自動(dòng)化儀表復(fù)習(xí)資料

生產(chǎn)自動(dòng)化：就是在流程型、連續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程中，采用自動(dòng)化儀表及裝置，來(lái)檢測(cè)、控制生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)，以代替操作人員的直接操作。自動(dòng)化儀表分類(lèi)：按儀表使用能源分類(lèi)：電動(dòng)儀表，氣動(dòng)儀表和自力式儀表按測(cè)量參數(shù)分類(lèi)：化工測(cè)量?jī)x表、電工測(cè)量?jī)x表和成分分析儀表按儀表在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用分類(lèi)：變送器、控制器、執(zhí)行器和顯示記錄儀等按儀表的組合方式分類(lèi)：基地式儀表和單元組合儀表變送器：不僅能完成參數(shù)的檢測(cè)與信號(hào)的轉(zhuǎn)換及傳送。傳感器：參數(shù)的檢測(cè)與信號(hào)轉(zhuǎn)換。QDZ氣動(dòng)單元組合儀表DDZ電動(dòng)單元組合儀表誤差：某一被測(cè)量的測(cè)量值與客觀真實(shí)值之差。絕對(duì)誤差ea：測(cè)量值X與“真實(shí)值”Xt的代數(shù)差。ea=X-Xt相對(duì)誤差Er：測(cè)量的絕對(duì)誤差“真實(shí)值”之比。測(cè)量誤差按其產(chǎn)生的不同原因可分為系統(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差和疏忽誤差。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因：1.儀表本身性能不高2.測(cè)量方法有缺陷3.測(cè)量時(shí)外界條件變化等。隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差是在相同測(cè)量條件下，對(duì)參數(shù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果的誤差大小與符號(hào)均不固定，且無(wú)一定規(guī)律的誤差。疏忽誤差：測(cè)量結(jié)果顯著偏離被測(cè)值得誤差，沒(méi)有任何規(guī)律可循。測(cè)量?jī)x表的品質(zhì)指標(biāo)：精度、靈敏度及分辨率、變差、動(dòng)態(tài)特性引用誤差：測(cè)量值的絕對(duì)誤差與測(cè)量?jī)x表的量程之比的百分?jǐn)?shù)。精確度：反映正常使用條件下，描述儀表測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。emax允許最大絕對(duì)誤差Sp測(cè)量?jī)x表的量程我國(guó)規(guī)定生產(chǎn)的儀表精度等級(jí)有：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、（0.35）、（0.4）、0.5、1.0、1.5、2.5（括號(hào)內(nèi)等級(jí)必要時(shí)采用）。（注意：精度等級(jí)越小表征該儀表的精確度越高）精度等級(jí)的選?。焊鶕?jù)儀表校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定儀表精度等級(jí)和根據(jù)工藝要求來(lái)選擇儀表精度等級(jí)，要求是不同的。根據(jù)儀表校驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定儀表精度等級(jí)時(shí)，儀表的精度等級(jí)值應(yīng)選不小于由校驗(yàn)結(jié)果所計(jì)算的精度值；根據(jù)工藝要求來(lái)選擇儀表精度等級(jí)時(shí)，儀表的精度等級(jí)值應(yīng)選不大于工藝要求所計(jì)算的精度值。習(xí)題與思考題測(cè)量?jī)x表有哪些品質(zhì)指標(biāo)？各反映儀表的什么性能？答：（1）精度：引用誤差、精確度、精度等級(jí)。引用誤差——表示測(cè)量?jī)x表的可信程度。精確度（精度）——描述儀表測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。精度等級(jí)——反映儀表的準(zhǔn)確度和精密度，是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。（2）靈敏度及分辨率靈敏度——反映儀表示值變化相對(duì)于被測(cè)量變化的靈敏程度。分辨率——儀表可能檢測(cè)到的被測(cè)信號(hào)最小變化的能力。（3）變差——反映儀表的穩(wěn)定性。（4）動(dòng)態(tài)特性——反映儀表對(duì)測(cè)量值的速度敏感性能。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）、工程大氣壓(at)、巴(bar)彈性元件種類(lèi)：彈簧式彈性元件、薄膜式彈性元件、波紋管式彈性元件彈簧管壓力表測(cè)量原理：通入被測(cè)壓力后，由于橢圓形截面在壓力的作用下，將趨向圓形，彎成圓弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺直的擴(kuò)張變形，從而使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移。輸入壓力越大，產(chǎn)生的變形也越大。由于輸入壓力與彈簧管自由端的位移成正比，所以只要測(cè)得位移量，就能反映壓力的大小。應(yīng)變式壓力傳感器：是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的“應(yīng)變效應(yīng)”來(lái)測(cè)量壓力，即通過(guò)應(yīng)變片將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，通過(guò)橋式測(cè)量電路，獲得相應(yīng)的毫伏級(jí)電壓信號(hào)作為輸出。配上相應(yīng)的顯示儀表就可顯示出被測(cè)介質(zhì)的壓力。適用于測(cè)量快速變化的壓力和高壓力。應(yīng)變片的種類(lèi)：箔式應(yīng)變片、絲式應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片箔式應(yīng)變片：粘合性能好、靈敏度高、散熱能力較強(qiáng)、成本低廉、應(yīng)用廣泛絲式應(yīng)變片：性能穩(wěn)定，能滿(mǎn)足高溫、強(qiáng)磁場(chǎng)、核輻射等特殊條件半導(dǎo)體應(yīng)變片：靈敏系數(shù)大、頻率響應(yīng)快、機(jī)械滯后小、阻值范圍寬，易做成小型或超小型，但熱穩(wěn)定性能較差、測(cè)量誤差較大應(yīng)變效應(yīng)：當(dāng)電阻體受外力作用時(shí)，電阻體的長(zhǎng)度、截面積或電阻率會(huì)發(fā)生變化，即其阻值也會(huì)發(fā)生變化。這種因尺寸變化引起阻值變化稱(chēng)為應(yīng)變效應(yīng)。電容式差壓變送器：用彈性膜片作為敏感元件，利用彈性膜片在壓力作用下的變形，改變膜片與電容固定電極之間的距離，由此改變電容式變送器的電容量，然后進(jìn)行測(cè)量。輸出信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)4～20mA（DC）電流信號(hào)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、靈敏度高、過(guò)載能力大、壽命長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、精度高、可以測(cè)量壓力、差壓和微壓。原理：壓力計(jì)量程范圍的確定：為避免壓力計(jì)超壓而遭到破壞，壓力計(jì)的上限值應(yīng)高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值，并留有波動(dòng)余地；為保證測(cè)量值的準(zhǔn)確度，所測(cè)壓力不能接近于壓力計(jì)的下限。式中P’max是被測(cè)壓力的最大值P’min是被測(cè)壓力的最小值壓力計(jì)的測(cè)量范圍常用的有：：0~（1.0、1.6、2.5、4.0、6.0）×幾個(gè)系列差壓式流量計(jì)：也叫節(jié)流式流量計(jì)，是利用測(cè)量流體流經(jīng)節(jié)流裝置所產(chǎn)生的靜壓差來(lái)顯示流量大小的一種流量計(jì)，目前已成為工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的流量計(jì)。節(jié)流現(xiàn)象——液體通過(guò)節(jié)流裝置，在節(jié)流裝置的上下游之間產(chǎn)生壓差的現(xiàn)象節(jié)流原理：流動(dòng)流體的能量有兩種形式：靜壓能和動(dòng)能。流體由于有壓力而具有靜壓能，又由于有流動(dòng)速度而具有動(dòng)能。這兩種形式的能量在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置：標(biāo)準(zhǔn)孔板：對(duì)流體造成的壓力損失較大，只適用于潔凈流體介質(zhì)的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴：測(cè)量精度較孔板高，壓力損失略小于孔板。對(duì)帶有污垢的流體介質(zhì)測(cè)量較為適宜標(biāo)準(zhǔn)文丘里管：壓力損失較孔板和噴嘴小得多，可測(cè)量有懸浮固體顆粒的液體，適用于大流量氣體流量測(cè)量，但制造困難、價(jià)格昂貴，不適用于200mm以下管徑的流量測(cè)量，工業(yè)應(yīng)用較少。差壓式流量計(jì)的安裝要求①節(jié)流元件：垂直、同心、密封墊片夾緊、安裝方向不得裝反、保證要求長(zhǎng)度的直管段。②取壓位置：液（下）、氣（上）、蒸氣（中）。③引壓管路：按最短距離敷設(shè)、傾斜度（水平方向>1:10）、維修排污附件（切斷閥、凝液器等）、隔離罐、保溫伴熱。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的類(lèi)型：1.玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)2.金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)示值的修正液體流量的修正：如果被測(cè)液體的粘度與水的粘度相差不大(不超過(guò)0.03Pa?S）可近似認(rèn)為流量系數(shù)和測(cè)水時(shí)一樣。氣體流量的修正：測(cè)量氣體的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，制造廠是在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下用空氣標(biāo)定的。對(duì)于非空氣介質(zhì)在不同的工作狀態(tài)下測(cè)量時(shí)，可按下式進(jìn)行修正。容積式流量計(jì)：是利用標(biāo)準(zhǔn)容積累積法測(cè)量原理的一類(lèi)流量計(jì)。主要是用于流體累積流量，即總量的計(jì)量。直接計(jì)量流體體積，其測(cè)量與流體的密度無(wú)關(guān)，且不需進(jìn)行各種換算，故精度較高，常用作計(jì)量表用。（原油計(jì)量的首選儀表）。容積流量計(jì)的種類(lèi)：腰輪流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)液位計(jì)的幾種形式：直讀式液位計(jì)、浮力式液位計(jì)、靜壓式液位計(jì)、電氣式物位計(jì)、輻射式物位計(jì)、反射式物位計(jì)靜壓式液位計(jì)：是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理。零點(diǎn)遷移問(wèn)題：為了防止容器內(nèi)液體和氣體進(jìn)入變送器而造成管線堵塞或腐蝕，在變送器正負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間分別裝有隔離罐并充滿(mǎn)隔離液。當(dāng)無(wú)遷移當(dāng)正遷移當(dāng)負(fù)遷移熱電偶溫度計(jì)：是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表。熱電偶溫度計(jì)由三部分組成：熱電偶(感溫元件)；測(cè)量?jī)x表（毫伏計(jì)或電位差計(jì)）；連接熱電偶和測(cè)量?jī)x表的導(dǎo)線（補(bǔ)償導(dǎo)線及銅導(dǎo)線）。熱電效應(yīng)：兩種不同的金屬導(dǎo)體組成閉合回路，將它們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度T及To下，在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。熱電動(dòng)勢(shì)包括溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。溫差電勢(shì)：同一導(dǎo)體的兩端溫度不同，產(chǎn)生電勢(shì)。影響因素：只與導(dǎo)體材料和兩端溫度T、To有關(guān)，與導(dǎo)體長(zhǎng)度、截面大小、沿長(zhǎng)度上的溫度分布無(wú)關(guān)。接觸電勢(shì)：兩種電子密度不同的導(dǎo)體相互接觸所產(chǎn)生的電勢(shì)。影響因素：取決于導(dǎo)體材料、接觸點(diǎn)溫度，當(dāng)材料一定，只與接觸點(diǎn)溫度有關(guān)。熱電偶測(cè)量原理結(jié)論：下標(biāo)表示電勢(shì)方向：：A表示正極（電子密度大的）導(dǎo)體，B表示負(fù)極（電子密度小的）導(dǎo)體，T表示高溫端，To表示低溫端，如果次序改變，熱電勢(shì)符號(hào)也隨之改變2、3、熱電動(dòng)勢(shì)大小只與熱電極材料及兩端溫度有關(guān)，與熱偶絲的粗細(xì)和長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。熱電極材料確定以后，熱電動(dòng)勢(shì)的大小只與溫度有關(guān)。4、中間導(dǎo)體不影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)值。常用熱電偶種類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)熱電偶（8種）熱電偶的冷端補(bǔ)償：補(bǔ)償導(dǎo)線法：補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接，使熱電偶的冷端遠(yuǎn)離熱源，從而使冷端溫度穩(wěn)定。注意事項(xiàng)：（1）不同熱電偶所用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同，型號(hào)要匹配、極性不能接反；（2）補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶相連的兩個(gè)接點(diǎn)溫度相同；（3）僅起冷端延伸作用，未對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償；冷端溫度修正法：采用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶冷端溫度移到To處，但是To通常為環(huán)境溫度而不是0℃，此時(shí)需要測(cè)量冷端溫度，再根據(jù)如下關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算修正注意：用計(jì)算的方法來(lái)修正冷端溫度，是指冷端溫度內(nèi)恒定值時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。該方法只適用于實(shí)驗(yàn)室或臨時(shí)測(cè)溫，在連續(xù)測(cè)量中是不實(shí)用的。冷端恒溫法：冷端溫度恒溫法需要保持冷端溫度恒定。在實(shí)驗(yàn)室及精密測(cè)量中，是把冷端置于能保持恒溫的冰點(diǎn)槽中，冷端溫度為0℃補(bǔ)償電橋法：利用不平衡電橋產(chǎn)生相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)，以補(bǔ)償熱電偶由于冷端溫度變化而引起的熱電動(dòng)勢(shì)變化。熱電阻溫度計(jì)：是把溫度的變化通過(guò)測(cè)溫元件——熱電阻轉(zhuǎn)換為電阻值的變化來(lái)測(cè)量溫度。熱電阻的測(cè)量原理：利用材料的電阻隨溫度變化而變化的特性（電阻溫度效應(yīng)）來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。常用熱電阻8種，應(yīng)用最多的是鉑、銅兩種。鉑熱電阻：精度高，體積小，測(cè)溫范圍寬，穩(wěn)定性好，再現(xiàn)性好，但是價(jià)格較貴，在高溫下只適合在氧化氣氛中使用。銅熱電阻：熱阻值與溫度呈線性關(guān)系。在-50～+150℃范圍內(nèi)，具有很好的穩(wěn)定性。在一些測(cè)量精度要求不高且溫度較低的場(chǎng)合，多采用銅電阻。缺點(diǎn)是電阻率低，體積較大，熱響應(yīng)慢。另外，當(dāng)溫度超過(guò)150熱電阻溫度計(jì)與熱電偶溫度計(jì)的不同：熱電阻溫度計(jì)是把溫度的變化通過(guò)測(cè)溫元件——熱電阻轉(zhuǎn)換為電阻值的變化來(lái)測(cè)量溫度的；熱電偶溫度計(jì)則把溫度的變化通過(guò)測(cè)溫元件——熱電偶轉(zhuǎn)換為熱電勢(shì)的變化來(lái)測(cè)量溫度的。自動(dòng)電子平衡電橋與自動(dòng)電子電位差計(jì)的比較：相似之處：與這兩種儀表配套的測(cè)溫元件（熱電偶、熱電阻）在外形結(jié)構(gòu)上相似；儀表的外形及其組成：如放大器、可逆電機(jī)、同步電機(jī)及指示記錄部分相同。不同之處：1）輸入信號(hào)不同：電阻、電勢(shì)。2）作用原理不同：電子電位差計(jì)的測(cè)量橋路在測(cè)量時(shí)，它本身是處于不平衡狀態(tài)，即測(cè)量橋路有不平衡電壓輸出，它與被測(cè)電勢(shì)大小相同，極性相反，這樣才與被測(cè)電勢(shì)相補(bǔ)償，使儀表達(dá)到平衡狀態(tài)；電子平衡電橋，當(dāng)儀表達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)量橋路本身處于平衡狀態(tài)，即測(cè)量橋路無(wú)輸出。3）當(dāng)用熱電偶配電子電位差計(jì)測(cè)溫時(shí)，其測(cè)量橋路需要考慮熱電偶冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償問(wèn)題；而用熱電阻配電子平衡電橋時(shí)則不用考慮。4）測(cè)溫元件與測(cè)量橋路的連接方式不同。自動(dòng)電子電位差計(jì)的測(cè)溫元件熱電偶是連接在橋路輸出回路（即放大器的輸入回路）中，用補(bǔ)償導(dǎo)線采用兩線制接法，而自動(dòng)平衡電橋的測(cè)溫元件熱電阻是采用三線制接到線路中。電子電位差計(jì)的基本組成有哪些部分?試簡(jiǎn)述其工作原理。答：電子電位差計(jì)主要由測(cè)量橋路、放大器、可逆電機(jī)、指示機(jī)構(gòu)、記錄機(jī)構(gòu)、電源組成。原理：電子電位差計(jì)是根據(jù)電壓平衡原理工作的，即將被測(cè)熱電動(dòng)勢(shì)與已知電壓比較，當(dāng)兩者相等時(shí)，系統(tǒng)平衡，指針指示對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值。簡(jiǎn)述原油含水分析儀的種類(lèi)及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）電容式原油含水分析儀：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可動(dòng)元件少，維護(hù)方便，在線連續(xù)測(cè)量，精度較高；缺點(diǎn)是需要對(duì)不同油品進(jìn)行個(gè)別標(biāo)定。（2）蒸餾電容式低含水分析儀：具有測(cè)量精度高(可達(dá)0.1％)、穩(wěn)定性好、適用范圍廣（一般用于含水率10%以下的低含水原油的測(cè)量）等優(yōu)點(diǎn)，一般無(wú)需進(jìn)行個(gè)別校正。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，不便維護(hù)，不能測(cè)量高含水原油。并且其測(cè)量過(guò)程是間斷的，測(cè)量周期長(zhǎng)，測(cè)量結(jié)果不能連續(xù)顯示。煙氣分析的目的是什么?氧化鋯煙氣分析儀有幾種類(lèi)型?兩種探頭結(jié)構(gòu)上有何異同?答：通過(guò)連續(xù)測(cè)量煙氣中的含氧量，就可以了解爐膛中的燃燒質(zhì)量，從而控制進(jìn)風(fēng)量，保持最佳燃燒狀態(tài)，達(dá)到降低燃料消耗、減少環(huán)境污染的目的。氧化鋯煙氣分析儀有直插定溫式、直插補(bǔ)償式。兩種探頭結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)：都由陶瓷過(guò)濾器、氧化鋯管、內(nèi)外鉑電極、熱電偶、氧化鋁陶瓷管、內(nèi)外電極引線、接線盒等組成。兩種探頭結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)：直插補(bǔ)償式無(wú)加熱器。色譜分析儀中，色譜分離的實(shí)質(zhì)是什么?常用檢測(cè)器有哪些?答：色譜分析的基本原理是根據(jù)不同物質(zhì)在被稱(chēng)為“色譜柱”的元件中，具有不同的分配系數(shù)而進(jìn)行分離的。載氣在固定液上的吸附或溶解能力要比樣品組分弱得多，可以忽略不計(jì)，而試樣中各組分在固定液上的溶解能力各不相同。由于各組分流出色譜柱的先后次序不同，從而實(shí)現(xiàn)了各組分的分離。常用的檢測(cè)器有熱導(dǎo)式探測(cè)器、氫焰電離檢測(cè)器、電子捕獲及火焰光度檢測(cè)器等。簡(jiǎn)述催化燃燒氣敏元件的測(cè)量原理。可燃?xì)怏w報(bào)警儀的組成是什么?為什么要定期校驗(yàn)?答：可燃?xì)怏w在較高的溫度下，經(jīng)鈀金屬觸媒催化作用，與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生無(wú)焰燃燒而放熱。其放熱量與可燃?xì)怏w的濃度有關(guān)?？諝庵锌扇?xì)怏w濃度越大，所產(chǎn)生的燃燒熱越多、溫度越高，其內(nèi)鉑絲的電阻越大。橋路輸出電勢(shì)與可燃?xì)怏w的濃度成正比。組成：探測(cè)器和報(bào)警控制器。傳感器靈敏度會(huì)受到使用時(shí)間的影響，為了保證探測(cè)器的準(zhǔn)確性，定期對(duì)探測(cè)器進(jìn)行校驗(yàn)是十分必要的。自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖被控對(duì)象：被控制的那部分設(shè)備被控變量：需要保持恒定的工藝參數(shù)操縱變量：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的物料量干擾作用：引起被控變量變化的外界因素如圖所示為自力式貯槽水位控制系統(tǒng)，（1）指出系統(tǒng)中被控對(duì)象、被控變量、操縱變量是什么？（2）畫(huà)出該系統(tǒng)的方框圖。（3）試分析當(dāng)出水量突然增大時(shí)，該系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)水位控制的？答：（1）該系統(tǒng)中貯槽為被控對(duì)象；貯槽中水的液位為被控變量；進(jìn)水流量為操縱變量。（3）當(dāng)貯槽中的出水量突然增大，出水量大于進(jìn)水量，使水位下降，浮球隨之下移，通過(guò)杠桿裝置帶動(dòng)針型閥下移，增大了進(jìn)水量，使出水量與進(jìn)水量之差隨之減小水位下降變慢，直至進(jìn)水量與出水量又相等，水位停止下降，重新穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了水位控制。自動(dòng)控制系統(tǒng)的目的：希望將被控變量保持在一個(gè)不變的給定值上，這只有當(dāng)進(jìn)入被控對(duì)象的物料量（或能量）和流出對(duì)象的物料量（或能量）相等時(shí)才有可能。自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程（a）非振蕩單調(diào)過(guò)程（穩(wěn)定）：被控變量在給定值的某一側(cè)作緩慢變化，沒(méi)有來(lái)回波動(dòng)，最后穩(wěn)定在某一數(shù)值上。（b）衰減振蕩過(guò)程（穩(wěn)定）：被控變量上下波動(dòng)、但幅度逐漸減小，最后穩(wěn)定在某一數(shù)值上。（經(jīng)常采用）（c）等幅振蕩過(guò)程（不穩(wěn)定）：被控變量始終在某一幅值范圍內(nèi)上下波動(dòng)。用于一些控制質(zhì)量要求不高的情況（如位式控制）（d）發(fā)散振蕩過(guò)程（不穩(wěn)定）：被控變量上下波動(dòng)，幅度逐漸變大。（竭力避免）簡(jiǎn)答自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有何組成？各部分起何作用？答：自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由測(cè)量元件與變送器，自動(dòng)控制器，執(zhí)行器組成。作用：1測(cè)量元件與變送器：測(cè)量液體并將液位高低轉(zhuǎn)化為一種特定的統(tǒng)一的輸出信號(hào)。2自動(dòng)控制器：接受變送器送來(lái)的信號(hào)，與工藝學(xué)要保持的液位高低相比較得出偏差，并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果，然后此結(jié)果用特定的信號(hào)發(fā)送出去。3執(zhí)行器：通常指控制閥或開(kāi)關(guān)，與普通閥門(mén)或開(kāi)關(guān)一樣，只不過(guò)它有自動(dòng)地根據(jù)控制器送來(lái)的信號(hào)改變閥門(mén)上下開(kāi)啟度或動(dòng)力設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。何謂自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡形式？有幾種基本形式？答：自動(dòng)系統(tǒng)控制形式是指系統(tǒng)由一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)度到另一種平衡狀態(tài)的過(guò)程。過(guò)渡形式有：1、非同期衰減過(guò)程，2、衰減過(guò)程，3、等幅震蕩過(guò)程，4、發(fā)散震蕩過(guò)程。.自動(dòng)控制系統(tǒng)衰減振蕩過(guò)渡的品質(zhì)指標(biāo)有哪些？影響品質(zhì)指標(biāo)的因素有哪些？答：自動(dòng)控制系統(tǒng)衰減振蕩過(guò)渡的品質(zhì)指標(biāo)有：1.最大偏差或超凋量2.衰減比3.余差4.過(guò)度時(shí)間5.震蕩周期或頻率影響因素：對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)的好壞，在很大程度上決定于對(duì)象的性質(zhì)。自動(dòng)化裝置應(yīng)按對(duì)象性質(zhì)加以選擇和調(diào)整，兩者要很好地配合。自動(dòng)化裝置的選擇和調(diào)整不當(dāng)，也會(huì)直接影響控制質(zhì)量。此外，在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)化裝置的性能一旦發(fā)生變化，如閥門(mén)失靈、測(cè)量失真，也要影響控制質(zhì)量。總之，影響自動(dòng)控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)的因素是很多的，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中都應(yīng)給予充分注意。如換熱器溫度控制系統(tǒng)中，屬于對(duì)象性質(zhì)的主要因素有：換熱器的負(fù)荷大小，換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等，換熱器內(nèi)的換熱情況、散熱情況及結(jié)垢程度等。何為對(duì)象特性？反映對(duì)象特性的參數(shù)有哪些？各有何物理意義？對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)有何影響？對(duì)象特性：即用數(shù)學(xué)的方法來(lái)描述對(duì)象輸入量與輸出兩之間的關(guān)系。對(duì)象特征系數(shù)有放大系數(shù)k，時(shí)間常數(shù)T，滯后時(shí)間τ。k物理意義：是如有一定的輸入變化量ΔQ1，通過(guò)對(duì)象就被放大了k倍變?yōu)檩敵鲎兞喀。T物理意義：是當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量如保持初始速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需要的時(shí)間即T。τ物理意義：是因介質(zhì)的輸送或相關(guān)傳遞需要一段時(shí)間而引起的滯后。即在受到輸入作用后，被控變量不能立即迅速地變化而引起的被控變量響應(yīng)時(shí)間滯后。對(duì)控制系統(tǒng)的影響：a）k越大，表示對(duì)象輸入量一定時(shí)，對(duì)輸出量影響越大b）T越大，表示對(duì)象受干擾作用后被控量變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)定值所需時(shí)間越長(zhǎng)。C）系統(tǒng)受到干擾作用后，由于存在滯后，被控變量不能立即反映出來(lái)，就不能及時(shí)產(chǎn)生控制作用，整個(gè)系統(tǒng)的控制質(zhì)量就會(huì)受到嚴(yán)重影響。分析說(shuō)明放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T與滯后時(shí)間τ屬于對(duì)象的何種特性？為什么？放大系數(shù)k屬對(duì)象的靜態(tài)特征，其他兩個(gè)是對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征。K是對(duì)象的放大系數(shù)。表示對(duì)象受到輸入作用后，重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的性能，是不隨時(shí)間而變的。故是對(duì)象的靜態(tài)特征。T是對(duì)象受到干擾作用后，被控變量變化到達(dá)新的穩(wěn)定值所需的時(shí)間。表示在輸入作用下，被控變量完成其變化過(guò)程所需要的時(shí)間，是隨時(shí)間而變的。故是對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征。Τ表示在受到輸入作用后，被控變量不能立即迅速地變化而引起的被控變量響應(yīng)滯后時(shí)間。即因介質(zhì)的輸送或相關(guān)傳遞需要一段時(shí)間而引起的被控變量響應(yīng)滯后。是隨時(shí)間而變的。故是對(duì)象的動(dòng)態(tài)特征。對(duì)象的純滯后與容量滯后各是何原因造成的？對(duì)控制過(guò)程有何影響？答：純滯后是由于介質(zhì)的輸送需要一段時(shí)間而引起的；容量滯后由于物料或能量的傳遞需要通過(guò)一定的阻力而引起的。影響：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，滯后的存在不利于控制。即系統(tǒng)受到干擾作用后，存在滯后，被控變量不能立即反映出來(lái)，就不能及時(shí)產(chǎn)生控制作用，整個(gè)系統(tǒng)的控制質(zhì)量就會(huì)受到嚴(yán)重的影響。一般在設(shè)計(jì)和安裝控制系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)當(dāng)盡量把滯后時(shí)間減到最小。例如在選擇控制閥與檢測(cè)點(diǎn)的安裝位置時(shí)，應(yīng)選取靠近控制對(duì)象的有利位置。從工藝角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)通過(guò)工藝改進(jìn)，盡量減少或縮短那些不必要的管線及阻力，以利于減少滯后時(shí)間。流量計(jì)按測(cè)量途徑如何分類(lèi)：1)速度式流量計(jì)：通過(guò)測(cè)量過(guò)流速度，用過(guò)流面積換算成流量。2)容積式流量計(jì)：采用固定溶劑空間逐次衡量過(guò)流容積。3)質(zhì)量流量計(jì)：計(jì)量可壓縮流體的質(zhì)量通過(guò)量。簡(jiǎn)述差壓式流量計(jì)的基本原理？由流體力學(xué)知識(shí)可知，流體通過(guò)孔板節(jié)流裝置后，會(huì)產(chǎn)生一定的壓降。根據(jù)流速和壓降的關(guān)系可以推導(dǎo)出右示方程：通過(guò)測(cè)量孔板前后壓差即可計(jì)算出流速和流量。對(duì)儲(chǔ)運(yùn)圓管流動(dòng)，當(dāng)充滿(mǎn)圓管的流體流經(jīng)在管道內(nèi)部安裝的節(jié)流裝置時(shí)，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，使流速增大，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力差．該壓力差通過(guò)差壓計(jì)