《《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試題（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題一 一、???? 填空題（36分） 1、 過程控制系統(tǒng)是由______、______、______和______等環(huán)節(jié)組成。 2、 過程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱來分有_______、________、_______、_______等控制系統(tǒng)。 3、 目前求取過程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，通過_____和_____物料平衡關(guān)系，用________的方法求取過程的數(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)過渡過程的影響是: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,

2、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）。 6．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，再加入積分作用的后，應(yīng)_____________,才能使穩(wěn)定性不變。 7．描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有 、 和 等。 8．串級(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

3、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。 9．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Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 ；電Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 。 二、綜合題（54分） 1、（10分）畫出氣關(guān)式類型執(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)行器類型？舉例說明。 ?2、（14分）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、（10分）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見下圖），請(qǐng)根據(jù)已知參數(shù)

4、，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。? （1）P輸出，已知：比例度δ=50%?? （2）PI輸出，已知：比例度δ=100% ? 積分時(shí)間Ti=1分???? ? ? 4、(20分)下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來控制爐出口介質(zhì)溫度t(簡(jiǎn)單控制系統(tǒng))； ①? 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？ ②? 在下圖中畫出控制流程圖； ③? 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型以及控制器的作用方向； ④? 畫出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖； ⑤? 簡(jiǎn)單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過程）。

5、 ?介質(zhì) 燃料 三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖各熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢(shì)（10分）。 注：A B----K型熱電偶；AˊBˊ----K型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線 C D---- S型熱電偶； CˊDˊ----S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線； B 50℃ 50℃ 25℃ A D’ 25℃ C’ 600℃ D 50℃ 50℃ 25℃ C 25℃ 600℃ C’ D’ ? ?《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題一答案 一、（36分） 1題、（4分）回答要點(diǎn)：① 控制器

6、 ② 執(zhí)行器 ③ 測(cè)量變送 ④ 被控對(duì)象 2題、（4分）回答要點(diǎn)：① 壓力 ② 流量 ③液位 ④ 溫度 3題、（4分）回答要點(diǎn)：① 物料 ② 能量 ③ 機(jī)理建模 4題、（4分）回答要點(diǎn)：

7、 ①愈慢 ②愈低 ③振蕩 ④變差 5題、（4分）回答要點(diǎn)：大于 6題、（4分）回答要點(diǎn)：①減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù) 7題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①最大偏差 ②衰減比 ③余差 8題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①PID ②PI ③P ④開方器 9題、（4分）回答要點(diǎn)：

8、①0.02～0.1Mpa ②4～20mA? 二、 1、（10分）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)燃料量為操縱變量時(shí)，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。 2、（14分）回答要點(diǎn)： ①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。 ②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

9、熱電偶 ③ ??????? 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 ??????? 計(jì)算法：EAB（t，0）＝ EAB（t，t0）＋ EAB（t0，0） ??????? 儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到t0 ??????? 補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生EAB（t0， 0）與EAB（t，t0）疊加，即可消除t0變化對(duì)測(cè)量的影響。 ??????? 補(bǔ)償熱電偶：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、（10分）回答要點(diǎn)： 1 2 3 4 5 1 t（分） 輸入偏差 1 2 3 4 5

10、 1 t（分） P輸出 2 1 2 3 4 5 1 t（分） PI輸出 2 3 ? ?4、（20分） 回答要點(diǎn)： ①?????? 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。 ②?????? 控制流程圖見下圖1。 ③?????? 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，控制器為反作用方向。 ④?????? 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖見下圖2。 ⑤?????? 介質(zhì) 燃料 TC 該系

11、統(tǒng)克服干擾的過程：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，氣開閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。 ? 圖1 圖2 三、（10分）回答要點(diǎn)： 1、E1=EAB(300,50)+ECD(50,25) =(12.207-2.002)+(0.299-0.142) =10.342 (mV) E2=ECD(300,50)-ECD(50,25) =(2.323-0.299)-(0.299-0.142) =1.867 (mV) ? 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題二 一、???

12、? 填空題（28分） 1．控制系統(tǒng)引入積分作用是為了_________,但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)_________,引入微分作用是為了_________。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，在加入積分作用的過程中，應(yīng)_________。 2.被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量(Q/Qmax)與閥門相對(duì)行程(l/L)之間的關(guān)系,稱為調(diào)節(jié)閥的 __________特性;若閥前后的壓差保持不變時(shí),上述關(guān)系稱為_________ 特性;實(shí)際使用中,閥前后的壓差總是變化的,此時(shí)上述關(guān)系為_________ 特性。調(diào)節(jié)閥的流量特性有_________

13、、_________、_________和_________，流量特性的選擇主要是與_________相匹配。 3. 與單回路控制系統(tǒng)相比，串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有以下三個(gè)特點(diǎn)： ①( );②( );③( )。 4.控制對(duì)象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對(duì)過渡過程的影響是: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．簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特征是 和

14、 。 6．常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件有 和 。 7. 熱電偶的熱電特性與 ___________________________________有關(guān)，與 __________ 無關(guān)。 二、綜合題(分) 1、（10分）畫出氣開式類型執(zhí)行器的兩種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；控制系統(tǒng)在什么情況下選擇氣開類型執(zhí)行器？舉例說明。 ?2、（20分）在控制系統(tǒng)應(yīng)用中，有哪些基本控制規(guī)律和組合控制規(guī)律？寫出各自的表達(dá)式？它們各應(yīng)用在什么場(chǎng)所？ ?3、（12分）下圖為電子電

15、位差計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖，請(qǐng)補(bǔ)充完整連接線（包括電源和電流及輸入信號(hào)的方向），并回答：電子電位差計(jì)是根據(jù)什么原理工作的？在溫度檢測(cè)中與何種檢測(cè)元件配套使用？指出調(diào)整零點(diǎn)、量程的電阻。 ? 4、（10分）寫出差壓式流量計(jì)的基本方程式；說明公式中各個(gè)符號(hào)所代表的含義。 ?三、計(jì)算題(20分) 1、（10分）計(jì)算下圖液位差壓變送器的量程、測(cè)量范圍及遷移量。 已知：H=0～10m h=1.2m ρ=35kg/m3 g ≈10m/s2 ?2、（10分）某壓力儀表的測(cè)量范圍是100～1100Pa，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？

16、允許誤差是多少？ 化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題二答案 ? 一、（28分） 1題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①消除余差 ②不穩(wěn)定 ③克服容量滯后 ④減小放大倍數(shù) 2題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①流量特性 ②理想特性 ③工作特性 ④線性、等百分比、快開； ⑤廣義對(duì)象 3題、（4分）回答要點(diǎn)：①對(duì)于進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的克服能力； ②提高了工作頻率； ③具有魯棒性。 4題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????

17、????? ①影響小 ②變好 ③無影響 5題、（4分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①閉合回路 ②負(fù)反饋 6題、（5分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①孔板 ②噴嘴 7題、（5分）回答要點(diǎn)： ??????????? ①熱電偶材料、兩接點(diǎn)溫度 ②熱電偶的幾何尺寸。 二、 1、（10分）回答要點(diǎn)： ① ②如：加熱爐溫度控制，當(dāng)燃料量為操縱變量時(shí)，其執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開類型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。

18、 ?2、（20分）回答要點(diǎn)： ①在控制系統(tǒng)應(yīng)用中，基本調(diào)節(jié)規(guī)律有：P、I、D，基本組合調(diào)節(jié)規(guī)律有PI、PD、PID。 ② ③ P：自衡能力強(qiáng)，滯后小的對(duì)象且控制質(zhì)量要求不高 PI：對(duì)象滯后小，負(fù)荷變化幅度大，要求無差 PD：一階滯后較大允許有余差的對(duì)象 PID：負(fù)荷變化大，容量滯后大，被控變量變化緩慢，質(zhì)量要求高。 ? 3、（10分）回答要點(diǎn)： ①電子電位差計(jì)是使用電壓平衡原理工作。 ②在溫度檢測(cè)中熱電偶配套。下圖是其線路圖。 ③起到零點(diǎn)調(diào)整的電阻是RG，起到量程調(diào)整的電阻是RM。 ?

19、 4、（10分）回答要點(diǎn)： ? ? α——流量系數(shù)； Q——被測(cè)流體流量 ε——體膨脹校正系數(shù) F0——節(jié)流件的開口面積 ρ1——被測(cè)流體的密度 △P——節(jié)流件前后差壓 ? 三、 1、（10分） ΔP=P+-P- =Hρg+hρg =3500H+4200 Pa 差壓變送器：量程=35000 (Pa) 測(cè)量范圍=4200～39200 (Pa) 遷移量=4200 (Pa) 2、（10分）①1000Pa ②0.5% ③±5Pa ④0.5% 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題三 一、???? 填空題（

20、28分） 1、?? 檢測(cè)儀表的基本組成有 、 和 三個(gè)部分。 2、?? 在控制系統(tǒng)中，增加比例度，控制作用 ；增加積分時(shí)間；控制作用 ；增加微分時(shí)間，控制作用 。 3、?? 按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，可將誤差分為 誤差、 誤差及 誤差。 4、?? 描述對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)是 、 和 。 5、?? 某溫度表的精度為0.5級(jí)，其測(cè)量下限是50℃，上限是850℃。則此表的量程是

21、 　　 ；測(cè)量范圍是 ；允許基本誤差是 ；最大絕對(duì)誤差是 。 6、?? 熱電偶溫度計(jì)中常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有 、 、 、 、 五種。 7、自動(dòng)平衡電橋配熱電阻測(cè)溫時(shí)，采用 連接，其連接導(dǎo)線的電阻規(guī)定為 _________________Ω。 二、綜合題（62分） 1、（15分）比較電子電位差計(jì)與電子平衡電橋在測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)上有哪些異同點(diǎn)。

22、 2、（15分）熱電偶測(cè)溫時(shí)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是什么？它能否進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？如不能應(yīng)如何處理？ ? 3、（12分）畫出串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖；分別說出副回路及主回路所起到的作用。 4、（20分）工藝要求利用回流量來控制塔頂溫度t(簡(jiǎn)單控制系統(tǒng))，為保證塔正常操作，回流量不允許中斷。 ①?? 指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量、操縱變量、主要干擾是什么？ （4分） ②?? 在圖上畫出控制流程圖并確定執(zhí)行器類型； （5分） ③

23、?? 選擇控制器的作用方向； （3分） ④?? 畫出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖； （4分） ⑤?? 簡(jiǎn)單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析控制動(dòng)作過程）。（4分） ?三、計(jì)算題（10分） ? 計(jì)算下圖液位差壓變送器量程、測(cè)量范圍及遷移量(10分)。 已知：H=0～10m； ρ=35kg/m3； g≈10m/s2 。 ? 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題三答案 一、（28分） 1：測(cè)量 、傳動(dòng)放大、顯示。 2：減少、減少、增加。 3：系統(tǒng)、疏忽、偶

24、然。 4：放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)、滯后時(shí)間。 5：800℃、50～850℃、0.5%、4℃。 6：公式計(jì)算法、冰浴法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法、電橋補(bǔ)償法、補(bǔ)償熱電偶。 7：三線制、2×2.5 。 二、 1、（15分） 原理的相同點(diǎn)：都是利用滑動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化來反映被測(cè)溫度的大小。 結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)： 放大器、可逆電機(jī)、同步電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的不相同點(diǎn)：檢測(cè)元件、測(cè)量橋路。 原理的不相同點(diǎn)： ? 2、（15分） ①使用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是將熱電偶的冷端從溫度較高、波動(dòng)較大的地方移到溫度較低、且相對(duì)穩(wěn)定的地方。 ②如果只使用補(bǔ)償導(dǎo)線還不能達(dá)到冷端溫度補(bǔ)償?shù)哪康?，必須與其它方法配合

25、起來使用。 ③具體方法如下： 熱電偶常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有：公式計(jì)算法、冰浴法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法和電橋補(bǔ)償法。 3、（12分） 下圖為串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖；副回路是克服作用于副對(duì)象的干擾，使副被控變量基本穩(wěn)定，減少對(duì)主變量的影響；而主回路主要克服作用于主對(duì)象的干擾，保證主被控變量穩(wěn)定。 ? 4、（20分） ①?????? 構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量是塔頂溫度；操縱變量是塔頂回流量，主要干擾量是：進(jìn)料的流量和溫度，回流的溫度和流量，加熱蒸汽量等。 ②?????? 控制圖見下圖1，執(zhí)行器為氣關(guān)式。 ③?????? 控制器為反作用方向。 ④?????? 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖見

26、下圖2。 ⑤?????? 該系統(tǒng)克服干擾的過程：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)增加，氣開閥開大，回流量加大，塔頂溫度下降，回復(fù)給定。 圖1 ? ? 圖2? 三、（10分） ΔP=P+-P- =Hρg =3500H Pa 差壓變送器 量程：35000 (Pa) 測(cè)量范圍：0～35000 (Pa) 遷移量：0 (Pa) 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題四 一、???? 填空題（32分） 1、表征控制規(guī)律的參數(shù)是 、 　

27、 及 。 2、串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)回路，分別稱為 回路和 回路；有兩個(gè)被調(diào)參數(shù)，分別稱為 參數(shù)和 參數(shù)；有 個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)。 3、彈簧管壓力表是利用 產(chǎn)生____________與被測(cè)壓力相平衡來測(cè)量的。 4、不受被測(cè)介質(zhì)物理性質(zhì)影響的流量計(jì)是：____________________、____________________、 ____________________（說出三種即可）。 5、? 差壓式流量計(jì)是利用____ __原理進(jìn)行測(cè)量流量的。 6、電容式液位傳感器測(cè)量液位時(shí)

28、，如測(cè)量高粘度導(dǎo)電介質(zhì)則測(cè)量精度受_______________的影響。 7、分度號(hào)為S型的熱電偶，如果錯(cuò)接了K型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線則產(chǎn)生的熱電勢(shì)會(huì) 。如果補(bǔ)償導(dǎo)線的型號(hào)正確但正負(fù)接反，則產(chǎn)生的熱電勢(shì)會(huì) 。 8、電容式差壓變送器的測(cè)量部分是先將 轉(zhuǎn)變成 ，然后再變成 ______________作為轉(zhuǎn)換部分的輸入。 二、綜合題（58分） 1、（10分）均勻控制系統(tǒng)和一般控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)有哪些？怎樣實(shí)現(xiàn)均勻控制？ ?2、（8分）從保證控制質(zhì)量的角度，控制閥設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪幾個(gè)方面？閥的理想流量特性

29、有哪幾種形式？ 3、（10分）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見下圖），請(qǐng)根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。 已知：比例度δ=200% 已知：比例度δ=100% 積分時(shí)間Ti=2分 ? ? ?? 4、(20分) 某列管式蒸汽加熱器，工藝要求出口物料溫度穩(wěn)定在（90±1）℃。已知主要干擾為蒸汽壓力的波動(dòng)。 （1）?????? 確定被控變量，并選擇相應(yīng)的測(cè)量元件。 （2）?????? 制定合理的控制方案。 （3）?????? 如物料溫度不允許過高，否則易裂解，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)式。 （4）?????? 蒸汽 原料

30、 T 畫出控制流程圖與方框圖。 ? ? ?5、（10分）某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為400±2oC，考慮安全因素，調(diào)節(jié)過程中溫度偏離給定值不得超過6oC?，F(xiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行的溫度定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在最大階躍干擾下的過渡過程曲線如圖所示。問該過程的最大偏差、余差、衰減比、過渡時(shí)間（按被控變量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的±2%為準(zhǔn)）和振蕩周期。 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題四答案 一、（36分） 1題、（4分）回答要點(diǎn)：① 比例度 ② 積分時(shí)間 ③ 微分時(shí)間 2

31、題、（4分）回答要點(diǎn)：① 主或第一 ②副或第二 ③主參數(shù) ④ 副參數(shù) ???????????????????? ⑤ 一個(gè) 3題、（4分）回答要點(diǎn)：① 彈簧管 ② 位移 4題、（4分）回答要點(diǎn)： ①電磁流量計(jì) ②旋渦流量計(jì) ③橢圓齒輪流量計(jì) 5題、（4分）回答要點(diǎn)：①節(jié)流 6題

32、、（4分）回答要點(diǎn)：①虛假液位 7題、（4分）回答要點(diǎn)： ①增加 ②減少 8題、（4分）回答要點(diǎn)： ①差壓 ②位移 ③電容變化量 ?二、 1、（10分）回答要點(diǎn)： ①均勻控制系統(tǒng)和一般控制系統(tǒng)的相同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相同；不同點(diǎn)：目的和特點(diǎn)不同，其目的是為了解決前后工序的供求矛盾，使兩個(gè)變量間能互相兼顧和協(xié)調(diào)操作，特點(diǎn)是使兩個(gè)互相聯(lián)系的變量都在允許的范圍內(nèi)緩慢地變化。 ②均勻控制的實(shí)現(xiàn)可以從以下2方面來做：1）調(diào)節(jié)規(guī)律上采用P或PI，而不采用D調(diào)節(jié)，2）參數(shù)整定上比例度從小到大整定，且比例

33、度（和積分時(shí)間）都較大。 2、（8分）回答要點(diǎn)： ①控制閥的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮：閥口徑的選擇、氣開氣關(guān)形式的選擇和流量特性選擇。 ②理想流量特性有4種形式： 1）? 直線特性 2）? 等百分比特性 3）? 快開特性 4）? 拋物線特性 ?3、（10分）回答要點(diǎn)： ? 1 2 3 4 5 1 t（分） 輸入偏差 1 2 3 4 5 1 t（分） P輸出 2 1 2 3 4 5 1 t（分） PI輸出 2 3 4、

34、（20分） 回答要點(diǎn)： ①被控變量為列管式蒸汽加熱器物料出口溫度，因測(cè)量溫度較低但精度較高選擇鉑熱電阻為測(cè)量元件。 ②干擾為蒸汽壓力，控制方案選用副參數(shù)為蒸汽壓力主參數(shù)為物料出口溫度的串級(jí)控制。 原料 T 蒸汽 TC PC ③控制閥選用的氣開式 ④控制流程圖與方框圖如圖 ? ? ? ?4、（10分） 回答要點(diǎn)： 由反應(yīng)曲線可知： 最大偏差A(yù)=45-40=5℃ 余 差C=41-40=1℃ 衰 減 比 過渡時(shí)間：Ts=23min 三、（10分）回答要點(diǎn)： 1、①E1=ES(800,50)-ES(50,0) =(7.34

35、5-0.299)-0.299 =6.747 (mV) ② E2=ECD(800,0)-6.747 = 7.345-6.747 =0.598(mV) ? 三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖各熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢(shì)（10分）。 如圖為S型熱偶測(cè)溫線路，由于疏忽將其中第二段補(bǔ)償導(dǎo)線接反，求： ①輸入到顯示儀表的總電勢(shì)為多少？ 　　　　　　?、谟捎诘诙窝a(bǔ)償導(dǎo)線接反引入的誤差是多少？ ? ? ? 《化工儀表與自動(dòng)化》課程測(cè)試試題五 一、???? 填空題（36分） 1、在階躍擾動(dòng)作用下，自動(dòng)

36、控制系統(tǒng)的過渡過程有___ ___、 ______、______ _____ 和____ __等基本形式。 2、自動(dòng)控制系統(tǒng)按按設(shè)定值的不同形式可分為_____ __、___ _____、______________等控制系統(tǒng)。 3、對(duì)象的數(shù)學(xué)模型就是_____ ___。 4、液位變送器測(cè)量進(jìn)行零點(diǎn)遷移時(shí)只改變__________ _____，不改變_______________。 5、? 在常用的熱電偶溫度計(jì)中，精度較高的是_____ _

37、熱電偶，線性最好的是_____ _熱電偶，靈敏度較高的是_____ _熱電偶。 6．常用的熱電阻材料是______ _______，分度號(hào)是______ _______，線性好的是_____ _熱電阻，它適于測(cè)量_______溫度。 7．描述對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)是 ，如果時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度 ，系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 8．差壓式流量計(jì)由 、 和 組成。常用的標(biāo)準(zhǔn)取壓方式有 和

38、 。 9．指出你所知道的幾種復(fù)雜控制系統(tǒng) 。 二、綜合題（54分） 1、（10分）在控制系統(tǒng)中如何得到執(zhí)行器的類型？畫出執(zhí)行器類型的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。 ?2、（14分）比較差壓式流量計(jì)與轉(zhuǎn)子式流量計(jì)的異同點(diǎn)。 ?3、（10分）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見下圖）

39、，請(qǐng)根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。 1 2 3 4 5 1 t（分） 輸入偏差 1 2 3 4 5 1 t（分） P輸出 2 1 2 3 4 5 1 t（分） PI輸出 2 3 已知：比例度δ=100% 積分時(shí)間Ti=1分 已知：比例度δ=50% -1 ?? ?4、(20分) 如圖為釜式反應(yīng)器，釜內(nèi)溫度通過改變冷卻劑流量的方式來控制。 ①? 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？

40、 ②? 如果冷卻劑壓力為主要干擾，選擇控制方案，在下圖中畫出控制流程圖； ③? 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型； ④? 畫出控制系統(tǒng)的方框圖； ⑤? 簡(jiǎn)單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過程）。 ? ? ?三、計(jì)算題：（10分） 計(jì)算下圖熱電偶溫度計(jì)所產(chǎn)生的熱電勢(shì)以及溫度計(jì)所顯示的溫度（10分）。 注：C D---- S型熱電偶；CˊDˊ----S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線； D 50℃ 50℃ 25℃ C 25℃ 300℃ C’ D’ ? ? 《化工儀表與自動(dòng)化》課

41、程測(cè)試試題五答案 一、（36分） 1題、（4分）回答要點(diǎn)：①發(fā)散振蕩 ②等幅振蕩 ③非振蕩衰減 ④衰減振蕩 2題、（4分）回答要點(diǎn)：①定值控制系統(tǒng) ②隨動(dòng)控制系統(tǒng) ③程序控制系統(tǒng) 3題、（4分）回答要點(diǎn)：① 利用數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述對(duì)象的特性。 4題、（4分）回答要點(diǎn)： ①變送器的測(cè)量范圍

42、 ②變送器的量程 5題、（4分）回答要點(diǎn)：①S型 ②K型 ③E型 6題、（4分）回答要點(diǎn)：①金屬銅和鉑 ②Cu50、Cu100 ，Pt50、Pt100 ③銅電阻 ④低溫 7題、（4分）回答要點(diǎn)： ???????????? ①放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)、滯后時(shí)間 ②越慢 ③越好 8題、（4分

43、）回答要點(diǎn)：①節(jié)流裝置 ②導(dǎo)壓管 ③顯示儀表 ④角接取壓 ???????????????????? ⑤法蘭取壓 9題、 （4分）回答要點(diǎn)：① 串級(jí)控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、選擇控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)等。 ? 二、 1、（10分）回答要點(diǎn)： ? ? ??? 在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器類型的獲得是靠改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用方向來得到的，一般情況下，對(duì)于大口徑的執(zhí)行器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用正作用，靠改變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的正反裝來得到執(zhí)行器的氣開氣關(guān)類型，對(duì)于小口徑的執(zhí)行器

44、，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)選擇正裝，故只能靠改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用來得到執(zhí)行器的氣開氣關(guān)類型。 2、（14分）回答要點(diǎn)： ①相同點(diǎn)：兩者都是利用節(jié)流原理來測(cè)量流量。 ②不同點(diǎn)： 差壓式流量計(jì) 轉(zhuǎn)子式流量計(jì) 節(jié)流件固定安裝 節(jié)流件安裝不固定 節(jié)流件前后差壓變化 節(jié)流件前后差壓固定 輸入輸出非線性 輸入輸出線性 ? 3、（10分）回答要點(diǎn)： ? ? ? 4、（20分） 回答要點(diǎn)： ①?????? 構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量是釜內(nèi)溫度。操縱變量是冷卻劑流量，干擾量是：冷卻劑壓力和溫度、攪拌速度以及環(huán)境溫度。 ②?????? 控制流程圖見下圖1。 ③?????? 執(zhí)

45、行器應(yīng)選擇氣關(guān)類型。 ④?????? 控制系統(tǒng)方框圖見下圖2。 ⑤?????? 該系統(tǒng)克服干擾的過程：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，氣關(guān)閥開大，冷卻劑流量增加，釜內(nèi)溫度下降，維持給定。 圖1 圖2 ? 三、（10分）回答要點(diǎn)： ① E=ECD(300,25) =(2.323-0.142) =2.181 (mV) ②因?yàn)殡娮与娢徊钣?jì)有自動(dòng)冷端溫度補(bǔ)償裝置，所以測(cè)量不受環(huán)境溫度影響，溫度計(jì)所顯示的溫度為300℃。