化工仪表及自动化第三章2
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化工仪表与自动化基础教材第一章绪论第二章化工自动化的基本概念第一节化工自动化的主要内容第二节自动控制系统的基本组成第三节识读管道仪表流程图(P&ID)第三章检测仪表第一节检测仪表的基本性能和分类第二节压力检测仪表第三节温度检测仪表第四节流量检测仪表第五节物为检测仪表第六节分析仪表(红外分析仪表,CEMS,COD)第七节传动设备检测仪第四章显示仪表第一节数字显示仪表第二节无纸记录仪第五章执行器第一节概述第二节气动薄膜调节阀第六章集散控制系统第一节集散控制系统的组成第二节集散控制系统的功能第三节集散控制系统的操作方法第七章联锁保护系统第一章绪论伴随着科学技术的迅猛发展,自动化技术已成为当代举世瞩目的高技术之一。
由于生产过程连续化、大型化、复杂化,使得广大工艺、维修、管理人员需要学习和掌握必要的监测技术和自动化知识,这是现代化工业生产实现高效、优质、安全、低耗的基本条件和重要保证,也是提高企业综合竞争实力、提升企业管理水平的前提。
本章的重点:对自动化、化工自动化的概念;实现化工自动化的目的;化工自动化发展的过程。
自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展,在促进产业革命中起着十分重要的作用。
特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门,由于采用了自动化仪表和集中控制装置,促进了连续生产过程自动化的发展,大大地提高了劳动生产率,获得了巨大的社会效益和经济效益。
化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类生产过程自动化的简称。
在化工设备上,配置上一些自动化装置,代替操作人员的部分或全部直接劳动,是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。
自动化是提高社会生产力的有力工具之一,实现化工生产自动化的目的如下。
1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。
在生产过程由于人的五官对事物量的测量精度较差,而且许多量值无法用感官进行测量,所以产品质量难以有效控制;同时由于人的手和脚的速度和力量有限,无法长时间,高效率、大规模生产。
第三章1.什么是真值?什么是约定真值?相对真值?答:真值是一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念,一般是无法得到的。
所以在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。
约定真值是一个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。
实际测量中以在没有系统误差的情况下,足够多次的测量值之平均值作为约定真值。
相对真值是指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3~1/20时,可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值.2.什么叫仪表的基本误差、测量误差和附加误差?有何区别?答:仪表的基本误差是指在规定条件下仪表的误差。
仪表在制造厂出厂前,都要在规定的条件下进行校验。
规定条件一般包括环境温度、相对湿度、大气压力、电源电压、电源频率、安装方式等.仪表的基本误差是仪表本身所固有的,它与仪表的结构原理,元器件质量和装配工艺等因素有关,基本误差的大小常用仪表的精度等级来表示。
使用仪表测量参数时,测量的结果不可能绝对准确.这不仅因为仪表本身有基本误差,而且还因为从开始测量到最后读数,要经过一系列的转换和传递过程,其中受到使用条件、安装条件、周围环境等一系列因素影响,也要产生一定的误差.所以在很多情况下,仪表的显示数值与标准值(真实值)之间存在着一个差值,这个差值称为测量误差。
通常情况下,仪表的测量误差大于基本误差,因为测量过程还产生-二些附加误差。
附加误差是仪表在非规定的参比工作条件下使用时另外产生的误差。
如电源波动附加误差,温度附加误差等。
3.什么是仪表的反应时间?用什么方法表示?答:当用仪表对被测量进行测量时,被测量突然变化以后,仪表指示值总要经过一段时间后才能准确地显示出来。
反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快地反应出参数变化的品质指标.反应时间的长短,实际上反映了仪表动态特性的好坏。
反应时间的表示方法有两种。
(1)当输入信号突然变化一个数值后,输出信号将由原始值逐渐变化到新稳态值.仪表的输出信号(即指示值)由开始变化到新稳态值的63.2%所用的时间,即为反应时间.(2)用变化到新稳态值的95%所用的时间来表示反应时间.4.什么是压力?它的法定计量单位是什么?答:压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力。
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。