相对百分比误差和允许的相对百分误差。
将绝对误差折合成仪表测量范围的百分数表示。
在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大值。
4、xx仪表的精度等级。
将仪表的允许相对百分误差去掉±号及%号,便可以用来确定仪表的精确度等级0.005,0.02,0.05,0.1,0.2等5、什么叫压力,表压,绝压,负压的关系。
由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。
表压=绝压—大气压负压=大气压—绝压6、压力计安装要注意的问题。
一、压力计应安装在xx观察和检修的地方二、安装地点力求避免振动和高温影响三、测量蒸汽压力时,应加装冷凝液管,对于腐蚀性介质的测量,应加装中性介质的隔离罐四、压力计的连接处,选择适当材料,作为密封垫片,防泄漏。
五、被测压力较小,压力计取压口不在同一高度时,应进行修正。
六、为安全起见,表壳应向墙面或无人通过处。
7、化工生产中测量流量的意义。
控制生产过程达到优质高产和安全生产以及进行经济核算所需的一个重要参数。
8、椭圆齿轮流量计的特点是什么。
在使用中药注意什么问题。
属于容积式流量计的一种,它对被测流体的黏度变化不敏感,特别适合于测量高黏度的流体。
注意:被测介质中不能含有固体颗粒,更不能夹杂机械物。
被测介质的温度不宜过高。
9、物位测量的意义正确获知容器设备中所储物质的体积和质量利用物位仪表进行监视和控制,使它保持在一定的工艺要求的高度10、试述温度测量仪表的种类有哪些,各使用在什么场合。
接触式:膨胀式,压力式,电阻式,热电式。
非接触式:辐射式,光学式,比色式,红外式。
11、用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿,其冷端温度补偿的方法有哪几种。
采用补偿导线后,把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方延伸到温度较低和比较稳定的操作室内,但冷端温度还不是0度,由于操作室的温度往往高于0度,而且是不恒定的,这时热电偶所产生的热电势必然偏小,且测量值也随着冷端温度变化而变化,这样测量结果会产生误差,因此在应用热电偶测温时,只有将冷端温度保持为0度或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。
一、冷端温度保持为0度的方法二、冷端温度修正方法。
三、校正仪表零点法。
四、补偿电桥法。
五、补偿热电偶法。
第四章、显示仪表1、显示仪表分为几类,各有什么特点。
模拟式显示仪表:测量速度较慢,精度较低,读数容易造成多值性。
数字显示仪表:测量速度快,精度高,读数直观。
屏幕显示仪表:同时显示数据信息及其构成曲线或图像,功能强大显示集中且清晰。
2、自动电子电位差计是如何基于补偿测量法工作的,线路电阻值的变化对电子电位差计的测量有无影响。
为什么。
当热电势Et与已知的直流压降相比较时,若Et≠Ucb,其比较之后的差值经放大器放大后,输出足以驱动可逆电机的功率,使可逆电机又通过一套传动系统去带动滑动触点C的移动,直到Et=Ucb时为止。
无影响。
在进行测量读数时,热电偶回路中是没有电流通过的,因此被测热电势本身引起的电压降损失和导线上的电压降损失不存在,线性电阻上也无电流,无压降,故对测量结果无影响。
3、与热电偶配套的自动电子电位差计时如何进行冷端温度补偿的。
R2是用铜丝绕制而成的,让R2与热电偶冷端处于同一温度。
因为铜电阻的阻值随着温度的升高而增加。
则R2上的电位差也增加。
然而热电偶的热电势却随冷端温度的升高而降低,这样如配置得当就可以达到温度补偿的目的。
4、数字是显示仪表主要有哪几部分组成,各部分有何作用。
㈠信号变换电路:将生产过程中的工艺变量经过检测变送后的信号转换成相应的电压或电流值。
㈡前置放大电路:将输入信号放大至伏特级电压幅度。
㈢非线性校正或开方运算电路:将检测元件具有的非线性特性处理成线性特性,以提高仪表测量精度。
㈣模数转换电路:将连续变化的模拟量转换成断续变化的数字量,再加以驱动,点燃数码管进行数字显示。
㈤标度变换变换电路:将数显仪表的显示值和被测原始参数值统一起来,使仪表能以工程量值形式显示被测参数的大小。
㈥数字显示电路及光柱电平驱动电路:将测量信号与一组基准值比较,驱动一列半导体发光管,使被测值以光柱高度或长度形式进行显示。
㈦V/I转换电路和控制电路:将被测电压信号通过V/I转换电路转换成0-10mA或4-20mA直流电流标准信号,以便使数显仪表可与电动单元组合仪表,可编程序控制器或计算机连用。
第五章、自动控制仪表1、什么事控制器的控制规律。
控制器有哪些基本的控制规律。
指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。
位式控制,比例控制,积分控制,微分控制及他们的组合形式,如比例积分控制,比例微分控制和比例积分微分控制。
2、双位控制规律是怎样的,有何优缺点。
当测量值大于给定值时,控制器的输出为最大,而当测量值小于给定值时,则输出值为最小,即控制器只有两个输出值。
双位控制器结构简单,成本较低,易于实现,因而应用很普遍,但因动作部件动作频繁而容易损坏。
3、比例控制规律是怎样的,什么是比例控制的余差,为什么比例控制会产生余差。
输出变化量P与输入偏差e之间成比例关系P=KpE控制过程结束时,液位的新稳态值将低于给定值,它们之间的差就叫做余差。
要使进水量增加,控制阀必须开大,阀杆必须上移,而阀杆上移时浮球必然下移。
也就是液位稳定在一个比原来稳态值要低的位置上。
4、试写出积分控制规律的数学表达式,为什么积分控制能消除余差。
P=Ki∫edt当输入偏差是常数A时,P=KiAt即输出是一直线,当有偏差存在时,输出信号将随时间增长,当偏差为零时,输出才停止变化而稳定在某一值上,因而用积分控制器组成控制系统可以达到无余差。
5、试写出比例积分微分(PID)三作用控制规律的数学表达式。
输出为比例、积分和微分三部分输出之和。
P=Kp(e+∫edt/Ti+TD de/dt)6、什么叫控制器的无扰动切换。
再切换的瞬间,应当保持控制器的输出不变,这样才能使执行器的位置在切换过程中不至于突变,不会对生产过程引起附加的扰动,这称为无扰动切换。
7、数字式控制器的主要特点是什么。
实现了模拟仪表与计算机一体化具有丰富的运算控制功能使用灵活方便,通用性强具有通讯功能,便于系统扩展可靠性高,维护方便8、简述PLC的分类及主要组成部分。
按容量分:小型PLC、中型PLC、大型PLC按硬件结构分:整体式PLC、模块式PLC、叠装式PLC中央处理器,存储系统,输入输出模块和编程器。
第六章、执行器1、气动执行器主要由那两部分组成,各起什么作用。
执行机构:是执行器的推动装置,它按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动控制机构动作,所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。
控制机构:是执行器的控制部分,它直接与被控介质接触,控制流体的流量,所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。
2、为什么说等百分比特性又叫对数特性,与线性特性比较起来它有什么优点。
等百分比流量特性是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与词典的相对流量成正比关系,其数学表达式经过变换后可得到,其想多开度与相对流量成对数关系。
在同样的行程变化值下,流量小时,流量变化小,控制平稳缓和。
流量大时,流量变化大,控制灵敏有效。
3、什么叫气动执行器的气开式和气关式,其选择原则是什么。
有压力信号时阀关,无信号压力时阀开的为气关式。
反之,为气开式。
选择原则:信号压力中断时,应保证设备和操作人员安全,如果阀处于打开位置时危害小,则应选用气关式,反之,阀处于关闭时危害性小,则应选用气开阀。