化工儀表與自動(dòng)化考試試題匯總及答案【高教成教】

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1、 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測試試題一 一、???? 填空題（36分） 1、 過程控制系統(tǒng)是由_控制器__、_執(zhí)行器__、__測量變送__和_被控對象_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__壓力__、_流量___、_溫度__、_液位_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__物料_和_能量_物料平衡關(guān)系，用__機(jī)理建模__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(dòng)態(tài)特性對過渡過程的影響是:干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大,對被控變量的影響___越小____;干擾通道容量滯后愈多,則調(diào)節(jié)質(zhì)量__越差____;干擾

2、通道的純滯后對調(diào)節(jié)質(zhì)量_有影響，純滯后越大，質(zhì)量越差__。 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）大于__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)_減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)_,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 最大偏差 、 衰減比 和 余差 等。 8．串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),一般情況下主回路選擇___PID______或__PI__調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器,副回路選用__P _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_開放器___補(bǔ)償。 9．儀表自動(dòng)

3、化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 0.02~0.1MPa ；電Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 4~20mA ；電Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)信號范圍是 0~10mA 。 二、綜合題（54分） 1、（10分）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)中如何選擇執(zhí)行器類型？舉例說明。 答： 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(shí)，要保證設(shè)備和操作人員的安全。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)信號中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。

4、?2、（14分）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？ 答：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)調(diào)到t0 ??????? 補(bǔ)償電

5、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、（10分）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(shí)間Ti=1分???? ? 答： ? 4、(20分)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(shí)的被控變量、控制變量、干擾量是什么？ ②? 在

6、下圖中畫出控制流程圖； 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(dòng)作過程）。 ?答：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。 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。

7、 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。 三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖各熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢（10分）。 注：A B----K型熱電偶；AˊBˊ----K型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線 C D---- S型熱電偶； CˊDˊ----S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線； ? 答：1、E1=EAB(300,50)+ECD(50,25)=(12.207-2.002)+(0.299-0.142) =10.342 (mV) E2=ECD(300,5

8、0)-ECD(50,25) =(2.323-0.299)-(0.299-0.142) =1.867 (mV) 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測試試題二 一、???? 填空題（28分） 1．控制系統(tǒng)引入積分作用是為了_消除余差___,但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)__不穩(wěn)定,引入微分作用是為了_克服容量滯后___。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，在加入積分作用的過程中，應(yīng)_減小放到倍數(shù)___。 2.被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對流量(Q/Qmax)與閥門相對行程(l/L)之間的關(guān)系,稱為調(diào)節(jié)閥的 流量_______特性;若閥前后的壓差保持不變時(shí),上述關(guān)系稱為____理想

9、__ 特性;實(shí)際使用中,閥前后的壓差總是變化的,此時(shí)上述關(guān)系為_工作___ 特性。調(diào)節(jié)閥的流量特性有_直線__、__等百分比___、__拋物線__和__快開_，流量特性的選擇主要是與__廣義對象__相匹配。 3. 與單回路控制系統(tǒng)相比，串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有以下三個(gè)特點(diǎn)： ①(對于進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的克服能力 );②( 提高了工作頻率 );③(具有)。 4.控制對象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對過渡過程的影響是:干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大,對被控變量的影響越小 ;干擾通道容量滯后愈多,則調(diào)節(jié)質(zhì)量 越差 ;干擾通道的純滯后對調(diào)節(jié)質(zhì)量 有影響，純滯后越大，質(zhì)量越差 。 5．簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特征是

10、閉合回路 和 負(fù)反饋 。 6．常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件有 孔板 和 噴嘴 。 7. 熱電偶的熱電特性與 熱電偶材料、兩節(jié)點(diǎn)溫度 __有關(guān)，與 熱電偶幾何尺寸 無關(guān)。 二、綜合題(分) 1、（10分）畫出氣開式類型執(zhí)行器的兩種簡單結(jié)構(gòu)示意簡圖；控制系統(tǒng)在什么情況下選擇氣開類型執(zhí)行器？舉例說明。 答：① ②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)信號中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。 ?2、（20分）在控制系統(tǒng)應(yīng)用中，有哪些基本控制規(guī)律和組合控制規(guī)律？寫出各自的表達(dá)式？它們各應(yīng)用在什么場所？ 答：①在控制系統(tǒng)應(yīng)

11、用中，基本調(diào)節(jié)規(guī)律有：P、I、D，基本組合調(diào)節(jié)規(guī)律有PI、PD、PID。 ② ③ P：自衡能力強(qiáng)，滯后小的對象且控制質(zhì)量要求不高 PI：對象滯后小，負(fù)荷變化幅度大，要求無差 PD：一階滯后較大允許有余差的對象 PID：負(fù)荷變化大，容量滯后大，被控變量變化緩慢，質(zhì)量要求高。 ?3、（12分）下圖為電子電位差計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖，請補(bǔ)充完整連接線（包括電源和電流及輸入信號的方向），并回答：電子電位差計(jì)是根據(jù)什么原理工作的？在溫度檢測中與何種檢測元件配套使用？指出調(diào)整零點(diǎn)、量程的電阻。 ? 答：①電子電位差計(jì)是使用電壓平衡原理工作。 ②在溫度檢測中熱電偶配套。下圖

12、是其線路圖。 ③起到零點(diǎn)調(diào)整的電阻是RG，起到量程調(diào)整的電阻是RM。 4、（10分）寫出差壓式流量計(jì)的基本方程式；說明公式中各個(gè)符號所代表的含義。 答： α——流量系數(shù)； Q——被測流體流量 ε——體膨脹校正系數(shù) F0——節(jié)流件的開口面積 ρ1——被測流體的密度 △P——節(jié)流件前后差壓 ?三、計(jì)算題(20分) 1、（10分）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 答：ΔP=P+-P-=Hρg+hρg=3500H

13、+4200 Pa 差壓變送器：量程=35000 (Pa)測量范圍=4200～39200 (Pa) 遷移量=4200 (Pa) ?2、（10分）某壓力儀表的測量范圍是100～1100Pa，其精度為0.5級，則這臺(tái)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？ 答：①1000Pa②0.5%③±5Pa④0.5% 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測試試題三 一、???? 填空題（28分） 1、?? 檢測儀表的基本組成有 測量 、 傳動(dòng)放大 和 顯示 三個(gè)部分。 2、?? 在控制系統(tǒng)中，增加比例度，控制作用 減少 ；增加積分時(shí)間；控制作用 減少 ；增加

14、微分時(shí)間，控制作用 增加。 3、?? 按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，可將誤差分為 系統(tǒng) 誤差、 偶然 誤差及 疏忽 誤差。 4、?? 描述對象特性的三個(gè)參數(shù)是 放大系數(shù) 、 時(shí)間常數(shù) 和 滯后時(shí)間 。 5、?? 某溫度表的精度為0.5級，其測量下限是50℃，上限是850℃。則此表的量程是 800 ；測量范圍是 50~850 ；允許基本誤差是 0.5% ；最大絕對誤差是 4 。 6、?? 熱電偶溫度計(jì)中常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有 冷端溫度保持0度法 、冷端溫度修正法 、校正儀表零點(diǎn)法 、 補(bǔ)償電橋法 、 補(bǔ)償熱電偶法 五種。 7、自

15、動(dòng)平衡電橋配熱電阻測溫時(shí)，采用 三線制 連接，其連接導(dǎo)線的電阻規(guī)定為 2x2.5_______________Ω。 二、綜合題（62分） 1、（15分）比較電子電位差計(jì)與電子平衡電橋在測量原理和結(jié)構(gòu)上有哪些異同點(diǎn)。 答：原理的相同點(diǎn)：都是利用滑動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化來反映被測溫度的大小。 結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)： 放大器、可逆電機(jī)、同步電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的不相同點(diǎn)：檢測元件、測量橋路。 原理的不相同點(diǎn)： 2、（15分）熱電偶測溫時(shí)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是什么？它能否進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？如不能應(yīng)如何處理？ ?答：①使用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是將熱電偶

16、的冷端從溫度較高、波動(dòng)較大的地方移到溫度較低、且相對穩(wěn)定的地方。 ②如果只使用補(bǔ)償導(dǎo)線還不能達(dá)到冷端溫度補(bǔ)償?shù)哪康?，必須與其它方法配合起來使用。 ③具體方法如下： 熱電偶常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有：公式計(jì)算法、冰浴法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法和電橋補(bǔ)償法。 3、（12分）畫出串級控制系統(tǒng)的方框圖；分別說出副回路及主回路所起到的作用。 答：下圖為串級控制系統(tǒng)的方框圖；副回路是克服作用于副對象的干擾，使副被控變量基本穩(wěn)定，減少對主變量的影響；而主回路主要克服作用于主對象的干擾，保證主被控變量穩(wěn)定。 ? 4、（20分）工藝要求利用回流量來控制塔頂溫度t(簡單控制系統(tǒng))，為保證塔正常操作，回

17、流量不允許中斷。 ①?? 指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量、操縱變量、主要干擾是什么？ （4分） ②?? 在圖上畫出控制流程圖并確定執(zhí)行器類型； （5分） ③?? 選擇控制器的作用方向； （3分） ④?? 畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖； （4分） ⑤?? 簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析控制動(dòng)作過程）。（4分） 答：①?????? 構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量是塔頂溫度；操縱變量是塔頂回流量，主要干擾量是：進(jìn)料的流量和溫度，回流的溫度和流量，加熱蒸汽量等。 ②???

18、??? 控制圖見下圖，執(zhí)行器為氣關(guān)式。 ③?????? 控制器為反作用方向。 ④?????? 簡單控制系統(tǒng)方框圖見下圖 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，其輸出控制信號增加，氣開閥開大，回流量加大，塔頂溫度下降，回復(fù)給定。 ?三、計(jì)算題（10分） 計(jì)算下圖液位差壓變送器量程、測量范圍及遷移量(10分)。 已知：H=0～10m； ρ=35kg/m3； g≈10m/s2 。 ? 答：ΔP=P+-P-=Hρg=3500H Pa 差壓變送器 量程：35000 (P

19、a)測量范圍：0～35000 (Pa)遷移量：0 (Pa) 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測試試題四 一、???? 填空題（32分） 1、表征控制規(guī)律的參數(shù)是 比例度 、 積分時(shí)間 及 微分時(shí)間 。 2、串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)回路，分別稱為 主 回路和 副 回路；有兩個(gè)被調(diào)參數(shù)，分別稱為 主參數(shù)和 副 參數(shù)；有 一 個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)。 3、彈簧管壓力表是利用 彈簧 產(chǎn)生__位移___與被測壓力相平衡來測量的。 4、不受被測介質(zhì)物理性質(zhì)影響的流量計(jì)是：___電磁流量計(jì)_____、____漩渦流量計(jì)______、橢圓齒輪流量計(jì)____（說出三種即可）。 5、? 差壓式流量計(jì)是利

20、用_節(jié)流__原理進(jìn)行測量流量的。 6、電容式液位傳感器測量液位時(shí)，如測量高粘度導(dǎo)電介質(zhì)則測量精度受__虛擬液位__的影響。 7、分度號為S型的熱電偶，如果錯(cuò)接了K型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線則產(chǎn)生的熱電勢會(huì) 增加 。如果補(bǔ)償導(dǎo)線的型號正確但正負(fù)接反，則產(chǎn)生的熱電勢會(huì) 減少 。 8、電容式差壓變送器的測量部分是先將 差壓 轉(zhuǎn)變成 位移 ，然后再變成 __電容變化量_作為轉(zhuǎn)換部分的輸入。 二、綜合題（58分） 1、（10分）均勻控制系統(tǒng)和一般控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)有哪些？怎樣實(shí)現(xiàn)均勻控制？ 答：①均勻控制系統(tǒng)和一般控制系統(tǒng)的相同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相同；不同點(diǎn)：目的和特點(diǎn)不同，其目的是為了

21、解決前后工序的供求矛盾，使兩個(gè)變量間能互相兼顧和協(xié)調(diào)操作，特點(diǎn)是使兩個(gè)互相聯(lián)系的變量都在允許的范圍內(nèi)緩慢地變化。 ②均勻控制的實(shí)現(xiàn)可以從以下2方面來做：1）調(diào)節(jié)規(guī)律上采用P或PI，而不采用D調(diào)節(jié)，2）參數(shù)整定上比例度從小到大整定，且比例度（和積分時(shí)間）都較大。 ?2、（8分）從保證控制質(zhì)量的角度，控制閥設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪幾個(gè)方面？閥的理想流量特性有哪幾種形式？ 答：①控制閥的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮：閥口徑的選擇、氣開氣關(guān)形式的選擇和流量特性選擇。 ②理想流量特性有4種形式：1）? 直線特性2）? 等百分比特性3）? 快開特性 4）? 拋物線特性 3、（10分）控制器輸入偏差是階躍信號（見下

22、圖），請根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。 已知：比例度δ=200%已知：比例度δ=100%積分時(shí)間Ti=2分 ? 答： 4、(20分) 某列管式蒸汽加熱器，工藝要求出口物料溫度穩(wěn)定在（90±1）℃。已知主要干擾為蒸汽壓力的波動(dòng)。 （1）?????? 確定被控變量，并選擇相應(yīng)的測量元件。 （2）?????? 制定合理的控制方案。 （3）?????? 如物料溫度不允許過高，否則易裂解，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)式。 （4）??????畫出控制流程圖與方框圖。 ? 答：①被控變量為列管式蒸汽

23、加熱器物料出口溫度，因測量溫度較低但精度較高選擇鉑熱電阻為測量元件。 ②干擾為蒸汽壓力，控制方案選用副參數(shù)為蒸汽壓力主參數(shù)為物料出口溫度的串級控制。 ③控制閥選用的氣開式 ④控制流程圖與方框圖如圖 ? 5、（10分）某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為400±2oC，考慮安全因素，調(diào)節(jié)過程中溫度偏離給定值不得超過6oC?，F(xiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行的溫度定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在最大階躍干擾下的過渡過程曲線如圖所示。問該過程的最大偏差、余差、衰減比、過渡時(shí)間（按被控變量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的±2%為準(zhǔn)）和振蕩周期。 答： 由反應(yīng)曲線可知：最大偏差A(yù)=45-40=5℃余 差C=41-40=1℃ 衰 減

24、比 過渡時(shí)間：Ts=23min 三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖各熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢（10分）。 如圖為S型熱偶測溫線路，由于疏忽將其中第二段補(bǔ)償導(dǎo)線接反，求：①輸入到顯示儀表的總電勢為多少？②由于第二段補(bǔ)償導(dǎo)線接反引入的誤差是多少？?? 答：①E1=ES(800,50)-ES(50,0) =(7.345-0.299)-0.299=6.747 (mV) ② E2=ECD(800,0)-6.747= 7.345-6.747 =0.598(mV) 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測試試題五 一、???? 填空題（36分） 1、在

25、階躍擾動(dòng)作用下，自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程有__發(fā)散震蕩__、等幅震蕩___、非震蕩衰減_ 和__衰減震蕩__等基本形式。 2、自動(dòng)控制系統(tǒng)按按設(shè)定值的不同形式可分為__定值控制系統(tǒng)__、_隨動(dòng)控制系統(tǒng)_____、__程序控制系統(tǒng)_等控制系統(tǒng)。 3、對象的數(shù)學(xué)模型就是_利用數(shù)學(xué)的表達(dá)式來描述對象的特點(diǎn) ___。 4、液位變送器測量進(jìn)行零點(diǎn)遷移時(shí)只改變__測量范圍____，不改變__量程_____。 5、?在常用的熱電偶溫度計(jì)中，精度較高的是___S _熱電偶，線性最好的是_K__ _熱電偶，靈敏度較高的是__E _熱電偶。 6．常用的熱電阻材料是____銅、鉑_______，

26、分度號是_Cu50、Cu100_、Pt50、Pt100 _，線性好的是__銅_熱電阻，它適于測量__低___溫度。 7．描述對象特性的三個(gè)參數(shù)是放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)、滯后時(shí)間 ，如果時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度 越慢 ，系統(tǒng)的穩(wěn)定性 越好 。 8．差壓式流量計(jì)由 節(jié)流件 、 導(dǎo)壓管 和 顯示儀器 組成。常用的標(biāo)準(zhǔn)取壓方式有 角接取壓 和 法蘭取壓 。 9．指出你所知道的幾種復(fù)雜控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、選擇控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)等。 二、綜合題（54分） 1、（10分）在控制系統(tǒng)中如何得到執(zhí)行器的類型

27、？畫出執(zhí)行器類型的簡單結(jié)構(gòu)示意簡圖。 答： ? 在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器類型的獲得是靠改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用方向來得到的，一般情況下，對于大口徑的執(zhí)行器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用正作用，靠改變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的正反裝來得到執(zhí)行器的氣開氣關(guān)類型，對于小口徑的執(zhí)行器，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)選擇正裝，故只能靠改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用來得到執(zhí)行器的氣開氣關(guān)類型 2、（14分）比較差壓式流量計(jì)與轉(zhuǎn)子式流量計(jì)的異同點(diǎn)。 答：①相同點(diǎn)：兩者都是利用節(jié)流原理來測量流量。 ②不同點(diǎn)： 差壓式流量計(jì) 轉(zhuǎn)子式流量計(jì) 節(jié)流件固定安裝 節(jié)流件安裝不固定 節(jié)流件前后差壓變化 節(jié)流件前后差壓固定 輸入輸出非線性 輸入輸出

28、線性 ?3、（10分）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。 答： 4、(20分) 如圖為釜式反應(yīng)器，釜內(nèi)溫度通過改變冷卻劑流量的方式來控制。 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? 如果冷卻劑壓力為主要干擾，選擇控制方案，在下圖中畫出控制流程圖； ③? 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型； ④? 畫出控制系統(tǒng)的方框圖； 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(dòng)作過程）。 ? 答：①?????? 構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量是釜內(nèi)溫度。操縱變量是冷卻劑流量，干

29、擾量是：冷卻劑壓力和溫度、攪拌速度以及環(huán)境溫度。 ②?????? 控制流程圖見下圖1。 ③?????? 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣關(guān)類型。 ④?????? 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，氣關(guān)閥開大，冷卻劑流量增加，釜內(nèi)溫度下降，維持給定。 圖1 圖2 三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖熱電偶溫度計(jì)所產(chǎn)生的熱電勢以及溫度計(jì)所顯示的溫度（10分）。 注：C

30、 D---- S型熱電偶；CˊDˊ----S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線； 答：① E=ECD(300,25) =(2.323-0.142) =2.181 (mV) ②因?yàn)殡娮与娢徊钣?jì)有自動(dòng)冷端溫度補(bǔ)償裝置，所以測量不受環(huán)境溫度影響，溫度計(jì)所顯示的溫度為300℃。 化工儀表及自動(dòng)化試題 一．選擇題（每題2分，共50分） 1.生產(chǎn)過程中所保持定值的工藝變量稱為 A、操作變量??B、被控變量????C、設(shè)定值????D、對象 2.熱電偶的測溫原理是 A、電阻隨溫變化????B、熱電效應(yīng)????C、霍爾效應(yīng)???? D、節(jié)流原理 3.氣動(dòng)差壓變送器的工作原理是 A、熱電效應(yīng)?

31、?B、電阻隨溫度變化??C、電壓平衡? D、力矩平衡原理 4。利用差壓變送器測液位時(shí)，若正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間裝有隔離 罐并充以隔離液，這時(shí)需時(shí)變送器進(jìn)行的遷移是 A、正遷移????B、負(fù)遷移?? C、無遷移????D、零點(diǎn)遷移 5.在單元組合儀表中常用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號為 A、0~10mV或4~20mV????????B、0~10mV或0~20mV C、0~10mA或4~20mA?????? D、0~10mA或0~20mA 6．彈簧壓力表中游絲的作用是：（ ） A．提高儀表的精度 B．改變儀表的量程 C．克服儀表變差 D．提高儀表靈敏

32、度 7．自動(dòng)電位差計(jì)所配測溫元件為（ ） A．熱電偶 B．熱電阻 C．彈簧 D．膜片 8．節(jié)流式流量計(jì)工作原理為（ ） A．把輸入微小位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣壓信號輸出 B．電阻隨溫度變化 C.電壓平衡 D．流體流經(jīng)節(jié)流裝置所產(chǎn)生的靜壓差與流量之間的關(guān)系 9．自動(dòng)控制系統(tǒng)中，感受被控變量并轉(zhuǎn)換為測量值的部分為（） A．檢測元件及變送器 B．調(diào)節(jié)器 C．對象 D．執(zhí)行器 10．標(biāo)注在化工儀表面板上的符號1.5是指該儀表的（） A變差為1.5級 B精度為1.5級 C．基本誤差為1.5級

33、 D．附加誤差為1.5級 11．某一溫度計(jì)，其測量范圍為0---400℃，經(jīng)校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其最大絕對誤差為5，則℃該表的精度等級是（ ）。 A .0.5 B .0.8 C .1.0 D.1.5 12.節(jié)流式流量計(jì)測量的是流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的（） A．速度變化 B．面積變化 C．動(dòng)壓能變化 D．靜壓差 13．自動(dòng)控制系統(tǒng)，理想過渡過程的衰減比n:1是（） A．2—4：1 B。4---10：1 C。2：1 D。12：1 14．過渡過程中被控變量最大指示值與設(shè)定值之差的指標(biāo)是：（） A．余差 B。 衰減比

34、 C。 過渡時(shí)間 D。 最大偏差 15．熱電阻適用的測溫范圍是（ ） A． 500 ℃以上中高溫 B.500℃以下中低溫 C. 300℃以下中高溫 D.300℃以下中低溫 16.氣動(dòng)差壓變送器將測量信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號的原理是（） A．電壓平衡 B．力矩平衡 C．節(jié)流原理 D．電橋平衡 17．壓力表測壓點(diǎn)應(yīng)該選在被測介質(zhì)流動(dòng)的（ ） A．直管處 B. 接近閥門處 C. 任意處 D.拐彎處 18.熱電偶冷端溫度補(bǔ)償解決的問題是 （ ） A．冷端溫度為零 B.冷端溫度為正

35、 C．冷端溫度不為零 D.冷端溫度為負(fù) 19.補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性在（ ）范圍內(nèi)同熱電偶本身幾乎完全一樣。 A．0---200℃ B.0--250 ℃ C.0---100 ℃ D.20--100℃ 20．一臺(tái)電子自動(dòng)電位差壓計(jì)精確度等級為0.5級，測量范圍為0--500℃，經(jīng)校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)最大絕對誤差為4℃，問該表應(yīng)定為幾級： A．0.5級 B. 0.8級 C. 1.0級 D.1.5級 21．動(dòng)圈表與熱電偶配套使用時(shí)，表外接線電阻為（ ） A.15 Ω B. 10 Ω C. 5 Ω D. 2.5

36、Ω 22．熱電偶在配用動(dòng)圈式顯示儀表測量溫度時(shí)，參比端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ú捎茫海? ） A．冰浴法 B.查表法 C.補(bǔ)償電橋法 D.校正儀表零點(diǎn)法 23．熱電偶的測溫原理是基于： A．熱電偶的變形法 B.熱電偶的熱電效應(yīng) C．熱電偶的熱電阻特性 D.以上都不是 24．某工藝測量溫度，要求測量范圍在0--300℃，最大絕對誤差不能大于6℃，則儀表應(yīng)選用的精度等級為：（ ） A．2.0級 B.1.5級 C.2.5級 D.4.0級 25．單位時(shí)間內(nèi)流體在某一截面上流過的體積是：（ ） A．質(zhì)量流量 B.體積流量 C.

37、流速 D.質(zhì)量流速 二．填空題（每空1分） 1、一個(gè)簡單的自動(dòng)控制系統(tǒng)至少必須具有檢測元件及變送器、調(diào)節(jié)器、—執(zhí)行器——— 和對象四個(gè)部分。 2、差壓變送器有數(shù)種，它們的主要區(qū)另在于膜盒（或膜片）的尺寸不同，———— 變送器的膜盒最小 ，———變送器的膜盒最大。 3、彈簧管壓力在測量穩(wěn)定壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)該為量程的———2/3— ；在測量高壓時(shí)，正常操作壓力不應(yīng)超過量程的——3/5—— 。 4．壓力表安裝時(shí)，若測量介質(zhì)有腐蝕性或粘度較大，應(yīng)加裝適當(dāng)?shù)?——隔離器和隔離液————。 5．轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作時(shí)，被測流體應(yīng)—?jiǎng)蛩佟鬟^轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙。 6．在選用儀表量

38、程時(shí)，應(yīng)盡量讓被測工藝變量處于儀表量程的—1/3—. 7．工業(yè)測量儀表的變差規(guī)定不得超過該儀表本身的—允許誤差———，否則應(yīng)予以檢修。 8．一般在被測壓力穩(wěn)定的情況下，正常操作壓力值為量程的—2/3—。 9．普通熱電偶由熱電極，—絕緣管———，—保護(hù)套———和接線盒等部分組成。 10．顯示儀表按其顯示方式可分為—模擬——，—數(shù)字—和圖象顯示三大類。 11．衡量數(shù)字顯示儀表性能的技術(shù)指標(biāo)有—靈敏度和靈敏限———，—精確度—————，——變差———和分辨力，輸入阻抗，采樣速度等項(xiàng)。 12．目前生產(chǎn)的化工檢測儀表，按所測量變量的不同，大致可分為 ——物位——，—流量——，—溫度——，壓

39、力，化學(xué)成分及物性檢測儀表五類。 三．簡答題 1．熱電阻的測溫原理是什么？熱電阻的溫度計(jì)有哪幾部分組成?？ 工業(yè)上常用的熱電阻有哪幾種？ 2．簡要說明彈簧管壓力表的測壓原理。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮哪幾個(gè)方面？ 3．壓力表安裝有哪些注意事項(xiàng)？ 4．什么是液位測量時(shí)差壓變送器的零點(diǎn)遷移？如何實(shí)現(xiàn)遷移，遷移彈簧的作用是什么？ 5．什么叫參比端溫度補(bǔ)償？參比端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？ 6．什么是測量誤差，精確度等級及回差？ 四．綜合分析題（每題10分，共30分） 1．用差壓變送器測量貯槽內(nèi)液體

40、液位時(shí)， （1）若正，負(fù)壓室的差壓△P＞0，應(yīng)如何遷移？具體怎樣操作???？ （ 2 ）若儀表量程為0---8KPa,遷移量為2kpa,當(dāng)h=0時(shí)，輸入差壓?△P 是多少?？ （ 3）若儀表量程為0—5kpa,遷移量為-3kpa,當(dāng)h為最大時(shí)，輸出的氣壓信號為多大？ 2．某一標(biāo)尺為0—1000度的溫度計(jì)出廠前經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)晨潭葮?biāo)尺上的各點(diǎn)測量結(jié)果分別為： 被校表讀數(shù)/度 0 200 400 600 700 800 900 1000 標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/度 0 201 402 604 706 805 903 1001 （1） 求出該溫度計(jì)的最大絕對誤差值。 （2） 確定該溫度計(jì)的精度等級。 3．如果某反映器最大壓力為15MPa,要求最大絕對誤差不超過±0.5MPa,現(xiàn)用一只2.5級，0—25MPa的彈簧管壓力表進(jìn)行測量，通過計(jì)算說明該表能否滿足對測量誤差的要求﹖應(yīng)選用幾級壓力表﹖并說明按量程選擇彈簧管壓力表時(shí)應(yīng)注意的問題。 23 試題和教育