控制儀表測試題答案

1、 自動化儀表與過程控制一填空、選擇題1. 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，上述關(guān)系稱為（ 理想 ）特性；實際使用中，閥前后的壓差總是變化的，此時上述關(guān)系為（ 工作 ）特性。2. 根據(jù)下列情況，填空（大，小，好，差）：A. 關(guān)小與調(diào)節(jié)閥串聯(lián)的切斷閥，會使可調(diào)比變（ 小 ），流量特性變（ 差 ）；B. 打開與調(diào)節(jié)閥并聯(lián)的旁路閥，會使可調(diào)比變（ 小 ），流量特性變（ 差 ）；C. 對可調(diào)比來說，切斷閥比旁路閥的影響要（ 小 ）；D. 對流量特性來說，切斷閥比旁路閥的影響要（ 差 ）。3. 流

2、通能力C的定義是：調(diào)節(jié)閥全開，閥前后壓差為 （ 0.1MPa ），流體重度為（ 1g/cm3 ）,每（ 小時 ）所通過的流體（ 流量/體積/質(zhì)量 ）數(shù)。4. 加熱爐的燃料油系統(tǒng)應(yīng)選用（ 氣開 ）式調(diào)節(jié)閥；鍋爐液位控制的冷水閥應(yīng)采用（ 氣關(guān) ）式調(diào)節(jié)閥。5. 控制系統(tǒng)引入積分作用是為了（ 消除余差 ），但積分的引入會使系統(tǒng)（ 產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象 ），引入微分作用是為了（ 克服容量滯后 ）。6. 執(zhí)行器按其能源型式可分為（ 氣動 ），（ 電動 ），（ 液動 ）三大類。7. 氣動執(zhí)行器由（ 執(zhí)行機構(gòu) ）和（ 調(diào)節(jié)機構(gòu) ）兩個部分組成。8. 執(zhí)行器常用的輔助裝置有（ 閥門定位器 ）、（ 手動操作機構(gòu) ）。9

3、. 調(diào)節(jié)閥的流量特性有（ 直線特性 ）、（ 對數(shù)/拋物線特性 ）和（ 快開特性 ），流量特性的選擇主要是與（ 被控對象的過程特性 ）相匹配。10. 根據(jù)下列情況，選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性：A.調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度工作時，易選用（ 等百分比/對數(shù) ） 特性；B. 雙位調(diào)節(jié)應(yīng)選用（ 快開 ）特性；C. 當被調(diào)介質(zhì)含有固體懸浮物時，宜選（ 直線 ）特性；D. 程序控制應(yīng)選用（ 快開 ）特性。11.調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正、反作用的確定是根據(jù)：（ B ） A實現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋。 B實現(xiàn)閉環(huán)回路的負反饋。C系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處 D生產(chǎn)的安全性。12. 由于微分調(diào)節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調(diào)節(jié)器加入微分作用主要是用來：

4、（ C ） A. 克服調(diào)節(jié)對象的慣性滯后（時間常數(shù)T），容量滯后c和純滯后0. B. 克服調(diào)節(jié)對象的滯后0. C. 克服調(diào)節(jié)對象的慣性滯后（時間常數(shù)T），容量滯后c.二簡答題1. 據(jù)你所知，寫出十種常見的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式。【參考答案】直通單座調(diào)節(jié)閥，直通雙座調(diào)節(jié)閥，角型調(diào)節(jié)閥，高壓調(diào)節(jié)閥，三通調(diào)節(jié)閥，隔膜調(diào)節(jié)閥，偏心調(diào)節(jié)閥，套筒型調(diào)節(jié)閥，蝶閥，球閥。2. 執(zhí)行器的選擇，主要是從哪三方面考慮？【參考答案】遵循調(diào)節(jié)閥特性的選用原則，從提高過程控制質(zhì)量和系統(tǒng)安全角度，還應(yīng)包括以下內(nèi)容：1 選擇合適的調(diào)節(jié)工作區(qū)間2選擇合適的流量特性3 選擇合適的調(diào)節(jié)閥開關(guān)形式3. 調(diào)節(jié)器的正、反作用方式的選擇原則和步驟

5、？【參考答案】調(diào)節(jié)器有正反兩種作用方式，選取原則是必須保證使整個單回路構(gòu)成負反饋系統(tǒng)。步驟：首先根據(jù)生產(chǎn)工藝安全等原則確定調(diào)節(jié)閥的開關(guān)形式，然后按被控過程特性確定其正反作用，最后根據(jù)上述組成該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)各環(huán)節(jié)的靜態(tài)放大系數(shù)記性相乘必須為正的原則來確定調(diào)節(jié)器的正反作用。4. 調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)KV的意義是什么？是不是就是實際工藝條件下的最大流量Qmax？【參考答案】所謂調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，是指在調(diào)節(jié)閥全開時，單位時間內(nèi)通過調(diào)節(jié)閥的流體體積或質(zhì)量。它表明了調(diào)節(jié)閥根據(jù)工藝要求應(yīng)具有的尺寸大小，是調(diào)節(jié)閥選擇的重要參數(shù)?？梢远x為：在調(diào)節(jié)閥前后壓差為100kPa，流體密度為1000kg/m3的條件下

6、，每小時通過閥門的流體數(shù)量(m3)。不是實際工藝條件下的最大流量Qmax，存在差壓。5. 電動執(zhí)行機構(gòu)由伺服放大器和執(zhí)行單元兩大部分，其典型結(jié)構(gòu)原理方框圖如圖所示，請對位置發(fā)生器工作原理作解釋?！緟⒖即鸢浮縼碜哉{(diào)節(jié)器的作為伺服放大器的輸入信號，與位置反饋信號進行比較，其差值經(jīng)伺服放大器放大后控制伺服電機的正反轉(zhuǎn)，再經(jīng)減速器減速后，改變輸出軸即調(diào)節(jié)閥的開度（或擋板的角位移），與此同時，輸出軸的位移經(jīng)位置發(fā)送器檢測后變成電信號，作為閥位指示及反饋信號，當相等時，伺服電機停止轉(zhuǎn)動，這時調(diào)節(jié)閥的開度就定在了與調(diào)節(jié)器輸出的位置上?？刂瓶驁D：放大器控制器執(zhí)行機構(gòu)被控對象檢 測 變 送輸出輸入出、入6. 闡

7、述調(diào)節(jié)器在自動控制系統(tǒng)中的作用?！緟⒖即鸢浮繉Ρ豢亓亢驮O(shè)定值產(chǎn)生的偏差信號，按照某一控制規(guī)律進行運算，并將產(chǎn)生的控制信號作用于執(zhí)行機構(gòu)，使執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)接收到的控制信號，對被控對象進行控制，以達到所需的工藝要求。調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的功能有：輸入、運算、輸出處理的功能；自動平衡的功能；自診斷的功能以及通信功能。7. 什么是比例度？【參考答案】比例度又稱比例帶，是調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)KP的倒數(shù)，是調(diào)節(jié)器的一個重要參數(shù)。實質(zhì)上是表示調(diào)節(jié)閥開度的百分比與被調(diào)量偏差變化的百分比的比值。加大比例度能提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，但靜態(tài)偏差要增加;反之，能提高系統(tǒng)的精度，但調(diào)節(jié)過程的振蕩程度要增加。8.用變送器的輸出直接控制調(diào)節(jié)閥，能否

8、起調(diào)節(jié)作用？【參考答案】不能。工業(yè)上的控制過程一般都是基于偏差的過程控制。如果把變送器的輸出直接控制調(diào)節(jié)閥，而不跟設(shè)定值作比較，就不會產(chǎn)生偏差信號，控制器失去了對整個系統(tǒng)的控制作用。三分析題1. 有一液位控制系統(tǒng)如圖1所示，根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)閥選用氣開式，調(diào)節(jié)器的正反作用應(yīng)該如何？圖2中的液面調(diào)節(jié)回路，工藝要求故障情況下送出的氣體中不允許帶有液體。試選取調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)型式和調(diào)節(jié)器的正、反作用，再簡單說明這一調(diào)節(jié)回路的工作過程。圖1 液位控制系統(tǒng) 圖2 液位控制系統(tǒng)【參考答案】圖1 先做兩條規(guī)定：（1）氣開調(diào)節(jié)閥為+A，氣關(guān)調(diào)節(jié)閥為A；（2）調(diào)節(jié)閥開大，被調(diào)參數(shù)上升為+B，下降為B。則 A

9、15;B=“+”調(diào)節(jié)器選反作用； A×B=“”調(diào)節(jié)器選正作用。在圖中，閥為氣開+A，閥開大，液位下降B，則有： （+A）×（B）=“” 調(diào)節(jié)器選正作用。圖2 因工藝要求故障情況下送出的氣體不允許帶液，故當氣源壓力為零時，閥門應(yīng)打開，所以調(diào)節(jié)閥是氣關(guān)式。當液位上升時，要求調(diào)節(jié)閥開度增大，由于所選取的是氣關(guān)調(diào)節(jié)閥，故要求調(diào)節(jié)器輸出減少，調(diào)節(jié)器是反作用。其工作過程如下：液體液位變送器輸出調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)閥開度液體輸出液位。2 圖3 所示為加熱爐溫度控制系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求，出現(xiàn)故障時爐子應(yīng)當熄火。試說明調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式，調(diào)節(jié)器的正反作用方式，并簡述控制系統(tǒng)的動作過程。圖3 加熱爐溫度控制系統(tǒng)【參考答案】因工藝要求故障情況下爐膛熄火，從安全角度分析，調(diào)節(jié)閥要選取氣開式。根據(jù)：，由于調(diào)節(jié)閥為氣開式，知，那么，所以調(diào)節(jié)器為正作用。動作過程：當檢測到爐膛溫度正常時，閥門開度不變，燃料流量恒定，當故障時，如果爐膛溫度過高，閥門開度減小，燃料流量減小，使爐膛溫度降低。3. 一臺PID調(diào)節(jié)器，為什么當測量等于給定時，輸出能穩(wěn)在任意值上？【參考答案】根據(jù)PID調(diào)節(jié)器數(shù)學表達式