期末复习题——《化工仪表及自动化》38065.docx

化工仪表及自动化期末复习题班级： 姓姓名： 学学号： 题号一二三四总分得分试题：一填空（每空空1分）1工程上所用用的压力指示示值多为 ，即绝对压力力和大气压力力之差；当被测测压力低于大大气压力时，一一般用负压或或真空度表示示，即 之差。2差压式液位位计在使用中中会出现 、 和 三种零点迁迁移问题。3差压式流量量计通常由 、 以及 组成。4 温度计是是把温度的变变化通过测温温元件转化为为热电势的变变化来测量温温度的，而 温度计是利利用金属导体体的电阻值随随温度变化而而变化的特性性来进行温度度测量的。5用来评价控控制系统性能能优劣的衰减减振荡过程的的品质指标分分别是最大偏偏差（或超调调量）、 、 、 和振荡周期期（或频率）等等。6描述简单对对象特性的参参数分别有 、 和 。7对于比例积积分微分（PPID）控制制来说，单纯纯的比例作用用存在余差，加加入 可以消除除余差，而加加入 可以起到到“超前控制”的效果。8前馈控制的的主要形式有有 和 两种。9衰减振荡过过程的品质指指标主要有 、 、 、 、振振荡周期等。10对于一个个比例积分微微分（PIDD）控制器来来说，积分时时间越大则积积分作用越 ；微分时间越越大，则微分分作用越 。11根据滞后后性质的不同同，滞后可以以分为 和 两类。12测量仪表表的量程是指指 与 之差。13按照使用用能源的不同同，工业仪表表可以分为 、 两类。14对于比例例积分微分（PPID）控制制来说，单纯纯的比例作用用存在余差，加加入 可以消除除余差，而加加入 可以起到到“超前控制”的效果。15按照测量量原理的不同同，压力检测测仪表可以分分为 、 、 、 等 。16用于输送送流体和提高高流体压头的的机械设备统统称为流体输输送设备，其其中输送液体体并提高其压压头的机械称称为 ，而而输送气体并并提高其压头头的机械称为为 。17、气动仪表表的信号传输输，国际上统统一使用 的的模拟气压信信号；DDZZIII型电电动仪表国际际上规定的统统一标准信号号制是 。18化工自动动化的主要内内容有 、 、自动操操纵和开停车车系统、 。19选择性控控制系统可分分为 、 和混合型选择择性控制系统统，对于选择择性控制系统统要注意防止止 现象的发生生。20、常见的传传热设备有 、 、 等。21两种常用用的均匀控制制方案包括 、 。22速度式流流量计中，应应用 原理测量流体体流量的仪表表为电磁流量量计，根据“卡曼涡街”现象测量流流体流量的仪仪表为 ，而差压式流流量计体积流流量大小与其其所测得差压的的 （平方/平方方根）成比例关系系。23比例度对对过渡过程的的影响规律是是比例度越 ，过过渡过程曲线线越平稳，但但余差也越大大，比例度越 ，余余差减小，但但过渡过程曲曲线越振荡24、工程上所所用的压力指指示值多为 ，即绝对压力力和大气压力力之差；当被测测压力低于大大气压力时，一一般用 或真空度表表示。25某换热器器温度控制系系统在单位阶阶跃干扰作用用下的过渡过过程曲线如图图1所示，温温度给定值为为200，该控制系系统的最大偏偏差为 ，余差差为 ，衰减比为 。图126用镍铬-铜镍热电偶偶测温，设备备的温度为9900（对应的分分度表热电势势为687883V），自由端的的温度为300（对应的的分度表热电电势为18001V），测得的热热电势应为 。27在精馏塔塔控制系统中中，可以改变变的变量有进进料流量、塔塔顶冷回流流流量、塔底再再沸器加热蒸蒸汽流量，要要控制塔顶馏馏出物的组分分应选择 作为为操纵变量，要要控制塔底馏馏出物的组分分应选择 作为为操纵变量。28控制器参参数工程整定定的常用方法法有 、 和经验凑试法法。29某台DDDZ-IIII型比例积分分控制器，控控制器为正作作用，比例度度为100%，积分时间间为2minn。稳态时，输输出为5mAA。某瞬时，输入入突然增加了了0.2mAA，此时刻输输出瞬间变化化到 ；经过5min后，输输出又将变化化到 。30比值控制制系统中，要要求不仅可以以实现比较精精确的流量比比值，而且确确保两物料总总量基本不变变，应采用 。31离心泵的的流量控制方方案有以下三三种：控制泵泵的出口阀门门开度、 以及 ；32离心式压压缩机产生喘喘振现象的主主要原因是压压缩机的吸气气量 （大于、小于于或等于）极限排气量量引起的，防防喘振控制方方案有固定极极限流量法和和 。二简答1试分别写出出QDZ型气气动单元组合合仪表和DDDZ-II型型、DDZ-III型电电动单元组合合仪表的信号号范围。（66分）2列举一种容容积式流量计计，三种速度度式流量计，一一种直接式质质量流量计。（10分）3简述化工自自动化的主要要内容。（88分）4什么是串级级控制系统的的主控制器和和副控制器？请画出串级级控制系统的的方块图。（110分）5简述离心泵泵的流量控制制方案有哪几几种？（6分）6什么是反馈馈？什么是负负反馈？（66分）7用热电偶测测温时，为什什么要进行冷冷端温度补偿偿？常用的冷冷端温度补偿偿方法有那些些？ （6分分）8什么是控制制器的参数整整定？工程上上常用的控制制器参数整定定有几种方法法？（6分）9控制阀的流流量特性是什什么？何为控控制阀的理想想流量特性？控制阀的理理想流量特性性有哪几种？（6分）10前馈控制制具有什么特特点？为什么么采用前馈-反馈复合系系统将能较大大地改善系统统的控制品质质？（6分）11、什么是精精馏塔的温差差控制和双温温差控制？（66分）12、试述比例例(P)、积积分(I)、微微分(D)控控制规律的定定义及其各自自特点？（66分）13简述操纵纵变量的选择择原则是什么么？ （6分分）14简述放大大系数、时间间常数的定义义。（6分）15常用的热热电偶有哪几几种？什么是是补偿导线？（6分）16什么叫控控制器的无扰扰动切换？（22分）17简述单回回路控制系统统由哪些环节节组成？试画画出单回路控制系系统的典型方方块图。（66分）三计算1某台测温仪仪表的测量范范围是2000700，校验该表时时得到的最大大绝对误差为为+4，试确定该仪仪表的精度等等级。（5分）2用差压变送送器来测量液液位时，在变变送器正、负负压室与取压压点之间装有有隔离罐，测测量方式如图图2所示，若被被测介质密度度为1，隔离液密度度为2，问有无迁移移？何种迁移移？迁移量多多少？（10分）h2h1H1p022图23试定性画出出在阶跃输入信号号时的比例(P)控制器器和比例积分分(PI)控控制器的响应应曲线，要求求在响应曲线线上标明比例例放大系数KKp和积分时时间Ti。（15分）4某发酵过程程工艺规定操操作温度为（440±2）。考虑到发发酵效果，控控制过程中温温度偏离给定定值最大不能能超过6。现设计一一定值控制系系统，在阶跃跃扰动作用下下的过渡过程程曲线如图33所示。试确确定该系统的的最大偏差、衰衰减比、余差差、过渡时间间和振荡周期期等过渡过程程指标，并回回答该系统是是否能够满足足工艺要求？（10分）图3 5 用一台双双法兰式差压压变送器测量量某容器的液液位，如图44所示。已知知被测液位的的变化范围是是03m，被测介介质密度=900 ，毛细管内内工作介质密密度0=9500。变送器的的安装尺寸为为h1=1mm，h2=4mm。求变送器器的测量范围围，并判断零零点迁移方向向，计算迁移移量。当法兰兰式差压变送送器的安装位位置升高或者者降低时，问问对迁移量有有什么影响？（10分）图4 法兰式差差压变送器测测量液位6现用一支镍镍铬镍硅热电偶来来测量某换热热器内的温度度，其冷端温温度为30，显示仪表表为动圈仪表表，此仪表的的机械零位为为0，这时指示示值为4000，若认为换换热器内的温温度为4300，对不对？为什么？正正确值为多少少？（10分分）已知条件：（11）28.9943mV （2）1.801mV （3）30.744mV7（15分）如如果有一台压压力表，其测测量范围为0010MPPa，经校验验得到下列数数据标准表读数/ MPa0246810被校表正行程读读数/ MPPa01.983.965.947.979.99被校表反行程读读数/ MPPa02.024.036.068.0310.01(1) 分别求求出该压力表表正反行程的的最大绝对误误差值；（55分）(2) 根据正正反行程的最最大绝对误差差值，该压力力表的精度等等级应为多少少；（5分）(3) 求出该该压力表的变变差；（3分分）(4) 根据变变差的大小，问问该压力表是是否还能符合合(2)中确确定的精度等等级。（2分分）（我国规定的仪仪表等级有00.1, 00.2, 00.4, 00.5, 11.0, 11.5, 22.5等） 8（10分）一一台精度等级级为0.5级级，测量范围围为6001200的电子子电位差计，问问：（1）它的最大大允许绝对误误差是多少？（5分）（2）校验时，如如其中的某一一点最大绝对对误差是4，问此表是是否合格？（55分）9测量高温液液体（指它的的蒸汽在常温温下要冷凝的的情况）时，在在负压管上装装有冷凝罐（图图5），已知被测测液位H变化化范围为，被被测介质密度度，变送器安安装尺寸为，大气压，问这时用差差压变送器来来测量液位时时，要不要迁移？如要迁移，迁移量应为多少？（8分）h2h1Hp0图510某合成氨氨厂合成塔的的压力变化范范围为1114MPaa，较为平稳稳，要求测量量误差不得大大于0.4MPaa。工艺上要要求就地指示示，并能高低低限报警。试试选用一台压压力表，指出出其类型、量量程和精度。可可供选用的压压力表量程规规格为0110、016、025M、0400、0600MPa，精精度等级为11.0, 11.5, 22.5。（99分）11某被测压压力变化范围围为1.01.6Mppa，较为平平稳，要求测测量误差不得得大于0.005MPa，就地指示压力表示值，试选用一台压力表，指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为01.6、02.5、04.0MPa，精度等级为1.0, 1.5, 2.5。（10分）12某台测温温仪表的测量量范围是01000，出厂时经经校验，其刻刻度标尺上的的各点测量结结果为标准表读数/ 02004006007008009001000被校表读数/ 02014026047068059031001(1) 求出该该测温仪表的的最大绝对误误差值；(22) 确定该该测温仪表的的精度等级；(3) 如如果工艺上允允许的最大绝绝对误差为±±8，问该测温温仪表是否符符合要求？（我我国规定的仪仪表等级有00.1, 00.2, 00.4, 00.5, 11.0, 11.5, 22.5等）（10分）13测量高温温液体（指它它的蒸汽在常常温下要冷凝凝的情况）时时，在负压管管上装有冷凝凝罐（见图66），问这时时用差压变送送器来测量液液位时，有无无迁移？何种种迁移？迁移移量多少？（10分）h2h1Hp0图6四分析1某贮槽，其其进口流量来来自上一工序序，不可控，控控制目标是保保证贮槽的液位恒恒定，为此设计一简单液液位控制系统统，如图7所示，试问：(1) 画出简简单控制系统统的方块图。（6分）(2) 指出该该系统中的被控对象、被被控变量、操操纵变量和主主要扰动变量量。（4分）出口流量进口流量LTLC图72、乙炔发生器器是利用电石石和水来产生生乙炔气的装装置。为了降降低电石消耗耗量，提高乙乙炔气的收率率，确保安全全生产，设计计了图8所示的温度度控制系统。工工艺要求乙炔炔发生器的反反应温度控制制在（80±±1）。试画出该该温度控制系系统的方块图图，并指出图图中的被控对对象、被控变变量、操纵变变量以及可能能存在的扰动动。（10分分）TTTC乙炔气电石出料冷水图83、（10分）图图9为一精馏塔塔的塔釜液位位于塔底产品品流量的串级级均匀控制系系统。（1）画出该控控制系统的方方框图 （55分）（2）简述该系系统与一般串串级控制系统统的异同点（55分） LCFC图9 4、（15分）某聚合反反应釜内进行行放热反应，釜釜内温度过高高会发生事故故，为此采用用夹套水冷却却。由于釜温温控制要求较较高，故设置置控制系统如如图10所示(1) 这是什什么类型的控控制系统？（55分）（2）其主变量量和副变量是是什么？（55分）(3) 选择控控制阀的气开开、气关型式式和主、副控控制器的正反反作用。（55分）图105、（10分） 图11所示为甲苯苯-二甲苯精精馏塔控制流流程图。（1）试简述图图中各控制系系统的作用 （5分）（2）图11中中是按精馏段段指标进行控控制的方案，试试简述按精馏馏段指标进行行控制的方案案适用于哪些些情况？ （55分）精馏塔进料FLCLCFCTCDBLR图11 6（12分）图图12为贮槽液位位控制系统，为为安全起见，贮贮槽内液体严严格禁止溢出出，试在下述述两种情况下下，分别设计计简单控制系系统，画出系系统的控制流流程图；确定定执行器的气气开、气关形形式及控制器器的正、反作作用。(1) 选择流流入量为操纵纵变量；（66分）(2) 选择流流出量为操纵纵变量。（66分）图127（3分）对对于某换热器器，当进口物物料流量的变变化为主要干干扰时，采用用如图13所示的控制制方案，请指指出此为何种种类型的控制制系统？画出出该控制系统统的方块图。图138（12分）如如图14所示，加热炉被加加热物料出口口温度T1与炉膛温度TT2的串级控制制系统，工艺艺安全条件是是：一旦发生生重大事故，立立即切断燃料料油的供应。(1) 画出该该串级控制系系统的方块图；（4分）(2) 选择控控制阀的气开开、气关形式式；（2分）(3) 选择主主、副控制器的正反反作用。（66分）加热炉被加热物料进口T2CT2T被加热物料出口T1TT1C燃料油图14