化工儀表及自動化1與答案.doc

一判斷并改錯(cuò)，在題上改即可（ ）1在自動控制系統(tǒng)方快圖中，控制閥的輸出信號q在任何情況下都是指向被控對象的，且任何一個(gè)簡單的自動控制系統(tǒng)都是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。（ ）2控制系統(tǒng)的過渡過程是衡量系統(tǒng)品質(zhì)的依據(jù)。由于在大多數(shù)情況下，都是希望得到衰減震蕩過程，所以取衰減震蕩過程的過渡過程形式來討論控制過程的品質(zhì)指標(biāo)。（ ）3變差是指在外界條件不變的情況下，用同一儀表對被測量在儀表一定全部測量范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程測量時(shí)，被測量值正行和反行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。（ ）4時(shí)間常數(shù)T可以理解為：當(dāng)對象受到階躍輸入作用后，被控變量按初始的變化速度達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63.2%去掉所需的時(shí)間。（ ）5操縱變量的選擇一般是在諸多影響被控變量的輸入中選擇一個(gè)對被控變量影響顯著而且可控性良好的，作為操縱變量。（ ）6對于數(shù)字式儀表，分辨力是指數(shù)字顯示器的最末位數(shù)值間隔數(shù)字間隔所代表的被測參數(shù)變化量。（ ）7在固定床流化床反應(yīng)器中，如反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度過高，造成催化劑燒結(jié)，則進(jìn)出口壓差增大。（ ）8目前，我國生產(chǎn)的儀表常用的精確度等級有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等；一般0.05級以上的儀表常用來作為標(biāo)準(zhǔn)表；工業(yè)現(xiàn)場用的測量儀表，其精度大多是0.5以下的。（ ）9隨動控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是給定值不斷地變化，而且這種變化不是預(yù)先規(guī)定好了的。（ ）10反應(yīng)時(shí)間就是用來衡量儀表能不能盡快反應(yīng)出參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。二簡述1在自動控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器起的作用通常指控制閥，它與普通閥門的功能一樣，只不過它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值來改變閥門的開啟度。2試述差壓式液位變送器的工作原理。差壓式液位變送器，是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理而工作的。3如何選擇控制器的正反作用。當(dāng)給定值不變，被控變量測量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加，成為“正作用”方向，或者當(dāng)測量值不變，給定值減小時(shí)，控制器的輸出增加的稱為“正作用”方向。反之，如果測量值增加（或給定值減小）時(shí)，控制器的輸出減小的稱為“反作用”方向。4分程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。特點(diǎn)：一臺控制器的輸出可以同時(shí)控制兩臺甚至兩臺以上的控制閥。應(yīng)用場合：1、用于擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，改善控制品質(zhì)。2、用于控制兩種不同的介質(zhì)，以滿足工藝生產(chǎn)的要求。3、用作生產(chǎn)安全的防護(hù)措施。5說明為什么用熱電偶測溫時(shí)要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。采用補(bǔ)償導(dǎo)線后，把熱電偶的冷端從溫度較高和不穩(wěn)定的地方，延伸到溫度較低和比較穩(wěn)定的操作室內(nèi)，由于操作室的溫度往往高于0，而且是不恒定的，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢必然偏小。因此，在應(yīng)用熱電偶測溫時(shí)，只有將冷端溫度保持為0，或者是進(jìn)行一定的修正才能得出準(zhǔn)確的測量結(jié)果。6微分控制規(guī)律是什么，有何特點(diǎn)。微分控制規(guī)律是由兩部分組成：比例作用與近似微分作用，其比例度是固定不變的，實(shí)際的微分控制器是一個(gè)比例度為100%的比例微分控制器。特點(diǎn)：在偏差存在但不變化時(shí)，微分作用都沒有輸出。7雙位控制規(guī)律的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)偏差在中間區(qū)內(nèi)變化時(shí)，控制機(jī)構(gòu)不會動作，因此可以使控制機(jī)構(gòu)開關(guān)的頻繁程度大為降低，延長了控制器中運(yùn)動部件的使用壽命。缺點(diǎn)：在雙位控制系統(tǒng)中，被控變量不可避免地會產(chǎn)生持續(xù)的等幅震蕩過程，這是由于雙位控制器只有兩個(gè)特定的輸出值。8離心泵喘振產(chǎn)生的原因。離心泵喘振產(chǎn)生的主要原因是入口介質(zhì)密度發(fā)生變化引起的，引起入口介質(zhì)密度變化的原因很多：如溫度變化、由于壓力變化引起的溶解氣體量的變化、入口液位變化等等。三綜述題1測溫元件的安裝要求。2電子電位計(jì)與電子平衡電橋的異同點(diǎn)。3積分飽和現(xiàn)象及產(chǎn)生的條件。4控制器的比例度對控制過程有何影響，選擇比例度時(shí)應(yīng)注意什么。5說明為什么用熱電阻測溫時(shí)要用三線制和外接調(diào)整電阻。參考答案：1測溫元件的安裝要求。 (1)在測量管道溫度時(shí),應(yīng)保證測溫元件與流體充分接觸,以減少測量誤差。 (2)測溫元件的感溫點(diǎn)應(yīng)處于管道中流速最大處。(3)測溫元件應(yīng)有足夠的插入深度,以減小測量誤差。(4)若工藝管道過小(直徑小于80mm),安裝測溫元件處應(yīng)接裝擴(kuò)大管。(5)熱電偶、熱電阻的接線盒面蓋應(yīng)向上,以避兔雨水或其他液體、臟物進(jìn)入接線盒中影響測量。(6)為防熱量散失,測溫元件應(yīng)插在有保溫層的管道或設(shè)備處。 (7)測溫元件安裝在負(fù)壓管道中時(shí)，必須保證其密封性，以防外界冷空氣進(jìn)入，使讀數(shù)降低。2電子電位計(jì)與電子平衡電橋的異同點(diǎn)。1、輸入的信號不同：電位差計(jì)是電勢 電子平衡電橋是電阻2、兩者的原理不同：不平衡，有電壓輸出 平衡，橋路無輸出3、補(bǔ)償問題：需要冷端補(bǔ)償，兩線制 不需要冷端補(bǔ)償，三線制4、測量元件與橋路的連接方式不同：在電橋的回路中 在電橋中5、穩(wěn)壓電源：直流 直流、交流3積分飽和現(xiàn)象及產(chǎn)生的條件。在選擇性控制系統(tǒng)中，任何時(shí)候選擇器只能選中兩個(gè)控制器的其中一個(gè)，被選中的控制器其輸出送往執(zhí)行器，而未被選中的控制器則處于開環(huán)工作狀態(tài)。這個(gè)處于開環(huán)工作狀態(tài)下的控制器如果具有積分作用，在偏差長期存在的條件下，就會產(chǎn)生積分飽和。產(chǎn)生積分飽和的三個(gè)條件：（1）控制器具有積分功能（2）控制器處于開環(huán)工作狀態(tài)（3）控制器的輸入偏差長期存在4控制器的比例度對控制過程有何影響，選擇比例度時(shí)應(yīng)注意什么。比例度越大，過渡過程曲線越平穩(wěn)，但余差也越大。比例度越小，則過渡過程曲線越振蕩。比例度過小時(shí)就可能出現(xiàn)發(fā)散振蕩。當(dāng)比例度大時(shí)即放大倍數(shù)Kp小，在于擾產(chǎn)生后，控制器的輸出變化較小，控制閥開度改變較小，被控變量的變化就很緩慢；當(dāng)比例度減小時(shí)，Kp增大，在同樣的偏差下，控制器輸出較大，控制閥開度改變較大，被控變量變化也比較靈敏，開始有些振蕩，余差不大，比例度再減小，控制閥開度改變更大，大到有點(diǎn)過分時(shí)，被控變量也就跟著過分地變化，再拉回來時(shí)又拉過頭，結(jié)果會出現(xiàn)激烈的振蕩，當(dāng)比例度繼續(xù)減小到某一數(shù)值時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩，這時(shí)的比例度稱為臨界比例度。選擇比例度時(shí)，一般除反應(yīng)很快的流量及管道壓力等系統(tǒng)外，這種情況大多出現(xiàn)在選擇比例度時(shí)20時(shí)，當(dāng)比例度小于臨界比例度時(shí)，在干擾產(chǎn)生后將出現(xiàn)發(fā)散振蕩，這是很危險(xiǎn)的。工藝生產(chǎn)通常要求比較平穩(wěn)而余差又不太大的控制過程，一般地說，若對象的滯后較小、時(shí)間常數(shù)較大以及放大倍數(shù)較小時(shí)，控制器的比例度可以選得小些，以提高系統(tǒng)的靈敏度，使反應(yīng)快些，從而過渡過程曲線的形狀較好。反之，比例度就要選大些以保證穩(wěn)定。5說明為什么用熱電阻測溫時(shí)要用三線制和外接調(diào)整電阻。用熱電阻測溫時(shí)，感溫元件-熱電阻是作為不平衡電橋的一部分，