化工仪表及自动化复习题

1、化工仪表自动化复习,第一章,基本要求 1、了解化工自动化的主要内容 2、熟练掌握自动控制系统的组成，及各节的定义。熟练掌握方块图及PID的画法 3、掌握自动控制系统的过渡过程的形式，评价其的质量指标，影响其的主要因素,填空题,1自动控制系统按给定值是否变化和如何变化来分类，可分为、和类 2在自动控制系统中，将需要调节其工艺参数的生产设备或机器叫做，简称 3在自动控制系统中，被控对象内要求保持设定数值的参数叫做，与之差叫偏差,1.定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统,2.被控对象、对象,3.被控变量、设定值、实际值,填空题,4在调节系统中，将引起被控变量波动的外来因素叫 5一般地讲，自动控制

2、系统是具有被控变量的系统 6在调节系统方块图中，方块与方块之间的连接线，代表方块之间的联系，连接线的箭头，代表,4.干扰作用,5.负反馈、闭环,6.信号、信号作用的方向,选择题,1. 在自动控制系统中，控制阀开度变化引起操纵变量的变化，称为（ ）,A 操纵变量 B 控制作用 C 操纵介质 D 被控变量,B,选择题,2. 在自动控制系统中，实现控制作用的参数叫（ ） A 操纵变量 B 操纵介质 C 操纵剂 D 被控变量,A,选择题,3. 等幅振荡过程介于不稳定与稳定之间，一般认为是( ) A 稳定过程 B 不稳定过程 C 介于稳定与不稳定过程 D 不清楚,B,选择题,4. 在衰减振荡过程中，曲线

3、第一个峰值与新稳定值之差叫（） A 最大偏差 B 超调量 C 余差 D 最大误差,B,选择题,5. 过渡过程结束时，被控变量所达到新稳定值与给定值之差叫（） A 余差 B 超调量 C 动偏差 D 最大偏差,A,问答题,1. 下图为一加热炉温度调节系统，试画出其调节系统方块图，并指出该调节系统中的被控对象，被控变量，操纵变量各是什么？,图7-15 加热炉出口温度控制,被控对象：加热炉 被控变量：被加热的原料油 出口温度 操纵变量：燃料气流量,计算题,2. 某化学反应器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图： 试分别指出最大偏差，余差，衰减比，振荡周期各为多少？（给定值为500）若工

4、艺上要求在单位阶跃干扰作用下，长时间偏差不能超过40，试问上述系统是否能符合工艺要求？为什么？,最大偏差：33oC 余差：9oC 衰减比：4：1 振荡周期：15min,第二章,基本要求 1、了解建立被控对象数学模型的意义及数学建模的建立方法 2、掌握用机理建模的方法建立简单对象的数学模型 3、掌握表征被控对象特性的三个参数意义及其对控制质量的影响 4、了解被控对象特性的实验测定方法,选择题,1. 当对象受到阶跃输入后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的时间称为对象的（） 容量滞后时间 纯滞后时间 时间常数T D 振荡周期,C,选择题,2. 由于物料的输送需要一段时间引起的滞后叫（） 纯滞

5、后 容量滞后 过渡滞后,A,选择题,3. 有些对象在受到阶跃输入作用后，被控变量开始变化很慢，后来才逐渐加快，最后又变慢，直至逐渐接近稳定值，这种现象叫（ ） A容量滞后 B纯滞后 C传递滞后 D过渡滞后,A,选择题,4. 被控变量为温度的化工对象，滞后时间和时间常数都（ ） A较小 B较大 C属中等 D不一定,B,选择题,5. 被控变量为流量的化工对象，滞后时间和时间常数都 A较小 B较大 C属中等 D不一定,A,计算题,p33，T14,第三章,基本要求 1、掌握测量仪表的性能指标（精度，变差，灵敏度，反应时间） 2、根据仪表校验数据能够正确确定仪表精度等级 3、根据工艺要求正确选择仪表精确

6、等级 4、了解弹性式压力计的使用方法 5、掌握应变片、电阻式、力矩平衡式、电容式压力计的工作原理 6、掌握差压式流量计的组成、工作原理、流量公式,3-1 填空题,1 测量范围为0100，精度等级为0.5级温度表，其允许误差为允许最大绝对误差为 2 仪表测量结果的准确度不仅与仪表的精度等级有关，还与仪表的有关,1、 0.5 %、 0.5 ,2、测量范围（量程）,3-1填空题,3一台温度表指针移动1mm代表1，另一台温度表指针移动2mm代表1，这说明前一台仪表的比后一台仪表 4有一台测量范围为0100升/分，精度等级为1.0级流量计，流量为100升/分时，仪表允许最大绝对误差为，流量为10升/分时

7、，仪表允许最大绝对误差为,3、灵敏度、低,4、1升/分、 1升/分,3-1选择题,1. 精度等级高的仪表，其测量的准确度（） A高 B低 C不一定高 D不变,A,3-1选择题,2. 有一台测量范围为0800的温度计，校验中发现最大绝对误差6，那么这台温度计的精度等级符合（） A 0.5级 B1.0级 C0.75级 D1.5级,B,3-1选择题,3. 一台测量范围4001000，精度等级为0.5级的温度表，它的最大允许绝对误差为（） A2 B3 C5 D6,B,3-1选择题,4. 仪表的精度等级数值越小，表示仪表的准确度（） A越低 B越高 C不变 D不一定,B,3-1计算题,1. 一台在现场使

8、用多年的转子流量计，测量范围为0100升/分，需要重新标定。在标定状况下，校验结果为下表所示：,试问：1该仪表的最大绝对误差为多少？2该仪表的最大相对百分误差为多少？3该仪表的最大变差为多少？4该表符合1级精度吗？,1、0.8升/分，2、+0.8%，3、0.2%，4、符合,3-1计算题,2. 已知一台精度等级为0.5级的温度计，下限刻度为负值，标尺的负值部分占全量称的25%，其仪表的允许最大绝对误差为1 ，求该温度计的上下限刻度值为多大？,上限：150 ，下限：-50 ,3-2 压力测试部分 填空题,1. 1帕是的力作用于1米2的面积上所形成的压力，记作Pa，1MPa等于Pa，1KPa等于Pa

9、 2. 在压力测量仪表中，常用的弹性元件有、和,1、1N，1106， 1103,2、弹簧管式弹性元件，薄膜式弹性元件， 波纹管式弹性元件,3-2 填空题,3. 弹簧管式压力表是利用弹簧管，将被测压力转换为自由端的进行测量 4. 电气式压力变送器是将信号成比例地转换成的统一标准信号输出,3、位移,4、压力，电信号,3-2 填空题,5. 应变片式压力传感器是利用原理构成的 6. 弹簧管的截面呈形或形,5、电阻应变,6、扁圆，椭圆,3-2 选择题,1. 一台装在测压点下方1.5米处的压力表（被测介质为液体），其指示值与实际的被测压力相比( ) A 偏低 B 偏高 C 相同 D 不一定,B,3-2 选

10、择题,2. 在测量压力时，为了延长仪表使用寿命，避免弹性元件因受力过大而损坏，在选择弹性式压力计的测量范围时，如被测压力比较稳定，最大工作压力不应超过仪表上限刻度值的( ) A 1/2 B 2/3 C 3/5 D 1/3,B,3-2 选择题,3. 在测量流动介质的压力时，取压点应与流体流动方向( ) A 垂直 B 逆向 C 顺向 D 平行,A,3-2 选择题,4. 压力表的使用范围一般在它的量程的1/32/3： （1）如果超过了2/3，则（） A接头或焊口要漏 B压力表的传动机构要变形 C时间长了精度要下降 （2）如果低于1/3，则（） A因压力过低，仪表没有显示 B精度要下降 C相对误差增大

11、,B、B,3-2 选择题,5. 某容器内的压力为1MPa，为了测量它，应选用的量程为（ ）的工业压力表 A 01MPa B 01.6MPa C 02.5MPa D 04MPa,B,3-2 计算题,1. 现准备使用一台型号Y150，测量范围为04MPa，精度等级为1.5级的普通弹簧管压力表，测量某空压机缓冲器内的压力。已知缓冲器内压力变化范围为2.02.5MPa，工艺上要求测量结果的误差不得超过罐内压力的5%，就地指示即可。试通过必要计算，说明该压力表的测量范围及精度等级符合工艺上的要求否？,2.5/(2/3)=3.754MPa； 2.0MPa41/3=1.33MPa；测量范围合理 (2.05%

12、/4) 100%=2.5% 1.5精度等级合理,3-2 计算题,2. 已知有一台气动压力变送器（标准输出气压信号为0.020.1MPa），它的测量范围为01.6MPa。如果被测压力P为0.6MPa，试问仪表的输出气压信号P为多大？若改用相同测量范围的电动压力变送器（标准输出电流信号为420mA）来测量，那么当被测压力P仍为0.6MPa时，仪表的输出电流信号i应为多大？,(0.6-0)/(1.6-0)=(x-0.02)/(0.1-0.02); x=0.05Mpa,(0.6-0)/(1.6-0)=(x-4)/(20-4); x=10mA,3-3 流量测量部分 填空题,1. 差压式流量计一般由、和三

13、部分组成 2. 用差压式流量计测量时，如果不加开方器，流量标尺刻度是不均匀的，起始部分的刻度，后来逐渐,1、节流装置，差压计，显示仪表,2、很密，变疏,3-3 填空题,3. 最常用的节流装置有、和 4. 差压式流量计，是在不变，利用的变化来反映流量的大小，而转子流量计却是以不变，利用的变化来测量流量的大小的,3、孔板，喷嘴，文丘里管,4、节流面积，差压，压降，节流面积,3-3 填空题,5. 转子流量计是一种非标准化仪表，仪表厂为了便于成批生产是在工业基准状态（20，0.10133MPa）下用或进行刻度的,5、水，空气,3-3 填空题,6. 转子流量计必须安装 7. 差压式流量变送器是根据原理工

14、作的,6、垂直,7、节流,3-3 选择题,1. 用转子流量计来测量流体流量时，如果转子的大小和形状不变，只是转子材料由铝变为不锈钢，则量程会（ ） A 变大 B 不变 C 变小 D 不一定,A,3-3 选择题,2. 流经转子流量计的流量增大时，转子上浮稳定在一个新的位置，在转子上下两侧的压力差（ ） A 变小 B 变大 C 不变 D 不一定,C,3-3 选择题,3. 由于孔板使用日久，入口边缘收到磨损变形，流量计指示（ ） A 正常 B 偏高 C 偏低 D 不一定,C,3-3 选择题,4. 电远传转子流量计的变送器是根据什么原理工作的？ A 力平衡 B 力矩平衡 C 位移平衡 D 电势平衡,D

15、,3-3 选择题,5. 椭圆齿轮流量计适合测量（ ） A 高粘度流体流量 B 低粘度流体流量 C 含有杂质流体流量 D 无杂质流体流量,A,3-3 选择题,6. 在管道上安装孔板时，如果将方向装反了，会造成（） A 差压计倒指示 B 差压计指示变小 C 差压计指示变大 D 对差压计指示无影响,B,3-3 选择题,7. 转子流量计中转子上下的压差由（）决定 A流体的流速 B流体的压力 C转子的重量 D转子的密度,C,3-3 计算题,1.某工厂用转子流量计来测量温度为40摄氏度，压力为0.2MPa（表压）的氧气流量，试问转子流量计读数为18m3/h时，氧气的实际流量为多少m3/h（已知空1.293

16、kg/m3, 氧气1.429kg/m3）,3-3 计算题,2. 有一台转子流量计，其转子材料是耐酸不锈钢，密度为7.9g/cm3，用来测量密度为0.75g/cm3的介质，当仪表读数为50L/h时，被测介质的实际流量为多少？,KQ=0.85,3-4物位测量部分 填空题,1. 称重液罐计量仪是按原理工作的 2. 法兰式差压变送器按其结构形式分为及两种 3. 在差压变送器中，改变迁移弹簧张力，其实质是改变测量范围的上、下限，相当于的平移，不改变的大小,2、单法兰，双法兰,3、测量范围，量程,1、天平,3-4 选择题,1. 如果用差压变送器测量液位，当液位H=0时，差压变送器的正、负压室分别承受0.0

17、3MPa和0.05MPa的压力，这种情况下需要（） A正迁移 B负迁移 C无迁移,B,3-5 温度测量部分 填空题,1. 铂铑10铂，镍铬镍硅及镍铬铜镍热电偶的分度号分别为、及 2. 补偿导线的作用是将延伸到温度较低且比较稳定的地方,1、S，K，E,2、热电偶的冷端,3-5 填空题,3常用的热电偶冷端温度补偿方法有、 4目前我国使用的铂电阻有两种，一种是R0=10欧，另一种是R0=100欧，分度号分别是、,3、冷端温度保持为0度，冷端温度修正，校正仪表零点，补偿电桥,4、Pt10，Pt100,3-5 填空题,5. 目前我国使用的铜电阻有两种，一种是R0=50欧，另一种是R0=100欧，分度号分

18、别是、 6. 电动温度变送器主要由、和三部分组成,5、Cu50，Cu100,6、输入桥路，放大电路，反馈电路,3-5 选择题,1. 分度号为E、K、S的三种热电偶，它们在单位温度变化下的热电热势变化值分别为a、b、c，下列三种说法正确的是（） A abc B bca C cab D acb,A,3-5 选择题,2. 现场使用镍铬镍硅热电偶测量高于室温的温度，错用了镍铬铜镍的补偿导线，若极性连接正确，仪表的指示值（） A 正常 B 偏高 C 偏低 D 不一定,B,3-5 选择题,3. 使用热电偶侧高温，如果补偿导线的极性接反了，仪表的指示值（） A 正常 B 偏高 C 偏低 D 不一定,C,3-

19、5 选择题,4. 在测量管道中流体温度是，要求测温元件与流体的流向（） A 正交 B 顺向 C 逆向 D 平行,C,3-5 计算题,1. 用分度号为K的镍铬镍硅热电偶测量温度，在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表的指示值为500摄氏度，而这时冷端温度为60摄氏度，试问：实际温度应为多少？,20640+2436=23076uV；查表得557oC,3-5 问答题,热电偶为什么要进行冷端温度补偿？,答：采用补偿导线后，把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内，但是冷端温度还不是0 oC.。而工业上常用的各种热电偶的温度-热电势关系曲线是在冷端温度保持0 oC的情

20、况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的，由于操作室的温度往往高于0 oC，而且是不恒定，这是，热电偶所产生的热电势必然偏小，且测量值也随冷端温度的变化而变化，这样就产生了误差。,第四章,基本要求 1掌握自动电子电位差计的工作原理，熟悉电位差计的测量桥路及各个电阻的作用 2掌握自动电子平衡电桥的工作原理,填空题,1. 电子自动平衡电桥与电子电位差计所测量的电量形式不同，电桥用来测量而电位差计用来测量 2. 电位差计的工作原理是以平衡法为基础 3.在电子电位差计的测量桥路中，与滑线电阻并联的量程电阻阻值越大，相应的量程就,1、电阻，电压,2、电压,3、越大,选择题,1. 有配

21、镍铬镍硅的电位差计，以温度刻度，现接入镍铬铜镍热电偶，仪表指示值（） 正常 偏低 偏高 D 不一定,C,选择题,2.自动电子平衡电桥与热电阻配套使用时，如果热电阻烧断，仪表的指针会 （） 不动 移向始端 移向终端 D 不确定,C,选择题,3. 用热电偶测量温度时，若没有冷端温度补偿措施，则当冷端温度升高时，会使温度指示值（） A 偏低 B 偏高 C 不变 D 不一定,A,第五章,基本要求 1、掌握各种基本控制规律及其特点 2、熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响 3、了解DDZ型控制器的特点和基本组成。（软手动，硬手动，无扰动切换） 4、了解可编程调节器和可编程控制器的功能和特点,填

22、空题,1控制规律是指控制器的与的关系 2在单独分析控制器时，习惯上采用值减去作为偏差,1、输出信号p，输入偏差信号e,2、测量，给定值,填空题,3 控制器的比例度越大，其比例作用越，积分时间越大，其积分作用越，微分时间越长，其微分作用越 4 正作用的控制器，当加大给定信号时，控制器的输出信号会 5 PID三作用控制规律为,3、弱，弱，强,4、增加,选择题,1. 在比例控制体统中，若要求过程的衰减比为4：1，但实际过程的衰减比大于4：1，这时应（） A减小比例度 B增加比例度 C不改变比例度,B,选择题,2. 若已知某控制系统的临界比例度为K，在系统投入实际运行时，要求过渡过程为衰减过渡过程，这

23、时比例度K应 A大于K B等于K C小于K,A,选择题,3. 能消除控制系统中的余差的控制规律是 A比例 B积分 C微分,B,选择题,4.控制器的积分时间增大，会使系统消除余差的能力 A增加 B减小 C不改变,B,选择题,5. 一台PID三作用控制器，=100%，Ti=,Td=0,它的控制作用为 A PI B PD C P D PID,C,选择题,6. 对于具有纯滞后的对象，增加控制器的微分作用将 A改善控制质量 B降低控制质量 C没有作用,C,选择题,7 . PI控制器，当测量值等于给定值时，其输出信号（） A与测量值成比例 B与偏差成比例 C可为任意值,C,计算题,1某台DDZ型PID控制

24、器，其比例度=80%，积分时间=0.4min，微分时间=2.4min，微分放大倍数=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。试分别写出在该阶跃信号作用下，其比例、积分、微分的输出表达式、画出三部分的输出响应曲线，并计算出在t=24s时该控制器的输出电流为多少？,第六章,基本要求 1、了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合 2、掌握控制阀的理想流量特性，了解串联管道中阻力比和并联管道中分流比对流量特性的影响 3、理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则 4、了解电动执行器的基本原理 5、了解电气转换器及电气阀门定位器的用途及工作原理,填空题,1气动执行器

25、由和两部分组成 2弹簧薄膜执行机构有正作用和反作用形式，正作用是指当输入的信号压力增大时，推杆向动作，反之，为反作用 3控制阀有正装和反装两种，当阀芯向下移动时，阀芯与阀座间的流通面积减小的为装,1、执行机构，控制机构,2、下,3、正,填空题,4 气动执行器分为气关与气开两种形式，有信号时阀、无信号时阀的为气关式 5 控制阀的流量特性是指流过阀门的与阀门的间的关系,4、关，开,5、流量，开度,填空题,6控制阀的理想流量特性主要有、等几种 7控制阀所能控制的最大流量与最小流量的比值，称为控制阀的或,6、直线，快开，等百分比，抛物线,7、可调范围，可调比,填空题,8 在讨论串联管道的工作流量特性时，用S表示控制阀时阀上压差与系统压差之比。随着S值的减小，直线特性趋近于特性，等百分比特性接近于特性，实际中S不低于 9 并联管道的工作流量特性用X表示控制阀流量与总管流量之比，随着X的减小，系统的可调范围大大,8、全开，总，快开，直线，0.30.5,9、全开，最大，降低,填空题,10 控制阀的流量系数Kv的定义是：在控制阀特定的行程下，阀两端压差为流体密度为时，流经控制阀的流量数 11 电气转换器是把输入的电流信号（420mA或010mA），转换城气信号，是基于平衡原理工作的 12 电气阀门定位器具有和作用,