15春西交《化工仪表及自动化》在线作业 答案

化工自动化控制仪表作业试卷答案及解析一、判断题（共30题，共60分）1. ESD的故障安全是指ESD自身发生故障时,（江南博哥）会影响到被控过程的安全运行正确答案：错误2. 用浮子界面计可以测量两种不同的密度有变化的界面正确答案：错误3. 波纹管密封型上阀盖适用于有毒性易挥发或贵重的流体 ,可避免介质外漏损耗,以及有毒易爆介质外漏而发生危险正确答案：正确4. 如果工艺生产要求的控制功能发生变化 ,一般来说 ,无需改变PLC的硬件设备 , 通过程序的编制与更改就能适应生产的需要正确答案：正确5. 差压变送器的主要功能是A对多种介质的流量、温度、液位、压力、界面等进行测量、转换成统一的标准信号输出正确答案：错误6. 补偿导线 ,对于各种热偶是通用的。

正确答案：错误7. 通过转子流量计有关参数计算,可以看到:当转子流量计锥管的锥度增大,其余条件都不变时,则仪表换算后量程增大正确答案：正确8. 安全栅的防爆标志等级必须不低于本安现场设备的防爆标志等级。

正确答案：正确9. 容积式流量表是依据已知固定的容积所排出流体的次数来测量流量的仪表正确答案：错误10. 由于铠装热电阻的绝缘材料和保护套管连成一体 ,所以具有可弯曲、热惯性好的特性正确答案：正确11. 稀硝酸、醋酸及其它一般腐蚀性介质,应选用耐酸压力表或不锈钢膜片压力表正确答案：正确12. 压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成,采用单晶硅片为弹性元件正确答案：正确13. 差压变送器改变测量膜片的厚度、就可以改变仪表的测量范围正确答案：正确14. 本质安全防爆技术的特点之一可在带电情况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等。

正确答案：正确15. 热电偶或补偿导线断路时 ,电位差计的示值是不动的，而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限正确答案：正确16. 压力表指针的位移是经过两次放大而实现的。

其中第二次放大是中心齿轮的节圆半径远远小于扇形齿轮的节圆半径之故。

一．判断并改错，在题上改即可（×）1．在自动控制系统方快图中，控制器的输出信号在任何情况下都是指向控制阀的。

（√）2．对于一个自动控制系统，过渡过程品质的好坏，在很大程度上决定于对象的性质。

（√）3．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。

（×）4．时间常数T可以理解为：当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新的稳态值所需的时间。

（×）5．选择性控制可用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质。

（×）6．对于同一仪表不同量程的分辨力是不同的，相对于最高量程的分辨力，称为该仪表的最高分辨力。

（√）7．在流化床反应器中，如反应器内反应温度过高，造成催化剂烧结，则进出口压差增大。

（×）8．目前，我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等；一般0.05级以上的仪表常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多是1.0以下的。

（√）9．程序控制系统的给定值是变化的，但它是一个已知的时间函数，即生产技术指标需按一定的时间程序变化。

（×）10．在选择串级控制系统中的副变量时应使副环尽量多的包含纯滞后。

二．简述1．在自动控制系统中，控制器起的作用。

2．试述弹性式压力计的工作原理。

弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性原件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。

3．如何选择控制器的正反作用。

4．分程控制系统的特点及应用场合。

5．说明为什么用热电偶测温时要进行冷端温度补偿。

6．微分控制规律是什么，有何特点。

7．双位控制规律的优缺点。

8．离心泵喘振产生的原因。

三．综述题1．测温元件的布线要求2．孔板流量计和转子流量计在测量原理上有何不同。

3．精馏段控温有什么特点，用在什么场合。

15春学期《热工仪表及自动化》在线作业2
一,判断题
1. 应变片式压力计在测量时需要考虑温度的影响，而压阻式压力计不需要考虑。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：A
2. 方块图中各线段表示的是信号关系，而不是指具体的物料或能量。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
3. 在一定温度范围内，与配用热电偶的热电特性相同的一对带有绝缘层的廉价金属导线称为补偿导线。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
4. 可以用概率统计的方法处理含有随机误差的数据，对随机误差的总体大小及分布做出估计，并采取适当措施减小随机误差对测量结果的影响。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
5. 当测量液体时，取压口应开在容器的最底部。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：A
6. 对过程控制系统的基本要求是快速性、准确性和可靠性。

A. 错误
B. 正确
?
正确答案：B
7. 误差可表示被测量值不能确定的范围，可写成±2的形式。

A. 错误。

化工仪表及自动化试验一电子电位差计使用和校验思考题1 与热电偶配套用的电子电位差计冷端自动补偿原理是什么？用温度计法校验电子电位差计时，为何要用水银温度计测铜补偿电阻附近温度？答:图中所示时电子电位差计的测量电桥。

电阻Z2用铜丝绕制，让Z2与热电偶冷端处于同一温度。

因为通电阻的组织随着温度的升高而增加，则Z2上的电位差也增加。

而热电偶的热点势却随着冷端温度的升高而降低，如配置得当，就可以达到温度补偿的目的。

2当电子电位差计输入端短路时，其指示温度为多少？为什么？当需校验电子电位差计0℃这点温度时应加多少电势（大小及极性）？答：短路时，无温度输出，或输出为零。

短路时，电子在热电偶材料组成的闭合回路中流动，两节点温度相等，无温度差，输出为零。

当需校验电子电位差计0℃这点温度时应加大小为，极性为正极的电势。

3 热电偶及其连接导线电阻变化对电子电位差计的测量误差是否有影响？为什么？答:没有影响。

因为热电偶金属材料的种类，热电偶和导线的两接点的温度是否相同，是会对测量测量有影响的，但是热电偶及其连接导线电阻对其无影响。

因为电子电位差计是根据电势随温度的变化而变化这一原理来测量的，电阻无法影响电势的变化。

（《化工仪表及自动化》书上（第五版）第79页）4、电子电位差计是否消耗能量？为什么？动圈式仪表呢？答:电子电位计是利用不同金属自由电子密度不同，电子从电子密度高的金属迁移到电子密度低的金属，温度越高，电子越活泼，扩散越明显，电势差越大，所以不消耗能量。

动圈式仪表消耗能量。

因为动圈式仪表是先用传感器将被测参数转换成电势或电阻，再由测量电路将其转换成流过动圈（可转动的线圈）的电流，此电流使线圈偏转，并带动指针在刻度盘上指示出被测参量数值的一种仪表。

5用mv刻度的电子电位差计能否用来测量0—10mA的直流电流？应采取什么措施?答:不能直接测量。

应在电路里串联一个1欧的电阻，再用电位差计并联在电阻上，测电势差。

（串联的电阻阻值视电子电位差计的量程而定）实验二温度计反应时间的测定（铂电阻温度计）思考题1 测量元件的反应时间（时间常数）对测量量有何影响？如何根据被测参数的变化情况，选用测量元件？答：本实验中反应时间即为时间常数，即为外界温度阶跃变化时，温度计反映出的温度达到新的稳态值的63.2%所需的时间。

西交《化工工艺学》在线作业
一、单选题（共35 道试题，共70 分。

）
1. 在烃类热裂解生产乙烯中，提高温度有利于（）次反应，简短停留时间有利于（）次反应。

（）
A. 二，一
B. 二，二
C. 一，一
D. 一，二
正确答案：C
2. 正构烷烃的BMCI值最（），芳烃最（）。

（）
A. 小，大
B. 小，小
C. 大，大
D. 大小
正确答案：A
3. 烷烃脱氢和断链难易的规律：烷烃的相对稳定性随碳链的增长降低；烷烃的脱氢能力与烷烃的分子结构有关；叔氢最（）脱去；带支链的烃较直链烃（）断裂。

（）
A. 容易，容易
B. 容易，难于
C. 难，难于
D. 难，容易
正确答案：A
4. 烃类管式裂解生产乙烯裂解温度对产物分布的影响：（）温度，乙烯、丙烯收率（）。

（）
A. 提高，提高
B. 提高，降低
C. 降低，不变
D. 降低，提高
正确答案：A
5. 芳烃指数是用于表征（）馏分油中烃组分的结构特性。

（）
A. 柴油等重质油
B. 石脑油、轻柴油等油品
C. 润滑油等重质油
D. 航煤等重质油
正确答案：A
6. 一次反应，即由原料烃类经热裂解生成乙烯和（）的反应。

化工自动化控制仪表作业试卷及答案一、判断题（共30题，共60分）1. 降低输送液体中轻组分的含量,A 对减少离心泵的（江南博哥）气缚现象,效果非常明显正确答案：错误2. 降低离心泵的流量能缓解气蚀的发生正确答案：正确3. 串级调节时 ,应该将主调节器设定为串级正确答案：错误4. 毒物进入人体就叫中毒正确答案：错误5. 在流体流动过程中,单位时间内通过导管任一截面积的流体量,称为流量正确答案：正确6. 密封部位的结合面相对精致的密封称为动密封正确答案：错误7. 按工作原理分翻板式液位计是直读式物位仪表的一种正确答案：错误8. 氢气压缩机处 ,应在最低处设置可燃气体检测仪正确答案：错误9. 可编程序控制器采用循环扫描工作方式 ,这种工作方式可以避免继电器接触控制的触点竞争和时序失配问题正确答案：正确10. 对用公共输出端的可编程序控制器,不同输出电压等级的公共端可连接在一起正确答案：错误11. 对于西门子PLC,诊断缓冲区是一个FIFO(先入先出)缓冲区 ,存储器复位时就被删除正确答案：错误12. PLC的英文全称是 ProgrammableLogicController, 这说明它只能进行逻辑计算。

正确答案：错误13. 基金会现场总线不仅仅是一种总线 ,而且是一个系统正确答案：正确14. 集散控制系统将控制功能下放到现场设备中，实现危险功能的分散正确答案：错误15. 安全联锁系统的安全等级称为安全度等级。

正确答案：正确16. 气动阀门定位器与电动阀门定位器作用一样正确答案：错误17.执行机构采用正作用式 ,通过变换阀的正、反装实现气开和气关正确答案：正确18. 电气转换器是利用反馈的原理工作的。

正确答案：错误19. 抛物线特性是调节阀理想流量特性之一正确答案：正确20. 调节阀的填料装填于上阀盖填料室内 ,其作用是防止介质因阀杆的移动而向外泄漏正确答案：21. 直通单座调节阀适用于小口径、低压差、泄漏量要求小的场合正确答案：正确22. 气动薄膜调节阀主要由一个执行机构和阀体组成正确答案：正确23. 在选择副变量时 ,应该将主要的扰动和更多的扰动包含在副回路中正确答案：正确24. 串级控制系统中,副回路通常采用纯比例控制,可适当引入积分作用 ,通常不需要微分作用正确答案：正确25. 自动控制系统包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分正确答案：错误26. 比值控制系统的流量比是指主流量Q1与副流量Q2的流量比值正确答案：错误27. 串级控制系统A对副回路的要求和简单控制回路一样,要实现无差控制正确答案：错误28. 均匀控制系统控制器的参数整定可以与定值控制系统的整定要求一样正确答案：错误29. 比例控制过程的余差与控制器的比例度成正比正确答案：正确30. 工艺上希望偏差越小越好,但如果没有偏差 ,自动控制系统就无法实现控制功能正确答案：正确。

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。

1.自动化生产中的核心内容是（C ）。

A.自动检测系统B.自动信号和连锁保护系统C.自动控制系统D.自动操纵及自动开停车系统2.自动控制系统不能单独采用（C ）。

A.闭环B.开环C.正反馈D.负反馈3.控制系统的反馈信号使得原来信号减弱的叫（A）。

A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈4.要求换热器出口物料温度控制系统控制出口物料温度达到工艺上要求的数值, 应该采用（A ）。

A.定值控制系统B.程序控制系统C.随动控制系统D.顺序控制系统5.在化工厂中，有些比值控制系统是属于（C ）。

A.定值控制系统B.程序控制系统C.随动控制系统D.顺序控制系统6.在生产过程中，燃料和助燃空气按一定比例混合，才能经济燃烧，由于燃料流量会受很多因素影响而发生变化，要求助燃空气量要随着燃料流量变化而变化，应该采用（C ）控制空气流量。

A.定值控制系统B.程序控制系统C.随动控制系统D.顺序控制系统7.在生产过程中，一些间歇生产的加热炉、干燥窑、工业炉、退火炉等温度控制系统是采用（B ）进行温度控制。

A.定值控制系统B.程序控制系统C.随动控制系统D.自动跟踪系统8.在阶跃干扰作用下，如果被控参数在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变，这种过渡过程称为（C ）过程。

A.非周期衰减过程B.衰减振荡过程C,等幅振荡过程D.发散振荡过程9.被控变量在给定值的某一侧作缓慢变化，没有来回波动，最后稳定在某一数值上的过渡过程为（A ）。

A.非周期衰减过程B.衰减振荡过程C,等幅振荡过程D.发散振荡过程10.被控变量来回波动，且波动的幅度越来越大的过渡过程为（D ）。

A.非周期衰减过程B.衰减振荡过程C.等幅振荡过程D.发散振荡过11.自动控制系统在阶跃输入作用下，最希望得到的是（B）过程。

A.非周期哀减B.哀减振荡C.等副振荡D.发散振荡12.自动控制系统在阶跃输入作用下，避免出现（D ）过程。

A.非周期哀减B,哀减振荡 C.等副振荡D,发散振荡13.过渡过程品质指标中，余差C表示（A ）。

化工仪表及自动化第六版课后习题详细答案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。

化工仪表与自动化第五版第六章作业及答案1．控制阀的结构形式主要有哪些？各有什么特点？主要使用在什么场合？2．控制阀的流量特性是什么？答：控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系，即??=L l f Q Q max式中相对流量maxQ Q 是控制阀某一开度时的流量Q 与全开时的流量max Q 之比。

相对开度Ll 是控制阀某一开度时的阀杆行程了与阀杆总行程Ｌ之比。

3．何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？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。

４．什么是串联管道中的阻力比s ？s 值的减少为什么会使理想流量特性发生畸变？答：s 值表示控制阀全开时阀上压力差与系统总压差之比。

当s=1时，说明系统总压差全部降在控制阀上，所以控制阀在工作过程中，随着阀开度的变化，阀两端的压差是不变的，故工作流量特性与理想流量特性是一致的。

当s 值小于1时，系统的总压差一部分降在控制阀，另一部分降在与控制阀串联的管道上。

随着阀的开度增大，流量也增加，降在串联管道上的压差增加，从而是使降在控制阀上的压差减少，因而流过控制阀的流量也减少。

所以随着s 值减少，会使理想流量特性发生畸变，阀的开度越大，使实际流量值离开理想值越大。

具体来说，会使理想的直线流量特性畸变为快开特性，使理想的等百分比流量特性畸变为直线特性。

5．什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？答：随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。

气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定的。

一般来讲，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的应选气开式。

6．试简述电动执行器的功能与主要功能。

答：角行程的功能是接收来自控制器的０～１０Ａ的支流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等的控制机构，以实现自动控制。