化工儀表及自動(dòng)化試卷及答案【高教成教】

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1、 化工儀表及自動(dòng)化 題 號(hào) 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(lái)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(duì)象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對(duì)過渡過程的影

2、響是:干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大,對(duì)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(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量_______________________。 5、? 選擇控制方案時(shí)，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(jí)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(cè)流量，應(yīng)采用什么裝置_________補(bǔ)償。 9．儀表自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ；電Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ；電Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 。 10．化工過程中主要的檢測(cè)儀表性能指標(biāo)有 、 、 、 、線性度和反應(yīng)時(shí)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(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；在控制系統(tǒng)中如何選擇

4、執(zhí)行器類型？舉例說(shuō)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(hào)（見下圖），請(qǐng)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(shí)間Ti=1? ? ? 4、下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來(lái)控制爐出口介質(zhì)溫度t(簡(jiǎn)單控制系統(tǒng))。 ①? 指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)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(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖； ⑤? 簡(jiǎn)單說(shuō)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(dòng)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(cè)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(cè)量范圍是100～1100Pa，其精度為0.5級(jí)，

6、則這臺(tái)表的量程是多少？基本誤差是多少？最大絕對(duì)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(cè)量變送④ 被控對(duì)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(hào)中斷時(shí)，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(shí)，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，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(shí)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(dòng)，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(duì)測(cè)量的影響。 ?????? 補(bǔ)償熱電偶：用與測(cè)量熱電偶同型號(hào)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(shí)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(jiǎn)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(cè)量大于給定，控制器輸入偏差增大，其輸出控制信號(hào)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(cè)量范圍=4200～39200 (Pa) 遷移量=4200 (Pa) 2、①1000Pa②0.5%③±5Pa④0.5% 113 試題和教育