期末复习题答案——《化工仪表及自动化》

化工自动化控制仪表考试试卷（含答案）1、【单选题】()适用于大口径、大流量、低压力、不干净三介质。

（C）A、套筒阀B、单座阀C、蝶阀2、【单选题】MF8型手提式干粉灭火器的喷射距离大于等于()m。

（A）A、5B、3C、63、【单选题】Tristation1131是()公司的控制组态软件。

（A）A、TRICONEXB、ICSC、GE4、【单选题】下列选项中,会造成物料泄漏的是()。

（C）A、物料的压力高B、物料的温度高C、管线腐蚀5、【单选题】下列阀门中,由系统中某些参数的变化而自动启闭的是()。

（B）A、旋塞阀B、减压阀C、闸阀6、【单选题】下面关于分程控制回路的描述中错误的是()。

（D）A、一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀B、控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段C、输出信号的分段一般是由控制阀来实现的D、由每一段信号去控制一台控制阀7、【单选题】两相触电比单相触电()。

（B）A、更安全B、更危险C、一样8、【单选题】串级控制系统具有一定的自适应能力可用于负荷和操作条件有较大变化的场合,是由于增加了()。

（B）A、主对象B、副回路C、主回路9、【单选题】为了改善分程控制回路中,两个控制阀在分程点上的放大倍数可能出现的突变,可选用()特性的控制阀。

（A）A、对数B、线性C、抛物线10、【单选题】为适合不同工作温度和密封要求,调节阀上阀盖有()种常见的结构形式。

（A）A、4B、3C、511、【单选题】从事()作业时,作业人员必须佩戴封闭式眼镜。

（C）A、强光B、尘土C、酸碱12、【单选题】以下()表决逻辑适用于安全性、实用性很高的场合。

（A）A、三选二2oo3B、三选一1oo3C、二选二2oo213、【单选题】以下不属于物位仪表的检测对象的是()。

（B）A、液位B、密度C、界位14、【单选题】位置变送器是将执行机构输出轴的()转换成4~20毫安反馈信号的装置。

（C）A、位移变化量B、振动C、位移15、【单选题】作为热电材料,一般要求是()。

《化工仪表及自动化》模拟试题3及答案考试时间_______分钟_______试卷编号____________得分一、填空题（28分）1、检测仪表的基本组成有_________、_________和_________三个部分。

（测量；传动放大；显示）2、在控制系统中，增加比例度，控制作用_________；增加积分时间；控制作用_________；增加微分时间，控制作用_________。

（减少；减少；增加）3、按误差出现的规律，可将误差分为_________误差、_________误差及_________误差。

（系统；偶然；疏忽/初大）4、描述对象特性的三个参数是_________、_________和_________。

（放大系数；时间常数；滞后时间）5、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃，上限是850℃。

则此表的量程是；测量范围是；允许基本误差是；最大绝对误差是。

（800；50~850；0.5%；4）6、热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有_________、_________、_________、_________、_________五种。

（冷端温度保持；0度法；冷端温度修正法；校正仪表零点法；补偿电桥法；补偿热电偶法）7、自动平衡电桥配热电阻测温时，采用_________连接，其连接导线的电阻规定为_______________Ω。

（三线制；2x2.5）二、综合题（62分）1、（15分）比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同点。

答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。

结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路。

原理的不相同点：2、（15分）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：①使用补偿导线的目的是将热电偶的冷端从温度较高、波动较大的地方移到温度较低、且相对稳定的地方。

《化工仪表及自动化》练习题及参考答案一、填空题1.阀门直线理想流量特性的方程为（）2.某微分控制器控制规律为t D e p 39-=∆，已知阶跃干扰值为3，其微分时间为（）3. 如图所示过渡过程，其超调量为（）4.差压式流量计的流量方程为（）5. 如图所示过渡过程，其衰减比为（）6.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其放大系数为（）7.转子式流量计的流量方程为（）8.热电偶温度计工作时，热端温度为t ，冷端温度为t0，该热电偶回路的热电势为（）9.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其时间常数为（）10.热电阻温度计测温热电阻变化值与温度变化值的关系方程式为（）二、简答及论述题1.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.2.用单法兰电动差压变送器来测量敞口罐中硫酸的密度，利用溢流来保持罐内液位H 恒为1m 。

如下图。

已知差压变送器的输出信号为0～10mA ，硫酸的最小和最大密度分别为1.32g/cm3和1.82g/cm3。

（1）计算差压变送器的测量范围；（2）如加迁移装置，请计算迁移量；（3）如不加迁移装置，可在负压侧加装水恒压器（图中虚线），以抵消正压室附加压力的影响，计算出水恒压器所需高度h 。

3.如图：用差压变送器测量密闭容器的液位，已知，ρ1=850kg/m3ρ2=1000kg/m3 h1=0.5m h2=2m h3=1.4m 求液位变送器的测量范围，判断迁移方向，计算迁移值。

4.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.参考答案一、填空题1.Q/Qmax=1/R+(1-1/R)l/L2. 1.53. 304. ΔP5. 3:1或者5:16. a/c7. ΔP8. E=e(t)-e(to)9. a/b 10. ΔR t =αR 0Δt二、简答及论述题1.(1)LD 00000OR 00003LD NOT 00001OR NOT 00004AND LDAND 00002OUT 01000(2)LD 00000LD 00002OR 00005LD 00003OR NOT 00006AND LDOR LDAND 00001OUT 010002. 1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax 来计算差压变送器的测量范围。

化工仪表及自动化期末考试-A卷参考答案及评分标准一、选择题（15分）每空1分：1、AB2、CD3、D4、B5、D6、A7、AB8、AB9、CD 10、BC二、填空题（30分）前10题每空1分，后10题每空2分：1、三2、小3、畸4、阶跃5、负6、实验建模7、过滤8、目的9、修正10、入口11、自动控制、自动检测12、放大系数、滞后时间、时间常数13、软件14、下降15、看曲线，调参数16、等百分比、抛物线、快开17、模型参考、直接优化目标参数、自校正18、改善控制系统、在线实时学习19、衰减曲线法、经验凑试法20、两台及两台以上三、简答题（共20分）1、（8分）答：包括信号变换、前置放大、非线性校正或开方运算、模/数转换、标度变换、数字显示、电压/电流转换(V/I)及各种控制电路等部分。

(3.5分)包括信号变换电路---将生产过程中的工艺变量经过检测变速后的信号，转换成相应的电压或电流值。

(0.5分)前置放大电路----将输入的微小信号放大至伏级电压信号。

(0.5分) 非线性校正电路----校正检测元件的非线性特性。

(0.5分) 开方运算电路----将差压信号转换成相应的流量值。

(0.5分) 模/数转换----将模拟量转换成断续变化的数字量。

(0.5分)标度变换----进行比例尺的变更。

(0.5分) 数字显示----被测数据以数字形式显示出来。

(0.5分) 电压/电流转换(V/I)----将电压信号转换成直流电流标准信号。

(0.5分)各种控制电路---可以根据PID控制规律或其他控制规律进行运算，输出控制信号。

(0.5分) 2、（5分）答：当采用补偿导线后，虽然将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，但冷端温度还不是0 ℃，而工业上常用的各种热电偶分度表是在冷端温度保持为0℃的情况下进行刻度的，这样会使测量结果产生误差，所以必须进行热电偶冷端温度补偿。

（3分）方法有：冷端温度保持为0℃的方法；冷端温度修正方法；校正仪表零点法；补偿电桥法；补偿热电偶法。

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。

化工仪表及自动化一、填空题(30分，每空1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。

10．化工过程中主要的检测仪表性能指标有、、、、线性度和反应时间。

二、综合题(40分，每题10分）1、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、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、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=14、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）。

《化工仪表及自动化》模拟试题4及答案得分考试时间_______分钟_______试卷编号____________一、填空题（32分）1、表征控制规律的参数是______、______及______。

(比例度;积分时间;微分时间)2、串级调节系统结构上有两个回路，分别称为__________回路和__________回路；有两个被调参数，分别称为__________参数和__________参数；有__________个调节参数。

(主；付；主；付；一）3、弹簧管压力表是利用____________产生____________与被测压力相平衡来测量的。

（弹簧；位移）4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：________、__________、______________（说出三种即可）。

（电磁流量计；漩涡流量计；椭圆齿轮流量计）5、差压式流量计是利用__________原理进行测量流量的。

（节流）6、电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受____的影响。

（虚拟液位）7、分度号为S型的热电偶，如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势会__________。

如果补偿导线的型号正确但正负接反，则产生的热电势会__________。

（增加；减少）8、电容式差压变送器的测量部分是先将__________转变成__________，然后再变成____________作为转换部分的输入。

（差压；位移；电容变化量）二、综合题（58分）1、（10分）均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？答：①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；不同点：目的和特点不同，其目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量间能互相兼顾和协调操作，特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。

②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1）调节规律上采用P或PI，而不采用D调节，2）参数整定上比例度从小到大整定，且比例度（和积分时间）都较大。

化工仪表及自动化总复习题目及答案钟晓帆化工仪表及自动化总复习习题及答案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。

化工仪表及自动化期末复习题一、单项选择题1．由于仪表内部元件老化引起的误差称为( )。

A．疏忽误差B．缓变误差C．随机误差D．系统误差2．弹簧管压力表指针轴上之所以要装上游丝，其目的是为了消除传动机构之间的间隙，减小仪表的( )。

A．变差B．反应时间C．灵敏度D．灵敏限3．EJA智能变送器主要由膜盒组件和( )组成。

A．输入放大电路B．智能转换部件C．输出放大电路D．精度补偿传感器4．铂热电阻的测温范围是( )。

A．0℃～100℃B．一50℃～150℃C．一200℃一500℃D．一200℃～850℃5．在孔板和文丘里管两种节流装置中，若差压相同，则两者的压力损失( )。

A．孔板大B．文丘里管大C．一样D．不确定6．定值控制系统是( )固定不变的闭环控制系统。

A．测量值B．偏差值C．输出值D．给定值7．自动控制系统中常用来表示动态特性的表示方法有三种，其中( )是最原始最基本的方法A．微分方程法B．传递函数法C．阶跃响应法D．方块图法8．在调节系统中，调节器的积分作用加强，会使系统( )变坏。

A．余差B．最大偏差C．稳定性D．超调量9．在自动调节系统中比例调节的结果常常会产生( )。

A．误差B．偏差C．余差D．静差10．通常串级调节系统主调节器正反作用选择取决于( )。

A．调节阀B．副调节器C．副对象D．主对象11．在自控系统中，确定调节器、调节阀、被控对象的正、反作用方向必须按步骤进行，其先后排列次序为( )。

A．调节器、调节阀、被控对象 B．调节阀、被控对象、调节器C．被控对象、调节器、调节阀 D．被控对象、调节阀、调节器12．串级控制系统设计中，副回路应包含( )。

A．较多干扰 B．主要干扰C．特定的干扰 D．主要干扰和尽量多的干扰13．单纯前馈控制系统是一种对( )进行补偿的控制系统A．测量值与给定值的偏差 B．被控变量的变化C．干扰量的变化 D．特定干扰的变化14．以下简称中，常用来表示模拟输入、输出信号的是( )。

期末考试卷答案考试科目：化工仪表及自动化试卷类别 B 考试时间90 （分钟）一、填空题（每空1分，共30分）1、调节规律是调节器的输入偏差与输出之间成比例的规律，输入偏差⊿x 是指给定值与测量值之间的偏差。

2、在接地电阻中，一般小型用电厂要求小于 4 欧，而一般的大型的用电场合要求小于 1 欧。

3、调节阀前后压差较小，要求泄露量小，一般可选用单座阀。

4、调节强腐蚀性流体，可选用隔膜阀。

5、噪音较大时，可选用套筒阀。

6、CV3000型气动调节阀，其动作的回差带阀门定位器时为 1% ，不带定位器时为 3% ,线性带定位器± 1% ，不带定位器±5% 。

7、热电偶是利用热电效应原理测温的。

热电阻是利用电阻随温度变化性质测温的。

8、瞬时流量是指单位时间里流过某一管边截面的流体。

9、椭圆齿轮流量计适用于纯净流量测量，而不适用于含杂质流体的测量。

10、评定过渡过程的指标有最大偏差、过渡时间、衰减比、余差、振荡周期。

11、比例调节器的放大倍数Kc越大，则比例度越小；调节作用越强。

12、按对象静特性选择调节参数时，调节通道放大倍数越大，则克服干扰能力就越_强_。

13、按对象特性选取调节参数时，应使干扰通道的时间常数越长越好，而调节通道的应适当短一些。

14、弹簧管压力表是利用弹簧产生__位移___与被测压力相平衡来测量的。

15、不受被测介质物理性质影响的流量计是：___电磁流量计_____、____漩涡流量计______、椭圆齿轮流量计____二、判断题（每题1分，共15分。

正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”）。

1、系统的过渡时间短，则调节系统能及时克服干扰作用，调节质量就越高。

（√）2、对象特性包括自衡性、动特性、时间特性和负荷特性。

（ ）3、余差是指调节过程结束后，被调参数稳定值与测量值之差。

（ ）4、传递滞后是指在调节对象中物料平衡被破坏时，被调参数也随之发生变化的时间。