化工儀表復習提綱03版

1、化工儀表復習提綱1、化工自動化的主要內容。1.自動檢測系統(tǒng)2,自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)3.自動操縱及自動開停車系統(tǒng)4,自動控制系統(tǒng)2、自動控制系統(tǒng)的方塊圖和流程圖。方塊圖中，X指設定值；z指輸出信號；e指偏差信號；p指發(fā)出信號；q指出料 流量信號；y指被控變量；/指擾動作用。當x取正值，z取負值，e= x- z，負反饋；x取正值，z取正值，3、自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質指標?？刂葡到y(tǒng)的過渡過程系統(tǒng)在過渡過程中，被控變量是隨時間變化的。被控變量隨時間的變化規(guī)律首先取決于作用于系統(tǒng)的干擾 形式。在生產中，出現(xiàn)的干擾是沒有固定形式的，且多半屬于隨機性質。在分析和設計控制系統(tǒng)時，為了安全和 方便，常選

2、擇一些定型的干擾形式，其中常用的是階躍干擾。采用階躍干擾的優(yōu)點：這種形式的干擾比較突然、危險，且對被控變量的影響也最大。如果一 個控制系統(tǒng)能夠有效地克服這種類型的干擾，那么一定能很好地克服比較緩和 的干擾。這種干擾的形式簡單，容易實現(xiàn)，便于分析、實驗和計算。自動控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下過渡過程的四種形式自動控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下過渡過程的四種形式廣=非周期衰裱過程 V對于控制質量要求不 高的場合，如果被控 變量允許在工藝許可 的范圍內振蕩（主要 指在位式控制時），三、控制系統(tǒng)的品質指標控制系統(tǒng)的過渡過程是衡量品質的依據(jù)。五種重要品質指標之一最大偏差或超調量最大偏差是指在過渡過程中，被控變量偏

3、離給定值的最大數(shù)值。在衰減振蕩過程中，最大偏差就是第一個波的 峰值。特別是對于一些有約束條件的系統(tǒng)，如化學反應器的化合物爆炸極限、觸媒燒結溫度極限等，都會對最 大偏差的允許值有所限制。超調量也可以用來表征被控變量偏離給定值的程度。衰減比衰減比是衰減程度的指標，它是前后相鄰兩個峰值的比。習慣表示為n：1，一般n取為410之間為宜。余差當過渡過程終了時，被控變量所達到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差叫做余差，或者說余差就是過渡過程終 了時的殘余偏差。有余差的控制過程稱為有差調節(jié)，相應的系統(tǒng)稱為有差系統(tǒng)。反之就為無差調節(jié)和無差系統(tǒng)。過渡時間從干擾作用發(fā)生的時刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時止，過渡過程

4、所經歷的時間叫過渡時間。一般在穩(wěn)態(tài) 值的上下規(guī)定一個小范圍，當被控變量進入該范圍并不再越出時，就認為被控變量已經達到新的穩(wěn)態(tài)值，或者 說過渡過程已經結束這個范圍一般定為穩(wěn)態(tài)值的5%（也有的規(guī)定為2%）。震蕩周期或頻率過渡過程同向兩波峰（或波谷）之間的間隔時間叫振蕩周期或工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率。在衰減比相同的情況下，周期與過渡時間成正比，一般希望振蕩周期短一些為好。某換熱器的溫度控制系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖所示。試分別求出最大偏差、余差、衰 減比、振蕩周期和過渡時間（給定值為200C）。t/min解 最大偏差 A=230-200=30C 余差 C=205-200= 5

5、C由圖上可以看出，第一個波峰值B=230-205=25C，第二個波峰值 B，=210205=5C,故衰減比應為B:B,=25:5=5:1O振蕩周期為同向兩波峰之間的時間間隔，故周期 T=20-5=15 （min）一個自動控制系統(tǒng)可以概括成兩大部分，即工藝過程部分（被控對象）和自動化裝置部分。前者指與該自動控 制系統(tǒng)有關的部分。后者指為實現(xiàn)自動控制所必需的自動化儀表設備，通常包括測量與變送裝置、控制器和執(zhí) 行器等三部分。4、儀表的性能指標（如精確度怎樣求）精確度（簡稱精度）A相對專令潑是6測量范圍上限值苓則量范圍下限值X10%允許誤差 赤=+僅表允許的最大絕對慝值對。盛 兄一測量范圍上限值-測量

6、范圍下限值變差靈敏度與靈敏限分辨率線性度反應時間5、彈簧管壓力計的結構和原理1彈簧管；2 拉桿；3 扇形齒輪；4 中心齒輪；5 指針；6 面板；7 游絲；8 調整螺絲；9 接頭 基本測量原理單圈彈簧管是一根彎成270圓弧的橢圓截面的空心金屬管子。管子的自由端B封閉，另一端固定在接頭9上。 當通入被測的壓力p后，由于橢圓形截面在壓力p的作用下，將趨于圓形，而彎成圓弧形的彈簧管也隨之產生擴張變形。同時，使彈簧管的自由端B產生位移。輸入壓力p越大，產生的變形也越大。由于輸入壓力與彈簧 管自由端B的位移成正比，所以只要測得B點的位移量，就能反映壓力p的大小。6、差壓式流量計的結構和原理（常見節(jié)流裝置）

7、國內外把最常用的節(jié)流裝置、孔板、噴嘴、文丘里管等標準化，并稱為標準節(jié)流裝置”。7、什么是液位測量時的零點遷移問題？怎樣進行遷移？其實質是什么?在使用差壓變送器測量液位時，一般來說Ap = HPg遷移彈簧的作用改變變送器的零點。遷移和調零都是使變送器輸出的起始值與被測量起始點相對應，只不過零點調整量通常較小，而零點遷移量 則比較大。實質：遷移 同時改變了測量范圍的上、下限，相當于測量范圍的平移，它不改變量程的大小。/o /mA IH=0,AP=0無遷移H=0,AP0正遷移8、熱電效應，第三導體定律，補償導線熱電效應又稱賽貝克效應第三導體定律：在熱電偶回路中接入第三種金屬導線對原熱電偶所產生的熱電

8、勢數(shù)值并無影響。不過必須保證 引入線兩端的溫度相同。補償導線的選用采用一種專用導線，將熱電偶的冷端延伸出來，這既能保證熱電偶冷端溫度保持不變，又經濟。9、熱電偶溫度計和熱電阻溫度計由三部分組成：熱電偶；測量儀表；連接熱電偶和測量儀表的熱電偶溫度計是以熱電效應為基礎的測溫儀表。 導線。圖熱電偶溫度計測溫系統(tǒng)示意圖 1一熱田禺；2 導線；3 S量儀表普通型熱電偶鎧裝熱電偶表面型熱電偶快速熱電偶熱電阻溫度計是由熱電阻（感溫元件），顯示儀表（不平衡電橋或平衡電橋）以及連接導線所組成。 測溫原理利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性（電阻溫度效應）來進行溫度測量的 熱電阻溫度計適用于測量-200+5

9、0OC范圍內液體、氣體、蒸汽及固體表面的溫度。 作為熱電阻的材料一般要求是：電阻溫度系數(shù)、電阻率要大；熱容量要小；在整個測溫范圍內，應具有穩(wěn)定的物理、化學性質和良好的復制性； 電阻值隨溫度的變化關系，最好呈線性。熱電阻的結構（1）普通型熱電阻主要由電阻體、保護套管和接線盒等主要部件所組成。（2）鎧裝熱電阻將電阻體預先拉制成型并與絕緣材料和保護套管連成一體。（3）薄膜熱電阻將熱電阻材料通過真空鍍膜法，直接蒸鍍到絕緣基底上。10、熱電偶的冷端溫度補償。在應用熱電偶測溫時，只有將冷端溫度保持為0c,或者是進行一定的修正才能得出準確的測量結果。這樣做， 就稱為熱電偶的冷端溫度補償。1）冷端溫度保持為O

10、c的方法2）冷端溫度修正方法3）校正儀表零點法4）補償電橋法5）補償熱電偶法11、控制器的作用？控制器的正反作用？控制器的作用：是將被控變量的測量值與給定值相比較，產生一定的偏差，控制儀表根據(jù)該偏差進行一定的數(shù) 學運算，并將運算結果以一定的信號形式送往執(zhí)行器，以實現(xiàn)對于被控變量的自動控制。e0, P0，為控制器的正作用，e0，P0，為控制器的反作用。12、DDZIII型調節(jié)儀表的傳輸信號現(xiàn)場傳輸出信號為420mA。13、比例、積分、微分控制規(guī)律的特點比例控制的優(yōu)點是反應快，控制及時。缺點是存在余差。積分控制的優(yōu)點是可以消除余差。缺點是反應慢。微分控制的優(yōu)點是超前控制。缺點是存在余差。14、何謂

11、手動？何謂自動？15、執(zhí)行器的結構執(zhí)行機構和控制機構兩部分組成。16、執(zhí)行器正反作用的選擇序號執(zhí)行機 構控制 閥氣動執(zhí)行 器(a)正正氣關（正）(b)正反氣開（反）(c)反正氣開（反）(d)反反氣關（正）17、控制閥的理想流量特性，可調比是什么控制閥的流量特性是指被控介質流過閥門的相對流量與閥門的相對開度（相對位移）間的關系，即Q J】）=f 一QmaxR為控制閥所能控制的最大流量Qmax與最小流量氣詬的比值成為控制閥的可調范圍或可調比。18、簡單控制系統(tǒng)執(zhí)行器簡單控制系統(tǒng)通常是指由一個測量元件、變送器、一個控制器、一個控制閥和一個對象所構成的單閉環(huán) 控制系統(tǒng)。干擾簡單控制系統(tǒng)由四個基本環(huán)節(jié)組

12、成，即被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。被控變量給定值八偏差*-（ ）測量變送裝置對象控制器被控變量的選擇、操縱變量的選擇生產過程中希望借助自動控制保持恒定值（或按一定規(guī)律變化）的變量稱為被控變量。被控變量的界定它們對產品的產量、質量以及安全具有決定性的作用，而人工操作又難以滿足要求的；人工操作雖然可以滿足要求，但是，這種操作是既緊張而又頻繁的。被控變量的分類（按照與生產過程的關系）直接指標控制；間接指標控制。選擇被控變量的原則（1）被控變量應能代表一定的工藝操作指標或能反映工藝操作狀態(tài)，一般是工藝過程中較重要的變量。（2）被控變量在工藝操作過程中經常要受到一些干擾影響而變化。為維持其恒定，需要較頻繁的調節(jié)。（3）盡量采用直接指標作為被控變量。當無法獲得直接指標信號，或其測量和變送信號滯后很大時，可選擇 與直接指標有單值對應關系的間接指標作為被控變量。（4）被控變量應能被測量出來，并具有足夠大的靈敏度。選擇被控變量時，必須考慮工藝合理性和國內儀表產品現(xiàn)狀。被控變量