《化工儀表及自動(dòng)化》期末習(xí)題

1、化工儀表表及自動(dòng)化化期末復(fù)習(xí)題題班級(jí)： 姓名名： 學(xué)號(hào)： 題號(hào)一二三四總分得分試題：一填空（每每空1分）1工程上上所用的壓壓力指示值值多為 ，即絕對(duì)壓壓力和大氣氣壓力之差差；當(dāng)被測(cè)測(cè)壓力低于于大氣壓力力時(shí)，一般般用負(fù)壓或或真空度表表示，即 之差差。2差壓式式液位計(jì)在在使用中會(huì)會(huì)出現(xiàn) 、 和和 三三種零點(diǎn)遷遷移問題。3差壓式式流量計(jì)通通常由 、 以及 組成。4 溫度計(jì)計(jì)是把溫度度的變化通通過測(cè)溫元元件轉(zhuǎn)化為為熱電勢(shì)的的變化來測(cè)測(cè)量溫度的的，而 溫度計(jì)計(jì)是利用金金屬導(dǎo)體的的電阻值隨隨溫度變化化而變化的的特性來進(jìn)進(jìn)行溫度測(cè)測(cè)量的。5用來評(píng)評(píng)價(jià)控制系系統(tǒng)性能優(yōu)優(yōu)劣的衰減減振蕩過程程的品質(zhì)指指標(biāo)分別是是

2、最大偏差差（或超調(diào)調(diào)量）、 、 、 和和振蕩周期期（或頻率率）等。6描述簡(jiǎn)簡(jiǎn)單對(duì)象特特性的參數(shù)數(shù)分別有 、 和 。7對(duì)于比比例積分微微分（PIID）控制制來說，單單純的比例例作用存在在余差，加加入 可以消除除余差，而而加入 可以起起到“超前控制制”的效果。8前饋控控制的主要要形式有 和和 兩種。9衰減振振蕩過程的的品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)主要有 、 、 、 、振蕩蕩周期等。10對(duì)于于一個(gè)比例例積分微分分（PIDD）控制器器來說，積積分時(shí)間越越大則積分分作用越 ；微分時(shí)時(shí)間越大，則則微分作用用越 。11根據(jù)據(jù)滯后性質(zhì)質(zhì)的不同，滯滯后可以分分為 和和 兩兩類。12測(cè)量量?jī)x表的量量程是指 與 之之差。13按照照使

3、用能源源的不同，工工業(yè)儀表可可以分為 、 兩類。14對(duì)于于比例積分分微分（PPID）控控制來說，單純的比例作用存在余差，加入 可以消除余差，而加入 可以起到“超前控制”的效果。15按照照測(cè)量原理理的不同，壓壓力檢測(cè)儀儀表可以分分為 、 、 、 等 。16用于于輸送流體體和提高流流體壓頭的的機(jī)械設(shè)備備統(tǒng)稱為流流體輸送設(shè)設(shè)備，其中中輸送液體體并提高其其壓頭的機(jī)機(jī)械稱為 ，而而輸送氣體體并提高其其壓頭的機(jī)機(jī)械稱為 。17、氣動(dòng)動(dòng)儀表的信信號(hào)傳輸，國(guó)國(guó)際上統(tǒng)一一使用 的模模擬氣壓信信號(hào)；DDDZIIII型電動(dòng)儀儀表國(guó)際上上規(guī)定的統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信信號(hào)制是 。18化工工自動(dòng)化的的主要內(nèi)容容有 、 、自動(dòng)動(dòng)操縱

4、和開開停車系統(tǒng)統(tǒng)、 。19選擇擇性控制系系統(tǒng)可分為為 、 和混合型選選擇性控制制系統(tǒng)，對(duì)對(duì)于選擇性性控制系統(tǒng)統(tǒng)要注意防防止 現(xiàn)象象的發(fā)生。20、常見見的傳熱設(shè)設(shè)備有 、 、 等。21兩種種常用的均均勻控制方方案包括 、 。22速度度式流量計(jì)計(jì)中，應(yīng)用用 原理測(cè)量流流體流量的的儀表為電電磁流量計(jì)計(jì)，根據(jù)“卡曼渦街街”現(xiàn)象測(cè)量量流體流量量的儀表為為 ，而差壓式式流量計(jì)體體積流量大大小與其所所測(cè)得差壓壓的 （平方/平平方根）成比例關(guān)關(guān)系。23比例例度對(duì)過渡渡過程的影影響規(guī)律是是比例度越越 ，過渡渡過程曲線線越平穩(wěn)，但但余差也越越大，比例度越越 ，余差差減小，但但過渡過程程曲線越振振蕩24、工程程上所

5、用的的壓力指示示值多為 ，即絕對(duì)壓壓力和大氣氣壓力之差差；當(dāng)被測(cè)測(cè)壓力低于于大氣壓力力時(shí)，一般般用 或真空空度表示。25某換換熱器溫度度控制系統(tǒng)統(tǒng)在單位階階躍干擾作作用下的過過渡過程曲曲線如圖11所示，溫溫度給定值值為2000，該控制制系統(tǒng)的最最大偏差為為 ，余余差為 ，衰減比為 。圖126用鎳鎳鉻-銅鎳鎳熱電偶測(cè)測(cè)溫，設(shè)備備的溫度為為900（對(duì)應(yīng)的的分度表熱熱電勢(shì)為6687833V），自由端端的溫度為為30（對(duì)對(duì)應(yīng)的分度度表熱電勢(shì)勢(shì)為18001V），測(cè)得的的熱電勢(shì)應(yīng)應(yīng)為 。27在精精餾塔控制制系統(tǒng)中，可可以改變的的變量有進(jìn)進(jìn)料流量、塔頂冷回回流流量、塔底再沸沸器加熱蒸蒸汽流量，要要控制塔頂頂

6、餾出物的的組分應(yīng)選選擇 作為操縱變變量，要控控制塔底餾餾出物的組組分應(yīng)選擇擇 作為操縱變變量。28控制制器參數(shù)工工程整定的的常用方法法有 、 和經(jīng)驗(yàn)湊試試法。29某臺(tái)臺(tái)DDZ-III型型比例積分分控制器，控控制器為正正作用，比比例度為1100%，積積分時(shí)間為為2minn。穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸輸出為5mmA。某瞬時(shí)，輸輸入突然增增加了0.2mA，此此時(shí)刻輸出出瞬間變化化到 ；經(jīng)過5min后后，輸出又又將變化到到 。30比值值控制系統(tǒng)統(tǒng)中，要求求不僅可以以實(shí)現(xiàn)比較較精確的流流量比值，而而且確保兩兩物料總量量基本不變變，應(yīng)采用用 。31離心心泵的流量量控制方案案有以下三三種：控制制泵的出口口閥門開度度、 以以

7、及 ；32離心心式壓縮機(jī)機(jī)產(chǎn)生喘振振現(xiàn)象的主主要原因是是壓縮機(jī)的的吸氣量 （大于、小小于或等于于）極限排氣氣量引起的的，防喘振控制制方案有固固定極限流流量法和 。二簡(jiǎn)答1試分別別寫出QDDZ型氣動(dòng)動(dòng)單元組合合儀表和DDDZ-III型、DDDZ-IIII型電電動(dòng)單元組組合儀表的的信號(hào)范圍圍。（6分分）2列舉一一種容積式式流量計(jì)，三三種速度式式流量計(jì)，一一種直接式式質(zhì)量流量量計(jì)。（10分）3簡(jiǎn)述化化工自動(dòng)化化的主要內(nèi)內(nèi)容。（88分）4什么是是串級(jí)控制制系統(tǒng)的主主控制器和和副控制器器？請(qǐng)畫出出串級(jí)控制制系統(tǒng)的方方塊圖。（110分）5簡(jiǎn)述離離心泵的流流量控制方方案有哪幾幾種？（6分）6什么是是反饋？什

8、什么是負(fù)反反饋？（66分）7用熱電電偶測(cè)溫時(shí)時(shí)，為什么么要進(jìn)行冷冷端溫度補(bǔ)補(bǔ)償？常用用的冷端溫溫度補(bǔ)償方方法有那些些？ （66分）8什么是是控制器的的參數(shù)整定定？工程上上常用的控控制器參數(shù)數(shù)整定有幾幾種方法？（6分）9控制閥閥的流量特特性是什么么？何為控控制閥的理理想流量特特性？控制制閥的理想想流量特性性有哪幾種種？（6分分）10前饋饋控制具有有什么特點(diǎn)點(diǎn)？為什么么采用前饋饋-反饋復(fù)合系系統(tǒng)將能較較大地改善善系統(tǒng)的控控制品質(zhì)？（6分）11、什么么是精餾塔塔的溫差控控制和雙溫溫差控制？（6分）12、試述述比例(PP)、積分分(I)、微分(DD)控制規(guī)規(guī)律的定義義及其各自自特點(diǎn)？（66分）13簡(jiǎn)述

9、述操縱變量量的選擇原原則是什么么？ （66分）14簡(jiǎn)述述放大系數(shù)數(shù)、時(shí)間常常數(shù)的定義義。（6分分）15常用用的熱電偶偶有哪幾種種？什么是是補(bǔ)償導(dǎo)線線？（6分）16什么么叫控制器器的無擾動(dòng)動(dòng)切換？（22分）17簡(jiǎn)述述單回路控制制系統(tǒng)由哪哪些環(huán)節(jié)組組成？試畫畫出單回路路控制系統(tǒng)統(tǒng)的典型方方塊圖。（66分）三計(jì)算1某臺(tái)測(cè)測(cè)溫儀表的的測(cè)量范圍圍是2000700，校驗(yàn)該表表時(shí)得到的的最大絕對(duì)對(duì)誤差為+4，試確定該該儀表的精精度等級(jí)。（5分）2用差壓壓變送器來來測(cè)量液位位時(shí)，在變變送器正、負(fù)壓室與與取壓點(diǎn)之之間裝有隔隔離罐，測(cè)測(cè)量方式如如圖2所示，若若被測(cè)介質(zhì)質(zhì)密度為1，隔離液密密度為2，問有無遷遷移？何

10、種種遷移？遷遷移量多少少？（10分）h2h1H1p022圖23試定性性畫出在階躍輸入信信號(hào)時(shí)的比比例(P)控制器和和比例積分分(PI)控制器的的響應(yīng)曲線線，要求在響應(yīng)應(yīng)曲線上標(biāo)標(biāo)明比例放放大系數(shù)KKp和積分分時(shí)間Tii。（15分）4某發(fā)酵酵過程工藝藝規(guī)定操作作溫度為（4402）?？紤]到發(fā)發(fā)酵效果，控控制過程中中溫度偏離離給定值最最大不能超超過6?，F(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)一定值控控制系統(tǒng)，在在階躍擾動(dòng)動(dòng)作用下的的過渡過程程曲線如圖圖3所示。試試確定該系系統(tǒng)的最大大偏差、衰衰減比、余余差、過渡渡時(shí)間和振振蕩周期等等過渡過程程指標(biāo)，并并回答該系系統(tǒng)是否能能夠滿足工工藝要求？（10分）圖3 5 用一一臺(tái)雙法蘭蘭式差壓

11、變變送器測(cè)量量某容器的的液位，如如圖4所示。已已知被測(cè)液液位的變化化范圍是003m，被測(cè)測(cè)介質(zhì)密度度=9000 ，毛細(xì)管管內(nèi)工作介介質(zhì)密度0=9550。變送送器的安裝裝尺寸為hh1=1mm，h2=4m。求變變送器的測(cè)測(cè)量范圍，并并判斷零點(diǎn)點(diǎn)遷移方向向，計(jì)算遷遷移量。當(dāng)當(dāng)法蘭式差差壓變送器器的安裝位位置升高或或者降低時(shí)時(shí)，問對(duì)遷遷移量有什什么影響？（10分分）圖4 法蘭蘭式差壓變變送器測(cè)量量液位6現(xiàn)用一一支鎳鉻鎳硅熱電偶偶來測(cè)量某某換熱器內(nèi)內(nèi)的溫度，其其冷端溫度度為30，顯示儀儀表為動(dòng)圈圈儀表，此此儀表的機(jī)機(jī)械零位為為0，這時(shí)指指示值為4400，若認(rèn)為為換熱器內(nèi)內(nèi)的溫度為為430，對(duì)不對(duì)對(duì)？為什

12、么么？正確值值為多少？（10分分）已知條件：（1）228.9443mV （2）11.8011mV （3）330.7444mV7（155分）如果果有一臺(tái)壓壓力表，其其測(cè)量范圍圍為0110MPaa，經(jīng)校驗(yàn)驗(yàn)得到下列列數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)數(shù)/ MPPa0246810被校表正行行程讀數(shù)/ MPaa01.983.965.947.979.99被校表反行行程讀數(shù)/ MPaa02.024.036.068.0310.011(1) 分分別求出該該壓力表正正反行程的的最大絕對(duì)對(duì)誤差值；（5分）(2) 根根據(jù)正反行行程的最大大絕對(duì)誤差差值，該壓壓力表的精精度等級(jí)應(yīng)應(yīng)為多少；（5分）(3) 求求出該壓力力表的變差差；（3分分

13、）(4) 根根據(jù)變差的的大小，問問該壓力表表是否還能能符合(22)中確定定的精度等等級(jí)。（22分）（我國(guó)規(guī)定定的儀表等等級(jí)有0.1, 00.2, 0.4, 0.55, 1.0, 11.5, 2.5等等） 8（100分）一臺(tái)臺(tái)精度等級(jí)級(jí)為0.55級(jí)，測(cè)量量范圍為66001200的電子電電位差計(jì)，問問：（1）它的的最大允許許絕對(duì)誤差差是多少？（5分）（2）校驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，如其其中的某一一點(diǎn)最大絕絕對(duì)誤差是是4，問此表表是否合格格？（5分分）9測(cè)量高高溫液體（指指它的蒸汽汽在常溫下下要冷凝的的情況）時(shí)時(shí)，在負(fù)壓壓管上裝有有冷凝罐（圖圖5），已知被被測(cè)液位HH變化范圍圍為，被測(cè)測(cè)介質(zhì)密度度，變送器安安裝尺寸

14、為為，大氣壓壓，問這時(shí)用用差壓變送送器來測(cè)量量液位時(shí)，要不要遷移？如要遷移，遷移量應(yīng)為多少？（8分）h2h1Hp0圖510某合合成氨廠合合成塔的壓壓力變化范范圍為11114MMPa，較較為平穩(wěn)，要要求測(cè)量誤誤差不得大大于0.44MPa。工工藝上要求求就地指示示，并能高高低限報(bào)警警。試選用用一臺(tái)壓力力表，指出出其類型、量程和精精度?？晒┕┻x用的壓壓力表量程程規(guī)格為0010、0166、0255M、0440、060MPPa，精度度等級(jí)為11.0, 1.5, 2.55。（9分）11某被被測(cè)壓力變變化范圍為為1.01.6MMpa，較較為平穩(wěn)，要要求測(cè)量誤誤差不得大大于0.005MPaa，就地指指示壓力表

15、表示值，試試選用一臺(tái)臺(tái)壓力表，指出其類型、量程和精度?？晒┻x用的壓力表量程規(guī)格為01.6、02.5、04.0MPa，精度等級(jí)為1.0, 1.5, 2.5。（10分）12某臺(tái)臺(tái)測(cè)溫儀表表的測(cè)量范范圍是010000，出廠時(shí)時(shí)經(jīng)校驗(yàn)，其其刻度標(biāo)尺尺上的各點(diǎn)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果果為標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)數(shù)/ 02004006007008009001000被校表讀數(shù)數(shù)/ 02014026047068059031001(1) 求求出該測(cè)溫溫儀表的最最大絕對(duì)誤誤差值；(2) 確確定該測(cè)溫溫儀表的精精度等級(jí)；(3) 如果工藝藝上允許的的最大絕對(duì)對(duì)誤差為8，問該測(cè)測(cè)溫儀表是是否符合要要求？（我我國(guó)規(guī)定的的儀表等級(jí)級(jí)有0.11, 0.

16、2, 00.4, 0.5, 1.00, 1.5, 22.5等）（10分）13測(cè)量量高溫液體體（指它的的蒸汽在常常溫下要冷冷凝的情況況）時(shí)，在在負(fù)壓管上上裝有冷凝凝罐（見圖圖6），問這這時(shí)用差壓壓變送器來來測(cè)量液位位時(shí)，有無無遷移？何何種遷移？遷移量多多少？（110分）h2h1Hp0圖6四分析1某貯槽槽，其進(jìn)口口流量來自自上一工序序，不可控控，控制目目標(biāo)是保證證貯槽的液位位恒定，為為此設(shè)計(jì)一一簡(jiǎn)單液位位控制系統(tǒng)統(tǒng)，如圖7所示，試問：(1) 畫畫出簡(jiǎn)單控控制系統(tǒng)的的方塊圖。（6分）(2) 指指出該系統(tǒng)中的被控對(duì)象象、被控變變量、操縱縱變量和主主要擾動(dòng)變變量。（4分）出口流量進(jìn)口流量LTLC圖72、

17、乙炔發(fā)發(fā)生器是利利用電石和和水來產(chǎn)生生乙炔氣的的裝置。為為了降低電電石消耗量量，提高乙乙炔氣的收收率，確保保安全生產(chǎn)產(chǎn)，設(shè)計(jì)了了圖8所示的溫溫度控制系系統(tǒng)。工藝藝要求乙炔炔發(fā)生器的的反應(yīng)溫度度控制在（8801）。試畫出該該溫度控制制系統(tǒng)的方方塊圖，并并指出圖中中的被控對(duì)對(duì)象、被控控變量、操操縱變量以以及可能存存在的擾動(dòng)動(dòng)。（100分）TTTC乙炔氣電石出料冷水圖83、（100分）圖99為一精餾餾塔的塔釜釜液位于塔塔底產(chǎn)品流流量的串級(jí)級(jí)均勻控制制系統(tǒng)。（1）畫出出該控制系系統(tǒng)的方框框圖 （55分）（2）簡(jiǎn)述述該系統(tǒng)與與一般串級(jí)級(jí)控制系統(tǒng)統(tǒng)的異同點(diǎn)點(diǎn)（5分） LCFC圖9 4、（155分）某聚合合

18、反應(yīng)釜內(nèi)內(nèi)進(jìn)行放熱熱反應(yīng)，釜釜內(nèi)溫度過過高會(huì)發(fā)生生事故，為為此采用夾夾套水冷卻卻。由于釜釜溫控制要要求較高，故故設(shè)置控制制系統(tǒng)如圖圖10所示(1) 這這是什么類類型的控制制系統(tǒng)？（55分）（2）其主主變量和副副變量是什什么？（55分）(3) 選選擇控制閥閥的氣開、氣關(guān)型式式和主、副副控制器的的正反作用用。（5分分）圖105、（100分） 圖圖11所示為甲甲苯-二甲甲苯精餾塔塔控制流程程圖。（1）試簡(jiǎn)簡(jiǎn)述圖中各各控制系統(tǒng)統(tǒng)的作用 （5分）（2）圖111中是按按精餾段指指標(biāo)進(jìn)行控控制的方案案，試簡(jiǎn)述述按精餾段段指標(biāo)進(jìn)行行控制的方方案適用于于哪些情況況？ （55分）精餾塔進(jìn)料FLCLCFCTCDBLR圖11 6（122分）圖112為貯槽液液位控制系系統(tǒng)，為安安全起見，貯貯槽內(nèi)液體體嚴(yán)格禁止止溢出，試試在下述兩兩種情況下下，分別設(shè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控控制系統(tǒng)，畫畫出系統(tǒng)的的控制流程程圖；確定定執(zhí)行器的的氣開、氣氣關(guān)形式及及控制器的的正、反作作用。(1) 選選擇流入量量為操縱變變量；（66分）(2) 選選擇流出量量