检测与自动化仪表题库答案

检测与自动化仪表试题答案第一章绪论典型检测仪表控制系统：一一通常泛指石油、化工、热工行业生产过程的工业四大参数：温度、压力、流量、物位的控制系统（TC、PC、FC、LC）。无特殊条件要求，常规工业检测仪表控制系统的结构图基本相同，而与具体选用的仪表无关!常规工业检测仪表控制系统的基本构成包括被控对象、检测敏感元件-变送器、显示仪表、调节器、给定器和执行器等。误差公理：“一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有的科学实验过程中”采用何种仪表测得的值都有误差绝对误差=示值-“真值”；绝对误差必须有土号、数值、单位（量纲）！实际相对误差：丫（％）=x100%；标称相对误差：丫（％）=x100%。AA xx07•引用误差又称作满度相对误差」fs化）二壬X100%；最大引用误差—最大满度相对误FS±IAI差：Y(%)=-FSmax SFS8.仪表的精度（等级）一般以a表示，是最大引用误差去掉土号和（％）号后的数字，而且必须取相应的标准系列值；校验仪表时取偏大值，选择仪表时取偏小值；不同仪表的精度等级的系列标准值是不同的！9.已知控制流程图绘制控制系统结构图9.已知控制流程图绘制控制系统结构图■典型检测仪表控制系统结构图如下，简单说明各个环节的名称和功能。被控对象：检测单元一一“一次仪表”变送单元：非电量一电量；电量一“统一信号”显示、记录单元一一“二次仪表”调节、控制单元——“三次仪表”执行单元★安全栅用测量范围为-50〜150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得值为142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。解：绝对误差：A=142-140=+2kPaTOC\o"1-5"\h\z一 A +2实际相对误差：Y=—x100%=一x100%=+1。4286%aA 1400\o"CurrentDocument"A +2标称相对误差：Y=—x100%=一x100%=1。4085%xx 142—+2引用误差：Y=——x100%= - x100%=+1%mS 150-(-50)FS某测温仪表的测量范围为-100〜700°C,校验该仪表时测得全量程内最大绝对误差为+5°C,试确定该仪表的等级精度。解：该仪表的最大引用误差：±1— +5丫— ma^x100%= x100%=+0。625%npm S 700+100FS仪表的精度等级：去掉“+”号、“％”号，取标准系列值：这台仪表的精度等级为1.0级

某测压仪表的测量范围为0〜8MPa,根据工艺要求，测量示值的误差不允许超过±0。05MPa,试问应如何选择仪表的精度等级才能满足工艺要求。★解：±|A +005丫=ImaxX100%= —X100%=0.625%npmS8FS应选择0。5级的仪表某测压仪表的测量范围为0〜10MPa,精度等级为1。0级。试问：该仪表允许的最大绝对误差A是多少？若用标准压力计校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计的读数为5.08MPa,m试问该被校验仪表在这一点是否符合1.0级精度？为甚麽？解：1x10100=1x10100=0.1MPaA=FSm100被校验仪表在校验点为5MPa时的引用误差：Y二AX100%二5-5.08X100%=-0.8%npS 10FS被校验仪表在校验点为5MPa时的绝对误差：A=x—A=5—5.08=-0.080每个用于测量的仪表都用测量范围,它是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。测量范围的最小值和最大值分别为测量的下限值和上限值,简称仪表的下限和上限。仪表的量程可以用来表示测量范围的大小,是其测量上限值和下限值的代数差。灵敏度是仪表对被测参数变化感知的灵敏程度,常以在被测参数变化时,经过足够时间待仪表AY指示值达到稳定后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比；例如：S=AU仪表的分辨率：它是仪表输出能够响应和分辨的最小输入量。第二章误差及测量不确定度系统误差：在一定的测量条件下，测量值中含有的固定不变的、或按一定规律变化的误差随机误差：在同一测量条件下对同一被测量进行多次重复、等精度测量所产生的误差，它们的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差；随机误差就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；等精度测量的随机误差：就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；根据统计学原理，♦随机误差的统计规律：一一“四特性”有界性：单峰性：对称性：抵偿性： lim£x二0ins.-i=1置信区间：定义为随机变量的取值范围，通常用正态分布的标准误差b的倍数表示，即土ZG其中Z为置信系数。置信概率：随机变量在置信区间土Zb内取值的概率。置信水平：表示随机变量在置信区间土Zb以外取值的概率。不等精度测量的加权及其误差：使用不同的方法对同一个未知量进行m组等精度测量，得到m组等精度测量数据；各组测量结果及误差不能同等对待：一一可靠程度不一样；用“权”或“权重”区分各组测量结果的可靠性和可信赖程度，以符号“P”表示。粗大误差的检验与剔除：前提是设置一定的置信概率，查看可疑值是否在置信区间内；简单检验法：先将可疑值除外，计算算术平均值X、算术平均误差耳=V|/n，计算可疑值的残i余误差V,如果可疑值V|〉41，则这个可疑值应剔除格罗布斯检验方法(格罗布斯准则)：XVi计算:V2i工V2b—'i_弋n-1根据所要求的置信概率P和测量次数n,查找格罗布斯系数Gav〉Gb的测量可疑值应剔除x3b准则：V|〉3bi肖维勒准则：|vI〉Zb,Z〈3；Z为肖维勒系数，查表iCC C求测量误差的绝对值在或然误差丫的3.5倍以内的概率。解:P{0卜3.5丫}—P{18|<3.5x0.6745b}—P{Z<2.36}—0.97855+0.6(0.98360-0.97855)—0.98158求测量误差的绝对值在或然误差Y的2.5倍以内的概率。解:P{Pl<2.5丫}—P{|8|<2.5x0.6745b}—P{Z<1.68625}—0.89040+0.8625(0.91087-0.89040)—0.89040+0.00040—0.89080求测量误差的绝对值在或然误差丫的2.9倍以内的概率。

P{ 2.9丫}=P{0|<2.9x0.6745c}=P{Z<1.956}=0.95求测量误差的绝对值在或然误差Y的3倍以内的概率。解：P{P|<33}=P{|引<3x0.6745c}=P{Z<2.023}=0.9545铜电阻值与温度的关系为R二R[1+Q(t-20)],现在通过直接测量，已知20°C时的电阻值t 20 20R=6.00土0.3%、电阻温度系数a=0.004/C土1%，求铜电阻在t=30C±1C时的电阻值R20 20 t及其标准误差。置信概率皆为68.28%解：⑴电阻值R二R[1+a(t-20)]t 20 20二6[1+0.004(30-20)]二6.240⑵电阻值的标准误差①各个直接测量量的偏导数--=[1+a(t-20)]=1+0.004x(30-20)=1.004dR 2020合R—一=R[0+(t-20)]=6.0(30-20)=60.0da2020dR一=R[0+a]=6.0x0.004=0.0240TOC\o"1-5"\h\zdt 20 20②各个直接测量量的标准误差c=RR2020c=aa2020c=±1Cx(±0.3%)=±0.0180x(±1%)=±0.00004[1/C]t③+(翌)2・c2dt +(翌)2・c2dt t=()22+()22' R20 a20=i.1.042x0.0182+602x0.000042+0.0242x12=0.030⑶测量结果R二6.240tP二68.27%a14．有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。数据：160、171、243、192、153、186、163、189、195、178序号测量值xi残差vi残差方V2i残差Vi残差方V2i1160-23529-16.33266.672171-12144-5.3328.413243603600419298115.67245.445153-30900-23.23544.296186399.6793.517163-20400-13.33177.69818963612.67160.5391951214418.67348.5710178-5251.672.79x=昱x/n=183ii=1 匡v26= 沁25.53n-1a=0.05、n=10：九（a）=2.18n九（a）x6=55.655nv〉九（a）x63n重新计算x=工x/n=176.33ii=16=耳沁15.28n-1a=0.05、n=9：九（a）=2.11n九（a）x6=32.24n

=1528=5.093Xn9x=X土3冼=176.33土15.28xPa=99.73%15．有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。测量序号测量值Xi残差vi残差方V2i残差Vi残差方V2i138.91-0.71-0.65239.27-0.35-0.29339.35-0.27-0.21439.39-0.23-0.17539.44-0.18-0.12639.44-0.18-0.12739.46-0.16-0.1839.48-0.14-0.08939.680.060.121039.690.070.131139.710.090.151239.760.140.21339.780.160.221439.940.320.381540.120.500.561640.560.94x=国x/n=39.62ii=1 可6=耳沁0.38n-1a=0.05、n=16：九(a)=2.443n九(a)x6=0.928nv〉九(a)x616n重新计算

x=迟x/n=39.56ii= 耳6=V-i=i 〜0.30n-1a=0.05、n=15：九(a)=2.409n九(a)x6=0.7227n16．对某温度进行10次等精度测量测量结果：t=85.71,85.63,85.65,85.71,85.69,85.69,86.70,85.68,85.66,85.68[C],求测量结果测量序号测量值xi残差vi残差方V2i残差Vi残差方V2i185.710.030.0009285.63-0。050.0025385.65-0。030.0009485.710.030.0009585.690.010.0001685.690.010.0001785.700.020.0004885.6800.0000985.66-0。020.00041085.6800.0000解：x=艺x/n=85.68ii= I艺v26=耳 沁0.026n-1a=0.05、n=10：九(a)=2.18n九(a)x6=0.05668n6=6=0.026\.n<10=0.008沁0.01x=x土36_=(85.68土0.03pxPa=99.73%

17．对某电压12等精度测量测量结果：测量测量值残差残差方残差残差方序号x——i—mVviv2x10-4iviv2x10-4i120.42-0.0193.610.0111.21220.430.0298.410.0214.41320.40-0.0010.01-0.0090.81420.39-0.0111.21-0.0193.61520.410.0090.810.0010.01620.31-0.09182.81720.420.0193.610.0111.21820.39-0.0110.01-0.0193.61920.410.0190.010.0010.011020.40-0.0018.41-0.0090.811120.40-0.0010.01-0.0090.811220.430.0290.010.0214.41解：U=迟U/n=20.401ii=1芦v26= i=i 沁0.032n-1a=0.05、n=12：九(a)=2.28n九(a)x6=0.073(|v|n 6第六项剔除重新计算U=艺U/n=20。09ii=1 6=i=1 沁0.015n-1a=0.05、n=11：九(a)=2.23n九(a)x6=0.032n0.015=0.015=0.004U=U土3g-=(20.409土0.012)mVUPa=99.73%18.某节流元件（孔板）开孔直径d2的勺尺寸进行了15次测量，测量数据如下（单位：mm）:120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40120.43120.41120.43120.42120.39120.39120.40试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。解求算术平均值d,二-工d二120.4041nii=1计算残余误差V及V2并填入表中ii序号测量值Ui/mmVi1V2x10-4i1Vi2V2x10-4i2近V=0i1i=1艺v2=149.6i1i=1艺v=6i2i=1迓v2=33.74i2i=1用贝塞尔公式计算标准差勺估算值：b=丈v2= x10-4=3.268x10-2mmsin-1 i1 14“ i=1第一次判断有无粗大误差——格拉布斯准则：n=15；置信概率Pa=0。5；表1-4：格拉布斯系数G=2。41Gb=2。41x3。268x10-2=0。07878s1|vI=0。104〉0。07878 第七项剔除计算剔除粗大项后的算术平均值

d= £d=120.4112nii=1计算残余误差V及V2并填入表中ii用贝塞尔公式计算标准差的估算值：~~1_14 ：3374b= £v2= x10-4=0.01611s2 .n-1i1 13i=1第二次判断有无粗大误差——格拉布斯准则：n=14；置信概率Pa=0。5；表1-4：格拉布斯系数G=2。37Gg =2。7x0.01611=0。03818无剔除项计算算术平均值标准差的估算值：=翌史=翌史=0.0043<14测量结果：一般用3b准则 置信概率Pa=99。3%d=d+3b_=120。11土3x0。0043=（120。11土0。013）mm2d18-2．对某恒温箱温度进行10次测量，求测量结果测量测量值残差残差方残差残差方序号xiViV2iViV2i120.06-0。060.0036220.07-0。050.0025320.06-0。060.0036420.08-0。040.0016520.10-0。020.0004620.120.00.0720.140.020.0004820.180.060.0036920.180.060.00361020.210.090.0081解：

x=艺x/n=20.12ii=1 KT6= —沁0.055n-1a=0.05、n=10：九(a)=2.18n九(a)x6=0.1199nd=2=0055=0.0173X\：n110x=X土36_=(20.12土0.05pxPa=99.73%19．对光速进行测量,得到如下四组测量结果:C=(2.98000土0.01000)X108m/sC=(2.98500土0.01000)X10sm/s2C=(2.99990士0.00200)X108m/s3C=(2.99930士0.00100)X108m/s4求光速的加权算术平均值及其标准差。解：/trr•“权”之比=1：1=1：1：0。002(0。0100o001)2=1：1：25：100加权算术平均值：加权算术平均值：11111111p:p:p:p=———1 2 3 4 626262620。01020。01020。00220。00121234

迟Cp iiC=-i^1—P迟pi竺+2985+沁I兰+叱1100迟Cp iiC=-i^1—P迟pi竺+2985+沁I兰+叱1100x10-81+1+25+100i=1380.8925

a加权算术平均值标准差的估算值'迟p-V2TOC\o"1-5"\h\z人 i i 1b= i=^~Xp (m一1)瓦p\o"CurrentDocument"' i=1=[(2.98—2.99915)2+(2.985—2.99915)2+25(2.9999—2.99915)2+100(2.9993—2.99915)2= 3x127x10-8■0.000366+0.0002+0.000014+0.000002x10-8! 3x127=0.00120x10-8测量结果一一莱以达准则C=C+3“—=(2.99915土0.00360)x=0.00120x10-8※20．测量结果应包括比值和测量单位；测量结果仅仅是被测量的最佳估计值；测量结果的可信程度用测量不确定度表示！因此：测量结果的完整表述应包括测量估计值、测量单位和测量不确定度（误差“界线”）。第三章检测技术与方法分析1．传感器：国家标准GB7665—87中的严格定义：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”；在某些科学领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。2．在使用仪表或传感器进行测量时，被测量量直接与同类标准（或基准）量进行比较，不需要经过运算，就能得到测量量的数值，这种测量方法称为直接测量。3．在使用仪表或传感器进行测量时，首先对与被测量量有确定函数关系的几个量进行直接测量，然后将直接测量所得的数值代入函数关系式，经过计算得到所需的测量结果，这种测量方法称为间接测量。第四章温度检测

1．为了客观地计量物体的温度，必须建立一个衡量温度的标准，简称温标。国际温标是国家协议性温标，目前实行的是1990年的国际温标（ITS-90）；它定义国际热力学温度用符号T表示，单位90为开尔文、符号为K；国际摄氏温度用符号t表示，单位为开尔文、符号为。C。902.将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，当两个触点温度T和-不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，又称为贝塞克效应，相应的电动势称为热电势。这两种不同材料的导体（或半导体）组和称为热电偶。3．热电偶的热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可以忽略不计，则热电偶的热电势可以表示为E（T,T）二e（T）-e（T）。AB0ABAB0热电偶的基本定律 ★热电偶的应用定则：均质导体定律（定则）；中间导体定律（定则）；中间温度定律（定则。国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐八种标准化热电偶作为工业热电偶在不同场合中使用。所谓标准化热电偶，就是它们已列入工业标准化文件中，具有统一的分度号、分度表；所以同一型号（分度号）的标准化热电偶具有良好的互换性。我国工业上常用的4种标准化热电偶的材料一一型号（分度号）是：※铂铑铂铑（B型）、30-6铂铑铂（S型）、镍铬-镍硅（K型）和镍铬-铜镍（我国通常称为镍铬-康铜）（E型）。10-工业上常用的标准化热电偶的长度有限，在实际测温时，热电偶的冷端一般离热源较近、冷端温度波动较大，需要将冷端延伸到温度变化较小的地方；另外，热电偶的输出热电势信号也需要传输到远离现场的控制室内的显示仪表或控制仪表；工程应用中采用的是补偿导线！补偿导线通常由两种不同性质的导线制成，也有正极和负极，而且在0〜100C温度范围内，要求补偿导线与所配用的热电偶具有相同的热电特性。目前我国规定工业用铂热电阻有R=10Q和R=100Q两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100。00（其中以Pt100为常用）。热电阻不同分度号对应有相应分度表，即Rtt的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt,便可从分度表上查出对应的温度值。或相反……目前我国规定工业用铜热电阻有RO=5O0和RO=1OO0两种，它们的分度号分别为Cu50和Cu100。热敏电阻是利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。热敏电阻器件按温度系数可分为：负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）和临界温度系数热敏电阻（CTR）三大类。温度检测用热敏电阻主要是负温度系数热敏电阻。NTC热敏电阻以MF为其型号，PTC热敏电阻以MZ为其型号。辐射仪表的表观温度是指在仪表工作波长范围内，温度为T的辐射体的辐射情况与温度为TA的黑体的辐射情况相等，则TA即为该辐射体的表观温度。由表观温度可以求得被测物体的实际温度。表观温度可以是：亮度温度、辐射温度、比色温度用分度号为S的标准热电偶测温,其参比端温度为20C,测得的热电势E（t,20）=11.3OmV,试求被测温度t=?解：E（t,20）=11.3OmV查表：E（20,0）=0.113mV

E（t,0）=E（t,20）+E（20,0）=11.413mV查表：E（1150,0）=11.351mV查表：E（1160,0）=11.471mVt=1150+x10=1155.116°Ct=1150+x10=1155.116°C11.471-11.35116.用分度号为K的热电偶测温，己知其参比端温度为25C,热端温度为750C,其产生的热电势是多少？解：查表：E（750，0）=31.214mVE（25,0）=0。798+（1。203-0。798）/2=1。0005mVE（750，25）=E（750，0）—E（25,0）=30。2135mV※用分度号为K的热电偶测温，在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示为500C,而这时冷端温度为60C，试问：时间温度为多少C?如果热电偶的热端温度不变，设法使冷端温度保持在20C，此时显示仪表指示为？C?解：⑴查表：E（t，t0）—E（500，0）=20.64mVE（t0，0）=E（60，0）=2.436mVE（t，0）=E（t，t0）+E（t0，0）=23.076mV查表：t=557C⑵热端温度t=557C，冷端温度保持在20C，查表：E（t0，0）=E（20，0）=0.798mVE（t，t0）=E（t，0）—E（t0，0）=22.278mV由此电势，查表：t=538。4C用分度号为K的热电偶测某设备的温度，测得到的热电势为20mV,己知其参比端温度（室温）为25C,求设备的温度？如果改用分度号为E的热电偶来测温，在相同的条件下，分度号为E的热电偶测得到的热电势是多少?★解：⑴已知：E（t，t0）=20mV查表：E（t0，0）=E（25，0）=1mVE（t，0）=E（t，t0）+E（t0，0）=21mV查表：t=509C⑵改用分度号为E的热电偶来测温查表：E（t0，0）=E（25，0）=1。5mVE（t，0）=E（509，0）=37。7mV贝9：E（t,t0）=E（t,0）—E（t0,0）=36・2mV19•某单色辐射温度计的有效波长九e=°.9口，被测物体发射率£对=0.6,测得亮度温度TL=1100°C,求被测物体实际温度。解：表观温度为亮度温度时1 1X1- =—In-TTc&L 2XT1X1-—In-Tc8L2XTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 0.9X10-6 1— ln—\o"CurrentDocument"1100+273.151.4388x10-2 0.6=1436K=1162.85C20．工业热电阻的引线方式有二线制、三线制和四线制三种。三线制引线方式是在热电阻的一端引出两根导线，其中连接电源；热电阻的另一端引出一根导线；当热电阻与测量电桥配用时，分别将两端引线接入相邻的两个桥臂。第五章压力检测1N1.国际单位制（代号为SI）：1帕=1Pa=——；1帕表示的压力很小，工程上常常使用兆帕MPam22．压力的几种表示方法：绝对压力、大气压力、表压力、负压力——真空度、差压——压力差。3．选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。4．常用的压力校验仪器有液柱式压力计、活塞式压力计，或配有高精度标准压力表的压力校验泵。用弹簧管压力计测量蒸汽管道内压力，仪表低于管道安装，二者所处标高为1.6m和6m,若仪表指示值为0.7MPa。已知蒸汽冷凝水的密度为P=966kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2，试求蒸汽管道内的实际压力值。解：蒸汽冷凝水的附加等效压力PH2 g（6-1.6）=966X9.8X4.4X10—6=0.04165管道内压力P=P—P=0.7—0.04165=0.65835MPaBIAO H2O被测压力变化范围为0.5〜1.4Mpa，要求测量误差不大于压力示值的土5%,可供选用的压力表量程规格为0〜1.6Mpa、0〜2.5Mpa、0〜4.0Mpa,精度等级有1.0、1.5和2.5三种，试选择合适的量程和精度的仪表。解：根据：选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；—般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3

3SFS>-X1.4=2.1——选择压力表量程规格为0〜2.5Mpa要求测量误差不大于压力示值的±5%aXS各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差A = fsmax100各种量程、不同精度等级仪表在示值为0.5Mpa时的最大相对误差为：YA——maxxaXYA——maxxaXS 1 aXSX100%=FSXX100%=FS100 0.5 0.5a Sfs0〜1.60~2.50~4.01.03.2581.54.87.5122.5812.520xmmin所以，压力表量程规格为0〜2.5Mpa，应选择1.0级仪表。7．某工艺要求压力测量范围为1.2±0.05Mpa,可供选用的压力表量程规格为0〜1.6Mpa、0〜2.5Mpa、0〜4.0Mpa,精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。解：3S>x1.2=1.8FS24S>—x1.2=1.6FS3aXS各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差Amax=舌Sfs a1.01.52.02.54.01.60.0160.0240.0320.040.642.50.0250.03750.050.06250.1所以，压力表量程规格为0〜2.5Mpa,应选择2.0级仪表。或选压力表量程规格为0〜16Mpa,应选择2.5级仪表。再具体的选择要看上述两款仪表的综合成本了。8.某空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.0〜1.6Mpa,工艺要求测量结果的误差不大于压力示值的土5%,试选择合适的量程和精度的仪表。可供选用的压力表量程规格为0〜1.6Mpa、0〜2.5Mpa、0〜4.0Mpa，精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。解：量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/33SFS>-X1.6=2.4——选择压力表量程规格为0〜2.5Mpa3sFS冬1X1.0=3——选择压力表量程规格为0〜2.5Mpa

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"A axS丫=ma^X100%<+5%；A= FS~xm1.0max100axS<5；a<-^=2.0FS 2.5A =+5%x1.0=0.05max氏a=maxx100= x100=2.0\o"CurrentDocument"S 2.5FS所以，压力表量程规格为0〜2.5Mpa，应选择2.0级仪表。第六章流量检测1.用标准孔板测量气体流量，给定设计参数p=0.8kPa,t=20°C,现在实际工作压力p=0.4kPa,t=30C，现场仪表指示为3800m3/h，求实际流量。解：对于气体，一般计算在标准状态下的体积——“标准立方米”pTP=Pj0pT0标准孔板流量计标定时流量q=K'，2Ap=3800m3/hV0VP实际流量：i'2Apq=实际流量：i'2Apq=K =KVVP VI2Ap =Kp・p-Tv—0 0p-T0■'2Ap ,'p-T_•0=qpp・TV0p・T0^00=38009（800:；0；325）・20禺5=3800“苗=3871.859762.用转子流量计测量p=0.16MPa，t=27C的空气流量，现场仪表指示为38Nm3/h，求实际流量。解：转子流量计测量气体流量时，制造厂是在工业基准状态Q93K,0.10133Mpa）下用空气进行标定的，实际应用时，要换算！

■P•:三『0293 =38x1.587=60.309293 =38x1.587=60.309=38x x0.10133 293+273.水进行标定的浮子流量计，其满刻度值为1000dm3/h不锈钢浮子密度为7。92g/cm3,现在用来测量密度为0.79g/cm3的乙醇流量，浮子流量计的测量上限值是多少？解:S=100^1™=1142.03|'(p-p)-pS=100^1™=1142.03VV0 (p-p)-pFSC4．某涡轮流量计的仪表系（常）数=150.4次/L,当它测量流量时的输出频率为f4．某涡轮流量计的仪表系（常）其相应的瞬时流量是多少？qv丄=-504=2.66L/sVq150.4f41701二丄二 二2.598次/升q16.05x1000V质量流量测量仪表通常可以分为两大类：间接式质量流量计和直接式质量流量计。用标准孔板节流装置配f41701二丄二 二2.598次/升q16.05x1000V质量流量测量仪表通常可以分为两大类：间接式质量流量计和直接式质量流量计。用标准孔板节流装置配DDZ-III型电动差压变送器（不带开方器）测量某管道流量，差压变送5.6器最大的差压对应的流量为32m3/h，试求当变送器输出电流为16mA时，实际流过管道的流量。解：标准孔板节流装置配DDZ-III型电动差压变送器（不带开方器）测量流量：q=K<x-4；V32=K<20-4=Kx4；K=8V Vq=8px-4=8J6-4=16訂=27。71V标准孔板节流装置配DDZ-III型电动差压变送器测量某管道流量，差压变送器的量程为16kPa,对应的流量为0〜50t/h,工艺要求在40t/h时报警，试问：差压变送器不带开方器时，报警值设定在多少毫安处？差压变送器带开方器时，报警值设定在多少毫安处？解：差压变送器不带开方器时q=K<x-4；=50=50=12-550=K<20-4=Kx4；V40=12.5剧x-440X=（ ）2+4=12.2412.5差压变送器带开方器时q=K（x-4）;V V50=K（20-4）=Kx16;K=50=3.125V V V1640=12.5営x-440X= +4=16.83.125节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前、后的管臂处，流体的静压力产生差异的现象节流式流量计的特点是结构简单，节流装置已有标准化型式。其主要缺点是安装要求严格；流量计的前后要求较长的直管段；对于较小直径（D<50mm）的管道测量比较困难。节流式流量计的三种标准化节流件是：标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管，节流式流量计的测量直管段通常取节流件前10D，节流件后5D的长度，以保证节流件的正确安装和使用。浮子流量计也是利用节流原理测量流体的流量，但是它的差压值基本保持不变：是通过节流面积的变化反映流量的大小；故又称为恒压降变面积流量计，也有称作转子流量计。浮子流量计是一种非标准化仪表，仪表出厂前需要在工业基准状态（20C，0.10133Mpa）下用水或空气标定。气体流量计量时，一般用标准立方米计量，而不是实际工作状态下的容积数，第七章物位检测1.在使用差压（或液位）变送器测量液位时，一般说来要求差压值Ap与液位高度H应该有直接正比关系，即：Ap=PgH!但是，在实际应用时，由于使用的具体设施、安装条件等等的影响，使得A=PgH+Pgh，则有H=0时Ap#0!这样就要进行变送器的零点迁移，使得H=0时Ap=0OH=0时AP>0时，进行零点正迁移，H=0时Apv0时，进行零点负迁移；迁移量为H=0时的Ap值。2—台差压变送器测量某储罐的液位，差压变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0~3m，被测介质的密度P1二900kg/m3，隔离罐内的隔离液的密度P2二950kg/m3，变送器的安装尺寸h1=1m，h2=4m，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响？解：要求变送器的测量范围Ap =pgH=pg(h—h)=900x9.81x(4—1)=26487kPamax 1max 12 1Ap=p+pgH+pgh+0121Ap=p+pgh—022Ap=p—p=pgH+pg(h—h)=pgH—pg(h—h)+—12121221负迁移迁移量Ap二pg(h—h)二950x9.81x(4—1)二27958.5kPaQ2 2 13.—台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0〜3m，被测介质的密度P二900kg/m3，毛细管内的工作液的密度P二950kg/m3，变送器的安装尺12寸h=1m，h=4m，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安12装位置升高或降低对测量有无影响？解：要求变送器的测量范围Ap =pgH=pg(h—h)max 1max 1 2 1二900x9.81x(4—1)二26487Ap=p+pgH+pgh+0121Ap二p+pgh-022Ap二p—p二pgH+pg(h—h)+-1212=PgH—pg(h—h)1221负迁移；迁移量Ap二pg(h—h)二950x9.81x(4—1)二27958.5kPaQ2 2 14.—台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0~4m,被测介质的密度P］二900kg/m3，毛细管内的工作液的密度P2二950kg/m3，变送器的安装尺寸h=1m,h=3m，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安12装位置升高或降低对测量有无影响？要求变送器的测量范围Ap =pgH=pg(h+h)=900x9.81x(3+1)=35316kPaTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"max 1max 12 1Ap二p+pgH-pgh+ 0 121Ap二p+pgh- 0 22Ap-p-p-pgH-pg(h+h)+-1212负迁移迁移量Ap=pg(h+h)=950x9.81x4=37278kPaQ2 2 1—台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0~3m，被测介质的密度p1=900kg/m3，毛细管内的工作液的密度p2=950kg/m3，变送器的安装尺寸h=1m，h=4m,求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安12装位置升高或降低对测量有无影响？解：要求变送器的测量范围Ap =pgH=900x9.81x3=26487kPamax 1maxAp二p+pgH-pgh+0121Ap二p+pg(h-h)-0221Ap二p-p二PgH-pgh+-122负迁移迁移量Ap=pghx9.81x4=37278kPaTOC\o"1-5"\h\zQ2 2—台双法兰液位变送器测量闭口容器的液位，被测介质的密度P1二1.4g/cm3,毛细管内的工作液硅油的密度P二0.95g/cm3，变送器安装如图所示。变送器的安装尺寸h=50cm,H=2m，2 o i maxh=40cm,h2=10cm，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的3 2解:Ap =pgH=1400x9.81x2=27468kPa\o"CurrentDocument"max 1maxAp-p+pgH+ph+pgh+ 0 1 13 2 2Ap=p+pg(h+H+h+h)- 0 2 1 max3 2Ap=p-p=pgH+pgh-pg(h+H+h)+ - 1 13 2 1 max3负迁移；迁移量Ap=pgh-pg(h+H+h)Q 1 3 2 1 max3=1400x9.81x0.1-950x9.81x(0.5+2+0.6)kPa=1373.4-28890.45=-27517.05浮子式液位计是一种恒浮力式液位计。斗6783101511电源14通信输入输岀门12液面1一浮子；2—测量钢丝'3—鼓轮芋4—磁飆合外轮；5—磁耦合内轮*6—传动轴；7―蜗轮？8—磁束感应传感器;9—张力检测磁铁；10—同步皮带；11一步进电机》12—显示器；13—电路板；14-—蝎杆：15一平衡弹簧兰一一【一浮筒；2—弹簧；3—^动变压器第九章机械量检测s基于平行平面型电容式传感器基本公式：C=8，因此电容传感器的工作方式有：变极距d式、变面积式、变介质型三种。以差动方式工作的微位移传感器，其前提是必须由两个完全对称且性能相同的敏感元件组成。当被测参数对象引起位移时，一个敏感元件的特性增加，另一个敏感元件的特性减小，且特性增加的量与减小的量相同、而方向相反。差动方式工作的传感器可以提供线性特性的输入输出关系，提高传感器的灵敏度。电感式传感器种类很多，主要有自感式、互感式和电涡流式三种。自感式电感传感器又称作一变磁阻式传感器，差动变压器位移传感器是互感式位移传感器。电阻应变片的粘贴方法：一般使用两组受拉伸力和压缩力电阻应变片，将其接入电桥的四个桥臂，以提高测量的灵密度和稳定性，以及适当的温度补偿。电阻应变片的灵密度系数为2。1,电阻为120Q，在发生应变为150X10-6时，求电阻的变化量。解：AR=R[K-坐]=120(2.1x150x10-6)=0.0378QI莫尔条纹标尺：两块栅距相等的光栅叠合在一起，并使它们的刻线之间的夹角为。时，这时光栅上就会出现若干条明暗相间的条纹，这就是莫尔条纹。动光栅移动一个栅距W时，莫尔条纹上W下移动一个条纹间距B。莫尔条纹间距B与光栅的栅距W之间的关系为B= 。0=1°时，H H H01=57,01=57,0=0.1。时,1=573,半导体材料的 =兀。=兀ES,式中兀1为材料的纵向压阻系数，b为作用应力，E为半p1 1 1导体材料的弹性模量。由此可知，应力值b正比于应变&而试件应变8正比于电阻值的变化，所以应力b正比于电阻值的变化，这就是利用半导体应变片测量应变的基本原理。第十章仪表系统及其理论分析将测量、显示、记录和调节（控制）组合在一起（同一个机壳内）的仪表，称为基地式仪表。单元组合仪表：仪表以功能划分，形成相对独立的、能完成一定职能的标准单元，各单元之间以规定的标准、统一信号联系。根据实际工作的需要，选择相应的某些单元仪表，积木式地组合起来，构成各种复杂程度不同的自动化仪表控制系统。DDZ-III型电动单元组合仪表是以线性集成电路为主要元器件，各单元之间采用国际统一信号制的4〜20mA直流电流进行远传，并保留了室内1〜5V直流电压的联络信号，电源采用直流24V单电源供电。DDZ-III型电动单元组合仪表采用国际统一信号制的4〜20mA直流电流进行远传，通过250Q的电阻即可将4〜20mA直流电流转换为1~5V的直流电压，以实现室内各单元之间的并联方式的信号传递。DDZ-III型电动单元组合仪表采用直流24V供电模式，使得单电源集中供电得以实现。同时，正因为仪采用直流24V低电压供电，并辅以安全栅等措施，才使DDZ-III型电动单元组合仪表具备了“安全火花”防爆能力。第十一章变送单元1.一台DDZ-III型电动单元组合仪表的温度变送器，量程为400〜600°C，当温度从500°C变化到550r时，输出将如何变化？解：变化率：20-20-4 _16600-400_200_0.08[mA/C]500C时输出I_Kx(500-400)+4_0.08x100+4_12mA，550C时输出I_Kx(550-400)+4_0.08x150+4_16mA,第十二章显示单元显示仪表主要工作在开环或闭环两种模式下。在传统的常规显示仪表中，前者以动圈式指示仪表为代表，后者主要应用于电子自动平衡显示仪表中。我国统一设计的XW系列自动电子电位差计的测量桥路如下图所示。测量桥路由高稳定度、精密度的1V直流电源E供电;测量桥路的上支路电流为I=4mA，测量桥路的上支路电流为I=2mAo12测量桥路中各个电阻的作用、功能:R或标注为R，它是用铜丝绕制的，装在仪表的接线板上，以使其和热电偶处于同一温度；配cu 2置得当，可以起到热电偶自由（冷）端温度自动补偿作用。R在25°C时的电阻值:cu热电偶镍铬一镍硅镍铬一考铜铂铑30-铂R的阻值Qcu5.338.920.74R:滑线电阻，约为180Q，两端设定不能工作的死区，占滑线电阻总长度的比值=0.3〜0.5,PR:工艺电阻，R与R并联后，应有：RP=R//R=90±0.iQB PB PBR:量程调节电阻，它与RP=R//R再并联后为R，最终决定了仪表的量程M PB npR:量程电阻npR:仪表下限（起始）值电阻GR:下支路电流限流电阻3R4:上支路电流限流电阻XW系列自动电子电位差计的测量桥路如下图所示，其中测量桥路的计算公式量程AE:设定或根据工艺要求设计、查分度表np量程电阻R:npAER二np npI(1—2)1量程调节电阻R:MRP-RR= np_MRP—Rnp热电偶自由(冷)端温度自动补偿的热电势E:tE=E(0,25)，查表或估算，注意：是负值t AB仪表下限(起始)值电阻R:GE+IR一九I-R^R=t 2cU 1npG— I1下支路电流限流电阻R:3R二——RI cu2上支路电流限流电阻R:4R二E—R—RI Gnp1图示为自动电子电位差计的测量桥路，R为温度补偿电阻，在25r时的电阻值为5Q。假定2

热电偶的热电势为每100°C是4mV,热电偶的热电势为每100°C是4mV,并设温度与热电势是线性关系，求：室温在25°C时桥路中各个电阻的阻值。取九二0.03!仪表量程为0〜600C。☆解： 解:AEnp600X4=24mV100AE 24R= np = =6.393npI(1-2) 4(1-2X0.03)i90x6.39390-6.393RP-90x6.39390-6.393R= np-mRP一Rnp—1+2x5—0.03x4x6.393 2.0582—1+2x5—0.03x4x6.393 2.05824T 2cu 1 npI11000-1000-5二495CU~r~i 1/A/A/AR二—-R-R二——-2.0582-6.393二241.55184I Gnp 414丄图示为一台配镍铬-康铜热电偶的自动电子电位差计。设E二IV,/广曲、/^mA，大滑线九二0.03、R//R二90Q,R为温度补偿电阻，测量范围为0〜300C，计算桥路中各个电阻PB 2的阻值。解:解:镍铬-康铜热电偶E(300,0)=21。036mV；E(25,0)"5mV；R2=jo=8。92QRnpAERnpAEnp21.036=5.5946I(1-2九)4(1-2x0.03)1RP-R npRP-REE+1R一九I-Rt 2cu 1npTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"-1.5+2x8.92-0.03x4x5.595 =3.92=—-R=1000-8.92=491.08I cu 22~r~i 1=—-R-R=——-3.92-5.59=240.49I G np 414-2-图示为一台配镍铬-康铜热电偶的自动电子电位差计。设E=1V,/1=4mA、11=2mA'大滑线九=0.03、R//R=90Q,R为温度补偿电阻，测量范围为0〜600°C，计算桥路中各个电阻PB 2的阻值。

解：镍铬-康铜热电偶E(600,0)=45。093mV；E(25,0)=1。5mV；R=R。=8。92Q2 CU(25C)RnpAERnpAE np I(1-2)i45.0934(1-2x0.03)二11.9990x11.9990-11.99RP-90x11.9990-11.99R= np-mRP一RnpE+1R—九I-Rt 2cu 1npI1-耳土2x&92-0.03x4x型=3.734R二——R二1000—8.92二491.08I cu 22R二—-R-RI Gnp1二1000-3.73-11.99二234.284第十三章调节控制单元工业自动化仪表的调节器规定：偏差e=被控变量的测量值X—系统给定值r。调节器的正作用：偏差e>0、调节器输出为正值，测量值X增大、调节器输出y随之增大；调节器的反作用：偏差e<0、调节器输出为正值，测量值x增大、调节器输出y随之减小！★比例控制的放大倍数(或比例增益)Kp是一个重要参数；在实际应用的工业调节器的比例控制器中，使用比例度§而不用放大倍数(或比例增益)KP比例度§的定义式：e§=maxminX100%yy-ymaxmin3．比例控制规律：调节器的输出与输入偏差信号始终保持比例关系，系统稳定后，被控变量的测量值不能等于统给定值，必然存在一定的残余偏差——残差！积分控制规律：只要有偏差纟存在，调节器的输出就不断的变化，偏差e存在时间越长，输出信号变化量Ay也越大，直到调节器的输出达到极限值为止；只有在偏差信号e等于零时，输出信号才能相对稳定，且可以稳定在某一个确定数值上！因此，希望消除残差和最终消除残差是积分调节作用的重要特性。理想微分作用：在阶跃输入偏差信号出现瞬时，理论上偏差信号的变化速度为无穷大、因而理论上调节器的输出也达到无穷大；之后，输入信号变化等于零，于是微分作用的输出即刻回到零！实际上，这种理想微分作用是无法实现的、而且不可能获得好的调节效果。实际理想微分控制规律：当阶跃输入偏差信号出现瞬时，输出突然跳跃到一个较大的有限值，然后按照某一个时间常数的指数函数曲线衰减直至到零！跳跃值越大或衰减得越慢，表示微分作用越强。单位阶跃输入时，实际理想微分控制规律输出增量：-%Ap二1+(K—1)etdD某台DDZ-III型调节器，其比例度§=50%，积分时间T=0.2min,微分时间T=2min,微分放ID大倍数K=10。假定输出初始值为4mA。在t=0+时施加0.5mA的阶跃输入信号，试分别写出在该D阶跃输入信号作用下比例、积分、微分的输出表达式，并计算t=12s时该调节器输出信号值。★解：比例作用：AI=KA=丄A=丄x0.5=1mAPPi§i0.5积分作用：AI=pftAIdt= f0.5dt=5x0.2=1mAIT0i0.2I0微分作用：AI=K[(K—1)e-kd-t/td]・AI=2[(10—100x0.2/2]x0.5=9e-1=3.3mAD PD it=12s时：I=I+AI+AI+AI=9.3mAO0 P I D某台DDZ-III型调节器，其比例度§=80%，积分时间T=0.4min,微分时间T=2.4min,微分ID放大倍数K=10。假定输出初始值为6mA。在t=0+时施加0.4mA的阶跃输入信号，试分别写出在D该阶跃输入信号作用下比例、积分、微分的输出表达式，并计算t=24s时该调节器输出信号值。解：解：比例作用：AI=K-AI=1-AI=—x0.4=0.5mAPPi5i0.8积分作用微分作用AII积分作用微分作用AII=ftAIdt=To1I1 24/60J0.4dt=1.25x0.4=0.5mA0.8x0.40AI=K[(K-1)e-kd-t/td]-AIDPDDDi=1.25x[(10-1)e10x0.4/2.4]x0.4=4.5e-1.67=0.846mAt=12s时：I=I+AI+AI+AI=7.846mAO0PI D9.某台DDZ-III型温度比例控制调节器，测温范围为200〜1200°C，当温度从800°C变化到850°C时，其输出由12mA变化到16mA。试求该调节器的比例度和放大系数。该放大器是属于正作用还是反作用？解：x-x•/5max心x100%•/5maxyy-ymaxmin850-800.•・5=.•・5=X100%=驾罟X100%=20%20-4•••DDZ-III温度控制器输入-输出都是"统一"信号二Kp=5=5•••给定信号增加时输出信号增加，所以调节器属于反作用.9-1.某比例积分控制器输入、输出范围都是4~20mA,若将比例度设为100%、积分时间设为2min、稳态输出调为5mA,某时刻，输入阶跃增加0。2mA，经过5min钟后，输出将由5mA变化到多少？解：比例作用：AI=K-AI= -AI=x0.2=0.2mAPP i5 i1.0积分作用：AI=KpJtAIdt=1J0.2dt=0.5x0.2x5=0.5mAIT0i 1x2I0t=5min时：I=I+AI+AI=5.7mAO0PI10.某台DDZ-II型液位比例控制调节器，测量液位范围为0.5〜1.2m,比例度5=40%.当液位为0.9m时,调节器输出为5mA,问：当液位变化到1.0m时，调节器输出为多少？解：

•/8x-x—max minAyX•/8x-x—max minAyX100%y-ymaxmin・•・Ay=y -y——max min\o"CurrentDocument"x -x10-0x(1.0-0.9)x100=3.6mA1.2-0.5 40maXmiN调节器属于反作用时：液位增加调节器输出减小：y=1.4mA调节器属于正作用时：液位增加调节器输出增加：8.6mA11．调节器的软手动：控制器的输出是随时间按一定的速度增加或减小的；调节器的硬手动：控制器的输出的数值完全是由硬手动操作杆的位置决定的——阶跃信号！12.某台DDZ-II型比例积分控制调节器，其比例度8=80%。积分时间T]=1.0min。稳态时调节器输出为6mA。问：当某瞬时输入突然增加了0.3mA，比例输出为多少？经过3min调节器的输出为多少？解：•••KP0.3y=y+K-AI=6+ =6.375mA0p 0.8经过3分钟y=y+K・AI(1+—)=6+0.375(1+3)=7.5mA0P TI13.模拟PID调节器的数字PLD控制算法：模拟PID调节器的传递函数：1W(s)=K(1+ +T-s)PID PT・sDI模拟PID调节器的时域函数表达式：y=K[e(t)+丄「e(t)dt+T ]PT0 DdtI数字PLD控制算法：增量式：Au(k)=K{[e(k)-e(k-1)]+—・e(k)+TD[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]}P T TI=a・e(k)+a・e(k-1)+a・e(k-2)012TT T Ta=K(1+ )；a=-K(1+2—D)；a=KD0PTT1PT 2PTI位置式：u(k)=u(k-1)+Au(k)14.微分控制规律的特点：在偏差开始剧烈变化的时刻，就能立即自动产生一个强大的调节作用及时抑制偏差的继续增长，故有超前调节的作用。但是，因为微分控制规律的输出的大小只与偏差变化的速度有关，当偏差固定不变时，微分控制规律的输出为零——不能消除偏差！因此微分控制规律不能单独使用！第十四章执行单元1．执行单元的作用是根据控制器送来的控制信号直接控制被控参数（例如温度）所对应的某些物理量（例如电加热的电压、蒸汽加热的蒸汽量或冷却水量）的大小，将被控参数维持在所要求的数值上。2．气动调节阀是由气动执行机构和调节机构（阀门）两部分组成；一般还配备辅助装置，如电气转换器、阀门定位器（或电气阀门定位器）。3．气动执行机构有正作用和反作用两种形式：当输入气压信号增加时阀杆向下移动时称正作用；当输入气压信号增加时阀杆向上移动时称反作用。在工业生产中口径较大的调节阀通常采用正作用方式。4．调节阀的结构及分类：调节阀的品种很多，有普通型、散热型、长颈型、纹波管密封型；直通双座、直通单座，角型阀隔膜阀；高压阀，蝶阀，球阀，三通阀， ；小流量调节阀。直通双座、直通单座：——有正作用（正装）与反作用（反装）两种：正作用：阀杆向下移动时，阀芯与阀座之间的流通面积减小反作用：阀杆向下移动时，阀芯与阀座之间的流通面积增大流量特性的定义：流过阀门的相对流量与阀门相对开度的关系QQ-f中max调节阀的流量特性不仅与阀门的结构和开度有关，还与阀前后的压差有关，必须分开讨论。6．调节阀的固有（理想）流量特性：在将控制阀前后压差固定时得到的流量特性称为固有流量特性。它取决于阀芯的形状。四种典型的理想流量特性：直线特性、等百分比特性、快开特性、抛物线特性7滋可调比R为调节阀所能控制的最大流量与最小流量的比值。R=Qmax/Qmin，其中Qmin不是指阀门全关时的泄漏量，而是阀门能平稳控制的最小流量，约为最大流量的2〜4%—般阀门的可调比R=30。8．调节阀的工作流量特性：实际使用时，调节阀装在具有阻力的管道系统中。管道对流体的阻力随流量而变化，阀前后压差也是变化的，这时流量特性不同于理想流量特性而会发生畸变。调节阀的流通能力用流量系数C值表示。流量系数C的定义：在阀两端压差lOOkPa（O.IMPa）,流体为水（103Kg/m3——lg/cm3）的条件下，阀门全开时每小时能通过调节阀的流体流量（m3/h或t/h）。例如，某一阀门全开、阀两端压差为lOOkPa时，流经阀的水流量为20m3/h,则该调节阀的流量系数为：C=20；某一阀门全开、阀两端压差为O.lMPa时，流经阀的水流量为40m3/h，则该调节阀的流量系数为：C=40在调节阀技术手册上，给出了各种阀门的口径和流通能力C，供用户查阅。实际应用中阀门两端压差不一定是lOOkPa，流经阀门的流体也不一定是水，因此必须换算。电/气转换器：为了使气动调节阀能够接收电动调节器的输出信号，必须把标准电流信号转换为标准气压信号。11．气动调节阀中，阀杆的位移是由薄膜上气压推力与弹簧反作用力平衡确定的。为了防止阀杆处的泄漏要压紧填料，使阀杆摩擦力增大，且个体差异较大，这会影响输入信号P的执行精度。解决措施：在调节阀上加装阀门定位器，引入阀杆位移负反馈。使阀杆能按输入信号精确地确定自己的开度。实际应用中，常把电/气转换器和阀门定位器结合成一体，组成电/气阀门定位器。12．薄膜式执行机构它由膜片、阀杆和平衡弹簧等组成，是执行器的推动装置。它接受气动调节器或电/气转换器输出的气压信号，经膜片转换成推力并克服弹簧力后，使阀杆产生位移，带动阀芯动作。副文：加深理解、奠定基础、拓展思维、实践创新综合练习题1．简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）量和偏差的含义！答：被控对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。被控变量：被控对象内要求保持设定（给定）数值的工艺参数。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（给定）数值的物料量或能量。扰动（干扰）量：除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的遗失因素。设定（给定）量：被控变量的预定值。偏差：被控变量的设定值与实际值之差。1-1．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质?1-2．什么是干扰作用?什么是控制作用?试说明两者的关系。2．自动控制系统按其基本结构形式可分几类？其中闭环控制系统按设定（给定）值的不同形式又可分几种？答：自动控制系统按其基本结构形式可为闭环控制系统和开环控制系统两大类。闭环控制系统按设定（给定）值的不同形式又可分为定值控制系统随动控制系统程序控制系统2-1．自动控制系统主要由哪些环节组成?2-2．按给定值形式不同,自动控制系统可分哪几类?3．仪表控制自动控制系统主要由哪些环节组成？答：仪表控制自动控制系统主要由两大部分组成。一部分起控制作用的全套仪表自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。4．什么是自动控制系统的方块图？它与工艺管道及控制流程图有什么区别？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，表示控制系统的组成和作用的图形。其中每一个方块代表系统中的一个组成部分，方块内填入表示本身特性的数学表达式，……工艺管道及控制流程图是在控制方案确定以后，根据工艺设计的流程图，按其流程顺序标注有相应的检测点、控制点、控制系统及自动信号、连锁保护系统的图。4-1．什么是自动控制系统的方块图？4-2．什么是工艺管道与控制流程图?

5．什么是压力？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。它的法定计量单位是帕斯卡（简称帕）符号为Pa。1Pa=1N/m2=1kg-m-s-2/m2=1kg/m-s2。6•什么叫绝对压力、表压力、负压力（真空度）？它们的相互关系是怎样的？答：绝对压力：绝对真空下的压力成为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫做绝对压力。表压力：当绝对压力大于大气压