化工儀表與自動(dòng)化考試試題匯總及其規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)答案內(nèi)容

1、化工儀表與自動(dòng)化課程測(cè)試試題一、填空題（36分）1、過(guò)程控制系統(tǒng)是由_控制器、_執(zhí)行器、測(cè)量變送和_被控對(duì)象_等環(huán)節(jié)組 成。2、 過(guò)程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱來(lái)分有 壓力_、_流量 、_溫度_、_ 液位_等控制系統(tǒng)。3、目前求取過(guò)程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。 其中一種是根據(jù)過(guò)程的內(nèi)在機(jī)理， 通 過(guò)物料_和_能量_物料平衡關(guān)系，用機(jī)理建模的方法求取過(guò)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(guò)渡過(guò)程的影響是：干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈大，對(duì)被控變量的影響越小；干擾通道容量滯后愈多，則調(diào)節(jié)質(zhì)量越差；干擾通道的純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量_有影響，純滯后越大，質(zhì)量越差_05、 選擇控制方案時(shí)，總是力圖使調(diào)節(jié)通道

2、的放大倍數(shù)（增益）大于干擾通道 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)_減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)_，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)有最大偏差、衰減比 和余差等。8串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一般情況下主回路選擇_PID或_PI_調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)節(jié)器，副回路選用_P_調(diào)節(jié)規(guī)律調(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_開(kāi)放器補(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0.020.1MPa ;電兒型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 420mA ;電川型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是 010mA。二、綜合題（54分）1、（ 10分）畫(huà)出氣關(guān)式類型執(zhí)行

3、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(shuō)明。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。女口：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(kāi)類型，當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。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？答：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。 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)

4、調(diào)整法、電橋補(bǔ)償法和補(bǔ)償熱電偶?冰浴法：用冰槽使to保持零度。? 計(jì)算法：Eab （t，0）= Eab （t，to）+ Eab （to，0）? 儀表零點(diǎn)調(diào)整法：將儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到 to? 補(bǔ)償電橋法：用電橋產(chǎn)生Eab （to， 0）與Eab （t，to）疊加，即可消除 to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、（ io分）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見(jiàn)下圖），請(qǐng)根據(jù)已知參數(shù)， 畫(huà)出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。（1） P輸出，已知：比例度S =5o%（2） PI輸出，已知：比例度S =ioo%積分時(shí)間Ti=1分答:C手A SC -! 丄4、（2

5、0分）下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來(lái)控制爐出口介質(zhì)溫度 t（簡(jiǎn) 單控制系統(tǒng)）； 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？ 在下圖中畫(huà)出控制流程圖； 選擇執(zhí)行器的氣開(kāi)、氣關(guān)類型以及控制器的作用方向； 畫(huà)出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖； 簡(jiǎn)單說(shuō)明該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過(guò)程）。答： 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。 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣開(kāi)類型，控制器為反作用方向 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖見(jiàn)下圖。 該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)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

6、輸出控制信號(hào)減少，氣開(kāi)閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下 降，維持給定。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；Ax Bx 一K型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線C D-S 型熱電偶；C / D，-S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線;25CC60(fCGOT-OS0eC答：1、E1=頤300,50)+E cd(50,25)=(12.207-2.002)+(0.299-0.142) =10.342(mV)E2=E cd(300,50)-E cd(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)試試題二填空題（28分）

7、1 控制系統(tǒng)引入積分作用是為了 _消除余差 _,但積分的引入會(huì)使系統(tǒng) 不穩(wěn)定, 引入微分作用是為了 _克服容量滯后_。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(guò)程中，應(yīng)減小放到倍數(shù)_。2. 被調(diào)介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量（Q/Qmax）與閥門(mén)相對(duì)行程（I/L）之間的關(guān)系,稱為調(diào)節(jié)閥的 流量特性;若閥前后的壓差保持不變時(shí),上述關(guān)系稱為理想 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 工作 特性。調(diào)節(jié)閥的流量特性有 直線_、等百分比_ 、 _拋物線_和快開(kāi)_，流量特性的選擇主要是與廣義對(duì)象 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

8、下三個(gè)特點(diǎn)： （對(duì)于進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的克服能力 ）；（提高了工作頻率）；（具 有）。4. 控制對(duì)象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響是 ：干擾通道的時(shí)間常數(shù)愈 大，對(duì)被控變量的影響越小干擾通道容量滯后愈多,則調(diào)節(jié)質(zhì)量越差；干擾 通道的純滯后對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量 有影響，純滯后越大，質(zhì)量越差 。5 簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特征是 閉合回路 和 負(fù)反饋 。6. 常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件有 孔板 和。7. 熱電偶的熱電特性與熱電偶材料、兩節(jié)點(diǎn)溫度_ 有關(guān)，與熱電偶幾何尺寸無(wú)關(guān)。二、綜合題（分）1、（10分）畫(huà)出氣開(kāi)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(kāi)類型執(zhí)行器？舉例說(shuō)明。答：-v-A

9、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(kāi)類型, 當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，切斷燃料，保證安全。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(xiě)出 各自的表達(dá)式？它們各應(yīng)用在什么場(chǎng)所？答：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。P： Ay 二心1 fPI：妙二K（ + 匸 edi） TiPD:餌心（ +硝deI fdedtPID： =）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(wú)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、12分）下圖為電子電位差計(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。答:電子電位差計(jì)是使用電壓平衡原理工作。 在溫度檢測(cè)中熱電偶配套。下圖是其線路圖Rm o4、（ 10分）寫(xiě)出差壓式流量計(jì)的基本方程式；說(shuō)明公式中各個(gè)符號(hào)所代表 的含義。答：a流量系數(shù)；Q被測(cè)流體流量 體膨脹校正系數(shù)Fo節(jié)流件的開(kāi)口面積P被測(cè)流體的密度P節(jié)流件前后差壓、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=CH 10m h=1.2m p =35kg/

11、m3g 10m/s2答： P=R-P-=Hp g+hp g=3500H+4200 Pa差壓變送器：量程=35000 (Pa)測(cè)量范圍=420039200 (Pa) 遷移量=4200 (Pa)2、( 10分)某壓力儀表的測(cè)量范圍是1001100Pa,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？允許誤差是 多少？答： 1000Pa 0.5%土 5Pa 0.5%化工儀表與自動(dòng)化課程測(cè)試試題 三一、填空題(28分)1、 檢測(cè)儀表的基本組成有測(cè)量、傳動(dòng)放大和顯示三個(gè)部分。2、 在控制系統(tǒng)中，增加比例度，控制作用減少：增加積分時(shí)間;控制作用衛(wèi) 少:增加微分時(shí)間，控制作用增

12、加。3、按誤差出現(xiàn)的規(guī)律，可將誤差分為 系統(tǒng) 誤差、 偶然 誤差及 疏忽 誤 差。4、 描述對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)是放大系數(shù)、 時(shí)間常數(shù) 和滯后時(shí)間 。5、 某溫度表的精度為0.5級(jí)，其測(cè)量下限是50C ,上限是850E。貝吐匕表的 量程是 800;測(cè)量范圍是 50850;允許基本誤差是 0.5%:最大絕對(duì)誤差是 4。6、 熱電偶溫度計(jì)中常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有 冷端溫度保持0度法、冷端 溫度修正法、校正儀表零點(diǎn)法 、補(bǔ)償電橋法 、補(bǔ)償熱電偶法 五種。7、 自動(dòng)平衡電橋配熱電阻測(cè)溫時(shí)，采用三線制 連接，其連接導(dǎo)線的電阻規(guī)定為 2x2.5。二、綜合題（62分）1、（ 15分）比較電子電位差計(jì)與電子平

13、衡電橋在測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)上有哪些異 同點(diǎn)。答：原理的相同點(diǎn)：都是利用滑動(dòng)觸點(diǎn)位置的變化來(lái)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)：申子電代壟計(jì)電子平衡電橋儀表屮衡時(shí)不平衡測(cè)盅兀件皆餛冷端溫度補(bǔ)償熱電偶用補(bǔ)償尋線接在如也翌上熱電阻用三線制接在橋電源直流宜流或吃流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？答：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。 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)哪康模仨毰c其它方

14、法配合 起來(lái)使用。 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）畫(huà)出串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖；分別說(shuō)出副回路及主回路所起到的作 用。答：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）工藝要求利用回流量來(lái)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。 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） 在圖上畫(huà)出控制流程圖并確定執(zhí)行器類型；（5分） 選擇控制器的作

15、用方向；（3分） 畫(huà)出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖；（4分） 簡(jiǎn)單說(shuō)明該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)程（可設(shè)溫度t升高，分析控制動(dòng)作過(guò)程）。（4分）答： 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。 控制器為反作用方向。 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方框圖見(jiàn)下圖 該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)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(kāi)閥開(kāi)大，回流量加大，塔頂溫度 下降，回復(fù)給定。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）32已知：H=CH 10m p =35kg/m ; g 10m/s

16、。答： P=R-P-=Hp g=3500H Pa差壓變送器量程：35000 （Pa）測(cè)量范圍：035000 （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 比例度、 積分時(shí)間 及 微分時(shí)間。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 丄回路和_副 回路；有兩個(gè)被調(diào) 參數(shù)，分別稱為主參數(shù)和副參數(shù)；有一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)。3、 彈簧管壓力表是利用產(chǎn)生位移與被測(cè)壓力相平衡來(lái)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： _電磁流量計(jì)、 渦流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì) （說(shuō)出三種即可）。5、差壓式流量計(jì)是利用節(jié)流原理進(jìn)行測(cè)量流量的 6電容式液位傳感器測(cè)量

17、液位時(shí)，如測(cè)量高粘度導(dǎo)電介質(zhì)則測(cè)量精度受 虛擬 液位的影響。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) 增加。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) 減少8、電容式差壓變送器的測(cè)量部分是先將差壓 轉(zhuǎn)變成 位移，然后再變成電容變化量作為轉(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？ 答：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。均勻

18、控制的實(shí)現(xiàn)可以從以下 2方面來(lái)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，且比例度（和積分時(shí)間）都較 大。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 想流量特性有哪幾種形式？答：控制閥的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮：閥口徑的選擇、氣開(kāi)氣關(guān)形式的選擇和流量特性 選擇。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(kāi)特性 4）拋物線特性3、（ 10分）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見(jiàn)下圖），請(qǐng)根據(jù)已知參數(shù)，畫(huà)出P、PI的輸出響應(yīng)曲線已知：比例度S =200%已知：比例度S =100%積分時(shí)間Ti=2分fr-111i；_laL1J匚狛J11

19、1Aiai113J5573玄1一111Aa1r3-43：答: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） C 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(guò)高，否則易裂解，試確定控制閥的氣開(kāi)、氣（4）畫(huà)出控制流程圖與方框圖蒸汽原料IT答:被控變量為列管式蒸汽加熱器物料岀口溫度，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。 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。 控制閥選用的氣開(kāi)式 控制流程圖與方框圖如圖5、（10分）某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為

20、 4002oC,考慮安全因素，調(diào)節(jié) 過(guò)程中溫度偏離給定值不得超過(guò) 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(guò)渡過(guò)程曲線如圖所示。問(wèn)該過(guò)程的最大偏差、余差、衰減比、過(guò) 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。答：由反應(yīng)曲線可知：最大偏差 A=45-40=5 C余差C=41-40=C衰減比過(guò)渡時(shí)間：Ts=23min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：輸入到 顯示儀表的總電勢(shì)為多少？由于第二段補(bǔ)償導(dǎo)線接反引入的誤差是多少？答:E仁ES(800,50)-E s(50,0)

21、=(7.345-0.299)-0.299=6.747 (mV) E2=Ecd(800,0)-6.747= 7.345-6.747 =0.598(mV)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)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程有 發(fā)散震蕩_、等幅震蕩 _、非震蕩衰減_和衰減震蕩等基本形式。2、自動(dòng)控制系統(tǒng)按按設(shè)定值的不同形式可分為 定值控制系統(tǒng)一、隨動(dòng)控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)_等控制系統(tǒng)。3、對(duì)象的數(shù)學(xué)模型就是_利用數(shù)學(xué)的表達(dá)式來(lái)描述對(duì)象的特點(diǎn) 。4、 液位變送器測(cè)量進(jìn)行零點(diǎn)遷移時(shí)只改變 測(cè)量范圍，不改變量程5、在常用的熱電偶溫度計(jì)中，精度較高的是 _S_熱電偶，線性最好的是

22、_K亠 _熱電偶，靈敏度較高的是 _E_熱電偶。6 .常用的熱電阻材料是 同、鉑，分度號(hào)是_Cu50、Cu100_、Pt50、Pt100 _線性好的是銅_熱電阻，它適于測(cè)量_低溫度。7描述對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)是 放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)、滯后時(shí)間_，如果時(shí)間常 數(shù)越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度 越慢，系統(tǒng)的穩(wěn)定性 越好。8 差壓式流量計(jì)由 節(jié)流件 、 導(dǎo)壓管 和 顯示儀器 組成。常用的標(biāo)準(zhǔn)取壓方式有角接取壓 和法蘭取壓。9 指出你所知道的幾種復(fù)雜控制系統(tǒng) 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、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？

23、畫(huà)出執(zhí)行器類型的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。答：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(lái) 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(lái)得到執(zhí)行器的氣開(kāi)氣關(guān)類型，對(duì)于小口徑的執(zhí)行器，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(lái)得到執(zhí)行器的氣開(kāi)氣關(guān)類型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)。答：相同點(diǎn)：兩者都是利用節(jié)流原理來(lái)測(cè)量流量。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）控制器輸入偏差是階躍信號(hào)（見(jiàn)下圖），請(qǐng)根據(jù)已

24、知參數(shù), 畫(huà)出P、PI的輸出響應(yīng)曲線。111ftE詒岀1-JJU彳4J5i111LiLL口知土 比例仗程=101%3幟閏附冋n=i分2231II-1134T 一 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？ 如果冷卻劑壓力為主要干擾，選擇控制方案，在下圖中畫(huà)出控制流程圖； 選擇執(zhí)行器的氣開(kāi)、氣關(guān)類型； 畫(huà)出控制系統(tǒng)的方框圖； 簡(jiǎn)單說(shuō)明該系統(tǒng)克服干擾的過(guò)程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過(guò)程）答： 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。 控制流程圖見(jiàn)下圖1。 執(zhí)行器應(yīng)選擇氣關(guān)類型。 控制系統(tǒng)方框圖見(jiàn)下圖2。 該系統(tǒng)克

25、服干擾的過(guò)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(kāi)大，冷卻劑流量增加，釜內(nèi)溫度下降，維持給定。圖2三、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；C / D / -S型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線；2 U 廠答: E=Ecc（300,25） =（2.323-0.142） =2.181 （mV）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300C。化工儀表及自動(dòng)化試題選擇題（每題2分，共50分）1. 生產(chǎn)過(guò)程中所保持定值的工藝變量稱為A、操作變量

26、B、被控變量 C、設(shè)定值 D、對(duì)象2. 熱電偶的測(cè)溫原理是A、電阻隨溫變化B、熱電效應(yīng) C、霍爾效應(yīng)D、節(jié)流原理3. 氣動(dòng)差壓變送器的工作原理是A、熱電效應(yīng)B、電阻隨溫度變化 C、電壓平衡d、力矩平衡原理4. 利用差壓變送器測(cè)液位時(shí)，若正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間裝有隔離罐并充以 隔離液，這時(shí)需時(shí)變送器進(jìn)行的遷移是A、正遷移 B、負(fù)遷移 C、無(wú)遷移 D、零點(diǎn)遷移5. 在單元組合儀表中常用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)為A、010mV 或 420mV B、010mV 或 020mVC、010mA 或 420mA D、010mA 或 020mA6 彈簧壓力表中游絲的作用是：（）A 提高儀表的精度B 改變儀表的量程C.克

27、服儀表變差D 提高儀表靈敏度7 自動(dòng)電位差計(jì)所配測(cè)溫元件為（）A 熱電偶B 熱電阻 C 彈簧 D 膜片8 節(jié)流式流量計(jì)工作原理為（）A 把輸入微小位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣壓信號(hào)輸出B .電阻隨溫度變化C.電壓平衡D .流體流經(jīng)節(jié)流裝置所產(chǎn)生的靜壓差與流量之間的關(guān)系9. 自動(dòng)控制系統(tǒng)中，感受被控變量并轉(zhuǎn)換為測(cè)量值的部分為（）A .檢測(cè)元件及變送器B .調(diào)節(jié)器C.對(duì)象 D .執(zhí)行器10. 標(biāo)注在化工儀表面板上的符號(hào)1.5是指該儀表的（）A變差為1.5級(jí)|B精度為1.5級(jí)C.基本誤差為1.5級(jí)D .附加誤差為1.5級(jí)11. 某一溫度計(jì)，其測(cè)量范圍為 0-400 C,經(jīng)校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其最大絕對(duì)誤差為 5, 則C該

28、表的精度等級(jí)是（）0A .0.5 B .0.8 C .1.0D.1.512. 節(jié)流式流量計(jì)測(cè)量的是流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的（）A.速度變化B .面積變化 C .動(dòng)壓能變化 D .靜壓差13. 自動(dòng)控制系統(tǒng)，理想過(guò)渡過(guò)程的衰減比n:1是（）A. 24: 1 B o 4-10 : 1 C o 2: 1 D 。12: 114. 過(guò)渡過(guò)程中被控變量最大指示值與設(shè)定值之差的指標(biāo)是：（）A.余差B o衰減比C o過(guò)渡時(shí)間D o最大偏差15. 熱電阻適用的測(cè)溫范圍是（）A. 500 C以上中高溫B.500 C以下中低溫C. 300 C以下中高溫D.300 C以下中低溫16. 氣動(dòng)差壓變送器將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為

29、標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)的原理是（）A.電壓平衡B .力矩平衡C .節(jié)流原理D .電橋平衡17. 壓力表測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)該選在被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)的（）A.直管處 B.接近閥門(mén)處 C.任意處 D.拐彎處18. 熱電偶冷端溫度補(bǔ)償解決的問(wèn)題是（）A.冷端溫度為零B.冷端溫度為正C.冷端溫度不為零D.冷端溫度為負(fù)19. 補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性在（）范圍內(nèi)同熱電偶本身幾乎完全一樣。A. 0-200 C B.0-250 C C.0-100 C D.20-100 C20. 一臺(tái)電子自動(dòng)電位差壓計(jì)精確度等級(jí)為0.5級(jí)，測(cè)量范圍為0-500 C,經(jīng) 校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)最大絕對(duì)誤差為4 C,問(wèn)該表應(yīng)定為幾級(jí)：A. 0.5 級(jí) B. 0.8 級(jí) C.

30、1.0 級(jí) D.1.5 級(jí)21. 動(dòng)圈表與熱電偶配套使用時(shí)，表外接線電阻為（）A.15 Q B. 10Q C. 5 Q D. 2.5 Q22. 熱電偶在配用動(dòng)圈式顯示儀表測(cè)量溫度時(shí)，參比端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ú捎茫海?）A.冰浴法B.查表法C.補(bǔ)償電橋法D.校正儀表零點(diǎn)法23. 熱電偶的測(cè)溫原理是基于：A.熱電偶的變形法B. 熱電偶的熱電效應(yīng)C.熱電偶的熱電阻特性D.以上都不是24. 某工藝測(cè)量溫度，要求測(cè)量范圍在0-300 C,最大絕對(duì)誤差不能大于 6C， 則儀表應(yīng)選用的精度等級(jí)為：（）A. 2.0 級(jí) B.1.5 級(jí) C.2.5 級(jí) D.4.0 級(jí)25. 單位時(shí)間內(nèi)流體在某一截面上流過(guò)的體積是：（）A.質(zhì)量流量 B.體積流量 C.流速D.質(zhì)量流速二填空題（每空1分）1、 一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)至少必須具有檢測(cè)元件及變送器、調(diào)節(jié)器、一執(zhí)行器和對(duì)象四個(gè)部分。2、差壓變送器有數(shù)種，它們的主要區(qū)另在于膜盒（或膜片）的尺寸不同，一一變送器的膜盒最小，變送器的膜盒最大。3、