化工儀表及自動化試卷及答案【高教成教】

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1、 化工儀表及自動化 題 號 一 二 三 四 五 六 七 八 總 分 得 分 一、填空題（30分，每空1分） 1、 過程控制系統(tǒng)是由______、______、______和______等環(huán)節(jié)組成。 2、 過程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱來分有_______、________、_______、_______等控制系統(tǒng)。 3、 目前求取過程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，通過_____和_____物料平衡關(guān)系，用________的方法求取過程的數(shù)學(xué)模型。 4、控制對象的干擾通道的動態(tài)特性對過渡過程的影

2、響是:干擾通道的時間常數(shù)愈大,對被控變量的影響____________;干擾通道容量滯后愈多,則調(diào)節(jié)質(zhì)量____________;干擾通道的純滯后對調(diào)節(jié)質(zhì)量_______________________。 5、? 選擇控制方案時，總是力圖使調(diào)節(jié)通道的放大倍數(shù)（增益）______干擾通道的放大倍數(shù)（增益）。 6．某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出，再加入積分作用的后，應(yīng)_____________,才能使穩(wěn)定性不變。 7．描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有 、 和 等。 8．串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),一般情況下主回

3、路選擇_________或________調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器,副回路選用_________調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器；如果副回路采用差壓法測流量，應(yīng)采用什么裝置_________補(bǔ)償。 9．儀表自動化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動儀表標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 ；電Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 ；電Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 。 10．化工過程中主要的檢測儀表性能指標(biāo)有 、 、 、 、線性度和反應(yīng)時間。 二、綜合題（40分，每題10分） 1、畫出氣關(guān)式類型執(zhí)行器的兩種簡單結(jié)構(gòu)示意簡圖；在控制系統(tǒng)中如何選擇

4、執(zhí)行器類型？舉例說明。 2、熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？有哪些冷端溫度補(bǔ)償方法？原理是什么？ 3、控制器輸入偏差是階躍信號（見下圖），請根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。? （1）P輸出，已知：比例度δ=50%?? （2）PI輸出，已知：比例度δ=100% ，積分時間Ti=1? ? ? 4、下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來控制爐出口介質(zhì)溫度t(簡單控制系統(tǒng))。 ①? 指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時的被控變量、控制變量、干擾量是什么？ ②? 在下圖

5、中畫出控制流程圖； ③? 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型以及控制器的作用方向； ④? 畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖； ⑤? 簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動作過程）。 ?介質(zhì) 燃料 三、計(jì)算題（30分，每題15分） 1、計(jì)算下圖液位差壓變送器的量程、測量范圍及遷移量。 已知：H=0～10m h=1.2m ρ=35kg/m3 g ≈10m/s2 2、某壓力儀表的測量范圍是100～1100Pa，其精度為0.5級，

6、則這臺表的量程是多少？基本誤差是多少？最大絕對誤差是多少？允許誤差是多少？ 一、 1題、① 控制器② 執(zhí)行器③ 測量變送④ 被控對象2題、① 壓力② 流量③液位④ 溫度 3題、① 物料② 能量③ 機(jī)理建模4題、①愈慢②愈低③振蕩④變差5題、大于 6題、減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)7題、①最大偏差②衰減比③余差8題、①PID②PI③P④開方器 9題、①0.02～0.1Mpa②4～20mA?10題、① 精度② 變差③ 分辨力④ 靈敏度 二、 1、回答要點(diǎn)： ?? 在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是按安全原則選擇類型的，也就是當(dāng)控制信號中斷時，要保證設(shè)備和操作人員的安

7、全。如：加熱爐溫度控制，當(dāng)燃料量為操縱變量時，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號中斷時，切斷燃料，保證安全。 2、回答要點(diǎn)： ①因?yàn)楦鞣N顯示儀表和熱電偶分度表都是在熱電偶冷端溫度為零的時候做出的。但實(shí)際中熱電偶冷端溫度不等于零，且經(jīng)常波動，這必然造成輸出減少，所以要進(jìn)行熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。 ②熱電偶常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有：冰浴法、公式計(jì)算法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法、電橋補(bǔ)償法和補(bǔ)償熱電偶 ③?????? 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 ?????? 計(jì)算法：EAB（t，0）＝ EAB（t，t0）＋ EAB（t0，0） ?????? 儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)

8、調(diào)到t0 ?????? 補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生EAB（t0， 0）與EAB（t，t0）疊加，即可消除t0變化對測量的影響。 ?????? 補(bǔ)償熱電偶：用與測量熱電偶同型號的熱電偶進(jìn)行補(bǔ)償，用于多支熱電偶。 3、回答要點(diǎn)： ?4、回答要點(diǎn)： ①?????? 構(gòu)成控制系統(tǒng)時的被控變量是出口介質(zhì)溫度；操縱變量是燃料量，干擾量是：進(jìn)料流量和溫度、燃料的壓力、爐膛溫度和壓力以及環(huán)境溫度。 ②?????? 控制流程圖見下圖1。 ③?????? 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，控制器為反作用方向。 ④?????? 簡單控制系統(tǒng)方框圖見下圖2。 ⑤?????? 該系統(tǒng)克服干擾的過程：當(dāng)干擾作用使溫度t升高，測量大于給定，控制器輸入偏差增大，其輸出控制信號減少，氣開閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。 ? 圖1 圖2 三、 1、ΔP=P+-P- =Hρg+hρg =3500H+4200 Pa 差壓變送器：量程=35000 (Pa) 測量范圍=4200～39200 (Pa) 遷移量=4200 (Pa) 2、①1000Pa②0.5%③±5Pa④0.5% 113 試題和教育