化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理

化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理化工儀表及自動(dòng)化試卷分值分布：一、單選題（2分x10=20分）二、填空題（2分X5=10分）三、簡(jiǎn)答題（5分x5=25分）四、計(jì)算題（10分x3=30分）五、綜合分析題（15分X1=15分）CH11.自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要組成環(huán)節(jié)？各組成環(huán)節(jié)的作用？控制系統(tǒng)的4個(gè)基本環(huán)節(jié)：被控對(duì)象、檢測(cè)儀表（測(cè)量變送環(huán)節(jié)）、控制器、執(zhí)行器被控對(duì)象：需要實(shí)現(xiàn)控制的設(shè)備、機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程稱(chēng)為被控對(duì)象，簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)象檢測(cè)儀表（測(cè)量變送環(huán)節(jié)）：感受被控變量的變化并將它轉(zhuǎn)換成一種特定的、統(tǒng)一的輸出信號(hào)（如氣壓信號(hào)或電壓、電流信號(hào)等）?？刂破鳎簩z測(cè)元件及變送器送來(lái)的測(cè)量信號(hào)與工藝上需要保持的設(shè)定值相比較得出偏差，根據(jù)偏差的大小及變化趨勢(shì)，按預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果用特定信號(hào)（氣壓或電流信號(hào)）發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行器：能自動(dòng)地根據(jù)控制器送來(lái)的信號(hào)值相應(yīng)地改變注入（或流出）被控變量的物料量或能量，克服擾動(dòng)的影響，最終實(shí)現(xiàn)控制要求。2.畫(huà)系統(tǒng)的方框圖給定值求。2.畫(huà)系統(tǒng)的方框圖給定值x.自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)（1）按被調(diào)參數(shù)分類(lèi)：流量調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)、物位調(diào)節(jié)等；（2）按調(diào)節(jié)規(guī)律分類(lèi)：比例調(diào)節(jié)、比例微分調(diào)節(jié)、比例積分調(diào)節(jié)、比例微分積分調(diào)節(jié)；（3）按被調(diào)參數(shù)的變化規(guī)律分類(lèi):定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)（給定值為常數(shù)）、隨動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（給定值為變數(shù)，要求跟隨變化）和程序控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)（按預(yù)定時(shí)間順序控制參數(shù)）（4）按信號(hào)種類(lèi)分類(lèi)：氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng).自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程形式過(guò)渡過(guò)程：受到干擾作用后系統(tǒng)失穩(wěn)，在控制系統(tǒng)的作用下，被控變量回復(fù)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程。階躍干擾作用下幾種典型的過(guò)渡過(guò)程：非周期（振蕩）衰減過(guò)程（非周期（振蕩）衰減過(guò)程（允許）衰減振蕩過(guò)程（允許）單調(diào)發(fā)散（非振蕩）過(guò)程（不允許）1/1180過(guò)渡時(shí)間tp：80過(guò)渡時(shí)間tp：化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理等幅振蕩過(guò)程(一般是不允許的，除開(kāi)關(guān)量控制回路) 發(fā)散振蕩過(guò)程(不允許).由階躍擾動(dòng)作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線確定系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)和討論一個(gè)控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣，其標(biāo)準(zhǔn)有二大類(lèi)：以系統(tǒng)受到階躍輸入作用后的響應(yīng)曲線的形式給出和以誤差性能指標(biāo)的形式給出。以系統(tǒng)受到階躍輸入作用后的響應(yīng)曲線的形式給出。主要包括：最大偏差超調(diào)量)、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間、振蕩周期(振蕩頻率)等。以誤差性能指標(biāo)的形式給出，一般指偏差對(duì)某個(gè)函數(shù)的積分。主要包括：平方誤差積分指標(biāo)e2(t)dt、時(shí)間乘平方誤差積分指標(biāo)J=\8te2(t)dt、絕對(duì)誤差積分指標(biāo)2 0Ie(t)1dt、時(shí)間乘絕對(duì)誤差積分指標(biāo)J=\811e(t)1dt。優(yōu)化控制的策略：Jfmin4 0最大偏差ema^控量偏離給定值的最大數(shù)值)：emax=B十0衰減比n(前后相鄰兩個(gè)峰值的比)：n=B/B'余差e(8)(穩(wěn)態(tài)值與給定值的偏差)：e(8)=C=>(8)2/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理超調(diào)量。：。=B/C*100%衰減比n：n=B/B'余差e（8）：e（s）過(guò)渡時(shí)間tp：tp=13振蕩周期（其倒數(shù)為振蕩頻率）：12-11自動(dòng)控制系統(tǒng)希望的結(jié)果：1）、最大偏差（超調(diào)量）：越小越好2）、衰減比：為了保持有足夠的穩(wěn)定程度，衰減比一般取為4：1至10：1；這種過(guò)渡過(guò)程不是最優(yōu)的結(jié)果，但操作人員容易掌握，一般也是操作人員所希望的過(guò)程。3）、不振蕩：不便于操作人員掌握。4）、余差：越小越好5）、過(guò)渡時(shí)間：越小越好6）、振蕩周期：短好CH2.建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型有哪些方法？機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)建模（對(duì)象的實(shí)驗(yàn)測(cè)取方法：階躍反應(yīng)曲線法和矩形脈沖法）機(jī)理建模：通過(guò)對(duì)對(duì)象內(nèi)部無(wú)能運(yùn)動(dòng)機(jī)理的分析。根據(jù)對(duì)象中物理或化學(xué)變化的規(guī)律如物料、能量平衡、傳熱傳質(zhì)等基本方程，在忽略一些次要因素或做出一些近似處理后推導(dǎo)出的對(duì)象特性方程，建立的數(shù)學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)建模（實(shí)驗(yàn)測(cè)取法）：在所要研究的對(duì)象上，人為施加一個(gè)輸入作用，然后用儀表記錄表征對(duì)象特性的物理量（輸出）隨時(shí)間變化的規(guī)律，得到一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或曲線，后對(duì)這些A數(shù)據(jù)或曲線進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，求取對(duì)象的特性參數(shù)，進(jìn)而得到對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。階躍反應(yīng)曲線是當(dāng)對(duì)象處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在對(duì)象的輸入端施加一個(gè)幅值已知的階躍擾動(dòng)，然后測(cè)量和記錄輸出變量的數(shù)值，得到輸出量y隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線。是一種簡(jiǎn)易但精度不高的對(duì)象特性測(cè)定方法。矩形脈沖法是當(dāng)對(duì)象處于穩(wěn)定工況下，在時(shí)間t0突然加一階躍干擾，幅值為A，到t1時(shí)突然除去干擾，這時(shí)測(cè)得的輸出量y隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線。實(shí)驗(yàn)精度較高且對(duì)正常工藝生產(chǎn)影響較小?；旌辖＃簩C(jī)理建模與實(shí)驗(yàn)建模結(jié)合起來(lái)，稱(chēng)為混合建模.描述對(duì)象特性的參數(shù)有哪些？各有何物理意義？ ?對(duì)象模型有三個(gè)基本參數(shù)：放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T、滯后時(shí)間t "△放大系數(shù)K在數(shù)值上等于對(duì)象處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)輸出的變化量與變化心，|廣義對(duì)象|量之比，即K二輸出的變化量/輸入的變化量。時(shí)間常數(shù)T是指當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間。或當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需要的時(shí)間，反映響應(yīng)變化快慢或響應(yīng)滯后的重要的動(dòng)態(tài)參數(shù)。滯后時(shí)間t是純滯后時(shí)間t0和容量滯后tc的總和，反映對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的重要參數(shù)3/11

化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理控制通道放大系數(shù)K；出/陵越大n控制變量Au對(duì)被控變量Ay的影響越靈敏n控制能力強(qiáng)；干擾通道放大系數(shù)K力強(qiáng)；干擾通道放大系數(shù)Kf="A/'n越大n干擾Af對(duì)被控變量Ay的影響越靈敏。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)合理選擇KO使之大些，抗干擾能力強(qiáng)，太大會(huì)引起系統(tǒng)振蕩?？刂仆ǖ繲O大n響應(yīng)慢、控制不及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間tp長(zhǎng)；控制通道TO小n響應(yīng)快、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間tp短；控制通道TO太小n響應(yīng)過(guò)快、容易引起振蕩、降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。干擾通道的時(shí)間常數(shù)Tf對(duì)被控變量輸出的影響也是相類(lèi)似的。一般情況希望TO小些，但不能太小，Tf大些。滯后時(shí)間T：滯后分為傳遞滯后（純滯后）和容量滯后?？刂仆ǖ兰儨驣對(duì)控制肯定不利，純滯后增大n控制質(zhì)量惡化；干擾通道的純滯后對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)影響不大，因?yàn)楦蓴_本身是不確定的，可以在任何時(shí)間出現(xiàn)。.由階躍反應(yīng)曲線標(biāo)出純滯后時(shí)間、容量滯后時(shí)間、滯后時(shí)間、對(duì)象時(shí)間常數(shù)及計(jì)算系統(tǒng)放大系數(shù)。（a）在S型響應(yīng)曲線上選擇拐點(diǎn)A（二階導(dǎo)數(shù)+n—或一n+）；（b）曲線在拐點(diǎn)A作切線，交y（0）于D點(diǎn)，交y（s）于C點(diǎn)；（c）OD為純滯后時(shí)間T,T=T1+工2,而7是系統(tǒng)真正純滯后，是馬容量滯后引起的等效滯后；（d）DC為時(shí)間常數(shù)T；七）增益K=Ay/Au。CH3.有關(guān)儀表精度，誤差的概念（基本誤差的最大允許值及計(jì)算）儀表的基本誤差是指在規(guī)定條件下儀表的誤差。附加誤差是儀表在非規(guī)定的參比工作條件下使用時(shí)另外產(chǎn)生的誤差。測(cè)量誤差——儀表測(cè)得的測(cè)量值Xj與被測(cè)真值x,之差A(yù)=xi-%,將絕對(duì)誤差中的最大值，即把最大絕對(duì)誤差折合成測(cè)量范圍的百分?jǐn)?shù)表示，稱(chēng)為最大相對(duì)百八、口*,最大絕對(duì)誤差—A分誤差：5= —— max-X100%量桂 %max-%min儀表的精度等級(jí)（精確度等級(jí)）是指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對(duì)百分誤差。儀表的精確度等級(jí):指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對(duì)百分誤差（把儀表允許的最大相對(duì)百分誤差去掉“土”號(hào)和“％”號(hào)，便可用來(lái)確定其精度等級(jí)）目前，按照國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定所劃分的儀表精度等級(jí)有：0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4,0等。所謂的0.5級(jí)儀表，表示該儀表允許的最大相對(duì)百分誤差為±0.5%。精度等級(jí)數(shù)值小于等于0.05的儀表通常用來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)表工藝要求的允許誤差三儀表的允許誤差三校驗(yàn)所得到的相對(duì)百分誤差.儀表性能指標(biāo)的定義儀表性能指標(biāo)有精確度（精度）、變差、靈敏度、分辨力、線性度和反應(yīng)時(shí)間4/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理.什么叫霍樂(lè)效應(yīng)？置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)霍爾效應(yīng)。.什么叫壓電效應(yīng)？當(dāng)某些材料受壓發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，在兩個(gè)相對(duì)的面上會(huì)產(chǎn)生異號(hào)電荷。這種在沒(méi)有外電場(chǎng)存在，由于形變引起的電現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。.標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流件有哪些？標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板（適用于大流量的測(cè)量）、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管。.差壓式流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的原理及區(qū)別差壓式流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是保持恒定壓降，利用節(jié)流面積的變化來(lái)測(cè)量流量的大小區(qū)別：差壓式流量計(jì)是節(jié)流面積不變，變壓差來(lái)測(cè)量流量，而轉(zhuǎn)子流量計(jì)是恒壓降，變節(jié)流面積來(lái)測(cè)量流量.電磁流量計(jì)的工作原理電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律工作的，它是將流體的流速（因非導(dǎo)磁材料管道直徑不變）轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電勢(shì)的大小來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。.什么是液位測(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)題在使用差壓變送器測(cè)量液位時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，其壓差^p與液位高度H之間的關(guān)系：^p二Hpg這就屬于一般的“無(wú)遷移”情況。當(dāng)H=0時(shí)，作用在正、負(fù)壓室的壓力是相等的。9.溫度計(jì)的分類(lèi)，各種溫度儀表的適用場(chǎng)合（溫度傳感器是重點(diǎn)）測(cè)溫方式測(cè)溫儀表測(cè)溫范圍℃主要特點(diǎn)接觸式膨脹式玻璃液體-50?600結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉；測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)量的限制，易碎，不能遠(yuǎn)傳。雙金屬-80?600結(jié)構(gòu)緊湊可靠；測(cè)量精度低、量程和使用范圍有限壓力式液體氣體蒸汽-30?600-20?3500?250結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐震，防爆能記錄、報(bào)警，價(jià)格低廉；精度低，測(cè)穩(wěn)距離短，滯后大。熱電效應(yīng)熱電偶-200?1600測(cè)溫范圍廣、測(cè)量精度高、便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需自由端溫度補(bǔ)償，在低溫段測(cè)量精度較低。熱阻效應(yīng)伯電阻-200?600測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；不能測(cè)高溫。銅電阻-50?150半導(dǎo)體熱敏電阻-50?150靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便；互換性較差，測(cè)量范圍有一定限制。非接觸式輻射式輻射式光學(xué)式比色式400?2000700?3200900?1700不破壞溫度場(chǎng)，測(cè)溫范圍大，響應(yīng)快，可測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，低溫不準(zhǔn)。紅外線光電探測(cè)熱電探測(cè)0?3500200?2000測(cè)溫范圍大，適用于測(cè)溫度分布，不破壞溫度場(chǎng)，響應(yīng)快；易受外界環(huán)境的影響，標(biāo)定較困難。按照測(cè)量方式的不同，溫度測(cè)量?jī)x表可以分為接觸式與非接觸式兩類(lèi)。前者測(cè)溫元件直接與5/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理被測(cè)介質(zhì)接觸，這樣可以使被測(cè)介質(zhì)與測(cè)溫元件進(jìn)行充分的熱交換而過(guò)到測(cè)溫目的。后者測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)不相接觸，通過(guò)輻射或?qū)α鲗?shí)現(xiàn)熱交換來(lái)達(dá)到測(cè)溫的目的。接觸法測(cè)溫時(shí)，直接測(cè)得被測(cè)物體的溫度，因而簡(jiǎn)單、可靠、精度高。但由于測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，因而產(chǎn)生了測(cè)溫的滯后現(xiàn)象，對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的固體測(cè)溫困難較大，另外，測(cè)溫元件容易破壞被測(cè)對(duì)象溫度場(chǎng)，且有可能與被測(cè)介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，由于受到耐高溫材料的限制，也不能應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量。非接觸式只能被測(cè)物體的表觀溫度(亮度溫度、輻射溫度、比色溫度等)，一般情況下，要通過(guò)對(duì)被測(cè)物體表面發(fā)射率修正的才能得到真實(shí)溫度。而且，這種方法受到被測(cè)物體到儀表之間的距離以及輻射通道上的水氣、煙霧、塵埃其他介質(zhì)的影響，因此測(cè)量精度較低。非接觸式測(cè)量在原理上不受溫度上限的限制，因而測(cè)量范圍很廣，由于它是通過(guò)熱輻射來(lái)測(cè)量溫度的，所以不會(huì)破壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng)，反應(yīng)速度一般也比較快，可以用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的表面溫度。.什么叫熱電效應(yīng)熱電效應(yīng)(熱電偶測(cè)溫的基本原理)：任何兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路，如果將它們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度各為t及t0的熱源中，則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)。.采用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，為什么要使用補(bǔ)償電線？其作用是什么？補(bǔ)償導(dǎo)線的選用原則？由熱電偶測(cè)溫原理知道，只有當(dāng)熱電偶冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢(shì)才是被測(cè)溫度的單值函數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于熱電偶的工作端與冷端離得很近，而且冷端又暴露在空間，易受到周?chē)h(huán)境溫度波動(dòng)的影響，因而冷端溫度難以保持恒定。當(dāng)然也可以把熱電偶做得很長(zhǎng)，便冷端遠(yuǎn)離工作端，但是這樣做會(huì)多消耗許多貴重金屬材料。解決這一問(wèn)題的方法是采用一種專(zhuān)用導(dǎo)線，將熱電偶的冷端廷伸出來(lái)，這種專(zhuān)用導(dǎo)線稱(chēng)為“補(bǔ)償導(dǎo)線”。作用是減少貴重金屬的消耗，降低成本在選擇和使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，要和熱電偶的型號(hào)相匹配，注意極性不能接錯(cuò)，熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接處的溫度一般不能高于100℃。.熱電偶溫度計(jì)的工作原理？熱電偶測(cè)溫時(shí)為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？工作原理：①不同金屬具有不同的電子密度；②兩種金屬接觸面因電子的擴(kuò)散作用而產(chǎn)生電場(chǎng)一一熱電現(xiàn)象；③電子在擴(kuò)散作用和電場(chǎng)力作用下最終達(dá)到平衡；④電子的擴(kuò)散與溫度相關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散作用越強(qiáng)。由于操作室內(nèi)的溫度往往高于0℃，而且也是不恒定的(即使有空調(diào)也是不恒定的)，這時(shí)，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)必然會(huì)隨冷端溫度的變化而變。因此，在應(yīng)用熱電偶時(shí)，只有把冷端溫度保持為0℃，或者進(jìn)行必要的修正和處理才能得出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，對(duì)熱電偶冷端溫度的處理稱(chēng)為冷端溫度補(bǔ)償。目前，熱電偶冷端溫度主要有以下幾種處理方法：冰浴法、計(jì)算修正法和電橋補(bǔ)償法。.對(duì)熱電偶和熱電阻材料的要求對(duì)熱電偶的熱電極材料要求：溫度每增加1℃時(shí)所能產(chǎn)生的熱電勢(shì)要大，而且熱電勢(shì)與溫度應(yīng)盡可能成線性關(guān)系；物理、化學(xué)穩(wěn)定性要高，材料組織要均勻，要有韌性，復(fù)現(xiàn)性好，應(yīng)用上保證有良好的互換性。P76對(duì)熱電阻的材料要求：盡可能大且穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)、電阻率要大；熱容量要??；在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)和良好的復(fù)制性；電阻值隨溫度的變化關(guān)系是單值函數(shù)。P82.根據(jù)分度表確定檢測(cè)溫度P82箱電阻(0?650℃)與溫度的關(guān)系R=R*+A*t+B*12+C*13),Rt是溫度為t℃時(shí)的電阻值；R0是溫度為0℃時(shí)的電阻值；A=3.950X10-3/℃,B=-5.850X10-7/(℃)2,C=-4.22X10-22/(℃)36/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理首先確定R0的大?。üI(yè)常用有RO=10Q,對(duì)應(yīng)分度號(hào)Pt10,RO=100Q,對(duì)應(yīng)分度號(hào)Pt100）,則可以對(duì)應(yīng)的分度表（Rt-t關(guān)系）查得溫度。銅電阻（-50?50℃）R=R0[1+?（t—\）],為銅的電阻溫度系數(shù)a=4.25X10-3/℃,有R0=50Q和R0=100Q兩種，分度號(hào)分別為Cu50和Cu100其中Pt100和Cu50的應(yīng)用最為廣泛CH41.顯示儀表的分類(lèi)顯示儀表指凡能將生產(chǎn)過(guò)程中各種參數(shù)進(jìn)行顯示、記錄或累積的儀表?！瘮?shù)字量顯示：數(shù)字顯示儀|氣動(dòng)顯示儀表[動(dòng)圈式顯示儀表顯示儀表（模擬量顯示（電動(dòng)顯示《自動(dòng)電子電位計(jì)[ddz記錄儀〔機(jī)械顯示、圖象顯示.自動(dòng)電子電位差計(jì)測(cè)量橋路中是如何解決熱電偶冷端補(bǔ)償問(wèn)題的？P103增加一個(gè)由銅絲繞制成的電阻r2組成的支路，讓r2與熱電偶冷端處于同一溫度，因銅電阻的阻值隨著溫度的升高而增加，則r2上的電位差也增加，但熱電偶的熱電勢(shì)卻隨著冷端溫度的升高而降低，配置得當(dāng)可以達(dá)到溫度補(bǔ)償?shù)哪康摹?熱電阻測(cè)溫為什么要用三線制接法？P106因?yàn)楫?dāng)用熱電阻測(cè)量溫度時(shí)，熱電阻要安裝在被測(cè)溫度的現(xiàn)場(chǎng)，而平衡電橋中的其他電阻邊同儀表一起則安裝在控制室。由于現(xiàn)場(chǎng)離控制室較遠(yuǎn)，因此連接熱電阻的導(dǎo)線往往很長(zhǎng)，如用二線制則會(huì)例測(cè)量產(chǎn)生較大的誤差，而用三線制接法時(shí)由于環(huán)境溫度的變化而引起連接導(dǎo)線電阻的變化，可以互相抵消一部分，從而減少對(duì)儀表的影響。4.自動(dòng)電子平衡電橋與自動(dòng)電子電位差計(jì)的比較項(xiàng)目（電子電位差計(jì)）熱電偶系統(tǒng)自動(dòng)電子平衡電橋熱電阻系統(tǒng)輸入信號(hào)電動(dòng)勢(shì)電阻電橋輸出E0冷端溫度補(bǔ)償有無(wú)接線方式雙補(bǔ)償線，橋中三線，橋臂電源直流直流或交流CH51.比例放大系數(shù)Kp與比例度。的關(guān)系比例放大系數(shù)Kp決定了比例控制作用的強(qiáng)弱，Kp越大，比例控制作用越強(qiáng)；比例度。是指控制器輸入的變化相對(duì)值與相應(yīng)的輸出變化相對(duì)值之比的百分?jǐn)?shù)，用公式表示為：5二（ /——三 ）x100%maxmin'max'minXmax-,也輸入的最大變化量，即儀表的量程；pmax—pmin輸出的最大變化量，即控制器輸出的工作范圍。7/11

化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理e K.e一一p一p 一一5=（ / P ）X100%=_pmax__pmin—X100%,max7minPmax-Pmin '4'max一'm,因儀表的量程和控制器輸出的工作范圍一定，增大Kp（即減小比例度3）,可以減小余差，但這樣會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。2.為什么比例作用會(huì)產(chǎn)生余差？余差的產(chǎn)生是由比例控制本身的特性所決定的，這是由于比例控制器的p與e成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系（p=Kp-e）,當(dāng)負(fù)荷改變后，需要產(chǎn)生一定的控制作用p,與之對(duì)應(yīng)必然要有一定的偏差e存在。CH6.控制閥的流量特性（理想和工作）P143控制閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度（相對(duì)位移）間的關(guān)系：QQmaxQQmax=f（I）,相對(duì)流量QQ 控制閥某'max開(kāi)度時(shí)流量Q,全開(kāi)時(shí)流量Qmax相對(duì)開(kāi)度"L控制閥某一開(kāi)度行程l，全開(kāi)行程L。在不考慮控制閥前后壓差變化時(shí)得到的流量特性稱(chēng)為理想流量特性。在實(shí)際生產(chǎn)中，控制閥前后壓差總是變化的，這時(shí)的流量特性稱(chēng)為工作流量特性。串并聯(lián)管道后的流量特性分析：畸變，串聯(lián)尤為嚴(yán)重?？烧{(diào)范圍降低，并聯(lián)尤為嚴(yán)重。串聯(lián)使總流量減少，并聯(lián)使總流量增加。④對(duì)放大系數(shù)的影響。.控制閥的理想流量特性有幾種？各有什么特點(diǎn)？.直線流量特性：指控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線關(guān)系，即單位位移變化所引起的流量變化是常數(shù)。當(dāng)閥門(mén)在小開(kāi)度是控制作用太強(qiáng)；而在大開(kāi)度時(shí)控制作用太弱，這是不利于控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行的。因此，希望整個(gè)行程范圍之內(nèi)，控制作用強(qiáng)弱相等，有利于控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。.等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性：是指單位相對(duì)行程變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系，即控制閥的放大系數(shù)隨相對(duì)流量的增加而增大。在同樣的行程變化下，流量小時(shí)，流量變化小，控制平穩(wěn)緩和；流量大時(shí)，流量變化大，控制靈敏。.拋物線流量特性：-Q-與I之間成拋物線關(guān)系，在直角坐標(biāo)上為一條拋物線，它介于直QmaxL線及對(duì)數(shù)曲線之間。.快開(kāi)特性：在開(kāi)度較小時(shí)就有較大流量，隨開(kāi)度的增大，流量很快就達(dá)到最大。.執(zhí)行器的分類(lèi)，應(yīng)用特點(diǎn)執(zhí)行器的分類(lèi)根據(jù)動(dòng)作能源的不同，執(zhí)行器可以分為以下三類(lèi)：①氣動(dòng)執(zhí)行器：以氣壓為動(dòng)力，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、平穩(wěn)、輸出推力大、維修方便、防火防爆和價(jià)格較低。（應(yīng)用廣泛）②電動(dòng)執(zhí)行器：以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。能源取用方便，信號(hào)傳遞快速，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，防爆性能差。（少用）③液動(dòng)執(zhí)行器：以液壓站提供的流體（液壓油）高壓為動(dòng)力源，推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。（化工很少使用）8/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理CH1（綜）.簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的概念簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)：是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。.被控變量選擇應(yīng)遵循的原則（指導(dǎo)意義）被控變量是生產(chǎn)過(guò)程中希望借助自動(dòng)控制保持恒定值（或按一定規(guī)律變化）的變量。原則：a.被控變量應(yīng)是關(guān)鍵變量。b.被控變量在工藝操作過(guò)程中經(jīng)常需要較頻繁的調(diào)節(jié)。c.盡量采用直接指標(biāo)作為被控變量。當(dāng)無(wú)法獲得直接指標(biāo)信號(hào)，或其測(cè)量和變送信號(hào)滯后很大時(shí)，可選擇與直接指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的間接指標(biāo)作為被控變量。d.被控變量應(yīng)能被測(cè)量出來(lái)，并具有足夠大的靈敏度。e.選擇被控變量時(shí)，必須考慮工藝合理性和國(guó)內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀。f.被控變量是獨(dú)立可控的，否則需用復(fù)雜控制系統(tǒng)，且需增加解藕裝置。.被控對(duì)象、執(zhí)行器、控制器的正、反作用方向各是怎樣規(guī)定的？如何根據(jù)工藝要求來(lái)觸？測(cè)量元件及變送器：作用方向一般是“正”的；被控對(duì)象：操縱變量增加時(shí)，被控變量也增加的對(duì)象屬于“正作用”的；隨操縱變量的增加而降低的對(duì)象屬于“反作用”；執(zhí)行器：作用方向取決于是氣開(kāi)閥還是氣關(guān)閥；氣開(kāi)閥是“正”方向；氣關(guān)閥是“反”方向。執(zhí)行器的氣開(kāi)或氣關(guān)形式主要從工藝安全角度來(lái)確定一一原則是：信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。當(dāng)給定值不變，被控變量測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加，稱(chēng)為“正作用”方向，或者當(dāng)測(cè)量值不變，給定值減少時(shí)，控制器的輸出增加的稱(chēng)為“正作用”方向。反之，如果測(cè)量值增加（或給定值減?。r(shí)，控制器的輸出減小的稱(chēng)為“反作用”方向。.各控制器的特點(diǎn)？各使用在什么場(chǎng)合？P控制規(guī)律P=Kp:最基本的控制規(guī)律，抗干擾能力強(qiáng)，控制及時(shí)，過(guò)渡時(shí)間短，但有余差。適合控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、控制要求不高、被控變量運(yùn)行在一定范圍內(nèi)允許有余差的場(chǎng)合。PI控制規(guī)律P=K（e+1-Jedt）:在工程上應(yīng)用最為廣泛的一種控制規(guī)律。積分能消除余pTi差，但會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。增大比例度可保證穩(wěn)定性，但超調(diào)量和振蕩周期會(huì)相應(yīng)增大；適用于控制通道較小、負(fù)荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場(chǎng)合，如某些流量、液位要求無(wú)余差的場(chǎng)合。_ _dePD控制規(guī)律p=K（e+T—）：微分具有超前控制作用，對(duì)具有容量滯后的過(guò)程控制通道，PDdt引入微分控制規(guī)律對(duì)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，有顯著的效果。適用于控制通道的時(shí)間常數(shù)大或者容量滯后較大的場(chǎng)合，如溫度和成分控制等。但對(duì)于純滯后較大，測(cè)量信號(hào)有噪聲或周期性干擾的系統(tǒng)，則不宜采用微分作用。de.PID控制規(guī)律p=K（e+—Jedt+T—）:是一種最理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上PTDdti引入積分，可以消除余差，再加入微分作用，能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合。如溫度控制、成分控制。5.各控制器的輸出與輸入之間的關(guān)系式，理解其含義并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算9/11化工儀表和自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)整理6.確定控制系統(tǒng)的被控變量、操縱變量、被控對(duì)象及干擾變量，控制通道和干擾通道由對(duì)象的輸入變量至輸出變量的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為通道，控制變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系通道稱(chēng)控制通道，干擾至被控變量的信號(hào)聯(lián)系通道稱(chēng)干擾通道。干擾變量控制變量6.確定控制系統(tǒng)的被控變量、操縱變量、被控對(duì)象及干擾變量，控制通道和干擾通道由對(duì)象的輸入變量至輸出變量的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為通道，控制變量至被控變量的信號(hào)聯(lián)系通道稱(chēng)控制通道，干擾至被控變量的信號(hào)聯(lián)系通道稱(chēng)干擾通道。干擾變量控制變量被控對(duì)象T干擾通道一L-

_ I 1被控變量A例圖為一離心泵出口流量控制系統(tǒng)*試指出該系統(tǒng)中的被控變量、操颯變量、對(duì)象善是竹會(huì)？并說(shuō)明旅匾控制器FC正、反作用的選擇方法“事該系統(tǒng)中的被控對(duì)象寰質(zhì)上只是由控制網(wǎng)到流館檢測(cè)元件間的一段管道，攘紈變量是指流過(guò)控制肉的液體蕊量,被控變量是指由流量檢測(cè)元件所剜量的潦量,實(shí)際上這時(shí)操縱變量藥被控變量都是泵的出口流匿.因此在這種憎沅下，時(shí)象的作用方向總是的0由于對(duì)象的作用方向?yàn)?+\故意量控制器FC的作用方向就取決于控制閥的K開(kāi)、氣關(guān)型式的選擇。當(dāng)控制閥選為氣 陰，8靠"管鋤開(kāi)學(xué)