化工仪表及自动化期末A卷

第1页共8页白银矿冶职业技术学院2017学年度第一学期《化工仪表及自动化》期末考试试卷（A）题号一二三四总分分数一、填空题:（每空1分，共20分）1、检测仪表的品质指标有、、、、、。2、仪表的准确度等级为0.5，用不同的符号形式标志、在仪表板上标志。3、测量压力和真空度的仪表很多，按照其转换原理的不同，大致可分为四类、、、。4、控制系统的品质指标、、、、。5、工艺管道及控制流程图中图形符号有、、。二、单项选择题（每题2分，共20分）1、化工自动化生产的核心是（）。A.自动操作系统B.自动连锁保护系统C.自动检测系统D.自动控制系统2、我国已生产的显示仪表，按照显示的方式来分不包括以下哪种（）。A.数字式B.智能式C.屏幕式D.模拟式3、自动控制装置中，用来完成人工控制中“脑”的任务的是哪个部分（）。专业：班级：姓名：学号：-------------密------------------封------------------线-------------------内------------------不---------------------要---------------------答---------------------题-------------------第2页共8页A.执行器B.测量元件与变送器C.对象D.自动控制器4、自动控制系统在阶跃干扰作用下，以下哪种过渡过程是希望得到的（）。A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.非周期衰减过程D.等幅振荡过程5、以下哪种不属于速度式流量计（）。A.椭圆齿轮流量计B.差压式流量计C.电磁流量计D.转子流量计6、测温元件在安装和布线时错误的是（）。A.应有足够的插入深度B.测温元件应与被测介质成顺流C.导线应尽量避免有接头D.补偿导线应穿人钢管内7、属于PLC外部设备的是哪个（）。A.中央处理器B.存储器C.编程器D.输入输出模块8、传感器一般将电流转换为（）的直流电信号。A.0~20mAB.20~40mAC.0~40mAD.4~20mA9、下图中曲线3代表的是（）。A.抛物线特性B.快开特性C.直线特性D.等百分比特性10、现代传感器发展的显著特征不包括（）。第3页共8页A.智能化B.大型化C.数字化D.集成化三、简答题：（共30分）1、(10分)分别说明下图设备的控制流程图中PI-307、TRC-303、FRC-305这三个仪表所代表的意义？2、什么叫压力？表压力、绝对压力、负压力（真空度）之间有何关系？(5分)第4页共8页3、什么是冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？(5分)4、简要说明P、I、D这三种控制规律的优缺点。(5分)5、仪表的性能指标有哪些？(5分)第5页共8页四、计算题（共30分）1、下图是一反应器温度控制系统示意图。(1)试画出这一系统的方块图，指出各方块具体代表什么？(2)指出该系统中被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么？(15分)第6页共8页2、某化学反应器工艺规定操作温度为(900士10)℃。考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比、和振荡周期，并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？（15分）第7页共8页化工仪表及自动化期末A卷参考答案：一、1、准确度恒定度灵敏度与灵敏限反应时间线性度重复性3、1.00.54、液柱式压力计弹性式压力计电气式压力计活塞式压力计5、最大偏差或超调量衰减比余差过渡时间正当周期或频率6、测量点连接线仪表二、1--5DBDBA6--10BCDAB三、1、PI-307：表示测量点在蒸汽加热器的一台压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07。仪表安装在现场。TRC-303：表示测量点在蒸汽加热器出料管线上的一台温度记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为03。仪表安装在集中仪表盘面上。FRC-305：表示测量点在蒸汽加热器进料管线上的一台流量记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为05。仪表安装在集中仪表盘面上。2、所谓压力是指由气体或者液体均匀垂直的作用于单位面积上的力大气压力绝对压力表压PPP绝对压力大气压力真空度PPP3、采用补偿导线后，把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延伸到温度较低和比较稳定的操作室内，但冷端温度还不是0℃。而工业上常用的各种热电偶的温度一热电势关系曲线是在冷端温度保持为0℃的情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的，由于操作室的温度往往高于0℃，而且是不恒定的，这时，热电偶所产生的热电势必然偏小，且测量值也随冷端温度变化而变化，这样测量结果就会产生误差。因此，在应用热电偶测温时，又有将冷端温度保持为0℃，或者进行一定的修正才能得到准确的测量结果。这样做，就称为热电偶的冷端温度补偿。冷端温度补偿的方法有以下几种：（1）冷端温度保持为0℃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。4、比例控制（P）的优点是反应快，控制及时，缺点是存在余差；积分控制（I）的优点是能消除余差，缺点是控制动作缓慢、控制不及时；微分控制（D）的优点是具有超前控制功能，缺点是不能反映偏差的大小、控制结果不能消除偏差。6、精确度，变差，灵敏度与灵敏线，分辨力，线性度，反应时间。第8页共8页四、1、该反应器温度控制系统方块图如下图：干扰给定值被控变量控制器控制阀对象测量变送器其各方块中：对象为反应器，执行器为加热蒸汽流量调节阀，测量变送为反应器内温度的测量，控制器为反应器内部温度控制器。（2）被控变量：反应器内的温度；操纵变量：加热蒸汽的入口流量；扰动变量：原料的流量、温度、浓度，蒸汽的温度、压力等。2、由反应器过渡过程曲线可知：（1）最大偏差A=950-900=50℃（2）超调量B=950-908=42℃（3）衰减比n第一个波峰值与新稳定值之差B=950—908=42℃第二个波峰值与新稳定值之差B'=918一908=10℃n=B/B'=42:10=4.2:1（4）振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故振荡周期T=45-9=36min因为最大偏差A==50℃80℃，且新稳定值908℃符合题中要求的(900±10)℃，故该控制系统能满足题中所给的工艺要求。