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化工仪表自动化复习题一、填空题1．过程控制系统是由______、______、______和______等环节组成。2．过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______等控制系统。3．目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过_____和_____物料平衡关系，用________的方法求取过程的数学模型。4．控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响____________;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量____________;干扰通道的纯滞后对调节质量_______________________。5．选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）______干扰通道的放大倍数（增益）。6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_____________,才能使稳定性不变。7．描述控制系统的品质指标的参数有、和等。8．串级调节系统,一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器,副回路选用_________调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_________补偿。9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；电Ⅲ型标准信号范围是。10．控制系统引入积分作用是为了_________,但积分的引入会使系统_________,引入微分作用是为了_________。某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，在加入积分作用的过程中，应_________。11．被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系,称为调节阀的__________特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为_________特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为_________特性。调节阀的流量特性有_________、_________、_________和_________，流量特性的选择主要是与_________相匹配。12．与单回路控制系统相比，串级调节系统具有以下三个特点：①();②();③()。13．控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量;干扰通道的纯滞后对调节质量。14．简单调节系统的基本特征是和。15．热电偶的热电特性与________、________________________有关，与__________无关。16．检测仪表的基本组成有、和三个部分。17．在控制系统中，增加比例度，控制作用；增加积分时间；控制作用；增加微分时间，控制作用。18．按误差出现的规律，可将误差分为误差、误差及误差。19．描述对象特性的三个参数是、和。20．某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃，上限是850℃。则此表的量程是；测量范围是；允许基本误差是；最大绝对误差是。21．热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有、、、、五种。22．表征控制规律的参数是、及。23．串级调节系统结构上有两个回路，分别称为回路和回路；有两个被调参数，分别称为参数和参数；有个调节参数。24．弹簧管压力表是利用产生____________与被测压力相平衡来测量的。25．不受被测介质物理性质影响的流量计是：____________________、____________________、____________________（说出三种即可）。26．差压式流量计是利用______原理进行测量流量的。27．电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受_______________的影响。28．分度号为S型的热电偶，如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势会。如果补偿导线的型号正确但正负接反，则产生的热电势会。29．电容式差压变送器的测量部分是先将转变成，然后再变成______________作为转换部分的输入。30．在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有______、______、___________和______等基本形式。31．自动控制系统按按设定值的不同形式可分为_______、________、______________等控制系统。32．对象的数学模型就是______。33．液位变送器测量进行零点迁移时只改变_______________，不改变_______________。34．在常用的热电偶温度计中，精度较高的是______热电偶，线性最好的是______热电偶，灵敏度较高的是______热电偶。35．常用的热电阻材料是_____________，分度号是_____________，线性好的是______热电阻，它适于测量_______温度。36．描述对象特性的三个参数是，如果时间常数越大，系统的响应速度，系统的稳定性。37．差压式流量计由、和组成。常用的标准取压方式有和。38．指出你所知道的几种复杂控制系统。二、综合题1．画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。2．热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？3．控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、PI的输出响应曲线。（1）P输出，已知：比例度δ=50%（2）PI输出，已知：比例度δ=100%积分时间Ti=1分4．下图为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t(简单控制系统)；①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？②在下图中画出控制流程图；③选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向；④画出简单控制系统方框图；⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。5．画出气开式类型执行器的两种简单结构示意简图；控制系统在什么情况下选择气开类型执行器？举例说明。6．在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？7．写出差压式流量计的基本方程式；说明公式中各个符号所代表的含义。8．均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？9．从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？10．控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、PI的输出响应曲线。已知：比例度δ=200%已知：比例度δ=100%积分时间Ti=2分11．某化学反应器工艺规定操作温度为400±2ºC，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值不得超过6ºC。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。问该过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（按被控变量进入新稳态值的±2%为准）和振荡周期。12．比较差压式流量计与转子式流量计的异同点。13．如图为釜式反应器，釜内温度通过改变冷却剂流量的方式来控制。①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？②如果冷却剂压力为主要干扰，选择控制方案，在下图中画出控制流程图；③选择执行器的气开、气关类型；④画出控制系统的方框图；⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。三、计算题1．计算下图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量。已知：H=0～10m；ρ=35kg/m3；g≈10m/s2。2．计算下图热电偶温度计所产生的热电势以及温度计所显示的温度。注：CD----S型热电偶；CˊDˊ----S型热电偶补偿导线；D50℃50℃25℃C25℃300℃C’D’四、名词解释5.变送器:输出为标准信号的传感器.6.显示仪表:指示、记录被测量值大小的仪表.7.调节阀:由控制信号调整流体通路的口径,以改变流量的执行器.8.绝对误差:测量值与真实值之差.9.精度:反映误差大小的术语,精度越高,误差越小.10.灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值.11.压力:垂直作用在单位面积上的力.有时也称压强.12.流量:在单位时间内,流体流过管道中某截面的数量.13.料位:固体、粉状或颗粒物在容器中堆积的高度.14.校验:检查和试验仪表或部件是否符合规定技术性能的过程.15.信号:一种载有信息的物理变量.16.量值:由数值和单位所表示的量的大小.17.测量上限:仪表能按规定精度进行测量的被测变量的最高值.18.电动势:在外力作用下，单位正电荷从电源的一端移到另一端所做的功，称为该电源的电动势.19.电压:单位电荷在电场力的作用下，从电场的一点移到另一点时电场力所做的功，定义为这两点间的电压.20.摄氏温标:在标准大气压下的纯水的冰点为零摄氏度，沸点为一百摄氏度.将水银温度计此两点间的长度分为100等分，每等分代表1摄氏度.21.表压:绝对压力与大气压力的差值称为表压.22.真空度:当绝对压力低于大气压力时，大气压力减去绝对压力所得之差称为真空度.23.变差:在外界条件不变的条件下，仪表对某一参数进行正反行程测量时，仪表的示值之差叫变差.24.报警器:用声、光或两者同时显示不正常状态，以引起人们注意的仪表.25.调节器:根据被测参数的测量值与给定值的偏差，以一定的规律运算以后，向执行器发出调节信号，使被调参数稳定在给定值上的仪表设备.26.数字调节器:以微处理机为核心器件的新型调节器.27.工艺流程图:描述从原料投入到生产出产品的全过程示意图.28.回路联校:从现场一次表送入模拟信号观察控制室二次表的显示、报警以及从调节器输出信号到调节阀的全过程是否符合要求的试验过程.29.反馈:把对象的输出量送到输入端并与输入量进行比较的过程称为反馈.30.调节阀的流通能力:当调节阀全部打开，阀门前后压力差为0.1MPa，流体重度为1t/m3时，每小时所通过流体的立方米数.31.安全火花:火花的能量不足以引燃周围可燃性介质的火花.32.弹性特性:弹性元件的线位移或角位移变形和作用力之间的关系.33.复现性:在同一条件下，对同一被测量进行多次测量时，其示值不一致的程度.34.稳定性:仪表示值不随时间和使用条件变化的性能.35.连锁系统:当生产过程出现某些危险或非正常情况时，由检测仪表自动发出指令信号，使其各个保护环节产生一系列的响应动作，从而避免发生事故的自动保护系统.36.热电效应:把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，如果将两个节点分别置于温度不同的热源中，则在该回路中产生热电动势，这种现象叫热电效应.37.稳定:在规定的时间内，量值、速率、周期、振幅等特性的变化都可以忽略不计的状态.38.动态特性:输入输出随时间变动的关系称为动态特性.39.灵敏度限:仪表能响应的输入信号的最小变量.40.串级调节:由一个调节器的输出值作为另一个调节器给定值的组合调节方式.42.积分作用:输出变量的变化率与输入变量对应的值成比例的连续作用.43.微分作用:输出变量之值与输入变量的变化率成比例的连续作用.44.漂移:在一段时间内，不是由外界影响而产生的仪表输出与输入关系非所期望的逐渐变化.45.程序:机器解题的工作顺序.46.指令:迫使机器执行给定运算和操作的控制信号.47.负向迁移:如果测量的起始点由零变为某负值时称为负向迁移.48.自动跟踪:当系统处在外部手动操作时,调节器的自动输出始终能自动地与执行机构的输入保持同步.49.两位作用:输出变量为两个值得位式作用.50.系统:为实现规定功能以达到某一目的而构成的一组相互关联的单元.51.调节阀的可调比:调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比.52.输入阻抗:仪表输入之间的阻抗.53.负载阻抗:与仪表输出端连接的所有装置及连接导线的阻抗的总合.54.调制器:把直流信号转换为交流信号的器件.55.扰动:过程中出现的非所期望的，难以预料的对被控变量产生不利影响的变化.56.滞后:在调节对象中，被调参数的变化落后于干扰的变化，即输出量的变化落后于输入量的变化称为