化工儀表及自動(dòng)化試卷及答案

1、化工儀表及自動(dòng)化題號(hào)一二三四五六七八總分得分一、填空題（30分，每空1分）1、過(guò)程控制系統(tǒng)是由 ?口等環(huán)節(jié)組成。2、過(guò)程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱(chēng)來(lái)分有 ? 控制系統(tǒng) 3、目前求取過(guò)程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過(guò)程的內(nèi)在機(jī)理，通過(guò) 和物料平衡關(guān)系，用的方法求取過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。4、控制對(duì)象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響是：干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大，對(duì)被控變量的影響 干擾通道容量滯后愈多，則調(diào)節(jié)質(zhì)量 干擾通道的純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量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） 干擾通道的放大倍數(shù)（增益）。.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

2、積分作用的后，應(yīng) 才能使穩(wěn)定性不變。.描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有 、和 等。.申級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一般情況下主回路選擇 或調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器，副回路選用調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器；如果副回路采用差壓法測(cè)流量，應(yīng)采用什么裝置 補(bǔ)償。.儀表自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ;電R型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是;電田型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 。.化工過(guò)程中主要的檢測(cè)儀表性能指標(biāo)有 、 線(xiàn)性度和反應(yīng)時(shí)間二、綜合題(40分，每題10分)1、畫(huà)出氣關(guān)式類(lèi)型執(zhí)行器的兩種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；在控制系統(tǒng)中如何選擇執(zhí)行器類(lèi) 型？舉例說(shuō)明。2、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?3、控制器輸入偏差是階躍信號(hào)(見(jiàn)下圖)，請(qǐng)

3、根據(jù)已知參數(shù)，畫(huà)出P、PI的輸出響應(yīng)曲線(xiàn)。P輸出，已知：比例度6 =50%PI輸出，已知：比例度6 =100% ,積分時(shí)間Ti=1輸入偏薦i 2345(分F愉出 2 -1 ,IIL1123-45E9分，PI輸巨 3 - 2 - 1 - III_ 12345t C分)4、下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來(lái)控制爐出口介質(zhì)溫度t（簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)）。 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?在下圖中畫(huà)出控制流程圖；選擇執(zhí)行器的氣開(kāi)、氣關(guān)類(lèi)型以及控制器的作用方向；畫(huà)出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖；燃料t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過(guò)程）。三、計(jì)算題（30分，每題15分）1、計(jì)算下圖液位差壓變送器的量程、測(cè)量

4、范圍及遷移量。已知：H=CH 10m h= p =35kg/m3g =10m/s22、某壓力儀表的測(cè)量范圍是1001100Pa,其精度為0.5級(jí)，則這臺(tái)表的量程是多少？基本誤差是多少？最大絕對(duì)誤差是多少？允許誤差是多少?1題、控制器執(zhí)行器測(cè)量變送被控對(duì)象2題、壓力流量液位溫度3題、物料能量機(jī)理建模4題、愈慢愈低振蕩變差5題、大于6題、減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)7題、最大偏差衰減比余差8題、PIDPIP開(kāi)方器9題、Mpa420mA 10題、 精度 變差 分辨力 靈敏度1、回答要點(diǎn):在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是按安全原則選擇類(lèi)型的，也就是當(dāng)控制信號(hào)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

5、料量為操縱變量時(shí)，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開(kāi)類(lèi)型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。2、回答要點(diǎn)：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。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)償熱電偶冰浴法：用冰槽使to保持零度。計(jì)算法：Eab (t,0)=Eab(t,to)+Eab(to,0)儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到to補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生 Eab (to, 0)與Eab (t, to)疊加，即可消除to變化對(duì)測(cè)量的影響。補(bǔ)償熱電

6、偶：用與測(cè)量熱電偶同型號(hào)的熱電偶進(jìn)行補(bǔ)償，用于多支熱電偶。3、回答要點(diǎn)：輸入偏單分)PI輸出上4、回答要點(diǎn):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?？刂屏鞒虉D見(jiàn)下圖1執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開(kāi)類(lèi)型，控制器為反作用方向簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖見(jiàn)下圖 2。該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)程：當(dāng)干擾作用使溫度t升高，測(cè)量大于給定，控制器輸入偏差增大，其輸出控制信號(hào)減少,氣開(kāi)閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。執(zhí)行器酬姆郎對(duì)象圖2三、 1、P=P+-P-=Hp g+h p g=3500H+4200 Pa差壓變送器：量程=35000 (Pa)

7、測(cè)量范圍=420039200 (Pa)遷移量=4200 (Pa)2、 1000Pa0.5% 5Pa0.5%化工儀表及自動(dòng)化一：填空題過(guò)程控制系統(tǒng)是由控制器、執(zhí)行器、測(cè)量變送 和被控對(duì)象等環(huán)節(jié)組成。過(guò)程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱(chēng)來(lái)分有壓力、流量、溫度、液位等控制系統(tǒng)。描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有最大偏差、 墓減比和余差等。儀表自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ;電動(dòng)型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是420mA。5、常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件有孔板 和 噴嘴 。6、檢測(cè)儀表的基本組成有測(cè)量 、傳動(dòng)放大和顯示三個(gè)部分。7、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。8.常用的熱電阻材料是銅白度號(hào)是C

8、u5a Cu100、Pt50、Pt100 一線(xiàn)性女？的是_銅_熱電阻，它適于測(cè)量 _低_ 溫度。9、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)。10、溫度是表征物體及系統(tǒng)冷熱程度的物理量。11、 常用的復(fù)雜控制系統(tǒng)有一分程控制、 串級(jí)控制和比值 控制一。12、液位控制一般采用 比例調(diào)節(jié)規(guī)律, 溫度控制一般采用上L例積分微分 調(diào)節(jié)規(guī)律。二：判斷題標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有圓形開(kāi)孔，并與管道同心，其直角入口邊緣非常銳利的薄板。（，）克服余差的辦法是在比例控制的基礎(chǔ)上加上微分控制作用。（）在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中給定值是指生產(chǎn)中要求保持的工藝指標(biāo)。（，）差壓變送器的量

9、值為0-10Kpa,經(jīng)遷移后的測(cè)量范圍為5-15Kpa, 則遷移量為100% （）用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測(cè)量流量時(shí)，流體必經(jīng)充滿(mǎn)圓管的節(jié)流裝置。（，）一臺(tái)地衡，其測(cè)量誤差為+0.5%,在使用時(shí)，會(huì)多給用戶(hù)產(chǎn)品。（）當(dāng)比例帶越小時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)越容易穩(wěn)定。（，）用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測(cè)量流量，當(dāng)雷諾數(shù)較小時(shí)，流量系數(shù)a值的 變化較小。（）渦街流量計(jì)的標(biāo)定系數(shù)，當(dāng)流體壓力溫度，密度及成分發(fā)生變化時(shí)，需重新標(biāo)定。（）電磁流量計(jì)的變送器地線(xiàn)接在公用地線(xiàn)或上下水管道上也可以。（）電磁流量計(jì)不能測(cè)量氣體介質(zhì)的流量。（V）在危險(xiǎn)場(chǎng)所和控制室之間設(shè)置安全柵， 這樣構(gòu)成的系統(tǒng)叫做安 全火花型防爆系統(tǒng) （，）13、在差壓變送器測(cè)量液

10、位中，遷移的實(shí)質(zhì)是同時(shí)改變儀表量程的上、下限，而不改變儀表的量程（，）14、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐管必須垂直安裝，不可傾斜。（，）15、為使熱電偶冷端保持恒定，常采用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)將冷端延伸出來(lái)。要 求補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)在任何溫度范圍內(nèi)具有和所連接的熱電偶相同的熱電特 性，其材料又是廉價(jià)的金屬。（）三：選擇題：.用差壓變送器測(cè)量液位的方法是利用 BA浮力壓力 B 、靜壓原理 C、電容原理 D、動(dòng)壓原理.渦街流量計(jì)為電流輸出時(shí)，輸出的電流與流量成 C系A(chǔ)平方 B 、開(kāi)方 C 、線(xiàn)性 D 、非線(xiàn)性.聚合釜的溫度控制具有較大的滯后性，為了保證控制效果良好，一般為選用C制規(guī)律，A比例 B 比例+積分 C 比例+積分+微分 D

11、 比例+ 微分.當(dāng)被測(cè)介質(zhì)含有固體懸浮物時(shí)，且為電介質(zhì)時(shí)，宜選用 A通量計(jì),A、電磁 B 、渦街 C 、橢圓齒輪 D、節(jié)流裝置.用電子電位差計(jì)測(cè)溫度，當(dāng)熱電偶熱端升高2C,室溫（冷端溫度）下降2C,則儀表的指示AA升高2c B、下降2c C 、不改變-D 、升高4c6.用K分度號(hào)的熱電偶與其匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量溫度，如果補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的極性接反，儀表指示則CA偏高 B 偏低 C 可能大，也可能小D 不改變7、控制高粘度、帶纖維、細(xì)顆粒的流體選用下列哪種調(diào)節(jié)閥最為合 適？ DA、蝶閥B、套筒閥C、直通雙座閥D、偏心旋轉(zhuǎn)閥E、角形閥8、調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器的正反作用的確定是依據(jù)：CA :實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋。

12、C :系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處。B :實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋。D :生產(chǎn)的安全性。9、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(lái)CT）、容量滯后p cT）、容量滯后p c;D: 0.2%A :克服調(diào)節(jié)對(duì)象的慣性滯后（時(shí)間常數(shù) 和純滯后T 0B :克服調(diào)節(jié)對(duì)象的純滯后0；C :克服調(diào)節(jié)對(duì)象的慣性滯后（時(shí)間常數(shù) 10、目前使用的智能變送器的精度一般是 。 A: 0.1% B: 0.5% C : 0.075%11、一般情況下，流量測(cè)量要求其流體流動(dòng)時(shí)應(yīng)處于 A狀態(tài)。A:層流B:紊流C:過(guò)渡流D:脈動(dòng)流12、下述節(jié)流裝置哪一種為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 BoA:孔板 B:雙重孔板C:文丘制管D: 噴

13、嘴13、常用的孔板測(cè)量流量時(shí)，具環(huán)室取壓應(yīng)屬于C取壓法。A法蘭取壓法 B經(jīng)距取壓法 C角接取壓法 D管接取壓法 14、當(dāng)需要測(cè)量高粘度流體流量時(shí)，可選用 BoA電磁流量計(jì) B橢圓齒輪流量計(jì) C旋渦流量計(jì) D靶式流量計(jì) 15、用孔板測(cè)量某種氣體的流量，假定該氣體的壓力不高，溫度亦不 高，接近于理想氣體。那么，在孔板設(shè)計(jì)中，流束膨脹系數(shù) 將C; 壓縮系數(shù)將AA:=1B:1C:116、用某節(jié)流裝置測(cè)量濕氣體中干氣部分的體積流量 （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）， 如果工作狀態(tài)下的相對(duì)濕度比設(shè)計(jì)值增加了， 這時(shí)儀表的指示值將 A A：大于真實(shí)值 B:等于真實(shí)值 C:小于真實(shí)值17、在管道上安裝孔板時(shí)，如果將方向裝反了會(huì)

14、造成：CA:壓差計(jì)倒指示B:壓差計(jì)指示變小C:壓差計(jì)指示變夭D對(duì)壓差 計(jì)指示無(wú)影響18、轉(zhuǎn)子流量計(jì)中轉(zhuǎn)子上下的壓差由 C決定A:流體的流速B:流體的壓力 C:轉(zhuǎn)子的重量19、用熱電偶和動(dòng)圈式儀表組成的溫度指示儀，在連接導(dǎo)線(xiàn)斷路時(shí)會(huì)發(fā)生AA:指示到機(jī)械零點(diǎn)B:指示到0 c C:指示的位置不定D:停留在原來(lái)的測(cè)量值上E:跳向高溫方向20、測(cè)量值與真實(shí)值之差稱(chēng)為BA相對(duì)誤差B 、絕對(duì)誤差C 、系統(tǒng)誤差21、被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)測(cè)稱(chēng)為 AA、負(fù)壓 B 、表壓 C 、絕對(duì)壓力22、現(xiàn)有一塊1.0級(jí)的壓力表，需重新校驗(yàn)，算得最大相對(duì)百分誤差為1.2%,則該儀表應(yīng)定為 CA、級(jí)B 、級(jí) C 、級(jí)23、某容

15、器內(nèi)的壓力為10,應(yīng)選量程為B壓力表。A、0 10 B 、016C 、04024、XCJ102動(dòng)圈表的外接電阻每根導(dǎo)線(xiàn)電阻值為 BA 15 B 5C 2.525、改變動(dòng)圈表中的R串阻值，則改變儀表的量程。若 R串增大，則儀 表量程就CA 減小 B 不變 C 增大26、比例環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是當(dāng)輸入信號(hào)變化時(shí)， 輸出信號(hào)會(huì)A復(fù)現(xiàn)輸入信 號(hào)的變化。A同時(shí)以一定的比例B按積分規(guī)律C按微分規(guī)律27、系統(tǒng)的衰減比為C時(shí)最好。A 20: 1B8:1 C4:128、系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程中的最大偏差是指調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的A最大差值A(chǔ)被調(diào)參數(shù)指示值與給定值的B 被調(diào)參數(shù)指示值與測(cè)量值的C新的穩(wěn)定值與給定值的29、調(diào)節(jié)信號(hào)隨時(shí)間變化的規(guī)律叫做調(diào)節(jié)器的 。A積分調(diào)節(jié)規(guī)律B比例調(diào)節(jié)規(guī)律 C調(diào)節(jié)規(guī)律30、選擇調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)要求干擾進(jìn)入點(diǎn)是從 B節(jié)閥位置進(jìn)入系統(tǒng)，則對(duì) 調(diào)節(jié)越有利。A靠近B 遠(yuǎn)離 C 在四：解答題1、 某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定的操作溫度為（900 10） Co考慮安全因 素，控制過(guò)程中溫度偏離給定值最大不得超過(guò) 80