化工仪表及自动化试卷及答案

化工仪表与自动化

题—*四五六

—■~~:七八总分

号

得

分

一、填空题（30分，每空1分）

1、过程限制系统是由、、和等环节组成。

2、过程限制系统中按被控参数的名称来分有、、

_______等限制系统。

3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是依据过程的内在机理,

通过和物料平衡关系，用的方法求取过程的数学模型。

4、限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,则调整质

量____________;干扰通道的纯滞后对调整质量_______________________o

5、选择限制方案时，总是力图使调整通道的放大倍数（增益）干

扰通道的放大倍数（增益）。

6.某调整系统采纳比例积分作用调整器，先用纯比例调整到合适的调整输出，

再加入积分作用的后，应，才能使稳定性不变。

7.描述限制系统的品质指标的参数有、和

等。

8.串级调整系统,一般状况下主回路选择或调整规律调整

器,副回路选用调整规律调整器；假如副回路采纳差压法测流量，

应采纳什么装置________补偿。

9.仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电n型标准

信号范围是；电in型标准信号范围是o

io.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洁结构示意简怪I;在限制系统中如何选

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、限制器输入偏差是阶跃信号(见下图)，请依据已知参数，画出P、PT

的输出响应曲线。

(1)P输出,已知：比例度3=50%

(2)PI输出,已知：比例度6二100%，积分时间Ti=1

输入俯臂

1一II一一

12345t（分）

P4俞H4*

2-

1-

______IIIII1h

12345t〈分〉

PT输冉

3-

2-

1-

______I1_____I_____I1_____I1r

12345t〈分）

4、下图为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来限制炉出口介质温度t（简洁限

制系统）。

①指出构成限制系统时的被控变量、限制变量、干扰量是什么？

②在下图中画出限制流程图；

③选择执行器的气开、气关类型以与限制器的作用方向；

④画出简洁限制系统方框图；

⑤简洁说明该系统克服干扰的过程（可设温度t上升，分析调整动作过

介质

燃料

1题、①限制器②执行器③测量变送④被控对象2题、①压力②流量③

液位④温度

3题、①物料②能量③机理建模4题、①愈慢②愈低③振荡④变差5题、

大于

6题、减小调整器的放大倍数7题、①最大偏差②衰减比③余差8题、①PID

②PI③P④开方器

9题、①0.02〜0.IMpa②4〜20mA10题、①精度②变差③辨别力④灵敏

度

在限制系统中，执行器是按平安原则选择类型的，也就是当限制信号中

断时，要保证设备和操作人员的平安。如：加热炉温度限制，当燃料量为操

纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证平安。

2、回答要点：

①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候

做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且常常波动，这必定造成输出

削减，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。

②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械

零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶

③冰浴法：用冰槽使t。保持零度。

计算法：EAB(t,0)=EAB(t,to)+EAB(to,0)

仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t。

补偿电桥法：用电桥产生EAB(to,0)与EAB(3to)叠

加，即可消退t。改变对测量的影响。

补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿,

用于多支热电偶。

①构成限制系统时的被控变量是出口介质温度；操纵变量是燃

料量，干扰量是：进料流量和温度、燃料的压力、炉膛温度和压力以与环境

温度。

②限制流程图见下图lo

③执行器应选择气开类型，限制器为反作用方向。

④简洁限制系统方框图见下图2。

⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t上升，测量大

于给定，限制器输入偏差增大，其输出限制信号削减，气开阀关小，燃料量

削减，塔顶温度下降，维持给定。

图1

鲤驾被控对象

渊