化工仪表及自动化答案.docx

《化工仪表及自动化答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工仪表及自动化答案.docx（9页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、第一章自动掌握系统基本概念4.自动掌握系统主要由哪些环节组成？答：主要由测量与变送器、自动掌握器、执行器、被控对象组成。9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量？答：在自动掌握系统中，将需要掌握其工艺参数的生产设施或机器叫被控对象。生产过程中所要保持恒定的变量，在自动掌握系统中称为被控变量。工艺上盼望保持的被控变量即给定值。详细实现掌握作用的变量叫做操纵变量。12 .什么是负反馈？负反馈在自动掌握系统中有什么重要意义？答：系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后，又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。负反馈在自动掌握系统中的重要意义是当被控变

2、量，y受到干扰的影响而提升时，只有负反馈才能使反馈信号提升，经过比较到掌握器去的偏差信号将降低，此时掌握器将发出信号而使掌握阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值，这样就达到了掌握的目的。n.图1-18所示试画方框图，并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被被控对象：反应器 被控变量：反应温度 操纵变量：冷却水流量：干扰变量A、B的流量、温度。13 .结合11题，说明该温度掌握系统是一个具有负反馈的闭环系统。当被控变量反应温度提升后，反馈信号提升，经过比较使掌握器的偏差信号e降低。此时，掌握器将发出信号而使掌握阀的开度变大，加大冷却水流量，从而使被控变量下

3、降到S.P。所以该温度掌握系统是一个具有反馈的闭环系统。14 .图1-18所示的温度掌握系统中，假如由于进料温度提升使反应器内的温度超过给定值,试说明此时该掌握系统的工作状况，此时系统是如何通过掌握作用来克服干扰作用对被掌握变量影响的？当反应器的温度超过给定值时，温度掌握器将比较的偏差经过掌握运算后，输出掌握信号使冷却水阀门开度增大，从而增大冷却水流量，使反应器内的温度降下来。这样便可以通过掌握作用克服干扰作用对被控变量的影响。15 .按给定值形式不同，自动掌握系统可分为定值掌握系统、随动掌握系统、程序掌握系统。18.什么是自动掌握系统的过渡过程？它有哪几种基本形式?系统由一个平衡状态过渡到另

4、一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程。20.自动掌握系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些？影响这些品质指标的因素是什么?答：自动掌握系统衰减振荡过渡过程的品质指标有最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率。影响因素有被控对象的额性质，自动扮装置的选择和调整。其次章过程特征及数学模型8 .反应对象特性的参数有哪些？各有什么物理意义？他们对自动掌握系统有什么影响?描述对象特性的参数有放大系数K、时间常数T、滞后时间物理意义：K：反应的是对象处于稳定状态下的输出变化量和输入变化量之间的关系。T：系统在受到阶跃输入作用后输出达到稳定值

5、的63. 2%所需时间系统受到输入作用后，输出保持初始速度变化，达到稳定值所需时间。r：是纯滞后时间ro和容量滞后rc的总和纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过肯定阻力而引起的。影响：对于掌握通道。K大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，即掌握作用对扰动的补偿力量强，余差也小；K小，掌握作用的影响不显著，被控变量变化缓慢，但K太大，会使掌握作用对被控变量的影响国强，使系统稳定性下降在相同的掌握作用下，时间常数T大，则被控变量的变化比较缓慢，但过渡过程时间较长。若T小，则被控变量变化速度块，T太大或太小，在掌握上都将存在肯定困难，因

6、此需依据实际状况适中考虑。由于的存在使掌握作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，掌握质量下降。因此，应尽量减小滞后时间对于扰动通道，K大对掌握不利，会使最大偏差增大，K小，对掌握变量不会产生多大影响。T大扰动作用比较平缓，被控变量变化较平稳，对象较易掌握纯滞后不影响掌握系统的品质，容量滞后的存在，使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和一些。因此,对系统有利。9 .为什么说放大系数K是对象的静态特性？而时间常数T和滞后时间r是对象的动态特征？在稳定状态时，对象肯定的输入就对应着肯定的输出。这种特性称为对象的静态特征，而K在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入

7、变化量之比，所以放大系数是对象静态特性。时间常数T和滞后时间都描述的是达到稳态值前的过程，故是对象的动态特性。第三章检测仪表与传感3 .何谓仪表的相对百分误差和允许的相对百分误差？答：相对百分误差是指肯定误差中的最大值 max与仪表量程的百分比。 1 00%测量范围上限值-测量范围下限值允许的相对百分误差是仪表在规定的正常状况下允许的相对误差的最大值。1(X)%二+ 仪表允许的最大绝对误差值允一一测量范围上限值-测量范围下限值4 .何谓仪表的精度等级？答：将仪表的允许相对百分误差去掉“土”号及“”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有 0. 005, 0. 02, 0. 0

8、5, 0. 1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.0等。11.弹簧管压力计的测压原理是什么？答：它的测压原理是将被测压力通入弹簧管后，由于弹簧管的变形使其自由端发生位移，放大后就可以由指针在仪表盘上指示出相应的压力值。14 .应片式压力计与电阻式压力计各采纳什么测压元件？答：应片式压力计：电阻应变片电阻式压力计：单晶硅片15 .电容式压力传感器的工作原理？有何特点？答:它的工作原理是将弹簧管的位移转换成电容量的变化，将被测膜片作为电容器的可动极板,与固定极板组成可变电容器。当被测压力转变时由于被测膜片的弹性变形产生位移，转变两极板之间的距离。造成电容量的变化。特

9、点：结构紧凑，灵敏度高，过载力量大，重量轻，使用便利。26.压力计安装要留意什么问题?答：压力计应安装在易观看和检修的地方。安装地点应力求避开振动和高温影响。测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接与测压元件接触，对于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐。压力计的连接处，应依据被测压力的凹凸和介质性质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高度而引起的测量误差应按p=H g进行修正。为平安起见,测量高压的压力计除选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处,以防发生意外。29 .试述化工生产中测量流量的意义？答

10、：在化工生产中，测量流量，以便为生产操作和掌握供应依据，使产过程达到优质高产和平安生产以及进行经济核算所必需的一个重要参数。30 .试述差压式流量计的测压原理，影响因素？答：它的测压原理是基于流体流淌的节流原理，采用流体经过节流装置产生的压力差来实现流量测量的，当流体流经节流件时，会发生流速的转变，便会产生差压，在肯定条件下，流量与节流件前后的差压有肯定的单位对应关系。影响因素;1）节流装置安装不正确；2）倒压管安装不正确或消失堵塞、渗漏等现象；3）差压计安装或使用不正确；4）板孔入口边缘的磨损；5）被测流体工作状态的变动。35 .转子流量计的工作原理？答:它的工作原理是流体流过环系的时候，节

11、流作用使浮子上下表面产生压力差形成提升力，它与浮力合力使浮子向上运动，当提升力与浮子本体重量相等的时候，浮子平衡在一个位置,浮子平衡高度与流体流量的对应关系，这个高度代表流量的大小。40.椭圆齿轮番量计的特点是什么？答：椭圆齿轮番量计的特点是：测量精度高、对流体黏度变化不敏感，特殊适用于测量高黏度的流体流量，但要求被测介质洁净，不含固体颗粒，一般不宜在高温或低温下使用。44 .质量流量计有那两大类？答：一种是直接式质量流量计，即直接测量流体的质量流量；另一种是间接式或推倒式质量流量计，这类质量流量计是采用体积流量计和密度计组合来测量质量流量的。59 .常用的热电偶有哪几种？所配用的补偿导线是啥

12、？说明使用补偿导线留意那几点？为啥使用补偿导线？答：伯轮30-伯佬6热电偶、伯轮10的热电偶、锲铭锲硅热电偶、锲铭考铜热电偶、铜康铜热电偶；所配用的补偿导线是铜银铜；留意：1）补偿导线与热电偶型号匹配；2）正负极对应，不能接反；3）新冷端温度恒定，原冷端和新冷端温度在0-100摄氏度范围内。缘由：由热电偶测温原理知道，只有热电偶冷端温度恒定时热电势才是被测温度的单值函数,但由于热电偶的工作端和冷端离的很近，而且冷端暴露在空间，简洁受到四周环境温度的影响,所以很难保持冷端温度恒定，当然可以做的热电偶很长，但消耗过多金属材料，太铺张，解决这个问题的方法是使用一种专用导线称“补偿导线”。60 .用热

13、电偶测温时，为啥进行冷端补偿？补偿方法有哪几种?答：采纳补偿导线后，把冷端从高温或不稳定的地方延长到低温关系稳定的操作室中，由于操作室的温度一般高于0摄氏度，故冷端温度还是不能保持0摄氏度恒定，由于工业上常用的热电偶冷端温度均为。度，同时所用仪表也是依据这种关系配套的，因此计算结果还是有很大误差的，因此必需对其修正，保证冷端温度。度恒定。即冷端温度补偿。方法：1）冷端温度保持0度恒定的方法；2）冷端温度修正方法；3）校正仪表零点法；4）补偿电桥法；5）补偿热电偶法。62.用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿？其冷端补偿的方法有哪几种?答：采纳补偿导线后，把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，

14、延长到温度较低和比较稳定的操作室内，但冷端温度还不是而工业上常用的各种热电偶的温度-热电势关系曲线是冷端温度保持为0的状况下得到的，与它配套的使用的仪表也是依据这一曲线进行刻度的，由于操作室的温度变化而变化，这样测量结果就会产生误差。因此，要进行冷端补偿。补偿方法：（1）冷端温度保持为的方法（2）冷端温度修正方法（3）校正仪表零点法（4）补偿电桥法（5）补偿热电偶法65 .试述热电阻测温原理？常用热电阻种类？ R0各为多少？答：采用金属材料的电阻随温度的转变而转变的特性测温的。常用的热电阻有粕电阻和铜电阻Pt50 Pt 100 Cu50Cul00 （R0=50、100）第四章自动掌握仪表L什么

15、是掌握器的掌握规律？掌握器有哪些基本掌握规律？答：所谓掌握器的掌握规律是指掌握器的输出信号P与输入偏差信号e之间的关系，即p=f（e）=f（z-）式中，Z为测量值信号；x为给定值信号；f为某种函数关系。常用的掌握规律有位式掌握，比例掌握（P）,积分掌握（I），微分掌握（D），以及它们的组合掌握规律,例PI,PD,PID等。66 比例掌握规律是怎样的？答：掌握器的掌握规律是指掌握器的输出信号与输入信号之间的关系，即p=Kp*e,式中，Kp为比例放大系数。67 何谓比例掌握器的比例度?所谓比例度就是指掌握器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。6 .比例掌握器的比例度对掌握过程有什么影响？选择比例度时要留意什么问题?比例度5和放大倍数Kp都能表示比例掌握器掌握作用的强弱。只不过Kp越大，表示掌握作用越强，而5越大，表示掌握作用越弱。7 .试写出积分掌握规律的数学表达式。为什么积分掌握能消退余差?答:表达式为KIedt P为输出变化量，e为输入偏差，KI为积分速度。由于有偏差