化工仪表及自动化复习题
一、填空题
1、化工生产自动化一般包括自动检测、自动保护、 自动操作 和 自动控制 等。
2、定值控制系统是指要求被控变量的 设定值 不变
3、被控变量偏离给定值的最大程度可以用 最大动态偏差 表示。
4、弹性式压力计是把 压力 转换成弹性元件的 变形 进行测量的。 5、不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为 理想流量特性 ，主要有 直线型 、 等百分比型 、抛物线型和快开型等几种。
6、气动执行机构的作用是按 型号压力 的大小产生相应的 推力 。
7、控制器参数的工程整定方法有 7、 衰减曲线法 临界比例读法 、 和 经验凑试法 。
8、用于表征检测仪表品质的常用指标有 精度 、 变差 和灵敏度、灵敏限。 9、常用流量检测仪表根据工作原理不同可以分为： 速度试 、 容积式 和质量式三大类。 10、常用物位检测仪表根据工作原理不同可以分为直读式、 浮力试 、 压差式 和电气式四种。
11、差压式流量计由 节流装置 、导压管、 压差计 三部分组成。
12、普通热电偶由 热点极 、绝缘套管 、保护套管和接线盒四部分组成。 13、热电阻是基于金属导体的 电阻值 随 温度 变化的特性来进行温度测量。
14、自动控制系统在阶跃干扰下，其过渡过程有 非周期震荡 、等幅振荡、衰减震荡 和非周期衰减过渡过程四种基本形式。 15、简单控制系统由检测变送装置 、 控制器 、执行器和被控对象四部分组成。 16、将输出信号引回到输入端，用于削弱输入信号的作法称为 负反馈 。
17、执行器的作用是接受 控制器 的输出信号，直接控制物料或能量的输送量，达到调节工艺参数的目的。
18、根据执行机构使用的能源种类，执行器分为 气动执行器 、 、电动执行器、液动执行器 和 三类。
19、正作用气动执行机构指当 信号压力 增大时， 推杆 下移。 20、直通单座阀和直通双座阀相比，泄露量 较小。 21、根据负反馈原理，简单控制系统各环节作用方向必须是 三正一反 或三反一正 。 22、气开阀的作用方向为 正 方向，气关阀的作用方向为 、反 方向。
23、电子自动电位差计依据 电压平衡原理 原理工作。 24、电子自动平衡电桥依据 、平衡电桥原理 原理工作。 25、流程图中PIC-207表示 具有指示记录功能的压力控制器 。 26、流程图中LICA-202表示具有指示记录报警功能的流量控制器 。
27、表压力等于 27、具有指示记录、报警功能的流量控制器绝压 减大气压，真空度等于 大气压 减绝压。
28、测量液体压力时，取压点应在道 上 部，测量气体压力时，取压点应在管道 下 部。
29、如果能够保证第三种导体和执电偶回路的两接点 温度 相等，影响热电势。 30、Cu50表示0℃时阻值为50Ω的铜电阻。］ 。
31、转子流量计是一种 压差 不变，而 节流面积 变化的流量检测仪表。
32、靶式流量计属于 2、速度式 流量计。
33、零点迁移分 正迁移 和 、负迁移 两种。 二、判断题
1、热电偶回路中采用补偿导线的目的是把冷端延伸到温度恒定的场合。（T ）
2、补偿导线的正极应该和热电极的负极连接，反之，其正极应该和热电极的负级连接。（ F） 3、转子流量计和椭圆齿轮流量计都属于速度式流量计。（T ） 4、利用差压式流量检测流量，流量和压力差成正比。（F ） 5、压力表的最大量程应该和被测压的最大值相等。（F ） 6、串联管道会使控制阀的可调范围降低，但并联管道不会。（ F） 7、采用热电偶测温不需要考虑冷端温度变化的影响。（F ） 8、各种随机误差可以采取一定的措施消除。（ F） 9、微分控制最显著的特点是可以消除余差。（ F）
10、对于时间常数较小，放大倍数较大的对象，如果控制器比例度太小易加剧系统振荡。（T ） 11、双位控制无法稳定被控变量。（T ）
12、热电阻连接采用三线制可以大幅减小外界温度变化而产生的误差。（T ） 13、系统输出信号引回输入端，并削弱输入信号的作法称为正反馈。（F ） 14、法兰式差压变送器可用于含有结晶颗粒液体液位的测量。（T ） 15、电磁流量计可用于气体流量的测量。（F ）
三、简答题
1、现有热电偶冷端温度补偿措施有哪几种？其中哪一种效果最好？
1、答：常用热电偶冷端温度补偿措施有四种：冰浴法、计算法、校正仪表零点法和补偿电桥法。其中补偿电桥法效果最好。
2、简述差压计的正确投运步骤 （1）、打开平衡阀；（2）、逐渐打开高低压阀；（3）、关闭平衡阀。 。
3、解释被控变量、操纵变量以及扰动 被控变量是指用于表征生产状态，工艺要求保持稳定不变的参数。操纵变量是指用于克服扰动对被控变量的影响，使被控变量保持稳定的变量。扰动是指破坏被控变量稳定，使其偏离设定值的一切因素。
4、解释控制系统的过渡过程，并说出至少三个用于描述过渡过程品质的指标。 系统从一种平衡状态变化到另外一种平衡状态，或回到原来的平衡状态所经历的过程称为过渡过程。描述系统过渡过程品质的指标有：余差、振荡周期、衰减比、最大偏差等
5、解释零点迁移以及正迁移和负迁移，并说明产生零点迁移的原因。
、零点迁移指把差压计的零点从零迁移到某一不为零的数上。产生零点迁移的根本原因是：
无论液位如何变化，在差压计的高压容室或低压容室始终承受一项固定不变的静压，从而产生正迁移或负迁移。
6、解释串级控制主变量、副变量。
主变量：工艺控制指标，在串级控制系统中起主导作用的被控变量。 副变量：串级控制系统中为了稳定主变量或因某种需要而引入的辅助变量。
7、解释串级控制系统中一次干扰和二次干扰。
一次干扰作用于主对象，直接影响主变量。二次干扰作用于副变量，直接影响副变量。
8、解释分程控制系统中阀门同向动作、阀门异向动作。
阀门同向动作：即随着控制器的输出信号增大或减小，阀门都逐渐开大或逐渐关小。
阀门异向动作：即随着控制器的输出信号增大或减小，阀门总是按照一个逐渐开大而另一个逐渐关小的方向进行。
9、说明气包水位控制中虚假水位现象及对气包水位的影响。
在燃料量不变的情况下，蒸汽用量突然增加，瞬间必然导致汽包压力下降，汽包内水的沸腾突然加剧，水中的气泡迅速增加，将整个水位抬高，形成虚假水位上升现象，开始阶段水位不仅不会下降，反而先上升，然后下降；反之，当蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后上升。
10、什么是分程控制系统？
由一台控制器的输出信号，同时控制两个或两个以上的控制阀的控制方案。“分程”即将控制器的输出信号分割成不同的量程范围，去控制不同的控制阀。
11、说明比例度、积分时间和微分时间与比例控制作用、积分控制作用及微分控制作用强弱的关系。
比例度越小，比例控制作用越强，比例度越大，比例控制作用越弱；积分时间数值越小，积分控制作用越强，积分时间数值越大，比例控制作用越弱；微分时间数值越小，积分控制作用越弱，微分时间数值越大，比例控制作用越强。
12、说明比例、积分和微分控制的依据 。、比例控制的依据：偏差的大小；积分控制的依据：偏差是否存在；微分控制的依据：偏差的
变化速度。
13、解释控制阀理想流量特性和工作流量特性。
、理想流量特性指：控制阀前后压力差保持不变时得到的流量特性。
工作流量特性指：在实际生产中考虑控制阀前后压力差时所得的实际流量特性
14、说明直线流量特性和等百分双型流量特性的特点
直线型流量特性的特点：小流量时流量的相对变化值大，控制作用太强；大流量时，流量的相对变化值小，控制作用太弱。等百分双型流量特性的特点：小流量时流量变化平稳，大流量时，流量相对变化大，控制录敏有效。
15、说明串并联管道时，对控制阀流量特性的影响。
（1）串、并联管道都会使理想流量特性发生畸变，串联管道影响更为严重；（2）串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道更为严重；（3）串联管道会使系统总流量减少，并联管
道会使系统总流量增加
16、解释气动执行器的两种作用型式。
、气动执行器的作用型式分为气开式和气关式两种。气开式指：当信号压力增大时，阀门逐渐开大；信号压力减小时，阀门逐渐关小。气关阀反之。
17、解释控制器的正反作用方向。
根据控制器输出信号随输入信号的变化方向不同，控制器分为正作用与反作用两种。正作用指：当输入信号增大时，输出信号也同时增大；输入信号减小时，输出信号也同时减小，反作用反之。
18、简述积分时间、微分时间的测定依据。
18、积分时间的测定依据：当积分输出上升到和比例输出相等时，所经历的时间的数值上等于积分时间。微分时间的测定依据：当微分输出从最大值下降到微分输出的36.8%时所经历的时乘以微分放大倍数就是微分时间。
19、解释产生零点迁移的原因，并说明零点迁移对量程和测量范围的影响。
、产生零点迁移的根本原因是：无论液位如何变化，在差压计的高压容室或低压容室始终承受一项固定不变的静压，从而产生正迁移或负迁移。零点迁移不会改变变送器的量程，但测量范围会整体发生平移。
四、计算及分析题
1、设被测电压为250V，用精确度为1.5级、量程为250V和精确度为1.0级，量程为500V的两个电压表来测量，试问哪一块表的读数较准确？ 1、解：?max??max?M
?max1??max1?M1?250?0.015?3.75(V)
?ma2??ma2?M2?500?0.01?5.00(V)，所以第一块表较准确。
2、用一分度号为K的热电偶测温，测得热电势为34435μV，冷端温度t0为25℃，求被测介质的实际温度。已知：EK(25,0)?1000?V，EK(853,0)?35435?V 、解：EAB(t,t0)?EAB(t)?EAB(t0)
EAB(t)?EAB(t,t0)?EAB(t0)
EAB(t0)?EAB(250C)?1000?V
EAB(t)?34435?V?1000?V?35435?V
EAB(8530C)?35435?V
所以被测介质的实际温度是853℃。
