高级仪表工答案.doc

高级工答案一、填空题1. 有效数字原则2. 系统3. 绝对误差；测量范围4. 稳态；稳态或静态5. 动作值；动作情况6. 接地7. 变换器；测量电路8. 活塞式压力计；压力校验泵9. 直读式；浮力式；静压式；电磁式；声波式；核辐射式10. 法兰式差压变送器；法兰；硅油11. 两；跟踪变化；不变化12. 直接节流；改变转速；旁路回流量调节13. 薄膜式；活塞式；气动长行程14. 模糊；渗透15. 开放系统16. 计算机技术；通讯技术；CRT显示；自动控制17. 计算机技术；自动控制技术；通讯技术18. 开关信号；数字信号；频率信号；19. 正负压室；隔离器；冷凝器；沉降器；集气器20. 计算机控制；分散控制；可编程序控制；21. 检测系统；控制和调节系统；报警系统22. 界限雷诺数23. 无影响；有影响；有影响24. 静压平衡；压力；差压25. 能量；穿透26. ；27.硬件部分；软件部分二、判断题1.2.3. 4.5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 24. 三、选择题1.A 2.A、D 3.C 4.B 5.B 6.A 77.B 8.B 9.C 10.C 11.B 12.A 13.A 14. B15. C 16. C17. B18. B 19.A20.B、C21. D 22. B23. A24.C 25. B 26.A、B、D、E 27.C四、简答题1、介质为高温高压的蒸汽，当管道公称通径等于或小于250nan时，有效深度为70mm；当管道公称通径大于250mm时，有效深度为100mm。对于管道等于或小于500mm的汽、气、液体介质，有效深度约为管道外径的1/2。外径大于500mm时，有效深度为300mm。对于烟，风及风粉混合物介质，有效深度为管道外径的1/3一1/2。2、(1)使用前必须严格检查各零部件的紧固是否可靠，砂轮片有无裂纹、损伤，有效半径是否符合要求，防护罩和护玻璃是否完善，砂轮片与磨件托架间是否符合要求，操作开关是否灵活可靠，接地是否完好，运转是否正常等。 (2)磨削时用力要适当，严禁撞击磨削； (3)磨件应顺着砂轮片旋转方向磨削； (4)操作人员应站在砂轮片的侧面或斜侧位置； (5)拆卸、更换零部件时，必须切断电源。3、1）基础底座安装完毕； 2）地板、顶棚、内墙、门窗施工完毕； 3）空调系统已投入使用； 4）供电系统及室内照明施工完毕并已投入运行； 5）接地系统施工完毕，接地电阻符合设计规定。4、1）光缆敷设前应进行外观检查和光纤导通检查；2）光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的15倍；5、1）回路中的仪表设备、装置和仪表线路、仪表管道安装完毕；2）组成回路的各仪表的单台试验和校准已经完成；3）仪表配线和配管经检查确认正确完整，配件附件齐全；4）回路的电源气源和液压源已能正常供给并符合仪表运行的要求。6.绝对误差是测量结果与真值之差，即绝对误差=测量值-真值。 相对误差是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即相对误差绝对误差/仪表示值100 引用误差是绝对误差与量程之比，以百分数表示，即引用误差绝对误差/量程1007冷凝器的作用是将被测蒸汽冷凝，并使正负压管中的冷凝液有相等的高度且保持恒定为此，冷凝器的容积应为差压变送器工作空间最大容积的3倍，水平方向的横截面积不得小于差压变送器的工作面积，以便忽略由于冷凝中冷凝液波动或产生附加误差8在测量蒸汽流量时，差压变送器的测量管路内，充满了蒸汽冷凝液，开表时，若三阀组的3 个阀门都同时处于开启状态，就会造成管路内的冷凝液流失，使蒸汽进入导压管，从而导致仪表不能工作在测量一般液体流量时，差压变送器的测量管路内是全部充满的液体介质，当三阀组的3个阀都处于开启状态时，不存在因液体流失进入测量管路的问题 综上所述，测量蒸汽流量的差压变送器开表时，三阀组件的3个阀门严禁同时处于开启状态9排气方法如下。 检查三阀组各阀位置：正、负取压阀处于关闭，平衡阀全开 缓慢地同时打开三阀组正、负取压阀，然后旋松正、负差压的排气螺钉组件，排气后旋紧排气螺钉组件 关闭三阀组正、负取压阀 打开正、负压侧气体收集排气阀，排除导压管内的气体，关闭排气阀。注意事项：排气过程中，防止仪表超量程；当液体温度较高时，注意差压室的温度不能太高，以免影响仪表的使用10.(1)变送器外调零螺钉调零 在调节变送器外调零螺钉前，需确认以下两点。 参数项“J20 EXT ZERO ADJ”量示“ENABLE”。 用一字螺丝刀调节调零螺钉，顺时针使输出增大，逆时针使输出减小。 (2)使用终端BT200进行调零 参数项“J10 ZERO ADJ ”，按ENTER键两次调零后，不能立即断电，如调零后30s内断电，零点将恢复到原值11用挂重法校验浮筒液位计，是将浮筒取下后，挂上与各校验点对应的某一重量来进行的，该重量等于浮筒重量(包括挂链重量)与液面在校验点时浮筒所受的浮力之差。12锅炉汽包虚假水位现象指在蒸汽流量突然增大时，按锅炉物料平衡关系水位应下降，但实际情况是干扰出现时汽包压力下降，汽包内水的沸腾加剧，液位反而上升，然后再下降此现象叫锅炉汽包的虚假液位现象 13静态数学模型指的是系统输入变量保持不变时，输出变量与输入变量之间的数学关系。14所谓总线，是指传递信息的公共通路，它是计算机和测量控制系统中的重要组成部分。现场总线是指安装在过程现场的智能自动化仪表和装置，与设置在控制室内的仪表控制设备连接起来的一种全数字化、双向、串行、多站的通信网络。15. 在节流装置测量流量的理论推导中，理论上有两个假设，即流体流动是连续的，并且流体流动过程中遵守能量守恒定律。这就告诉我们孔板不能安装在气液两相并存的地方，以免增大测量误差。有的液体(如液化烃)经调节阀降压后，有时会有部分汽化，形成两相共存。因此，流量孔板应尽量安装在调节阀前，这种安装方式是合理的。16.操作仪表三阀组，需注意两个原则： 1）不能让导压管内的凝结水或隔离液流失； 2）不可使测量元件(膜盒或波纹管)受压或受热。 三阀组的启动顺序应该是(见图a)： a.打开正压阀； b关闭平衡阀； c打开负压阀。 停运的顺序与上述相反，即： a关闭负压阀； b打开平衡阀； c关闭正压阀。 此外，对于蒸汽流量计和带负向迁移的液位计来说，见图(b)在启动或停运三阀组的操作过程中，不可有正、负压阀和平衡阀同时打开的状态，即使开着的时间很短也是不允许的。从图可知，在三个阀都开着的情况下，负压侧冷凝器里的凝结水或隔离罐里的隔离液将会流失，导致仪表指示不准，甚至被迫停运。17.防爆标志一般由以下5个部分构成： 1）防爆总标志Ex表示该设备为防爆电气设备； 2）防爆结构形式表明该设备采用何种措施进行防爆，如d为隔爆型，p为正压型，i为本安型等； 3）防爆设备类别分为两大类，I为煤矿井下用电气设备，为工厂用电气设备； 4）防爆级别分为A、B、c三级，说明其防爆能力的强弱； 5）温度组别分为Tl一T6六组说明该设备的最高表面温度允许值。18. 本安关联设备是指与本安设备有电气连接，井可能影响本安设备本安性能的有关设备，如各种安全栅及其他具有限流、限压功能的保护装置等。 本安关联设备内部不具有本安电路，一般安装在没有爆炸性气体混合物的非危险场所。如果装在危险场所，则必须符合防爆要求，兼具有与其场所相应的防爆结构，如采用隔爆外壳等。19. 隔离是采用隔离液、隔离膜片使被测介质与仪表部件不直接接触，以保护仪表和实现测量的一种方式。 对于腐蚀性介质，当测量仪表的材质不能满足抗腐蚀的要求时，为保护仪表，可采用隔离。 对于粘稠性介质、含固体物介质、有毒介质，或在环境温度下可能汽化、冷凝、结晶、沉淀的介质，为实现测量，也可采用隔离。20. 吹洗包括吹气和冲液。吹气是通过测量管线向测量对象连续定量地吹人气体。冲液是通过测量管线向测量对象连续定量地冲人液体。两者的目的都是使被测介质与仪表部件不直接接触达到保护仪表实现测量的目的。吹洗的应用范围限于对腐蚀性、粘稠性、结晶性、熔融性、沉淀性介质进行液位、压力、流量测量，且在采用隔离方式难以满足要求的场合。真空对象不宜采用吹洗方式进行测量。21. 被控对象的正、反作用方向规定为：当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”；反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”。 调节阀的作用方向由它的气开、气关型式来确定。气开阀为“正”方向，气关阀为“反”方向。 如果将调节器的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输出也增加的调节器称为“正作用”调节器；反之，调节器的输出信号随偏差的增加而减小的称为“反作用”调节器。22. 在进行氧气压力表示值检定时，应先检查表内有无油脂。方法是，先将纯净的温水注入弹簧管内，经过摇荡，再将水倒入盛有清水的器皿内。如水面上没有彩色的油影，即可认为没有油脂。23. 1)连接手持终端BT200,并让它进行自诊断.EJA的自诊断功能是很强的,属于编程组态面的错误,过程变量的异常情况,它都能诊断出来。 2）检查引压导管连接情况，包括导管的连接、阀门的连接和开断是否正确，以及有无泄漏、堵塞等情况。24. 主要有灌液法和挂重法两种。在现场一般采用液校的方法，倘若被测液体不是水或酒精，则可以通过密度换算用水和酒精代校。在检修期间可采用挂重校验法。校验时，把浮筒取下，挂上砝码盘，计算出浮筒的起始端、中间和终端的值，进行加砝码校验。25.电接点压力表在检定时，除了检查示值精度之外，还需： 1）检查压力表的电器部分与外壳之间的绝缘电阻，一般应不小于20M(工作电压500V)； 2）应检定信号误差，方法是将上限和下限的信号接触指针分别定于3个以上不同的检定点上(检定点在测量范围的20一80间任选)。要求标准表的读数与信号示值间的误差不超过最大允许基本误差绝对值的1.5倍。26. 所谓标准节流装置，就是有关计算数据都经系统试验而有统一的图表和计算公式。按统一标准规定进行设计、制作和安装的标准节流装置不必经过个别标定就可使用。非标准节值装置，则是指那些试验数据不很充分，设计制作后必须经过个别标定才能使用的节流装置。五计算题1根据规定，被测值不超过仪表量程Pd的23，则有23PdPa，Pd32 Pa =321O15MPa所以压力表的测量范围应选择0一16MPa。温度附加误差： PFPd(ta-25)15O0001(55-25)=0.0045 Mpa 压力表允许误差：d要求测量精度一温度附加误差=1l-0.0045=0.0055 Mpa仪表精度为(O005516-0)100=O34%所以应选择一测量范围为016MPa，精度为 025级的压力表。2设介质的最低液位为法兰的中心，当液位是低时，液面计正压侧所受压力为Hg(为液面计毛细管中充灌液的密度)，调校时应把Hg正迁移掉。但若迁移好后，仪表又下移了一段距离H，则液位最低时，仪表正压侧所受压力为Hg+Hg，相当于正压室又多了Hg，所以液面计的输出要上升，此时若要保证测量准确，需将Hg也正迁移掉才行。3设浮球自重为G，体积为V，浮球在介质中的体积分别为V1、V2，两介质的密度分别为1、2。 根据浮球液位计测量原理，浮球的重量G等于浮球在两界面上两种介质内浮力的总和，即 GV11+ V22 则V2=（G- V11）/2=G-(V- V2)1/2=（G- V1）/（1-2） 由公式可以看出，如果1、2、V、G不变，则V2也不变。当界面变化时，浮球将随界面发生同步变化而带动液位计指示出容器的实际液位其条件是浮球自重G，体积V，两介质重度1、2都不能变化。4由于压缩空气密度比常压时大，所以应考虑空气重量所产生的压力，即 P2= P1+2gh (1) 式中，为因压缩而增加的空气密度 根据气体方程 Pa/P2=（Pa+P1）/（P2+Pa）2= P12/ Pa （2） 式中，Pa为大气压力；2为空气密度。 将式(2)代人式(1)得 P2 = P1+ P12gh/ Pa = P1（1+2gh/ Pa） 查表得212kgm3，Pa101lO5Pa 所以P2 = P1 (1+12 9818/101105)Pa 即P1O9991 P2 而 P1=mg/A m= P1Ag 所以罐内液体质量m=O9991016lO6500981=81476t5校验时认为水位为100时，产生的浮力芦F100LsWg 由于认为s=0，则校验水位为0时，浮力F00。 而实际上，水位为0%时，产生的浮力为F0实LSsg 所以，实际水位为0时，仪表指示的水位h为h=LSsg/ LSWg=s/W =556/6884=816.原图变为图 传递函数G（S）=C/R=G1G2/(1+ G2H1+G1 G2)7原图化简为图 传递函数G=C/R=G2/1+ G1G2/(1- G1)=G2(1- G1)/(1- G1+ G1G2) 第一列符号无变化，系统稳定。 8该系统由一阶惯性环节加比例环节构成，转折频率10，则惯性环节为1/(01s+1)。所以 201gK20，K10，故该系统传递函数为G(s)10/(01s+1)9K=KF1max/ F2max=31600/2000=2410(O6-02)(10-02)05 K4O5=211(12-4)(20-4)=O5 054=2O 20400600=1312第一台阀的最小流量为Qlmin100502m3h 第二台阀的最小流量为Q2min105002 m3h 则两台阀总可调比为RQlmaxQ2min1000250013. 先求出钢管每米的金属体积，再乘以密度即可。 管子金属体积=管子截面积长度 管子截面积=管外径面积管内径面积 管外径面积=D/22=O2372/4=5850lO-3(m2) 管内径面积=D-2/22=(O237-20.01)2/4=5025lO-3(m2) 管子截面积=585lO-3- 5025lO-3=825lO-3 (m2) 管子金属体积=825 lO-3-3l=825 lO-3 (m3)每米管子的重量为：体积密度(V)，即 825lO-37800=6435(kg)六.论述题1. 均匀调节一般设置在一个设备的出料，即后一个设备进料的场合。均匀调节的作用是保持塔底的液位容器的压力在一定的调节范围以内，同时兼顾到操纵的流量能逐步、平滑地变化，不致影响一个设备的操作显然，均匀调节既不是严格保持液位在某一个给定值上，也不是严格调节流量在另一个定值上，而是兼顾液位和流量的矛盾，让它们都在各自要求的调节范围内变化。2均匀调节目的是允许液面在一定范围内上下波动的情况下，使流量变化比较均匀平稳，以求不至于突然发生大的波动因此，该调节系统调节器的整定不必也不可能是定值。对于串级均匀结构形式整定过程，首先把副调节器的比例度放在一适当数值上，然后由小到大变化，使副回路调节过程出现缓慢的非周期性衰减过程再把主调节器的比例度放在一个适当的数值上，逐步由小到大改变比例度，以求得缓慢的非周期衰减过程在此调节系统的整定过程中主、副调节器都不必加积分。最后，视曲线情况，也可以适当加入一点积分。要指出的是，均匀调节系统从形式上看符合串级调节系统结构，具有主、副调节器，但在参数整定时却不能按一般的串级调节系统的方法去整定。3工业对象一般存在非线性，负荷的变化会引起工作点移动，导致静态放大倍数变化，这种变化可以通过调节阀特性补偿，但其局限性较大。串级调节系统具有一定的自适应能力，即当负荷变化引起工作点移动时，主调节器的输出重新调整副调节器的给定值，由副调节器的调节作用来改变调节阀的位置，即包含在副回路中的非线性特性在工作点变化时虽影响副回路的放大倍数，其调节品质也可能有所下降，但副回路闭环后整体相当于一个比例环节，其放大倍数由反馈环节决定，不随负荷变化，从而串级系统特性得到改善。 4要完成一套IASeries系统的设计，必须做好以下几方面的工作： 控制系统有多少个输入输出点以及这些点的信号类型，以此决定要用哪些型号的FBM及数量； 系统要完成控制任务需用哪些功能块以及它们的处理周期，计算出要用多少块控制处理机： 根据操作员的管理能力、控制与操作的难易程度和工厂人员的配置，确定出WP的个数； 确定是否使用通讯处理机； 看看是否有其他设备要连到A的Nodbus上来，以确定节点总线的长度； 根据输入输出点数确定采用小系统还是大系统配置； 在定义硬件时，同时要定义必备的软件；进行各种软件组态。5作为软件维护，主要工作是做软件备份以及恢复损坏丢失的软件和监视系统硬盘的使用情况，如有可能最好做一个硬盘的磁带备份； 注意口令字的保密和记忆： 备份盘片要注明备份日期、备份方式，妥善保存； 注意察看硬盘可用区间的大小，在VTl00中，用df-K命令可查看硬盘的使用情况； 查找无用的core文件并删除它； 删除varmail目录中过时的信箱文件；删除optfoxrptwrtrpt-runprn目录中无用的报表输出文件。6(1)相同点 两种计算模块都能完成50步顺序执行的算术和逻辑运算功能 两种计算模块都有相同数量及类型的输入输出，8个实型输人，4个实型输出，16个布尔型输入，8个布尔型输出，2个整型输入，6个整型输出，2个长整型输入，2个长整型输出，24个中间存储器。 (2)不同点 CALCA模块提供了双操作数的算术和逻辑运算指令，使程序可以缩短到用CALC编写程序的13。 CALC模块提供输出限位功能，而CALCA模块不提供输出限位功能，实际上CALCA模块的实型，整形量输入输出参数没有量程的概念。7 最上层为信息管理网，采用标准的工业以太网，连接了各个控制装置的网桥以及企业内各类管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。 中间层为过程控制网，采用了双高速冗余工业以太网SCnet作为其过程控制网络，连接操作站、工程站与控制站等，传输各种实时信息。 底层网络为控制站内部网络(SBUS)，采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通令协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。8如图所示，从DCS来的控制信号经过7进入后作用于12信号波纹管，波纹管产生变形推动9反馈板离开一段距离，同时在放大器内部弹簧张力作用下，放大器滑阀13将打开，气源经过打开的节流孔进入气室膜头作用在14膜片上，产生的压力作用于膜头，内部弹簧向下带动推杆往下运动，由于推杆与定位器的反馈板相连，在往下的动作过程中，反馈板在推杆及反馈弹簧的共同作用下将靠近波纹管，及时带动放大器滑阀，压缩放大器内部弹簧，关小节流口，其定位器在给定一个信号压力的情况下会由于上述动作原理自己找到一个动态平衡点，只要仪表人员设定好压缩弹簧张力及量程位置、零位杆位置后，定位器会自动找到这一点而平稳地控制在该信号压力上，如果信号压力扩大或减少，将会带动气源进入膜头，输入扩大或减少，总之，会达到一个动态平衡9如图所示当信号电流通入力矩电机1的线圈两端时，它与永久磁铁作用后，对主杠杆产生一个推力，使主杠杆绕支点15转动，挡板13靠近喷嘴14，喷嘴背压经功率放大器16放大后，通入到执行机械薄膜气室8，因其压力增加，推动阀杆向下移动，阀杆的移动带动反馈杆9绕凸轮支点4转动，反馈凸轮5也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮10使副杠杆6绕支点7转动，并将反馈弹簧11拉伸。反馈弹簧对主杠杆2的拉力与力矩电机产生的推力达到力矩平衡时，定位器处于平衡状态，此时，一定的信号电流就对应一定的阀门位置，弹簧12是调零弹簧，调其预紧力可使挡板的初始位置变化，弹簧3是迁移弹簧，在分程控制中用来改变力矩电机对主杠杆作用力的初始值。10 在适当的位置放置水平仪，以二次抹面的标高为准初找地面，以检查有无过高之处，并估算垫铁高度。控制室内各排盘的标高应一致。如无水平仪，可用胶皮管水平仪代替，即用1012的胶皮管两端各插入一根0.5长的玻璃管，充一带色的水，根据两端水位的对地距离，进行比较。但应保证管内无气泡，管子无泄露，否则将有误差，无法使用。将底座就位，根据盘中心线找正，再用水平仪找平，以预先准备好的，不同厚度的垫铁垫在底座下进行调整。找平后，再校对其叫心线，合适后用电焊将底座、垫铁和埋件等焊牢，对留有基础沟的，应在沟内浇灌混凝土，使之固定。在控制室内的各排底座应有良好接地。11