仪表培训教材试题

1、 仪表部分第一节 仪表基础知识一、测量误差与仪表质量指标1、何谓测量误差？为什么会产生测量误差？测量值与真实值之间的差异就是测量误差。人们进行测量的目的是要求得到被测量值的真实值，尽管真实值客观存在。但是，在实际测量中，由于测量原理和方法、测量仪表（或设备）、测量环境及测量者本身都要受到许多主、客因素的影响，因而很难测量到被测量参数的“真实值”。这就是为什么会产生测量误差的主要原因。这种情况在测量中是普遍存在的。2、按误差数值表示的方法，误差可分为：绝对误差、相对误差、引用误差。按误差出现的规律，可分为：系统误差、随机误差、疏忽误差。按仪表使用条件，可分为：基本误差、附加误差。3、什么是绝对误

2、差、相对误差、引用误差？绝对误差：是测量值与真实值之差。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。引用误差：绝对误差与量程之比，以百分数表示。仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。4、某一压力表刻度为0100KPa，在50KPa处测量值为49.5KPa，求在50KPa处仪表示值的绝对误差、相对误差、引用误差？解：绝对误差5049.50.5KPa； 相对误差（0.5/50）×1001引用误差（0.5/100）×1000.55、什么是系统误差、偶然误差、疏忽误差？各有何特点，产生的原因是什么?系统误差：又称规律误差，其大小和符号均不改变或按一

3、定规律变化。其主要特点是容易消除或修正。产生的原因主要是仪表本身的缺陷，使用仪表的方法不正确，观察者的习惯或偏向，单因素环境条件的变化等。偶然误差：又称随机误差，其出现完全是随机的。其主要特点是不易发觉，不好分析，难于修正，但它服从与统计规律。产生的原因很复杂，它是许多复杂因素微小变化的共同作用所致。疏忽误差：又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符。产生这类误差的主要原因是观察者的失误或外界的偶然干扰。6、系统误差的求解方法方法1：（公式法） 总 ±（ Ci2）1/2 ； Ci系统中各单元仪表的最大引用误差； n-单元仪表数方法2：（系统联校法） 即在一次元件端加入标准

4、信号值，在二次表读取示值，计算引用误差，在各校验点中选取最大的引用误差，作为该测量系统的系统误差。7、什么叫基本误差和附加误差？仪表的基本误差是指在规定的参比工作条件下，即该仪表在标准工作条件下的最大误差，一般仪表的基本误差也就是该仪表的允许误差。 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。8、什么叫准确度和准确度等级？准确度是指测量值与实际值的一致程度。习惯上又称为精确度或精度。是仪表基本误差的最大允许值。准确度等级是仪表按准确度高低分成的等级，习惯上又称为精确度等级或精度等级。9、仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。10、回差（也叫

5、变差）是当输入量上升和下降时，同一输入的两相应输出量间的最大差值。11、灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。它是指仪表达到稳定状态以后，其输出增量与输入增量之比。比值越大，仪表越灵敏。仪表测量结果的准确度不仅与仪表的精度等级有关，还与仪表的（量程）有关。12、仪表的量程和测量范围是否一致？有什么区别？仪表的量程是指仪表范围的上限值和下限值之间的代数差。仪表的测量范围是指该仪表可以按规定精度对被侧变量进行测量的范围。从数值上讲，它们有时相同，有时是不相同的。13、零点误差是指仪表在规定的参工作条件下，输入为零时的误差。如果输入为测量范围的下限时，则称为始点误差。14、稳定性是指在规定的工作

6、条件下，输入保持恒定时，仪表输出在规定时间内保持不变的能力，通常用零点漂移来衡量。15、零漂是指仪表在参比工作条件下，输入一个恒定的值（零或测量范围的下限值）时的输出变化。16、当用仪表对被测参数进行测量时，仪表指示值总是经过一段时间才能显示出来，这段时间称为仪表的反应时间。如果仪表不能及时反应被测参数，便要造成误差，这种误差称为动态误差。17、动态误差的大小常用时间常数、全行程时间和滞后时间来表示。18、时间常数是指当输入阶跃变化时，仪表的输出值到达其稳定值的63.2所需的时间。全行程时间是指满量程阶跃变化时，输出由下限移至上限，或反行程移动所需的时间。通常以全量程的5作为输出下限值，全量程

7、的95作为输出上限值。19、 MTBF是指平均无故障时间，它是衡量仪表可靠性的一个重要指标。MTTR是指仪表故障的平均修复时间。仪表的可用性是指仪表在某时刻具有或维持规定功能的能力，可用性公式为：A=MTBF/(MTBF+MTTR)×100% 。第二节 化工测量及仪表一、压力测量仪表1、单位换算1Pa=(1)N/m²=(1.0197×10¯5)Kgf/cm2=(0.1021)mmH2O(15°C )bar=(7.501×10¯3)mmHg1bar=(105)N/m21Kgf/cm2=(735.56)mmHg(0°C

8、 )=(104)mmH2O(4°C )=(0.9678)atm=(0.9607)bar1bar=(1.0197)Kgf/cm2=(105)Pa=(0.9869)atm=(1.0197×104)mmH2O(4°C )=(750)mmH2O(0°C )2、试说明表压、绝对压力和真空度（负压）三者的关系，并画图说明。P表压是以大气压为基准来表示的压力，所以它和绝对正好相差一个大气压（0.1MPa）。绝对压力是指被测介质容器单位面积上的全部压力，绝对压力和大气压力之差，称为表压力。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值即负压力。其负值的绝对值称为真空度。如图

9、所示，三者的关系如下：大气压1P2P2表压p绝1=p大气+p表P1真空度P1负压P2绝压p绝2=p大气-p负0P1绝压绝对零压3、如何选用压力表？压力表的选用应根据生产工艺要求，合理地对压力表的种类、型号、量程、精度等级等进行选择。选择时主要考虑以下方面：(1)根据被测介质压力是否稳定而区别对待。测稳定压力时介质的最大压力值应不超过压力表全量程的2/3。为了保证压力表的测量精度，被测介质的压力值应不小于压力表全量程的1/3为宜。(2)根据生产工艺指标所允许的最大测量误差确定压力表的精度。在满足生产需求的前提下，不要选用精度过高的仪表。(3)选择时需考虑被测介质的性质而分别选用通用型压力表和专用

10、型压力表。4、在液柱式压力计中，常用的封液是（汞）、（水）及（四氯化碳）。5、在精密压力测量中，U形管压力计不能用水作为工作液体。6、在冬天应用酒精或酒精、甘油和水的混合物，而不用水来校验浮筒液位计。7、常用的压力传感器可以分为（电阻式）、（电感式）、（电容式）、（霍尔式）、（振玄式）、（压电式）等几种。8、对液柱式压力计进行读数时，应注意那些问题？在液柱式压力计中，由于充液的不同则会形成不同的液面，即凹面或凸面，读数也应有所不同。例如：用水当充灌液时，由于水能湿润玻璃管内壁而形成凹面，则读数时应以较低点为准；当用水银或酒精充当灌液时，由于水银和酒精不附着于玻璃壁，其在管内形成凸面，则读数应以

11、最高点为准。在精密测量时，须用放大镜放大后读数。9、如何检查氧气压力表内有无油脂？在进行氧气压力表示值检定时，应先检定氧气压力表内有无油脂，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。10、氧气压力表的校验工作与普通压力表的一样，但氧气压力表是禁油的，因此校验它时应使用专用校验设备和工具。氧气压力表校验常用的设备是油水隔离装置。11、压力开关是一种简单的压力控制装置，其工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的自由端产生位移，直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，送出报警或控制信号，达到控制被测压力的目

12、的。12、压力变送器的测量范围为0-100Kpa，现零位迁移100%。则(1)仪表的测量范围变为多少？(2)仪表的量程是多少？(3)输入多少压力时，仪表的输出为4mA、12mA、20mA？(4)试画出校验接线图。解：(1)100-200kPa。(2)200-100=100kPa。(3)输入100kPa时，输出为4mA；输入150kPa时，输出为12mA；输入200kPa时，输出为20mA；(4)接线图如下： 二、物位测量仪表1、物位是指被测介质与气体之间界面的高度。固体粉状被测介质与气体的界面高度称为料位；被测介质为液体时，则称为液位。2、物位测量方法有：（直读法）、（浮力法）、（静压法）、（

13、电容法）、（放射性同位素法）、（激光法）及（微波法）等。3、玻璃液位计是根据（连通器）原理对液位进行测量的；浮力式液位计是利用（浮力）原理对液位进行测量的；静压式液位计根据（流体静压平衡）原理工作的；电容式物位计是通过电容传感器把（物位）转换为（电容量）的变化来对物位进行测量的。4、浮力式液位计可分为（恒）浮力式和（变）浮力式液位计两大类。前者是根据（浮子）的（位置）始终跟随液位的变化而变化来进行液位测量的。5、用浮筒式液位计测量液位时的最大测量范围就是浮筒长度。浮筒长度一般为300、500、800、1200、1600、2000mm 。6、法兰式差压变送器的型号后带“A”表示可进行正迁移；带“

14、B” 表示可进行负迁移。7、用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于取压点位置和介质密度。8、用差压法测量容器液位时，液位的高低取决于压力差、介质密度和取压点位置。9、用双法兰液面计测量容器内的液位，液面计的零位和量程均已校正好，后因维护需要，仪表的安装位置上移了一段距离，问液面计的零位和量程有何变化？零位和量程均不变。因为液面计的量程位Hpg(H为液面最大变化范围,p为被测介质比重，g为重力加速度)。它和仪表的安装位置无关，所以仪表上移，其量程不变。又设最低液位位下法兰的中心，则当液体处于最低液位时，液面计的正压室受压为-h1p1g，负压室受压为h2p1g（p1为液面计毛细管中充灌液的密

15、度）。于是仪表的迁移量为：Z= h2p1g-(-h1p1g)=(h1+h2) p1g ;如果仪表上移h,则仪表的迁移量为：Z1=( h2- h) p1g-( h1+ h ) p1g=(h1+h2) p1g ;因为Z= Z1，所以仪表的迁移量不变。即仪表上移，零点也不变。10、浮子式钢带测量仪表，最适用于大型储罐内清洁液体的液面测量。11、测量界面一般采用放射性仪表，其工作源是否需要更换？放射源强度是不断衰减的，当强度减弱到不能保证仪表正常工作时，就需要更换。放射源的最低强度须保证仪表在灵敏度最高、设备料空的状态下，仪表能调出零点。刚不能保证或勉强达到这个要求时，就是源强不够，需要更换。源强是逐

16、渐减弱的，不会突变。例如：钴-60，每月衰减1%；铯-137，每年衰减2.3%。因此，换源之前应是仪表灵敏度逐渐提到最高，调零逐渐感到困难，不会是突然不能调零。12、常用的液位开关有外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式、核辐射式、超声波式等。一般液体可采用外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式。外浮筒式液位开关的设定值在1300mm内连续可调，有高温型、高压型、耐腐蚀型等，在石化、化肥装置中使用较多。液/液界面使用电容式较好。泡沫液体可采用电容式或电阻式。浆状液体和腐蚀性液体可采用电容式核辐射式、超声波式。三、流量测量仪表1、什么叫流量和总量？有哪几种表示方法？流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体数

17、量。总量是指在某一段时间内流过管道的流体流量的总和。流量分为体积流量、质量流量。体积流量是指单位时间内流过的流体的体积数，常用Q表示；质量流量是指单位时间内流过的流体的质量数，常用M表示。二者之间的关系是：M=QP或Q=M/P （ P流体的密度） 2、常用流量单位体积流量： m³/h、L/h、N m³/h质量流量： kg/h、t/h3、单位换算 2英寸（2）=50.8mm 1m³=1000L 1磅=0.4536kg 1L/min=0.06 m³/h4、管道内的流体速度在一般情况下，沿（管道中心线）处流速最大，（管壁）处的流速最小。5、流体的密度与（温度）

18、和（压力）有关。其中，气体的密度随（温度）的升高而减小，随（压力）的升高而增大；液体的密度则主要随（温度）的升高而减小，而与（压力）的增大关系不大。6、节流孔板前的直管段一般要求10D，孔板后的直管段一般要求5D，孔板前的直管段最好30-50D，特别是孔板前有泵或调节阀时，更应如此。7、标准节流装置有（孔板）、（喷嘴）和（文丘利管）三种形式，都是利用流体流经节流装置时产生的（压力降）而实现流量测量的，它与流速成（平方）的关系。8、当充满管道的流体流经节流装置时，流速将在（缩口）处发生（局部收缩），从而使（流速增加），而静压力降低。9、节流孔板在管道上安装时，如果将方向装反了，会造成差压计指示（

19、变小）。10、试述节流装置（孔板）常用哪几种取压方式？各种取压方式各有什么特点？取压方式及特点如下：(1)阀兰取压法。上下游取压孔中心线至孔板前后端面的间距均为25.4±0.8mm,或叫作“1英寸取压法”。(2)角接取压法。上下游取压孔中心线至孔板前后端面的间距各等于取压孔径的一半（对单孔取压而言）；如果用环室取压时等于环隙宽度得一半。11、按规定，标准节流装置一般只能测量50mm以上，1000mm以下口径的管道流量测量。12、常用流量检测仪表大致可分为：(1)速度式流量计。通过检测流体在管道内的流速，从而获知流体的流量。如 ：差压式流量计、转子式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街

20、流量计、超声波流量计等。 (2)容积式流量计。检测出单位时间内流过固定体积的数量的流量计。如：椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、旋转活塞式流量计、刮板流量计等。 (3)质量流量计。质量流量计以检测流过流体的质量为依据的流量计。如：直接式质量流量计、间接补偿式质量流量计等。13、涡轮流量计是一种（速度）式流量计。涡轮流量变送器输出的（频率）信号与流量成正比，变送器前后要有适应的（直）管段，上游 不小于15D，下游5D（D为变送器公称通径），要水平安装。14、电磁流量计既不是（容积）式流量计，也不是（恒压降）式流量计，而是一种（速度）式流量计。输出电流不受流体的物理性质（温度）、（压力）、（粘度）和（流

21、动状态）的影响；但它要求被测介质必须是导电性液体，不能用于气体、蒸汽、石油制品等非导电性流体；其变送器安装可垂直、水平、倾斜安装，但要保证满灌条件。15、转子流量计属于恒压降流量计，特别适宜测量管径为（50mm）以下管道的流量。转子流量计必须垂直安装，流体流动方向是自下而上。16、靶式流量计是依据（流体阻力式变换）原理测量的，其输出信号和靶上所受的力成（正比）关系，而与流体流量的（平方）成正比例关系。17、超声波流量计是一种非接触式流量计，可测量液体、气体介质的体积流量，除具有电磁流量计的优点外，还可测量非导电介质的流量。18、椭圆齿轮流量计是一种（容积）式流量计，特别适用于（高粘度）液体的流

22、量测量。它对被测液体的粘度变化（不敏感）。其测量精度高，可达±0.2。19、涡街流量计又称为卡门旋涡流量计，它是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计。其优点是压力损失（小），量程比（大），线性范围（宽），仪表常数及精度不受介质（温度）、（压力）、（密度）、（粘度）等变量影响，管道口径几乎不受限制，安装简便，维护量小，故障少。20、何谓差压变送器的静压误差？向差压变送器正、负压室同时输入相同的压力时，变送器的输出零位会产生偏移，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称为静压误差。21、如何判断现场运行中的差压变送器的工作是否正常？由于差压变送器的故障大多是

23、零点漂移和导压管堵塞，所以在现场很少对刻度进行逐点检验，而是它的零点和变化趋势。具体方法如下：(1)零点检查：关闭正压或负压室截止阀，打开平衡阀，此时电动差压变送器输出电流应为4mA（电动型表）。(2)变化趋势检查：零点检查以后，各阀门恢复原仪表正常运行时的状态，打开负压室排污阀，这是变送器的输出应为最大，即20mA。若打开排污阀时，被测介质排出很少或没有，则说明导压管有堵塞现象，要设法疏通。(3)对于测量蒸汽的差压变送器，在排污时会将导压管内的冷凝液放掉，所以应等一段时间，待导压管内充满冷凝液后，再投入运行。由于充满冷凝液时间较长，影响仪表使用，所以测蒸汽的差压变送器是不能轻易排污的。导压管

24、内充有隔离液的也很少排污。22、流量与差压的关系式：Q/Qmax=（P/pmax）1/2 差压与电流的关系式：P/Pmax=I/Imax23、测量蒸汽流量的差压变送器安装后初次启动的操作步骤：(1)查各个阀门、导压管、活接头等是否已连接牢固；(2)检查二次阀和排污阀是否关闭，平衡阀是否关闭；(3)稍开一次阀，然后检查导压管、阀门、活接头等，如果不漏就把一次阀全开；(4)分别打开排污阀，进行排污后，关闭排污阀；(5)拧松差压室丝堵，排除其中的空气；(6)待导压管内充满凝结水后方可启动差压变送器；(7)启动差压变送器应按以下顺序操作；打开正压阀，关闭平衡阀，打开负压阀。此时仪表已启动完毕。(8)带

25、冷凝罐的变送器应首先灌满隔离液，然后方可启动变送器。24、怎样操作仪表三阀组，需注意什么？操作仪表三阀组，须注意两个原则：(1)不能让导压管内的凝结水或隔离液流失；(2)不可使测量元件单向受压或受热； 三阀组的启动顺序：打开正压阀 关闭平衡阀 打开负压阀 三阀组的停运顺序：打开平衡阀 关闭负压阀 关闭正压阀25、用于测量的导压管线、阀门组回路中，当正压侧阀门或导压管泄露时，仪表指示偏低；当负压侧阀门或导压管泄露时，仪表指示偏高； 平衡阀泄露时，仪表指示偏低。正压侧导压管全部堵死，负压侧畅通时，仪表指示跑零下。26、涡轮流量计有何特点，使用时应注意些什么？特点：(1)精度高。可以达到0.5级以上

26、，在狭小范围内可以达到0.1，可作为流量计量的精确计量仪表。(2)反应迅速。可用于对脉动流体的测量。(3)量程范围宽，刻度线性。注意事项：(1)要求被测介质洁净，以减少对轴承的磨损，并防止涡轮被卡住。应在变送器前加过滤装置。(2)介质的密度和粘度的变化对指示有影响。因此，当介质密度和粘度改变以后，涡轮流量计也应重新标定，并对密度进行补偿。(3)仪表的安装方式要求与校验时的情况相同。27、靶式流量计的靶片置于流体之中，直接要受到流体的冲击。因此，在启动时要做到尽量减小流体流动时对靶的突然冲击，避免杠杆系统受到损伤。为达到此目的，可这样启动靶式流量计：一、有旁路时，应该更缓慢开启流量计前后的截止阀

27、，最后关闭旁路阀，使仪表投入运行；二、没有旁路阀时，应该更缓慢地开启流量计前后的截止阀，并且先开流量计前的阀门，后开流量计后的阀门。28、靶式流量计投入运行半小时左右以后，为何要重新校对零点？主要目的是为了克服温度变化所引起的零点漂移。在运行条件下的温度和在工作间的校验时的温度往往有所不同，靶等金属材料因温度产生的膨胀也不同，从而造成变送器零点漂移。因此，在启动一段时间以后有必要重新校对零点。29、容积式流量计投运时，应注意些什么？(1)流量计安装后，最初通入流体时，应先开通旁路（副线），将配管内积存的污物完全洗净，并事先清扫过滤器，但要小心，不可破坏网目。(2)流量计试运行时，开流入侧阀，再

28、慢慢开启出口侧阀，观察流量计运转状况后，最后关闭旁路阀。此时，流量、压力、温度不能超出其铭牌上的要求。(3)流量计长时间没有使用而再启用时，应先检查流量计内部有无污物积存及腐蚀才可启用。(4)带回零指示的流量计应在启动时确实回零。(5)流量计在启动时，转子和壳体的温升是不一样的，前者快。后者慢。因而，流量计的温度变换不能太激烈，否则会使转子卡死。30、差压式流量计在满量程的30%以下时,一般不宜使用。31、为了使差压式流量计能正常工作，工业上常用甘油和水的混合物作为易冷凝介质的隔离液。50%甘油和水的混合物其密度为1.1329g/cm²,冻结温度为-32。32、为保证流量测量的准确性

29、，管路系统必须保证流速均匀，不致产生涡流、脉动和共振。33、 智能式差压（压力）变送器的结构由检测转换、A/D转换、微处理器CPU、D/A转换、数字通讯等组成。 检测转换部分包括复合传感器（既差压或压力、温度和静压传感器）及多路转控器。 CPU的处理功能有：检测部分线性化、量程重调、转换、阻尼、诊断和通讯等，还控制D/A转换为数字信号，送入CPU进行处理。处理后的数字信号分两路：一路通D/A转换为420mADC输出，作为模拟指示记录仪或调节器的输入信号；另一路经数字通讯器送出数字信号，供通讯以及作为数字显示器或数字式调节器等的输入信号。 在需要进行远传遥控时，只要将远传通讯器连接在变送器输出4

30、20mADC回路的任一端子上，既能进行询问、诊断和设定调整。34、电容式差压变送器是没有杠杆的两线制变送器，整个变送器无机械传动及调整装置。它以差动电容作为敏感测量元件，并且采用全封闭焊接的固体化结构。变送器由测量部件、转换和放大电路三部分组成。其中测量部分包括感压膜片及差动电容等；转换电路包括振荡器、解调器和振荡控制放大电路等。 测量部件的作用是把被测差压转换成电容量的变化。它由正、负压测量室和差动电容敏感元件等部分组成。转换电路的作用是将上述差动电容的相对变化量转换成差动电流，作为后面放大电路的输入信号。它由振荡器、解调器、振荡控制放大器等组成。放大电路的作用是将电流信号放大，使变送器的输

31、出为4-20mA的直流信号，传送到纪录仪和调节器等工业仪表。35、什么是两线制，有何优点？两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅两根导线，这两根导线既是电源线，又是信号线。与四线制相比其优点是：(1)可节省大量电缆线和安装费用。(2)利于安全防爆。四、温度测量仪表1、国际实际温标采用（基准铂电阻温度计）、（基准铂铑-铂热偶）、（基准光学高温计）等三种标准仪器来分段复现热力学温标。2、常用温标有三种，分别为：摄氏温标（）华氏温标（ºF）、凯氏温标（K）。三者的关系是：=5/9（ºF-32）； =K-273.153、对组成热电偶的热电极材料，一般有以下几方面的要求：(1)要有稳

32、定的物理和（化学性能）；(2)要有较小的（电阻温度）系数；(3)温度每改变一度时，（热电势）的改变量要尽可能大；(4)（温度）和（热电势）之间成线性关系，并要有良好的（重现性）；(5)材料结构要（均匀），并要有（韧性）。4、热电偶的热电特性由（热电偶的电极材料的化学成分和物理性能决定）。热电势的大小与（组成热电偶的材料）及（两端温度）有关，与热电偶的（粗细）和（长短）无关。5、现场使用铂铑-铂热偶，错用了镍铬-镍硅的补偿导线，若极性连接正确，将造成（过）补偿，使仪表指示（偏高）；若极性接错，则造成（欠）补偿，使仪表指示（偏低）。6、为分辨S型热电偶的正、负极，可根据偶丝的软硬程度来判断。较硬者

33、是（铂铑）丝，为（正）极。欲分辨K型热电偶的正、负极，可由偶丝 是否能明显被磁化来判断。能明显被磁化者是（镍铝或镍硅）丝，为（负）极。7、在热电偶测温回路中，只要显示仪表和连接导线两端温度相同，热电偶总电势值不会因它们的接入而改变。这是根据（中间导体）定律而得出的结论。8、热电偶产生热电势的条件是（两热电极材料不同）、（两接点温度不同）。9、工业上常用的热电偶有镍铬-镍硅和铂铑-铂，其分度号分别为K和S 。它们在0ºC时热电势分别为4.095mV和0.645mV 。10、工业上常用的热电阻有（铂热电阻）和（铜热电阻），其分度号分别为Pt100和Cu50它们在0ºC时电阻值分

34、别为（100欧姆）和（50欧姆）。11、玻璃温度计是利用（感温液体受热膨胀原理）工作的，其精度等级为（0.52.5）级；压力式温度计是利用（气体、液体或蒸汽的体积或压力随温度变化的）性质设计制成的测温仪表，其精度等级为（1.02.5）级。12、采用补偿导线且连接正确，但并没有实现热电偶测温的冷端温度补偿。正确吗？为什么？ 正确。因为所连接的补偿导线的另一端温度必须恒定或配用的仪表本身具有冷端温度自动补偿导线方能起到冷端温度补偿作用，否则，则失去起应有的意义。13、补偿导线型号中的第一个字母与热电偶的分度号相对应，第二个字母X表示延伸型补偿导线，字母C表示补偿型补偿导线。14、热电偶测温时为什么

35、需要进行冷端补偿？ 热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度与热电势的关系曲线是在冷端温度为0时分度的。在实际应用中，由于热电偶工作端（热端）和自由端（冷端）相距很近，而且冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在0不变，势必引起测量误差。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。15、国内常用的热电偶有那几种？各有什么特点？(1)铂铑铂热电偶（S）。测温范围为0-1300,短期可测1600。特点：热电性能稳定，测量准确性高可用于精密温度测量和作基准热电偶。(2)镍铬镍硅（镍铬镍铝）热电偶（K），测温范围为0-1000，短期可测1200.特点：化学稳定性较高，热氧

36、化性及抗腐蚀性较强，复制性好，产生的热电势大，线性好，价格便宜，灵敏度高，但精度偏低，它完全能满足工业测量的要求，是工业生产中最常用的一种热电偶。(3)镍铬考铜热电偶（E）测量范围为：-50-600。特点：灵敏度高，价格便宜，但测量范围范围低且窄，考铜合金易受氧化而变质。(4)铂铑30-铂铑6热电偶（B）测量范围为：0-1600。特点：可长期测量1600。高温，短期可测1800。性能稳定，精度高，适于在氧化性介质中使用，但它产生的热电势小，且价格贵，另外，B热电偶在低温时尤其在0-500范围内，热电势变化大，可以采用补偿导线和冷端补偿。16、 试述铠装热电偶的主要特点？主要特点有：(1)热惰性

37、小，反应速度快；(2)热接点的热容量小；(3)耐腐性好，寿命长；(4)机械强度高，可耐强烈的震动和冲击，适用于各种高压装置；(5)容易做成各种特殊用途的形式，如用以制作多点式热电偶、炉管表面热电偶、微型热电偶等、长短可根据需要而定。17、 在热电偶的安装中，热电偶的热端接地与不接地有何区别？热电偶热端与保护套管的管壁接触（相当于接地）同不与保护管接触相比较，热端接地的测量滞后要小的多，同时还可以减小干扰，提高测量的可靠性与精确度。但是，热电偶的工作端（热端）能否接地，需视二次表输入的结构形式而定。热电偶热端接地则要求二次仪表输入电路与热电偶的热端不能有公共的接地点。18、热电偶或补偿导线短路时

38、，显示仪表的示值约为短路处的温度值。习惯上称短路时仪表指示室温。热电偶或补偿导线断路时，显示仪表的示值不动，而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限。19、热电阻常见故障如下，试分析其原因；(1)显示仪表示值比实际值低或示值不稳。(2)显示仪表指示最大。(3)显示仪表指示负值。可能原因如下： (1)保护管内有金属屑、灰尘；接线柱间积灰；热电阻短路。(2)电阻断路；引出线断路。(3)显示仪表与热电阻接线有错；热电阻短路。(4)电阻丝受腐蚀变质。20、温度仪表最高使用指示值一般为满量程的90%。正常的指示值为满量程的1/2 3/4 。五、分析仪表1、过程分析仪器(在线分析器)是指用在工业过程中对物质的

39、成分及性质完全自动分析与测量的仪器仪表.2、过程分析仪器分类为:电化学式、热学式、磁学式、光学式、射线式、电子光学式、色谱仪器及其它分析仪器。3、磁氧分析器是对混合气体中的氧进行分析。影响分析器测量精度的主要因素有：(1)电源电压不稳定，造成测量误差。 改进方法：采用稳压电源。(2)气体压力影响。 当大气压力式取样点气体压力变化时，就会直接影响进入传感器的待测气体的压力，出现测量误差。 改进方法：在仪器上安装压力补偿装置，抵消压力变化引起的误差。(3)传感器倾斜度影响。 改进方法：保证传感器安装位置为水平或垂直。此外，环境温度的变化，待测气体流量的变化，外加磁场磁钢性能衰减，待测气体中非氧组分

40、含量变化等因素也影响仪表精度。4、氧化锆分析器在应用中需注意以下问题：(1)被测气体混合物中有可燃气体时影响误差。(2)气体流速变化所引起的参比氧渗透误差。(3)探头寿命问题。取样点工作在700时，氧化锆无法正常工作。5、气相色谱仪工作原理：将混合物中沸点高达400及其以下的各组分进行分离，并加以鉴定和定量测定。6、可燃气体检测器与可燃气体报警器配套，组成可燃气体报警器，用以检测环境空气中一般可燃性气体或液体蒸汽爆炸下限以内的含量。检测器安装于现场，可将可燃性气体浓度转化为电信号送入报警器，由后者显示浓度值。当环境空气中燃性气体浓度达到或超过预置的高限报警值时，报警器会立即发出闪光和声响报警信

41、号。第三节 自动控制系统一、自动控制系统1、一个简单调节回路包括哪些元件？ 调节器、控制阀、变送器、测量元件等。2、自调系统的过度过程是指调节系统受到干扰以后,在调节器的作用下,被调参数随时间而变化的过程.3、自调系统的工作品质是用什么标准来衡量的?(1)最大偏差。(2)余差。(3)衰减比。(4)振荡周期。(5)过度时间。4、一个线性调节系统的稳定性取决于系统本身的结构和参数.5、调节系统中调节器正、反作用的确定是依据：实现闭环回路的负反馈。6、比例调节依据“偏差的大小”来动作的。比例调节及时、有力，但有余差。比例度越小，调节作用越强。积分调节依据“偏差是否存在”来动作。其作用是消除余差。积分

42、时间越短，积分作用越强。微分调节依据“偏差变化速度”来动作。有超前调节的作用，微分时间越长，微分作用越强。7、什么是串级调节？在调节系统中，有两个调节器分别接受来自对象不同部位的测量信号。其中一个调节器的输出作为另一个调节阀的给定值（副调节），而后者的输出去控制调节阀（主调节）以改变调节参数，从系统得结构来看，这两个调节器是串接工作的，因此，这样的系统称为串级调节系统。8、 什么是分程调节？分程调解是一个调节器的输出信号控制两只或多只调节阀，每只调节阀在调节器输出信号的某段范围内工作。9、 气动调节阀的工作气源压力范围为0.02-0.1MPa，它与调解器的输出信号有什么对应关系？气动调节阀的工

43、作气源压力范围为0.02-0.1 MPa，而调解器的输出量程为0-100%，所以0%对应为0.02 MPa，50%对应为气源压力0.06MPa，100%对应为0.1MPa。二、调节阀1、 在自动控制系统中，调节阀是构成控制系统不可缺少的重要部分，它主要由执行机构和调节机构（阀体部分）组成。2、调节阀常用的填料有V型聚四氟乙烯和O型石墨填料两种.3、试说明下列符号的意义和单位: DN ; PNDN- 公称通径 mm; PN- 公称压力 MPa4、调节阀所能控制的最大流量(Qmax)与最小流量(Qmin)之比,称为调节阀的可调比,以R表示.5、被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行

44、程(L/Lmax)之间的关系称为调节阀的流量特性.6、何谓气开阀、气关阀？“FO”、“FC”那一个表示气开阀，那一个表示气关阀？气开阀：当无压力信号输入时，调节阀关闭，有压力信号输入时，调节阀打开。（有气阀开）气关阀：当无压力信号输入时，调节阀打开，有压力信号输入时，调节阀关闭。（有气阀关）FO表示无气源压力时，调节阀打开，称为气开阀。FC-表示无气源压力时，调节阀关闭，称为气闭阀。7、什么是气动薄膜调节阀的正作用和反作用？根据什么原则选择气开式或气关式的调节阀？ 正作用和反作用，是调节阀的作用形式，实际上是针对执行机构而言。气压信号从调节阀的膜片上部进入，阀杆下移叫正作用。气压信号从膜片下进

45、入，使阀杆上移，叫反作用。选择原则：实际使用中是从安全角度来选用气开或气关的。8、阀门定位器的作用有哪些?(1)改变调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度；(2)改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后；(3)改变调节阀的流量特性；(4)改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制；(5)使阀门动作反向；9、三通电磁阀安装时应注意些什么?(1)应垂直朝上安装；(2)应注意各接管口的符号，不要接错，以防误动作或发生事故；(3)使用的电源应符合产品铭牌上规定的电源要求，以防烧坏线圈；10、一台正在运行的气闭单座阀老是关不死,一般由哪些原因造成?(1)阀芯、阀座磨损严重；(2)阀芯、阀座间有异物

46、卡住；(3)调节器膜头漏气；(4)零点弹簧预紧力过大；(5)阀杆太短；(6)调节阀前后压差过大；(7)带阀门定位器时，须检查定位器输出是否达到最大值；11、一台正在运行的气动薄膜调节阀,如果阀芯和阀杆脱落,会出现什么现象?(1)被调参数突然变化.(2)调节阀不起控制作用，阀杆动作，但流经调节阀的流量不变。12、定位器和调节阀阀杆连接的反馈杆脱落时,定位器输出如何变化?如果脱落时,定位器就没有反馈,成了高放大倍数的气动放大器.如果放大器是正作用,即信号增加,输出也增加,则阀杆脱落,输出跑最大.如果是反作用,则跑零下.第四节 集散控制系统（DCS）1、什么是集散控制系统？ 集散控制系统（集中分散型

47、综合控制系统）是集计算机技术（Computer）、通讯技术（Communication）、控制技术（Control）和CRT显示技术于一体的综合性高技术控制装置，它使用多台微处理机分散应用于过程控制，通过通信网络、CRT显示器、键盘、打印机等设备来实现高度集中的操作、显示及报警管理。以微处理机为核心器件，实行分散控制和集中显示操作管理的综合控制装置。2、集散控制系统一般由哪几部分组成？各有什么作用？ 集散控制系统一般由现场监控站（检测站和控制站）、操作站（操作员站和工程师站）、上位机和通讯网络等。现场监测站又叫数据采集站，直接与生产过程相连接，实现对过程非控制变量进行数据采集。它完成数据采集和

48、预处理，并对实时数据进一步加工，为操作站提供数据，实现对过程变量和状态的监视和打印，实现开环监视，或为控制回路运算提供辅助数据和信息。现场控制站也直接与生产过程相连接，对控制变量进行检测、处理，并产生控制信号驱动现场的执行机构，实现生产过程的闭环控制。它可控制多个回路，具有极强的运算和控制功能，能够自主地完成回路控制任务，实现连续控制、顺序控制和批量控制等。 操作员站简称操作站，是操作人员进行过程监视、过程控制操作的主要设备。操作站提供良好的人机交互界面，用以实现集中显示和集中管理等功能。有的操作站可以进行系统组态的部分和全部工作，兼具工程师站的功能。工程师站主要用于对DCS进行离线组态工作和

49、在线的系统监督、控制和维护。工程师站能够借助于组态软件对系统进行离线组态，在线实时监视DCS网络上各站的运行情况。上位计算机用于全系统的信息管理和优化控制。可通过网络收集系统中各单元的数据信息，根据建立的数学模型和优化控制指标进行后台计算、优化控制等功能。通信网络是集散控制系统的中枢，它连接DCS监测站、操作站、工程师站、上位计算机等部分。各部分之间的信息传递均通过通信网络实现，完成数据、指令及其它信息的传递，从而实现整个系统协调一致地工作，进行数据和信息共享。综上所述，在DCS系统中，操作站、工程师站和上位计算机构成集中管理部分；现场监测站、现场控制站构成分散控制部分；通信网络是连接集散系统

50、各部分的纽带，是实现集中管理、分散控制的关键。3、DCS系统有哪些硬件形式?主要有两种形式: (1)多总线卡件箱,数据处理站、历史站、高密I/O。(2)控制器卡件箱，控制器站。4 数据处理站有哪些功能及硬件？功能：(1)数据库及操作组态；(2) 画面及报表德制造；(3)为所以子系统引导文件，开机，首先开工程师站，然后依次开其它站；(4) 数据库备份及系统软件的储存。硬件：硬盘，（ISOM）软盘驱动器。5、控制器站有哪些功能及硬件？功能：(1) 能够提供连续的和非连续的过程控制和监视；(2) 能够提供连续的和非连续的过程控制和监视；(3) 能够采用11：9到91：1多种后备方式，控制器卡件箱可以

51、有1-3个。(4) 每个主控制器能够提供多至16个模拟输入，8各模拟输出，48个数字输入和输出。(5)通过串行器，可以提供到可编程，逻辑控制器（PLC），本地控制面板等的连接。硬件：(1)一个SC型控制站（主）； CPU卡件 MC68020内存1M； I/O 卡件 控制器与外部的接口； I/O传送卡件，用于后备控制器的连接。 (2)后备控制器：CPU卡件，I/O卡件，I/O扩展卡件（I/O总线与后备控制卡件的通路）。6、DCS系统的功能是什么？(1)监视操作功能：由操作控制台（显示器、键盘、鼠标）来完成。 A、过程状态显示； B、趋势显示； C、工艺流程动态显示； D、文件显示。(2)控制功能

52、：A、DCS系统的重要部分。B、主要有控制器和过程接口单元组成。7、DCS系统的设计思想是什么？(1)分散控制、集中管理，将危险分散可靠性提高。(2)高度的灵活性和可扩展性。(3)友好而丰富的人机界面。(4)极高的可靠性。8、 什么是系统组态？从工业生产对控制的要求出发将分布式系统所具有的功能连接起来，配置成为一个可供执行的应用软件的过程，称为系统组态。9、 系统结构组态有什么具体内容？(1)系统结构组态；(2)数据组态；(3)控制组态；(5)图形文件组态；(6)显示组态;第五节 信号报警系统与联锁系统一、信号报警系统1、继电器的接点分常开接点和常闭接点两种.在继电器线圈通电以后,其常开接点处

53、于闭合状态, 其常闭接点处于断开状态.2、信号报警系统主要起自动监视作用。当工艺参数偏离规定值或运行状态出现异常情况时发出声光信号，提醒操作人员采取一些措施，以便正常进行。信号报警系统按其作用原理分为（一般闪光报警系统）、（能区别瞬时故障的报警系统）、（能区别第一故障的报警系统）等。3、信号报警系统的一般功能：(1)闪光信号一般报警系统的功能：当过程变量超限时，使故障检出元件发出信号，信号报警系统动作，发出音响并灯闪光。操作者确知信号内容后，按动确认（消声）按钮，灯就转为平光，音响停止。直至采取正确操作措施后，过程变量恢复正常，信号报警系统自动回复，就可以再次接受故障检测元件送来的超限信号。(

54、2)不闪光信号一般报警系统与闪光信号一般报警系统相仿，只是在不正常时，灯光只是平光而不是闪光。按动确认（消声）按钮后灯光仍亮而音响消除。按试验按钮，灯亮且声响。4、为何设计能区别第一原因的信号报警系统？ 有的工艺过程和设备上有几个不同过程变量的信号报警点，为此要区别原发性故障第一原因事故，以便于事故原因的分析处理。因此就设计了能鉴别第一原因事故的信号报警系统。5、第一原因事故的信号出现有哪些特征？怎样才能消除？ 该信号出现时，表盘铃声响，操作台上第一原因事故信号红灯闪光，在确认第一原因事故信号后，便可在操作台或仪表盘上按下消声按钮，消除闪光和铃声，再在仪表盘上按红色按钮，将记忆信号消除。6、为

55、何设计能区别瞬间原因的信号报警系统？ 有的工艺流程和操作要求，需测知由于过程变量瞬间突发性的超限。为了了解这一瞬间超限原因，排除可能隐伏的故障，免使隐患扩大而造成更大的事故。为此信号报警系统可设计自保持环节，使系统能区别到分辨瞬时原因造成的瞬时故障。二、信号连锁系统1、联锁保护系统是一种能够按照规定的条件或程序来控制有关设备的操作系统。2、联锁保护的目的大致分为两类：由于工艺参数越限而引起的联锁保护动作和设备本身正常运转或者设备之间正常联络所必需的联锁。前者包括整个机组的停车（全部停车），部分装置的停车联锁（局部停车）以及改变机组运行方式的联锁保护;后者包括机组之间的相互联锁、程序联锁、开、停

56、车联锁等。3、联锁保护系统的基本功能和动作：保证正常运转；如压缩机开车时，开车条件和变量值达到指标，才允许开车，一项达不到，联锁保护系统就不允许压缩机启动。而在运转中，只要有的条件超过指标，联锁保护系统就使压缩机自动联锁停车。 事故时联锁：当工艺出现异常危险情况时，联锁保护不仅仅是停车了事。它可以按照工艺过程的要求和操作的可能，启用紧急操作系统，自动投入备用的机泵和系统，应付出现的异常情况。4、简述信号联锁在生产中的作用，对运行中的联锁仪表进行维修时应注意什么？在工业生产中，信号联锁是用来自动监视并实现自动操作的一个重要措施。当设备、管道中的某些工艺参数超限或运行状况异常时，以灯光和音响引起操作人员注意，人为或自动地改变操作条件，使生产过程处于安全状态。这是确保产品质量及设备和人身安全所必须的。合理地选择联锁保护系统，在一定程度上还可以提高生产自动化水平，减少操作人员。对运行中的联锁仪表进行维修时必须做到：(1)首先办理联锁工作票，经相关部门签字确认后方可实施。(2)检查、维修联锁仪表和联锁系统必须两人参加。