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1、《化工儀表及自動(dòng)化》期末復(fù)習(xí)題 班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)： 題號(hào) 一 二 三 四 總分 得分 試題： 一.填空（每空1分） 1 .工程上所用的壓力指示值多為 ,即絕對(duì)壓力和大氣壓力之差；當(dāng)被測(cè)壓力低于 大氣壓力時(shí)，一般用負(fù)壓或真空度表示，即 之差。 2 .差壓式液位計(jì)在使用中會(huì)出現(xiàn) 、和 三種零點(diǎn) 遷移問題。 3 .差壓式流量計(jì)通常由 、以及 組成。 4 . 溫度計(jì)是把溫度的變化通過測(cè)溫元件轉(zhuǎn)化為熱電勢(shì)的變化來測(cè)量溫度的，而 溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。 5 .用來評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣的衰減振蕩過程的品質(zhì)

2、指標(biāo)分別是最大偏差（或超調(diào) 量）、、、和振蕩周期（或頻率）等。 6 .描述簡(jiǎn)單對(duì)象特性的參數(shù)分別有 、和。 7 .對(duì)于比例積分微分（PID）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。 8 .前饋控制的主要形式有 和 兩種。 9 .衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)主要有 、、、、振 蕩周期等。 10 .對(duì)于一個(gè)比例積分微分（PID）控制器來說，積分時(shí)間越大則積分作用越 ;微分時(shí)間越大， 則微分作用越。 11 .根據(jù)滯后性質(zhì)的不同，滯后可以分為 和 兩類。 12 .測(cè)量?jī)x表的量程是指 與 之差。 13 .按照使用能源的不同，工業(yè)儀表可以分為

3、 、 兩類。 14 .對(duì)于比例積分微分（PID）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 .按照測(cè)量原理的不同，壓力檢測(cè)儀表可以分為 、、、 等。 16 .用于輸送流體和提高流體壓頭的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送設(shè)備，其中輸送液體并提高其壓頭的 機(jī)械稱為 ,而輸送氣體并提高其壓頭的機(jī)械稱為 。 17、氣動(dòng)儀表的信號(hào)傳輸，國(guó)際上統(tǒng)一使用 的模擬氣壓信號(hào)；DDZIII型電動(dòng)儀表 國(guó)際上規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制是 。 18 .化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容有 、、自動(dòng)操縱和開停 車系統(tǒng)、。 19 .選擇性控制系統(tǒng)可分為 、和混合型選擇性控制系 統(tǒng)

4、，對(duì)于選擇性控制系統(tǒng)要注意防止 現(xiàn)象的發(fā)生。 20、常見的傳熱設(shè)備有 、、 等。 21 .兩種常用的均勻控制方案包括 、。 22 .速度式流量計(jì)中，應(yīng)用 原理測(cè)量流體流量的儀表為電磁流量計(jì)， 根據(jù)“卡 曼渦街”現(xiàn)象測(cè)量流體流量的儀表為 ,而差壓式流量計(jì)體積流量大小與其所 測(cè)得差壓的 （平方/平方根）成比例關(guān)系。 23 .比例度對(duì)過渡過程的影響規(guī)律是比例度越 ,過渡過程曲線越平穩(wěn)，但余差也越大，比例度 越,余差減小，但過渡過程曲線越振蕩 24、工程上所用的壓力指示值多為 ,即絕對(duì)壓力和大氣壓力之差；當(dāng)被測(cè)壓力低 于大氣壓力時(shí)，一般用 或真空度表示。 25 .某換熱器溫度控制系統(tǒng)在

5、單位階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖 1所示，溫度給定值為200C, 該控制系統(tǒng)的最大偏差為 ,余差為 ,衰減比 為。 圖1 26 .用饃銘-銅饃熱電偶測(cè)溫，設(shè)備的溫度為 900c （對(duì)應(yīng)的分度表熱電勢(shì)為 68783 pD,自由端的溫 度為30C （對(duì)應(yīng)的分度表熱電勢(shì)為 1801 口），測(cè)得的熱電勢(shì)應(yīng)為 。 27 .在精儲(chǔ)塔控制系統(tǒng)中，可以改變的變量有進(jìn)料流量、塔頂冷回流流量、塔底再沸器加熱蒸汽流 量，要控制塔頂儲(chǔ)出物的組分應(yīng)選擇 作為操縱變量，要控制塔底儲(chǔ)出物的組 分應(yīng)選擇 作為操縱變量。 28 .控制器參數(shù)工程整定的常用方法有 、和經(jīng)驗(yàn)湊試 法。 29 .某臺(tái)DDZ-II

6、I型比例積分控制器，控制器為正作用，比例度為 100%,積分時(shí)間為2min。穩(wěn)態(tài) 時(shí)，輸出為5mA。某瞬時(shí)，輸入突然增加了 0.2mA,此時(shí)刻輸出瞬間變化到 ; 經(jīng)過 5min后，輸出又將變化到 。 30 .比值控制系統(tǒng)中，要求不僅可以實(shí)現(xiàn)比較精確的流量比值，而且確保兩物料總量基本不變，應(yīng) 采用。 31 .離心泵的流量控制方案有以下三種：控制泵的出口閥門開度、 以 及； 32 .離心式壓縮機(jī)產(chǎn)生喘振現(xiàn)象的主要原因是壓縮機(jī)的吸氣量 （大于、小于 或等于）極限排氣量引起的，防喘振控制方案有固定極限流量法和 。 二.簡(jiǎn)答 1 .試分別寫出QDZ型氣動(dòng)單元組合儀表和 DDZ-II型、D

7、DZ-III型電動(dòng)單元組合儀表的信號(hào)范 圍。（6分） 2 .列舉一種容積式流量計(jì)，三種速度式流量計(jì)，一種直接式質(zhì)量流量計(jì)。 （10分） 3 .簡(jiǎn)述化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容。 （8分） 4 .什么是串級(jí)控制系統(tǒng)的主控制器和副控制器？請(qǐng)畫出串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖。 （10分） 5 .簡(jiǎn)述離心泵的流量控制方案有哪幾種？ （ 6分） 6 .什么是反饋？什么是負(fù)反饋？ （ 6分） 7 .用熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有那些？ （6分） 8 .什么是控制器的參數(shù)整定？工程上常用的控制器參數(shù)整定有幾種方法？ （ 6分） 9 .控制閥的流量特性是什么？何為控制閥的理

8、想流量特性？控制閥的理想流量特性有哪幾種？ （6分） 10 .前饋控制具有什么特點(diǎn)？為什么采用前饋 -反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)？ （6分） 11、什么是精儲(chǔ)塔的溫差控制和雙溫差控制？ （ 6分） 12、試述比例（P）、積分（I）、微分（D）控制規(guī)律的定義及其各自特點(diǎn)？ （ 6分） 13 .簡(jiǎn)述操縱變量的選擇原則是什么？ （6分） 14 .簡(jiǎn)述放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)的定義。 （6分） 15 .常用的熱電偶有哪幾種？什么是補(bǔ)償導(dǎo)線？ （ 6分） 16 .什么叫控制器的無擾動(dòng)切換？ （ 2分） 17 .簡(jiǎn)述單回路控制系統(tǒng)由哪些環(huán)節(jié)組成？試畫出單回路控制系統(tǒng)的典型方塊圖

9、。 （6分） 三.計(jì)算 1 .某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)量范圍是 200?700C,校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為 +4C,試確定該 儀表的精度等級(jí)。（5分） 2 .用差壓變送器來測(cè)量液位時(shí)，在變送器正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間裝有隔離罐，測(cè)量方式如圖 2所示，若被測(cè)介質(zhì)密度為 p 1,隔離液密度為P 2,問有無遷移？何種遷移？遷移量多少？ （ 10分） 圖2 3 .試定性畫出在階躍輸入信號(hào)時(shí)的比例 （P）控制器和比例積分（PI）控制器的響應(yīng)曲線，要求在響 應(yīng)曲線上標(biāo)明比例放大系數(shù) Kp和積分時(shí)間Ti。（15分） 4 .某發(fā)酵過程工藝規(guī)定操作溫度為（ 402） Co考慮到發(fā)酵效果，控

10、制過程中溫度偏離給定 值最大不能超過 6CO現(xiàn)設(shè)計(jì)一定值控制系統(tǒng)，在階躍擾動(dòng)作用下的過渡過程曲線如圖 3所示。試 確定該系統(tǒng)的最大偏差、衰減比、余差、過渡時(shí)間和振蕩周期等過渡過程指標(biāo)，并回答該系統(tǒng)是否 能夠滿足工藝要求？ （ 10分） 圖3 5 .用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位，如圖 4所示。已知被測(cè)液位的變化范圍是 0?3m,被測(cè)介質(zhì)密度 年900 ,毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度 p0=950o變送器的安裝尺寸為 h1=1m, h2=4m。 求變送器的測(cè)量范圍，并判斷零點(diǎn)遷移方向，計(jì)算遷移量。當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或 者降低時(shí)，問對(duì)遷移量有什么影響？ （ 10分） 圖

11、4法蘭式差壓變送器測(cè)量液位 6 .現(xiàn)用一支饃銘一饃硅熱電偶來測(cè)量某換熱器內(nèi)白勺溫度,其冷端溫度為 30C,顯示儀表為動(dòng) 圈儀表，此儀表的機(jī)械零位為 0C,這時(shí)指示值為400C,若認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為 430C,對(duì)不對(duì)？ 為什么？正確值為多少？ （ 10分） 已知條件：（1） 28.943mV ⑵ 1.801mV (3) 30.744mV 7. （15分）如果有一臺(tái)壓力表，其測(cè)量范圍為 0~10MPa,經(jīng)校驗(yàn)得到下列數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/ MPa 0 2 4 6 8 10 被校表正行程讀數(shù)/ MPa 0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 被校表

12、反行程讀數(shù)/ MPa 0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 （1）分別求出該壓力表正反行程的最大絕對(duì)誤差值； （5分） （2）根據(jù)正反行程的最大絕對(duì)誤差值，該壓力表的精度等級(jí)應(yīng)為多少； （5分） （3）求出該壓力表的變差；（3分） （4）根據(jù)變差的大小，問該壓力表是否還能符合 （2）中確定的精度等級(jí)。（2分） （我國(guó)規(guī)定的儀表等級(jí)有 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等） 8. （10分）一臺(tái)精度等級(jí)為 0.5級(jí)，測(cè)量范圍為 600?1200 c的電子電位差計(jì)，問: （1）它的最大允許絕對(duì)誤差是多少？ （ 5分）

13、 （2）校驗(yàn)時(shí)，如其中的某一點(diǎn)最大絕對(duì)誤差是 4 C,問此表是否合格？ （ 5分） 9 .測(cè)量高溫液體（指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況）時(shí)，在負(fù)壓管上裝有冷凝罐（圖 5）,已知 被測(cè)液位H變化范圍為，被測(cè)介質(zhì)密度，變送器安裝尺寸為， ，大氣壓，問這時(shí)用差壓變送器來測(cè) 量液位時(shí)，要不要遷移？如要遷移，遷移量應(yīng)為多少？ （ 8分） 圖5 10 .某合成氨廠合成塔的壓力變化范圍為 11~14MPa,較為平穩(wěn)，要求測(cè)量誤差不得大于 0.4MPa。 工藝上要求就地指示，并能高低限報(bào)警。試選用一臺(tái)壓力表，指出其類型、量程和精度。可供選用 的壓力表量程規(guī)格為 0?10、0?16、0?2

14、5M、0~40、0~60MPa ,精度等級(jí)為1.0, 1.5, 2.5。（9分） 11 .某被測(cè)壓力變化范圍為 1.0~1.6Mpa,較為平穩(wěn)，要求測(cè)量誤差不得大于 0.05MPa,就地指示壓 力表示值，試選用一臺(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 0?1.6、0? 11.5、 ?4.0MPa,精度等級(jí)為 1.0, 1.5, 2.5。（10 分） 12.某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)量范圍是 0?1000C,出廠時(shí)經(jīng)校驗(yàn)，其刻度標(biāo)尺上的各點(diǎn)測(cè)量結(jié)果為 標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/ c 0 200 400 600 700 800 900 1000 被校表讀數(shù)/ c 0

15、 201 402 604 706 805 903 1001 （1）求出該測(cè)溫儀表的最大絕對(duì)誤差值； （2）確定該測(cè)溫儀表的精度等級(jí)； （3）如果工藝上允許 的最大絕對(duì)誤差為i8C ,問該測(cè)溫儀表是否符合要求？ （我國(guó)規(guī)定的儀表等級(jí)有 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5 等）（10 分） 6）,問 13.測(cè)量高溫液體（指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況）時(shí)，在負(fù)壓管上裝有冷凝罐（見圖 10分） h2 圖6 這時(shí)用差壓變送器來測(cè)量液位時(shí)，有無遷移？何種遷移？遷移量多少？（ 四.分析 1.某貯槽，其進(jìn)口流量來自上一工序，不

16、可控，控制目標(biāo)是保證貯槽的液位恒定，為此設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單 液位控制系統(tǒng)，如圖 7所示，試問： 畫出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖。 （6分） （2） 指出該系統(tǒng)中的被控對(duì)象、被控變量、操縱變量和主要擾動(dòng)變量。 （4分） 圖7 2、 乙快發(fā)生器是利用電石和水來產(chǎn)生乙快氣的裝置。為了降低電石消耗量，提高乙快氣的收率，確 保安全生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了圖8所示的溫度控制系統(tǒng)。 工藝要求乙快發(fā)生器的反應(yīng)溫度控制在 （801） C。 試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出圖中的被控對(duì)象、被控變量、操縱變量以及可能存在的擾 動(dòng)。（10分） 3、（10分）圖9為一精微塔的塔釜液位于塔底產(chǎn)品流

17、量的串級(jí)均勻控制系統(tǒng)。 （1）畫出該控制系統(tǒng)的方框圖 （5分） （2）簡(jiǎn)述該系統(tǒng)與一般串級(jí)控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)（ 5分） 4、（15分）某聚合反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行放熱反應(yīng)，釜內(nèi)溫度過高會(huì)發(fā)生事故，為此采用夾套水冷卻。由于 釜溫控制要求較高，故設(shè)置控制系統(tǒng)如圖 10所示 （1）這是什么類型的控制系統(tǒng)？ （ 5分） （2）其主變量和副變量是什么？ （ 5分） （3）選擇控制閥的氣開、氣關(guān)型式和主、副控制器的正反作用。 （5分） 圖10 5、（ 10分）圖11所示為甲苯-二甲苯精儲(chǔ)塔控制流程圖。 （1）試簡(jiǎn)述圖中各控制系統(tǒng)的作用 （5分） （2）圖11中是按精微段指標(biāo)進(jìn)行控制的方案

18、， 試簡(jiǎn)述按精微段指標(biāo)進(jìn)行控制的方案適用于哪些 情況？ （5分） 圖11 6. （12分）圖12為貯槽液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯槽內(nèi)液體嚴(yán)格禁止溢出，試在下述兩種情 況下，分別設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)的控制流程圖；確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)形式及控制器的 正、反作用。 （1）選擇流入量為操縱變量；（6分） （2）選擇流出量為操縱變量。（6分） 圖12 7. （3分）對(duì)于某換熱器，當(dāng)進(jìn)口物料流量的變化為主要干擾時(shí)，采用如圖 13所示的控制方案，請(qǐng) 指出此為何種類型的控制系統(tǒng)？畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖。 圖13 8. （12分）如圖14所示，加熱爐被加熱物料出口溫度 「

19、與爐膛溫度丁2的串級(jí)控制系統(tǒng)，工藝安全 條件是：一旦發(fā)生重大事故，立即切斷燃料油的供應(yīng)。 (1)畫出該串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖； (4分) (2)選擇控制閥的氣開、氣關(guān)形式； (2分) (3)選擇主、副控制器的正反作用。 (6分) 圖14 生活不是等待風(fēng)暴過去，而是學(xué)會(huì)在雨中翩翩起舞 ，不要去考慮自己能夠走多快，只要知道自己在不斷努力向前就行，路對(duì)了，成功就不遠(yuǎn)了。放棄了，就不該后悔。失去了，就不該回憶。放下該放下，退出 那沒結(jié)局的劇。我們需要一點(diǎn)點(diǎn)的眼淚去洗掉眼中的迷霧，一點(diǎn)點(diǎn)的擁抱去療愈受傷的心，一點(diǎn)點(diǎn)的休息去繼續(xù)前行 ，少壯不努力，老大徒傷悲 ，每個(gè)人的人生都是不一樣的，

20、處同樣的位置，也是有人哭，有人 笑，有人沉默。窮人缺什么：表面缺資金，本質(zhì)缺野心，腦子缺觀念，機(jī)會(huì)缺了解，骨子缺勇氣，改變?nèi)毙袆?dòng)，事業(yè)缺毅力世界上最聰明的人是借用別人撞的頭破血流的經(jīng)驗(yàn)作為自己的經(jīng)驗(yàn)，世界上最愚蠢的 人是非用自己撞得頭破血流的經(jīng)驗(yàn)才叫經(jīng)驗(yàn) 不要抱著過去不放，拒z新的觀念和挑戰(zhàn) ，每個(gè)人都有退休的一天，但并不是每個(gè)人都能擁有退休后的保障。覺得為時(shí)已晚的時(shí)候，恰恰是最早的時(shí)候 勿將今日之事 拖到明日，學(xué)習(xí)時(shí)的苦痛是暫時(shí)的，未學(xué)到的痛苦是終生的 ，學(xué)習(xí)這件事，不是缺乏時(shí)間，而是缺乏努力 ，幸福或許不排名次，學(xué)習(xí)并不是人生的全部。但既然連人生的一部分一一學(xué)習(xí)也無法征服，還能做什么呢