过程自动化及仪表复习

过程控制与自动化仪表试题过程控制与自动化仪表试题一(填空:1(过程控制仪表按信号分(模拟式)、(数字式)两大类。

2(测定对象动态特性的实验方法主要有(时域测定法)、(频域测定法)、(统计研究法)。

3(电接点压力表在压力低于下限或压力高于上限时均可发出(报警信号)。

4(气体压力变送器可分为两大类，分别是按(位移平衡)原理构成的压力变送器和按(力平衡)原理构成的压力变送器。

5(.过程控制系统的分类(开环控制系统)、(闭环控制系统)。

6(浮筒式液位计测量液位是基于(阿基米德)原理。

7(过程控制仪表的主体是(气动控制仪表)、(电动控制仪表)。

8(反馈分为(正)反馈和(负)反馈。

9(调节器的比例度越大，则放大倍数(越小)，调节作用就(越弱)，余差也(越大)。

10(差压式流量计包括(节流装置)、(导压管)、(变送器)三部分。

11(自动调节系统常用的参数整定方法有(经验法)、(衰减曲线法)、(临界比例度法)、(反应曲线法)。

12(构成A/D转换器的方法有:(计数式A/D转换)、(逐次逼近型A/D转换)、(双积分式A/D转换)、(并行A/D转换)、(串-并行A/D转换)。

13(在生产过程中应用的基本控制规律主要有(位式控制)、(比例控制)、(积分控制)、(微分控制)。

14(过程控制仪表按结构形式分(基地式控制仪表)、(单元组合式控制仪表)、(组装式综合控制装置)、(集散控制系统)、(现场总线控制系统)。

15(温度变送器有(毫伏变送器)、(热电阻温度变送器)、(热电偶温度变送器)几种类型。

16.自动控制系统由被控对象、检测元件(包括变送器) 、调节器和调节阀, 部分组成。

17.常见的比值控制系统有单闭环比值、双闭环比值和串级比值3种。

二(选择题。

1(热电偶供电为:(1)A)直流 B)交流 C)三相交流 D)不供电2(向差压变送器的正、负压室同时输入相同的的压力时，变送器的输出零位产生偏移，偏移值随着静压的增加而发生变化，这种由于静压而产生的误差叫什么,(1)1)静压误差3(电容式差压变送器无输出时可能原因是(1、2)1)无电压供给 2)无压力差 3)线性度不好三、简答题1. 温度测量有哪几种常用元件,答:温度测量的常用元件有4种，它们是:热电阻、热电偶、双金属温度计、膨胀温度计。

前言+第一章1、自动化仪表：是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。

在自动控制系统中，自动化仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。

2、过程控制仪表包括：检测仪表、调节仪表（也叫控制器）、执行器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。

3、过程控制系统的主要任务是：对生产过程中的重要参数（温度、压力、流量、物位、成分、湿度等）进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化。

4、标准信号制度：国际电工委员会规定：过程控制系统的模拟标准信号为直流电流4-20mA，直流电压1-5V。

我国DDZ型仪表采用的标准信号：DDZ-Ⅰ型和DDZ-Ⅱ型仪表：0-10mA。

DDZ-Ⅲ型仪表：4-20mA。

5、我国的DDZ型仪表采用的是直流电流信号作为标准信号。

6、采用电流信号的优点：电流不受传输线及负载电阻变化的影响，适于远距离传输。

动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成，使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力。

对于要求电压输入的受信仪表和元件，只要在回路中串联电阻便可得到电压信号。

7、采用直流信号的优点：a.直流信号传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在移相问题；b.直流信号不受传输线中电感、电容和负载性质的限制。

8、热电偶是以热电效应为原理的测温元件，能将温度信号转换成电势信号（mV）。

特点：结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。

一般用于测量500～1600℃之间的温度。

9、热电偶的测温原理：将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，若两个连接点温度不同，回路中会产生电势。

此电势称为热电势，并产生电流。

10、对于确定的热电偶，热电势只与热端和冷端温度有关。

11、热电偶的基本定律:均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律。

12、热电阻：对于500℃以下的中、低温，热电偶输出的热电势很小，容易受到干扰而测不准。

D 电D 单Z 组，即电动单元组合。

量信号。

4在移向问题，可不受传输过程中电感电容和负载性质的影响。

元组合不少是采用力平衡原理构成的，使用电流信号可以直接与磁场作用产生正比于信号的机械力，此外，对于要求电压输入的仪表和元件，只要在回路中串接电阻就可以得到电压信号，比较灵便。

在DDS 仪表中，以20mA 表示信号的满度值，而以此满度值的20%即4mA 表示零信号，此称为活零点安排。

有利于识别仪表的断电断线等故障，且为现场变送两线制实现了可能性。

所谓两线制就是把供电的电源线和传输线合并起来，一共只用两根导线。

1 有利于识别仪表的断电断线等故障2 不仅节省电缆布线方便，而且大大有利与安全防爆易抗干扰。

3 上限值较大，有利于抑制干扰4 上下限的比值为5:1 与气动仪调理电路，两个vi 转换器。

测量范围中的最大绝对误差与该仪表的测量范围之比，称为百分误差，去百分号，就是仪表的精确度。

使用统一仪表堆被控量进行反复测量， (正行程和反行程)所产生的最大差值与测量范围之比。

当两种不同的导体或者半导体接成闭合回路时，若两个接触点的温度不同，回路中就会浮现热电动势，并产生电流。

考虑到冷端恒温器或者电动势补偿装置距离测量点比较远的时候，使用热电偶时，如果全用热偶丝代价太高，为了节约，选用补偿导线。

不需要冷端补偿，测量精度也比较高，测温范围-200 到500，广泛应用。

在使用平衡电桥对热电阻进行测量时，由电阻引出三根导线，一根的电阻与电源E 相连接，不影响电桥的平衡，此外两根接到电桥的两臂内，他们随环境温度的变化可以相互抵消。

被测温度---热电偶---------输入电桥------------放大电路--------输出电流反馈回路主要起冷端温度补偿和零点调整。

为了使输出大小能直接与被测温度成线性关系。

补偿导线法，热电势修正法，冰浴法，补偿电桥，软件处理。

3 型仪表的范围是4 到20mA 即4mA 代表信号的零值，此时温度变送器就需要调整零点。

过程控制与自动化仪表复习要点和习题答案(6,7,10)第六章高性能过程控制1．把握串级调整系统的结构特点、优点，会分析！2．把握串级系统设计中主副变量的挑选原则，调整器的调整逻辑确实定原则，调整器的正反作用确实定3．把握前馈的原理特点以及与反馈的区分！前馈控制器的传函求法！4．把握SMITH 预估法基本原理5．会画工艺图流程及系统原理框图第七章特别过程控制1. 把握比值调整系统的原理，主动量，从动量。

仪表比值系数确实定! 调整器的调整逻辑2. 匀称控制的特点，整定原则，调整逻辑3. 会画工艺图流程及系统原理框图第十章：锅炉1．把握锅炉水位控制的主要干扰分析，调整计划，三冲量的工艺流程图、系统框图及控制分析。

燃烧系统控制。

2．精馏塔两端产品质量控制。

第6章：1．（8）能1．（9）是（反馈环节视为正时）1．（11）1）第1页/共8页2）气开阀T1C调整阀副对象主对象T1T T2T T2C＋－－＋T1T2给定干扰3）主：反作用副：反作用1．（12）1）第2页/共8页2）气开阀3）主：反作用副：反作用2. （1）2. （4）3（3）1）控制系统框图：TC调整阀副对象主对象TTFT PC＋－－＋T第3页/共8页Q2给定干扰()()122()(1)(1)1()()(1)(1)1f o f o ss f o o o F FF FF o O f o F G s T s T s T s K G s e K eG s K T s T s T s ττττ----+++=-=-?=+++2）当调整阀上的气源中断时，为了防止温度过高，烧坏设备，应关闭阀门，不再通入蒸汽，因此采纳气开阀3）先确定副调整器，由于副对象是正作用对象，调整阀是正作用对象，测量变送视为正作用，为了保证副环为负反馈，副调整器采纳反作用再确定主调整器，把囫囵副环看成一个正作用环节，主对象为正作用对象（由于当蒸汽流量增强时，出口温度上升），为了保证主环为负反馈，主调整器采纳反作用。

热工仪表自动化复习题一.名词解释1.冶金生产过程自动化的概念。

答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上自动地进行。

那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。

而用相应的自动化装置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。

2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象4.自动调节系统的最大偏差的概念。

答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。

在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。

5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差。

6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同?答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表的读数值的差值.因为真值无法得到7.测量仪表的相对误差的定义？000x x x x y -=∆=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值8.测量仪表的指示变差的概念。

答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。

9.测压仪表主要有哪几类？答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？答：温度、压力、流量、物位二.简答题%100max ⨯-∆=测量范围下限值测量范围上限值δ相对百分误差δ1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？答：量程范围的确定原则：根据“化工自控设计技术规定”：1）测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；2）测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；3）测量高压压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的3/5；4)为保证测量值的准确度，量程还不能选的过大，即测量值不能太接近于仪表的下限值，一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3为宜。

一、填空题(每空1分，共30分)1、 过程控制的特点有系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成、 被控过程复杂多样，通 用控制系统难以设计、控制方案丰富多彩，控制要求越来越高、控制过程大多属于满变厂程与参量控 制、定值控制是过程控制的主要形式。

2、 建立过程数学模型的途径有解析法、实验辨识发、解析法 ________3、过程控制的五大参数是温度、压力無量、液位、成分3Z4、 DDZ ・m 型调节器输入电路的主要作用是形成偏差输入信号、电平移动5、 调节阀的三种典型固有理想流量特性是直线型、等百分比(对数)型、快开型。

________6、 调节器参数的工程整定方法有经验法、临界比例度法、衰减曲线法。

7、 在工业中测量温度最常用的两种传感器是热电阻、热电偶 _____8 DDZ 血型力平衡差压变送器的结构包括测量部分、杠杆系统、位移检测放大器、电磁反 __________馈机构.9、 差压式流量计常用的节流装置有孔板、喷嘴、文都利管 10、 工业生产对过程控制的要求最终可以归纳为安全性、经济性、稳定性11、 检测误差若按检测数据中呈现的规律可分为系统误差、随机误差、粗大误差12、 热电偶温度仪是基于热电效应原理制成的'热电阻的测温原理是以热阻效应为基此的设计方法、采用了线性化电路、采用了统一的 24V DC 集中供电、采用了安全火花防暴措施。

14、调节器基本的连续调节规律有比例( P)、积分(I )、微分(D)。

15、 在用红外式检测仪进行检测时，待测气体需要满足的条件待测气体必须存在红外吸收峰、待测气 体与混合气体中其他气体无化学反应、若混合气体中有干扰组分，则先进行预处理、 保证kcl < 1。

16、执行器按照工作能源可 分为液________二、分析与问答(每题10分，共20分)1、图2・1为换热器的示意图，加热蒸汽通过换热器中的排管把热量传给排管内流动的被加热物料，物料的出口温度用蒸汽来调节。

1.过程控制系统山被控过程和自动化仪表两部分组成。

2.自动化仪表按能源形式分为：液动、气动和电动。

按信号类型分为：模拟式和数字式。

3 •模拟仪表的信号可分为气动仪表的模拟信号与电动仪表的模拟信号。

4・气动仪表的输入/输出模拟信号统一使用0. 02~0・IMPa的模拟气压信号。

3•按照国际电工委员会规定，过程控制系统的模拟直流电流信号为4〜20mA DC, 负载电阻为250Q；模拟直流电压信号为广5V DCo DDZ-III型电动单元组合仪表就是这种信号标准。

6・气动仪表与电动仪表的能量供给分别来自于气源和电源。

1.过程参数检测仪表通常由传感器和变送器组成。

2.引用误差计算公式：/ = ―-—X100% （其中△为最大绝对误差，等于实X — Xmax min测值X减真值Xa的最大差值，B|JA = X-X aI, Xmax与Xmm为测量表的上下限值）3.精确度及其等级：最大引用误差去掉“ 土”与“％”。

例：±5%的精度等级为0. o o4.热电阻在500 °C以下的中、低温度适合作测温元件（理解公式M）=&[l + a（t-tj,其中R（t）为被测温度t时的电阻值；R。

为参考温度t。

时的电阻值，通常t。

二0C, a为正温度系数）；金属热电阻适用于-200°C、500°C；热敏电阻为-50^300°Co3•热电阻接线有二线制、三线制、四线制三种接法，其中三线制可利用电桥平衡原理消去导线电阻。

6•热敬电阻山于互换性较差，非线性严重，且测温范围在-50^300°C左右，所以通常较多用于家电和汽车的温度检测和控制。

7•山于热电偶具有测温精度高、在小范围内线性度与稳定性好、测温范围宽、响应时间快等优点，因此在工业生产过程中应用广泛。

当温度高于2000°C时热电偶不能长期工作，需釆用非接触式测温方法。

8.当被测为运动物体时，采用非接触式测温方法。

自动化仪表与过程控制复习资料一、填空1. 调节器的工程整定方法主要有：、和。

2. 调节阀的理想流量特性有3种，分别是、________________和_____________。

3. 均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中，从系统内部解决工艺参数之间的矛盾，该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。

4 按照国际电工委员会(IEC)规定，过程控制系统的模拟直流电压信号为；模拟直流电流信号为。

5. 过程控制系统按设定值信号的特点可分为三种类型，分别是：_______________、______________和__________。

6. PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。

7. 调节器的工程整定方法主要有：、和。

8. 过程控制系统的单项时域性能指标包括、最大动态偏差、残余偏差、、和等。

9. 过程控制仪表按结构形式可分为___________、___________和____________、____________。

10. PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。

11. 调节阀的理想流量特性有3种，分别是、________________和_____________。

12. 过程控制仪表按结构形式可分为：基地式仪表、___________和____________、____________。

13. 均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中，从系统内部解决工艺参数之间的矛盾，该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。

1．临界比例度衰减曲线法反应曲线法2．直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性3. 系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内4．1-5V DC 4-20mA DC5. 定值控制系统随动控制系统顺序控制系统6．比例积分微分7．临界比例度衰减曲线法反应曲线法8．衰减比(衰减率)、超调量、调整时间、振荡频率9．基地式仪表、单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表10．比例、积分、微分11．直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性12. 单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表13．系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内。

1, 测量温度的方法：接触式，非接触式。

2, 热电偶：当两种不同导体货半导体连接成闭合回路时，若两个节点温度不同，回路中就会出现热电动势并产生电流。

3, 第三导体定律：除热电偶A, B两种导体外，又插入第三种导体C组合成闭合回路，只要插入的第三种导体的两个接点温度相等，它的接入对回路毫无影响。

4, 测量某一点压力及大气压力之差，当这点的压力高于大气压力时，此差值称为表压。

5, 利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。

常用的弹性测压元件有：弹簧管（常用）, 水纹管及膜片三类。

6, 流量检测仪表：节流式流量计(在管道中放入肯定的节流元件，依据节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差测量)分为：压差, 靶式, 转子流量计。

7, 热导式气体分析仪是一种物理式的气体分析仪。

依据不同气体具有不同的热传导实力这一特性，通过测定混合气体的导热系数，推算出其中某些成分含量。

（0度时H2为7.150，He为7.150）8, 调整器的作用：把测量值和给定值进行比较，依据偏差大小，按肯定的调整规律产生输出信号，推动执行器，对生产过程进行自动调整。

9, 调整规律：他的输出量及输入量（偏差信号）之间具有什么样的函数关系。

10, 比例调整特点：对干扰有及时而有力的抑制作用，但存在静态误差，是一种静差调整。

11, 积分调整特点：能够消退静差，即当有偏差存在时积分输出将随时间变化，当偏差消逝时输出能保持在某一值上不变。

但动作过于缓慢，过渡过程时间长，易造成系统不稳定。

12, 微分调整器：能在偏差信号出现或变化瞬间，马上依据变化趋势，产生调整作用，是偏差尽快的消退于萌芽状态之中。

但对静态片差毫无抑制实力，不能单独运用。

13, 在PID三作用调整器中，微分作用主要爱用来加快系统动作速度，削减超调，克服震荡。

积分作用主要用来消退静态误差。

将比例, 积分, 微分三种调整规律结合在一起，即可达到快速灵敏，又可达到平稳精确，只要协作得当便可得到满足的调整效果。

第一章1、过程控制是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。

2、从控制的角度看，通常将工业生产过程分为三类，即连续型、离散型和混合型。

过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。

3、过程控制系统的一般性框图P7框图名词术语的含义说明如下：（1）被控参数（亦称系统输出）y（t）被控过程内要求保持稳定的工艺参数。

（2）控制参数（亦称操作变量）q（t）使被控参数保持期望值的物料量或能量，工程上有时也称控制介质。

（3）干扰量f（t）除被控参数外，作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因素。

（4）设定值r（t）与被控参数相对应的设定值。

（5）反馈值在（t）被控参数经测量变送的实际测量值。

（6）偏差e（t）设定值与反馈值之差。

（7）控制作用u（t）控制器的输出值。

4 、过程控制系统的性能指标的计算p95、模拟量的信号可分气动仪表的模拟信号与电气仪表的模拟信号。

1）气动仪表的输入\输出模拟量信号统一使用0.02~0.1MP的模拟气压信号。

‘2）电气仪表的输入\输出的模拟直流电流信号为4~20mA DC,负载电阻为250Ω；模拟直流电压信号为1~5V DC。

6、安全火花性防爆则是把仪表的电路在短路、断路、及误操作等各种状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量之下。

具有本质防爆性能。

其方法是把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸气体隔离开来，因为属于结构性防爆。

实质是限制火花的能量，取决于仪表电路中电压和电流的大小，电压限制在30VDC,还要考虑仪表的温度。

安全火花性防爆系统的必须具有两个条件：一是现场仪表必须设计成安全火花型；二是现场仪表与非危险场所（包括控制室）之间必须经过安全栅（把能量限制在一定范围内），以便对送往现场的电压电流进行严格的限制，从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。

过程控制及仪表期末复习题过程控制及仪表期末复习题过程控制及仪表是工程领域中一个重要的学科，它涉及到工业生产过程中的监控、调节和控制。

在工业生产中，过程控制及仪表的应用可以提高生产效率、降低能耗、保证产品质量等。

在期末复习中，我们可以通过一些典型的问题来加深对这一学科的理解和掌握。

1. 什么是过程控制？它的基本原理是什么？过程控制是指对工业生产过程中各种参数进行监测、调节和控制，以实现生产过程的稳定和优化。

它的基本原理是通过传感器采集过程中的各种参数，将这些参数传递给控制器，然后控制器根据预设的目标值和控制算法，调节执行器来实现对过程的控制。

2. 什么是PID控制器？它的工作原理是什么？PID控制器是过程控制中常用的一种控制器，它由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。

PID控制器的工作原理是通过比较实际值和目标值的差异，计算出一个控制量，然后通过调节执行器来实现对过程的控制。

其中，比例部分根据差异的大小来产生控制量，积分部分根据差异的累积来产生控制量，微分部分根据差异的变化率来产生控制量。

3. 什么是反馈控制？它与前馈控制有何区别？反馈控制是指根据过程的实际反馈信息来调节控制量，以实现对过程的控制。

它通过比较实际值和目标值的差异来产生控制量，具有较好的稳定性和适应性。

而前馈控制是指根据预测的未来情况来调节控制量，以提前对过程进行调节。

前馈控制可以提高系统的动态响应速度，但对于扰动的抑制能力较弱。

4. 什么是传感器？常见的传感器有哪些？传感器是过程控制中用于采集过程参数的装置，它可以将物理量转换为电信号。

常见的传感器有温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。

温度传感器用于测量温度，压力传感器用于测量压力，流量传感器用于测量流体的流量，液位传感器用于测量液体的高度。

5. 什么是仪表？常见的仪表有哪些？仪表是过程控制中用于显示和记录过程参数的装置，它可以直观地反映过程的状态和变化。

1.试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。

答：控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。

比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。

它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。

比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。

它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。

比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。

2.什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么基本特点？调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。

②比例控制：控制作用及时，有余差。

③积分控制：具有消除余差的作用。

④微分控制：具有超前调节的作用。

3.评价自动控制的过渡过程有哪些常用指标？其中超调量和最大偏差与余差有何关系？评价自动控制系统的过渡过程常用指标有：(1)最大偏差；(2)过渡时间；(3)余差；(4)衰减比；(5))振荡周期。

其中超调量是最大偏差与余差的差值。

4.离心泵的阀门调节与变速调节有哪些差别？（1）变速调节改变水泵的特性曲线，阀门调节则是改变管路特性曲线。

（2）变速调节是一种节能的调节方式，阀门调节时一种耗能的调节方式。

5.何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？答：阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。

常用的调节阀理想流量特性有：直线流量特性、抛物线流量特性、等百分比(对数)流量特性、快开特性。

6.双位控制系统的优缺点有哪些？答：优点：高效节能；延长设备使用寿命；功能齐全。

自动检测与转换技术每章练习题第一题在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠A、传感器B、测量电路C、显示单元在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度大，说明该传感器的A、灵敏度较差B、稳定性较差C、重复性较差下列不属于测量误差来源的是A、仪器误差和(环境)影响误差满席误差和分贝误差C、人身误差和测量对象变化误差应变测量中，希翼灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择哪种桥式测量转换电路A 、单臂电桥B、双臂电桥C、四臂电桥测量范围小的电容式位移传感器的类型为A、变介质型B、变极距型C、变面积型光敏电阻的工作原理是基于A、外光电效应B、内光电效应C、光生伏特效应热电偶的热电动势包括A、接触电动势和温差电动势B、接触电动势和非接触电动势C、非接触电动势和温差电动势热电偶测量转换电路采用三线制接法的目的是A、提高测量灵敏度B、减少非线性误差C\、减少连接导线电阻的影响电阻应变片必须与哪种元件配合，才干组成传感器A、弹性元件B、刚性元件C、光敏元件将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的A、应变效应B、压电效应C、电涡流效应减少霍尔元件的输出不等电位电动势的办法是A、减少激励电流B、威海磁感应强度热敏电阻式湿敏元件能直接检测C、使用电桥调零电位器A、温度B、温度差C、湿度下列被物理量适合于使用红外传感器进行测量的是A、压力B、厚度C、温度当某些晶体沿着一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为A、压阻效应B、压电效应C、应变效应工业检测技术的内容较广泛，常见的工业检测涉及的内容六大类：热工量、机械量、几何量、物体性质和成份量、状态量及电工量。

测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的认识过程。

测量的目的是希翼通过测量求取被测量的真值。

真值有理论真值、约定真值和相对真值之分。

第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成,了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语,了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式,掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下,过渡过程的形式和过渡过程的品质指标;二、常用概念1.化工自动化的主要内容：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;2.自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置测量元件与变送器、控制器、执行器;3.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对象,简称对象;4.被控变量：过程内要求保持设定数值的物理量;5.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;6.干扰作用：指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作用;7.设定值：被控变量的设定值;8.偏差：个别测定值与测定的平均值之差;9.闭环系统：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;10.开环系统：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;11.控制系统的过渡过程：一个控制系统在处界干扰或给定干扰作用下,从原有的稳定状态过渡到新的稳定状态的过程称为过渡过程;12.反馈：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的做法叫做反馈;13.负反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈叫做负反馈;14.正反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相同,反馈信号使原来的信号增强,这种反馈叫做正反馈;三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类简述每种形式的基本含义;答：开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,但被控变量对操纵变量没有影响;闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,被控变量又对操纵变量产生影响;定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数,要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数;2.在阶跃扰动作用下,控制系统的过渡过程有哪几种形式其中哪些形式能基本满足控制要求答：发散振荡过程非振荡发散过程等幅振荡过程衰减振荡过程非振荡衰减过程;在上述五种过渡过程形式中,非振荡衰减过程和衰减振荡过程是稳定过程,能基本满足控制要求;但由于非振荡衰减过程中被控变量达到新的稳态值的进程过于缓慢,致使被控变量长时间偏离设定值,所以一般不采用;只有当生产工艺不允许被控变量振荡时才考虑采用这种形式的过渡过程;3.试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义;答:最大偏差超调量：在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值;衰减比：表示衰减程度的指标;余差：当过渡过程终了时,被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差;过渡时间：从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间;振荡周期振荡频率：过渡过程同向两波峰之间的间隔时间;4.什么是控制系统的方块图它与工艺管道及控制流程图有何区别答：自动控制系统的方块图是由传递方块、信号线带有箭头的线段、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形;其中：每一个方块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自身特征的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向;采用方块图可直观的显示出系统中各组分部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和研究;而工艺管道及控制流程图则是在控制方案确定以后,根据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、控制点、控制系统及自动信号、连锁保护系统的图;在工艺管道及控制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;5.在自动化系统中,仪表符号由哪几部分组成,各表示什么意义答：仪表位号由字母组合和回路编号组成：字母组合：首字母――被侧变量,尾字母――仪表功能,中字母――修饰词; 回路编号：首位数――工序号,后续数――顺序号;四、选择题：1．反馈调节系统 C 闭环系统;A. 不一定是B. 肯定不是C. 肯定是D、无法判断2．定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统是按什么来划分的C;A. 按自动调节系统的结构B. 按自动调节系统的特性C. 按给定值变化的规律D. 调节系统的结构3. 在研究动态特性时可以将 C 看作系统对象环节的输入量;A. 干扰作用；B. 控制作用；C．干扰作用和控制作用；D．测量仪表的信号4.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为 CA、“C”B、“H”C、“A”D、“I”5.控制系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中,那种震荡过程是最希望出现的震荡过程 BA、非周期衰减过程B、衰减震荡过程C、等幅震荡过程D、发散震荡过程6.下列哪些参数不是表示过渡过程品质好坏的指标 AA、变差B、余差C、最大偏差D、衰减比7.关于调节系统方块图的说法,不正确的是 B ;A.一个方块代表一个设备；B.方块间的连线代表的是方块间物料关系；C.方块图上的线条及箭头方向不一定与流体流向一致D.方块间连线只代表信号关系8.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做 B ;A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈9. 某换热器的温度控制系统设定值是 40 ℃在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图6所示;则该系统的余差、衰减比、最大偏差是 B ;A、1、4: 1、4B、1、4:1、5C、1、5:2、5D、1、5:1、4五、填空题：1. 自动化装置是由测量元件与变送器、自动控制器、执行器、等环节组成;2．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、震荡周期或频率等;六、综合题：1. 某发酵过程工艺操作温度为402C;考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离设定值最大不能超过6C;先设计一定值控制系统,在阶跃扰动系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间按被控变量进入2%新稳态值即达到稳定来确定和振荡周期等过渡过程指标,并回答该系统能否满足工艺要求图5解：由反应曲线可知：最大偏差：℃=A-45=405余差：℃=-C14041=衰减比：第一个波峰值℃-B=44145=第二个波峰值℃=-B41142'=过渡时间：由题要求,被控变量进入新稳态值的%2±就可以认为过渡过程已经结束,那么限制范围应是℃82.0241±=±⨯由图可看出,过渡时间min 23=s T振荡周期：min 13518=-=T作业21． 某化学反应器工艺规定操作温度为900士 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图 1-19 所示;试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期,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：℃50900950=-=A超调量：℃42908950=-=B由于℃10908918'=-=B所以,衰减比2.41042'===B B n 余差℃8900908=-=C振荡周期min 36945=-=T所以,该控制系统能满足题中所给的工艺要求;第二章 过程特性及数学模型一、基本要求1. 了解建立被控对象数学模型的意义及数学模型的建立方法；2. 掌握用机理建模的方法,建立简单对象的数学模型；3. 掌握表征被控对象特性的三个参数——放大倍数K 、时间常数T 、滞后时间τ的物理意义及其对控制质量的影响；4. 了解被控对象特性的实验测定方法;二、常用概念1.被控对象的数学模型：被控对象的动态特性的数学表达式,即被控对象的输出被控量在输入量控制量和扰动量作用下变化的数学函数关系式;2. 通道：由对象的输入变量至输出变量的信号联系;3.被控对象的放大倍数：如果有一定的输入变化量1Q ∆,通过对象就被放大了K 倍变为输出变化量h ∆,则K 称被控对象的放大倍数;4.被控对象的时间常数：对象受到干扰后,被控变量达到新的稳态值所需要的时间;5.被控对象的滞后时间：纯滞后输出变化落后于输入变化的时间与容积滞后因物料或能量传递需要一定时间而引起的输出变化迟缓之和;三、选择题1.一般认为,经过 A 时间后,动态过程便结束了;A. 3T ；B. T ；C. 5T ； D ．10T2.在描述对象特性参数的滞后时间时,下列说法错误的是 C ;A. 传递滞后又称为纯滞后；B. 容量滞后一般是由于物料和能量传递需要通过一定的阻力引起的；C. 容量滞后是有些对象在受到阶跃输入后,再经过一段时间时间后被控变量才开始变化；D. 滞后时间包括可分为容量滞后和纯滞后时间;四、填空题1. 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,通过物料和能量平衡关系,用机理建模的方法求取过程的数学模型;2.描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数 和滞后时间 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越慢,系统的稳定性越好;3.过程特性是指被控过程的被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间变化的规律;4.由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力导致的滞后称为容量滞后;五、综合题：1. 为了测量某物料干燥筒的对象特性,在T ＝0时刻突然将加热蒸汽量从25m 3/h 增加到28m 3/h,物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如图所示;试求出该对象的特性;已知流量仪表量程为0～40m 3/h,温度仪表为0～200℃图 干燥筒的阶跃响应曲线解：由阶跃应曲线可看出该回想具有一阶纯滞后特性： 放大倍数2402528200120150=--=K 时间常数min 4=T滞后时间min 2=τ作业11.已知一个对象特性是具有纯滞后的一阶特性,其时间常数为5,放大系数为10,纯滞后时间为2,试写出描述该对象特性的一阶微分方程;解：根据题意可知则起一阶微分方程为:第三章 检测仪表与传感器一、基本要求1．掌握仪表精度的意义与测量误差的关系;2．了解仪表的性能指标;3．初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法;4．了解各种流量计的测量原理;重点是差压式流量计及转子流量计;5．了解各种液位测量方法;初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法;6．掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理;熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法;7．了解DDZ-Ⅲ型显示仪表的基本结构及原理;二、常用概念1.精度：测量值与真值的接近程度;2.绝对误差：指仪表指示值i x 与被测量的真值t x 之间的差值,可表示为t i x x -=∆;3.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0x ,可表示为0x x -=∆;4.相对百分误差：绝对误差折合成仪表测量范围的百分数,可表示为%100max ⨯-∆=测量范围下限值测量范围上限值δ; 5.允许相对误差：在正常情况下允许的最大误差,可表示为%100⨯-±=测量范围下限值测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ; 6.仪表精度等级：用来统一规定仪表的精确度等级;7.灵敏度：仪表指针的线位移或角位移,与引起这个位移的被测参数变化量的比值,可表示为xa S ∆∆=; 8.灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量;9.分辨力：指数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量;10.线性度：表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度;11.反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标;三、问答题：1. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型试简述各种压力计的工作原理; 答:（1）液柱式压力计：根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进行测量的；（2）活塞式压力计：根据液压原理,将被测压力转换成活塞上所加平衡祛码的质量来进行测量的；（3）弹性式压力计：将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的；（4）电气式压力计：通过机械和电气元件将被测压力转换成电量来进行测量的;2.试述压力计选型的主要内容及安装注意事项;答：（1）仪表类型选择：类型选用必须满足工艺生产要求;（2）量程与盘面选择：根据操作中需测量的参数大小来确定;（3）精度选择：根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定;注意：取压位置与隔离;3.试述流量计的分类及其工作原理;答：（1）速度式流量计：以测量流体在管道内的流速作为测量的依据来计算流量;（2）压差流量计：基于流体流动的节流原理,在节流面积不变的情况下,以压差变化来反应流量的大小;（3）转子流量计：以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小;（4）电磁流量计：根据电磁感应定律,在非磁性管道中,利用测量导电流体平均速度而显示流量;（5）超声波流量计：利用声学原理来测定流过管道的流体的流速;（6）涡轮流量计：利用在一定流量范围内,对一定的流体介质黏度,涡轮旋转的角速度与流体的流速成正比来反应流量;（7）容积式流量计齿轮流量计、活塞流量计：利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量;（8）质量流量计：以流体流过的质量M为依据计算流量;（9）间接质量流量计：通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;（10）直接质量流量计：由检测元件直接检测出流体的质量流量;4.试述物位计的分类及其工作原理;答：（1）直读式物位计：主要有玻璃管液位计,玻璃板液位计;（2）浮力式物位计：利用浮子高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子的浮力随液位高度而变化的原理工作;（3）压差式物位计：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理工作;（4）电磁式物位计：使物位的变化转换为一些电量的变化,通过测量这些电量的变化来测知物位;（5）核辐射式物位计：利用辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而变化的原理工作;（6）超声波物位计：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波的反射距离的不同,测出这些变化就可测知物位;（7）光电式物位计：利用物位对光波的遮断和反射原理工作;5.试述温度测量仪表的种类及其工作原理;答：1接触式温度计：测温元件与被测介质直接接触,两者进行充分的热交达测温目的;①膨胀式温度计：根据物体受热时体积膨胀的原理工作;②玻璃液体温度计：当温度变化时,玻璃球中的液体体积会发生膨胀或收缩,使进入毛细管中的液柱高度发生变化,从刻度上可指示出温度的变化;③双金属温度计：利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的;④压力式温度计：根据在封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化的原理工作;⑤热电偶温度计：根据热电效应原理工作;⑥热电阻温度计：根据导体或半导体电阻值随温度的变化关系的原理工作;2非接触温度计：测温元件与被测介质不接触,通过辐射或对流实现热交换来测温;①辐射温度计：根据物体辐射的能量来测量温度;②红外温度计光电温度计、热电温度计：一切温度高于零度的物体都在不停向周围四周发出红外辐射能量;四、选择题：1．级仪表的精度等级可写为： AB. ±级C. +级D.2. 下列不属于节流装置的是 D ;A、孔板；B、喷嘴；C、长径喷嘴D、阿纽巴管3．温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越 A ;A. 大B. 小C. 不变D. 不一定4．双金属温度计的感温元件,测量温度时必须是 BA 浸液1/2；B 全部浸液；C 浸液2/3；D 浸入任何长度5.关于压力计安装的描述错误的是 AA. 要选择测量介质拐弯处安装；B. 测量流动介质时,应使取压点与流动方向垂直安装；C. 测量液体压力时,取压点应安装在管道下部；D. 测量蒸汽压力时应安装凝液管;6.下列仪表中属于恒压降的仪表是 D ;A.孔板流量计B.文丘里管式流量计C.电磁流量计D.转子流量计7.在下列物位检测仪表中,能够检测出两种不同液体界面的仪表是 CA.压差式物位仪表B.压力式物位仪表C.电容式物位仪表D.称重式液罐计量仪8.在下列物位检测仪表中,不与被测物体发生实际接触并可以检测物位的仪表是B ;A.称重式液罐计量仪B.核辐射物位仪表C.压差式物位仪表D.电容式物位仪表9.在下列工业用流量计中,属于容积式流量计的是 C ;A. 转子流量计B. 电磁流量计C. 椭圆齿轮流量计D. 科里奥利力式流量计10.测量稳定压力时,被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的 C ;／2；／3；／3；／511.关于压力测量仪表的下列描述中,错误的是 D ;A. 液柱式压力计是根据流体静力学的原理,将被测压力转换成为液柱高度进行测量的；B. 弹性式压力计利用弹性元件变形的位移进行测量的；C. 电气式压力计是将压力转换为电量来进行测量的；D. 活塞式压力计是将压力转换为活塞位移来进行测量的;12. 热电偶信号,在采集过程中,实质上是 C ;A 电流信号；B 热电阻信号；C 电压信号；D 数字信号;13.关于温度检测仪表的下列描述中错误的是 C ;A. 玻璃管温度计属于膨胀式温度计的一种；B. 测量的温度大于600度的温度计为高温计；C. 热电偶是由两种不同的金属材料构成的,不同材料构成的热电偶在相同的触点温度下所产生的电势相同；D.在热电偶回路中引入第三种导线对热电偶所产生的电势无影响;14.热电偶输出电压与 B 有关;A. 热电偶两端温度B. 热电偶两端温度和电极材料C.热电偶热端温度D.热电偶两端温度、电极材料及长度15.镍铬－镍硅热电偶的分度号是 C ;A、EB、SC、KD、B16.关于用热电偶与补偿导线配接进行温度测量时,以下说法不正确的是 CA、热电偶与补偿导线应该配接B、补偿导线也有极性C、采用了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿D、在一定温度范围内,热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性17.一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器,为了测量准确,压力变送器必须采用 A ;A、正迁移B、负迁移C、无迁移D、不确定18. 差压式液位计进行负向迁移后,其量程 C ;A、变大B、变小C、不变D、视迁移大小而定19. 用电容式液位计测量导电液体的液位时,介电常数是不变的,那么液位变化相当于 C 在改变;A、电极电容B、电极电感C、电极面积D、电极能量20. 一台1151压力变送器量程范围为0～3OOkPa,现零位正迁50％,则仪表的量程为 B ;A．150kPa B．300kPa C． 450kPa D．250kPa五、填空题1. 某温度表的精度为级,其测量下限是50℃,上限是850℃;则此表的量程是 800℃；测量范围是 50~850 ℃；允许相对百分误差是±%；最大绝对误差是4℃;2.热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0℃、冷端温度修正法、校正仪器零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种;3.弹簧管压力表是利用输入压力产生_位移量与被测压力相平衡来测量的;4.差压式流量计是利用节流_原理测量流量的;5.电容式差压变送器的测量部分是先将压差转变成位移 ,然后再变成_电容量变化作为转换部分的输入;6.液位变送器测量进行零点迁移时只改变_ 测量范围_,不改变量程;7. 在常用的热电偶温度计中,精度较高的是S热电偶,线性最好的是K热电偶,灵敏度较高的是E热电偶;8．常用的热电阻材料是金属铜和铂,分度号是cu-50、cu-100,pt-10、pt-100,线性好的是铜热电阻,它适于测量较低温度;9.热电偶是基于热点效应原理工作的;六、综合题：1. 热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么它能否进行冷端温度补偿如不能应如何处理答：由热电偶测温原理知道,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数;但实际应用中,由于热电偶的工作端与冷端离得很近,而且冷端又暴露在空间,易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定;当然也可以把热电偶做得很长,使冷端远离工作端,但是这样做会多消耗许多贵重金属材料;解决这一问题的方法是采用一种专用导线,将热电偶的冷端延伸出来,这种专用导线称为“偿导线”;补偿导线不能进行冷端补偿,因为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,冷端温度还不是0摄氏度;进行冷端温度补偿的方法有以下几种：(1)冷端温度保持为0℃的方法；2冷端温度修正方法；3校正仪表零点法；4补偿电桥法；5补偿热电偶法;2.某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为级,则这台表的量程是多少允许相对百分误差是多少最大绝对误差是多少解：量程为Pa-1100=1000100基本误差有仪表的精度可知%5.0最大绝对误差为：Pa±⨯=%1000±55.0允许误差为%5.03.一台测温仪表,其测温范围为0～300 ℃,已知其最大绝对误差为±2℃,则其精度等级为多少解：依题意得,仪器的相对百分误差为：因此,其精度等级为级4.有一台测压仪表,其标尺范围为0～400 KPa,要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ,则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求;解：依题意得,仪器的相对百分误差为：所以应该选择级的仪表才能满足要求;作业20．某压力表的测量范围为 0~1MPa,精度等级为 1 级,试问此压力表允许的最大绝对误差 是多少若用标准压力计来校验该压力表,在校验点 时,标准压力计上读数为,试问被校压力表在这一点是否符合 1 级精度,为什么解:最大绝对误差()MPa 01.0%101max =⨯-=∆在校验点为处,校验得到的绝对误差为：在MPa 01.0±范围之内,所以被校验压力表在这一点符合1级精度;第四章 自动控制仪表一、基本要求1．掌握各种基本控制规律及其特点;2．熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响;3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成;二、常用概念1.基地式控制仪表:由检测器和显示器组装成的一个整体,同时具有检测,控制,显示等功能的仪表;2.单元组合式控制仪表：根据其功能不同分成若干单元,每个单元只完成其中一种功能;3.控制器的控制规律：控制器的输入信号与输出信号之间的关系;4.双位控制：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置,又称开关控制;5.放大倍数K P ：是一个可调的放大倍数,它决定了比例控制作用的强弱;6.比例度δ：指控制器输入变化相对值和相应的输出变化相对值之比的百分数;7.无干扰切换：指在自动-手动切换时,控制器输出不变,因此生产过程不会有扰动;三、问答题1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类各类控制规律的特点是什么答：（1）双位控制系统：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置;（2）比例控制系统：即输出信号与输入信号之间成比例关系的控制系统,一种最简单的控制方式,仅有比例控制时系统输出存在稳态误差;（3）积分控制系统:反应慢,控制不及时,但能消除余差;（4）微分控制系统：动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳.其原因是由于存在有较大惯性组件环节或有滞后delay 组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化;（5）比例积分控制系统：积分作用使控制器的输出和偏差的积分成比例,故过度过程结束时无余差,但是加上积分作用,稳定性降低;积分作用时增大比例度,可保持稳定性,但超调量和振荡周期增大,过度时间增长. 此控制器是适用最多的,它适用于调节通道滞后较小,负荷变化不大,工艺要求不能有余差的系统;（6）比例微分控制系统：它所产生的控制作用不仅反映了系统的静态误差, 同时还反映了误差信号的变化率,因此微分使控制信号提前作用,使系统的响应振荡减 轻,过渡过程加快,对系统的稳定性有利;（7）比例积分微分控制系统：这种控制器既能快速进行控制,又能消除余差,具有较好的控制性能;2. 试述PID 控制的数学模型及参数意义;答：比例积分微分控制规律为：p 为输出变化量；p K 为放大倍数即比例增益；e 为输入信号的偏差；I T 为积分时间即控。

自动化仪表与过程控制复习资料1、过程控制的特点？答：①对象复杂②对象存在滞后③ 对象特性具有非线性④控制系统复杂2、过程控制系统的3个主要发展阶段答：①仪表自动化阶段②计算机控制阶段③综合自动化阶段3、过程控制系统的基本组成答：①被控对象②传感器和变送器③控制器（调节器）④执行器⑤控制阀4、定值控制系统、随动系统、程序控制系统的定义答：①定值控制系统：设定值保持不变（为一恒定值）的反馈控制系统称为定值控制系统。

②随动系统：设定值不断变化，且事先是不知道的，并要求系统的输出（被控变量）随之而变化。

③程序控制系统：设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即根据需要按一定时间程序变化。

5、递减比（衰减比）、超调量、过渡过程时间、静态偏差、相应曲线评价准则（IAE/ISE/ITAE ）。

答：（1）递减比：根据实际操作经验，为保持足够的稳定裕度，一般希望过渡过程有两个波左右，与此对应的衰减比在4:1到10:1的范围内。

（2）超调量：最大动态偏差占设定值的百分比称为超调量。

（不能过大）（3）过渡过程时间：原处于平衡的控制系统受扰动后，由于系统的控制作用，被控量过渡到被控量稳态值的2％～5％时，达到新的平衡状态所经历的时间，也称为过渡过程时间、稳定时间。

（4）静态偏差：过渡过程结束，设定值与被控参数的稳态值之差。

（5）相应曲线评价准则：误差积分IE （不合理）；绝对误差积分IAE （公认，常用）；平方误差积分ISE （抑制大误差）；偏差绝对值与时间乘积积分（ITAE ）（抑制长时间过渡过程）。

1、量程调整的目的：使变送器的输出信号上限值与测量范围的上限值相对应。

量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出信号y 与输入信号x 之间的比例系数。

2、零点调整和零点迁移：零点调整使变送器的测量起点为零，而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值（正值或负值）。

测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之称为负迁移。