热工仪表及自动化 .pdf
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1、热工仪表及自动化课程总复习题及答案一、简答题1在直流电路中,电感线圈和电容器各起什么作用?答:线圈相当于电阻,而电容器的作用相当于隔直。晶体三极管的输出特性曲线图有哪些区域?答:饱和区、放大区、截止区。什么叫法定计量单位?有哪几部分构成?答:法定计量单位:由国家以法令形式明确规定要在全国采用的计量单位,称为法定计量单位定计量单位由国际单位和国家选定的其它计量单位构成。什么叫示值误差?表达式是如何表示?答:被校表指示值与标准表指示值之差称为示值误差。表达式:示值误差被校表指示值标值。火力发电厂中,三大主机设备及汽轮机的辅助设备有哪些?答:三大主机设备是锅炉、汽轮机和发电机。汽轮机的辅助设备有:凝
2、汽器、凝结水泵、抽气油泵、冷油器和加热器等。列出表示仪表示值误差、示值相对误差、示值引用误差、允许误差和精度级别的表达式?答:仪表示值误差(指示值)(计量检定值);仪表示值的相对误差(仪表示值误差)/(指示值);仪表引用误差(仪表示值误差)/(仪表满量程值);仪表各刻度中,引用误差绝对值最大的一个的百分数的分子为仪表精度级别。热工测量仪表由哪几部分组成?各部分起什么作用?答:热工测量仪表由感受件、中间件和显示件组成。感受件直接与被测对象相联系,感受被测化,并将被测参数信号转换成相应的便于进行测量和显示的信号输出。中间件将感受件输出的信号给显示元件,或进行放大和转换,使之成为适应显示元件的信号。
3、显示件向观察者反映被测参数的化。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 35 页 -什么是三相点?什么是水的三相点?答:三相点是指一种纯物质三相平衡共存时的温度和压力。水三相点是指水、冰、汽三相平衡其温度为 273.16K(0.01),压力为 609.14Pa。在热控测量系统图中,所用下列文字符号各表示什么取源测量点?(1)PE;(2)FE;(4)TE;(5)AEW答:()压力;()流量;()液位;()温度;()分析。10、在热控图中下列文字各表示何种功能?(1)TIT;(2)PDIT;(3)FIC;(4)LIA.答:()温度指示变送;()压差指示变送;()流量指示调节;
4、()液位指示报警11自激振荡器有哪几部分组成?产生自激振荡应满足哪些条件?答:自激振荡器由基本放大器、正反馈电路和电源组成。自激振荡的条件有两部分,其一是相反馈电压与输入电压同相,即放大器和反馈电路产生的总相移=2n(n=0,1,2,),其二是振幅持振荡器的输出振幅不变,则反馈电压的幅值要和原输入电压的幅值相等,即 AF=1(放大器放大倍网络系数的乘积等于1)。12正弦波振荡器由哪儿部分组成?为什么要有选频网络?答:正弦波振荡器由基本放大电路,反馈电路和选频网络三部分组成,在电路中选频网络和反往用同一网络。因为选频网络一般采用LC并联电路,它对于 f=f0 的信号,呈最大阻抗,其两端有电压,则
5、放大器具有选频能力,如果没有选频网络,输出电压将由各次谐波组成,而不能得到某一的正弦波,因此,一定要有选频网络。13 简述产生误差的原因?答:造成测量误差的原因有:(a)测量方法引起的误差;(b)测量工具,仪器引起的误差;条件变化引起的误差;(d)测量人员水平和观察能力引起的误差;(e)被测量对象本身变化所引14什么叫可编程序控制器,一般由哪几部分组成?答:可编程序控制器是一种以微处理器为基础的数字控制装置,一般包括以下几个部分:中存贮器及扩展板,I/O 接口,通信接口,扩展接口,编程器。15 简述计算机运算器作用及其组成?答:运算器是完成算术和逻辑操作的部件,是中央处理器的主要部分,通常是帽
6、一个累加器用的寄存操作数或运算结果的寄存器组成。16试述什么是可编程控制器的指令表程序表达方式?并说明如下指令的功能:LD,AND-NO名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 35 页 -OR-LD答:指令就是采用功能名称的英文缩写字母作为助记符来表达PLC各种功能的操作命令,由的能完成控制任务的指令组就是指令表。LD动合触点与线连接指令AND-NOT 串联常闭触点指令。OUT 线圈输出指令。OR-LD程序块并联连接指令17弹簧管压力表常用的校验方法有哪些?答:有标准表比较法和标准砝码比较法两种。18与热电阻配套测温的二次仪表有哪些?答:与热电阻配套测量温度的二仪表有动圈
7、式测温仪表,比率测温表和自动平衡电桥测温表19温度测量有哪几种常用元件?答:有:热电阻,热电偶,双金属温度计,膨胀式温度计。20简述热电阻的结构?答:热电阻的结构一般由电阻体、骨架、绝缘体套管、内引线、保护管、接线座(或接线柱等组成。21、简述弹簧管压力表的工作原理答:弹簧管压力表的工作原理是:弹簧管在压力的作用下,其自由端产生位移,并通过拉杆带动机构,使指针偏转并在刻度盘上指示出被测压力。22火力发电厂常用的转速表有哪几种?答:火力发电厂常用的转速表有离心式转速表,磁电式转速表(带测速发电机)和电子计数式23简述热电偶的测温原理。答:热电偶测温的基本原理是热电效应。把任意两种不同的导体(或半
8、导体)连接成闭合回路接点的温度不等,在回路中就会产生热电动势,形成电流,这就是热电效应。热电偶就是用两种不一端焊接而成的。焊接的一端叫作测量端,未焊接的一端叫作参考端。如果参考端温度恒定不变,的大小和方向只与两种材料的特性和测量端的温度有关,且热电势与温度之间有固定的函数关系,名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 35 页 -关系,只要测量出热电势的大小,就可达到测量温度的目的。24简述热电阻温度计的测温原理及其特点答:热电阻的测温原理是基于导体和半导体材料的电阻值随温度的变化而变化,再用显示仪表阻的电阻值,从而得出与电阻值相对应的温度值。热电阻温度计具有以下特点:(1
9、)有较高的精铂电阻温度计被用作基准温度计;(2)灵敏度高,输出的信号较强,容易显示和实现远距离传送属热电阻的电阻温度关系具有较好的线性度,而且复现性和稳定性都较好。但体积较大,故热惯性利于动态测温,不能测点温。25热电偶均质导体定律的内容是什么?答:该定律的内容是:两种均质金属组成的热电偶,其电势的大小与热电极直径、长度及沿热上的温度分布无关,只与热电极材料和两端温度有关;热电势大小是两端温度函数之差,如果两端则热电势为零,如果材质不均匀,则当热电极上各处温度不同时,将产生附加热电势,造成无法估误差。26一电缆规格为 KVV4 2.5,说明含义?答:这是一种铠装带有聚氯乙烯护套和绝缘的四芯电缆
10、,每根线芯的截面为2.5 平方毫米。27在检定工作中,检定器与被检定器的误差的关系如何确定?答:要检定工作中,检定器的误差应为被检定器的误差的1/31/10K28玻璃液体温度计的检定项目主要有哪些?答:主要检定项目为:外观;示值稳定度;示值误差检定;特殊结构的相应检定。29热电阻的校验方法有哪几种?答:一种是分度值校验法:即在不同温度点上测量电阻值,看其与温度的关系是否符合规定。另一种是纯度校验法:即在0和 100时测量电阻 R0和 R100,求出 R100与 R0的比值 R100/R0,看其规定。30写出铂铑 10-铂热电偶,镍铬镍硅热电偶、镍铬康铜热电偶的分度号?并指出三种热同一温度下哪种
11、热电势最大哪种热电势最小?答:铂铑 10铂热电偶分度号为S;镍铬镍硅热电偶分度号为K;镍铬康铜热电偶的分度中在相同温度下热电势最小的为S型,热电势最大的为E型。31工业用标准化热电阻有哪几种?答:国家统一生产工业标准化热电阻有三种:WZP 型铂电阻、WZC 型铜热电阻和 WEN 型镍热电名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 35 页 -32常用的校验仪器有哪些?答:常用的校验仪器有:恒温水浴;恒温油浴;标准压力表,交直流毫安表;补偿式微压计;差计;直流单臂电桥,校验信号发生器。33试述压力表外观检查和零位检定技术要求答:外观检查:(1)检查压力表的各种部件。各部件应装配
12、牢固,没有影响计量性能的锈蚀裂(2)检查压力表的表盘分度数值及符号,表盘分度数值及符号应完整清晰;分度标尺应均匀分布中心角为 270 度,标有数字的分度线宽度不超过1.2 毫米。(3)压力表的指针检查,指针应伸入线内,且指针指示端宽度应不大于最小分度间隔的1/5。指针与分度盘平面的距离在13毫米范围检查压力表的封印装置,封印装置应完好,在此情况下,应触及不到仪表内部机件。零值检定:压力表处于工作位置,在未加压力或升压检定前和降压检定后,其指针零值误差应要求:(1)有零值限止钉的压力表,其指针应紧靠在限止钉上,“缩格”不得超过最大允许基本对值。(2)无零值限止钉的压力表,其指针须在零值分度线宽度
13、范围内,零值分度线宽度不得超许基本误差绝对值的两倍。34工业上常用的热电偶有哪两种?它们的分度号是什么?测量范围是多少?0 度时标称电阻少?答:工业上常用的热电阻有两种,即铜热电阻和铂热电阻。铜热电阻测温范围为负50 到正 15电阻测温范围为负200 度到正 850 度,铜热电阻的分度号是粗Cu和 Cu100,0 度时的标称电阻值分欧和 100 欧。铂热电阻分为 A级和 B级,它们的分度号都是PT10和 PT100,其 0度的标称电阻值欧和 100 欧。35压力表的精度等级是如何表示的?如何计算工业用压力表的允许绝对误差?答:压力表的精度等级是用仪表允许出现的最大引用误差去掉百分数后的并符合国
14、家准确度等列数值来表示的,压力表允许误差的计算方法如下:(1)具有单向标尺的压力表(0 刻度为起始点允许绝对误差等于测量上限乘以精度等级,再乘以1/100。(2)具有双向标尺的压力表,它的允许等于测量上限和下限之和乘以精度等级,再乘以1/100;(3)具有无零位标尺的压力表,它的允许等于测量上限和下限之差乘以精度等级,再乘以1/100。36使用动圈式仪表时,应注意哪些事项?答:应注意以下事项:(1)使用前应检查所用检测元件的分度号与动圈仪表面板上所注分度号(2)动圈仪表外接线路电阻,应按仪表面板要求调整好;(3)配热电偶的仪表,使用冷端温度补仪表的机械零点应调在冷端温度补偿器的平衡点温度上,(
15、4)配热电阻的仪表,热电阻与仪表的根据使用要求,选择二线制或三线制接线方式;(5)停止使用或搬运时,需将仪表的短路接线柱免指针摆动,造成损坏。37与热电偶配用的冷端温度补偿器的工作原理是什么?答:冷端温度补偿器内部是一个不平衡电桥,电桥的三个桥臂由电阻温度系数极小的锰铜线绕名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 35 页 -电阻值不随温度而变化。三个桥臂电阻值均为1 欧,另一个桥臂由电阻温度系数较大的铜线绕制,0 度时,Rx为 1 欧,此时电桥平衡,没有电压输出。在限流电阻选择适当后,当冷端温度变化时,压输出特性与所配用的热电偶的热电特性在补偿温度范围内相似,把电桥输出端
16、与热电偶正确串联到热电偶参考端温度自动补偿的作用。38简述差动变压器式远传压力表的工作原理差动变压器式远传压力表是一个压力位移电感电压转换装置。在弹性元件自由端铁芯,利用弹簧管(或膜盒、膜片)受压后所产生的弹性变形来改变铁芯与线圈之间的相对位置,电感量发生改变,从而使压力变化的信号转换成线圈电感量变化的信号,进而引起差动变压器的输化。此电压信号经相敏整流后送至二次仪表,指示出被测压力的大小。39检定工业热电阻时应在什么条件下进行?答:(1)电测设备工作环境温度应为20 度正负 2 度;(2)电测设备的示值应予修正,标准电证书上给出的实际电阻值。(3)对保护管可拆卸的热电阻,应从保护管中取出放入
17、玻璃试管中(高于 400 度时用石英管)试管内径应与感温元件相适应,为防止试管内外空气对流,管口应用脱脂温材料)塞紧,试管插入介质中深度不少于300 毫米,不可拆卸的热电阻可直接插入介质中;(4通过热电阻的电流应不大于1 毫安;(5)测量 100 度电阻值时,恒温槽温度偏离100度之值应不温度变化每 10 分钟不超过 0.04 度。40补偿导线规格为KC-GB-VV70RP4 1.5,试说明其含义答:表示 K型热电偶用的补偿型一般用普通级补偿导线,绝缘层与保护层为聚氯乙烯材料,使0 到 70 度,多股线芯,屏蔽型,两对线芯,线芯截面1.5 平方毫米。41用比较法检定工业用热电偶需要哪些仪器和设
18、备?答:所需仪器设备有:(1)二等标准热电偶;(2)管式电炉及温控设备;(3)0.05 级直接位差计;(4)多点切换开关,寄生电势不超过1 微伏;(5)冷端恒温器及二等水银温度计。42校验热电阻元件应需要哪些标准仪器和设备?答:二等标准铂电阻温度计;0.02 级直流电位差计或测温电桥;0.1 级旋转电阻箱;0.01 级 1电阻;油浸式多点转换开关;冰点槽或广口冷瓶;恒温水浴;恒温油浴;直流电源;0.2 级直流毫43温度变送器在温度测量中的作用是什么?答:热电偶的毫伏信号及热电阻的阻值变化信号,经温度变送器被转换成统一的电流信号。此入到显示、记录仪表中,可进行温度的自检测;若输入到调节器中,可组
19、成自动调节系统,进行自经过转换输入到电子计算机中,可进行温度巡回检测、计算机控制等。44汽轮机保护项目主要有哪些?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 35 页 -答:凝汽器真空低保护、润滑油压低保护、超速保护、转子轴向位移保护、高压加热器水位保45汽轮机本体监视一般包括哪些内容?答:汽轮机本体监视包括:转速、轴向位移、汽缸热膨胀、胀差、轴弯曲、轴承温度、推力瓦振动、轴承振动等监视。46自动调节器有哪些整定参数?答:有比例带、积分时间、微分时间三个整定参数。47简述电子平衡电桥的工作原理答:电子平衡电桥是一种与热电阻元件配套使用的电子平衡显示仪表,其工作原理如图所示:作
20、时,由于热电阻RT置于被测温度场中,其阻值随温度变化而变化,当温度降低时,RT变小;当时,RT增大,因此桥路有一不平衡电势输出,经放大器放大后驱动可逆电机转动,使滑动触点移动平衡信号消失,电桥重新平衡,同时,可逆电机带动指示记录机构,指示和记录出相应的温度值。48简述电子电位差计的工作原理答:电子电位差计是用补偿法测量电压。电位差计采用不平衡电桥线路,热电偶输出的直流电桥路中的电压比较,比较后的差值电压经放大器放大后输出足够大的电压,以驱动可逆电机,使测出电压与热电势相等(大小相等,方向相反)。当被测温度变化时,热电势变化,桥路又输出新的压,再经放大驱动可逆电机转动,改变滑动触点的位置,直到达
21、到新的平衡为止。在滑动触点移动与之相连的指针和记录笔沿着有温度分度的标尺和记录纸运动。滑动触点的每一个平衡位置对应着度值,因此能自动指示和记录出相对应的温度来。49简述电接点水位计工作原理?答:电接点不位计由水位传感器和电气显示仪表两部分组成,水位传感器就是一个带有若干个测量筒,由于汽和水的导电性能有差异,被水淹没的电接点处于低阻状态,该电路中显示仪表的指作,指示灯或发光二极管被点亮光,以此指示出水位的高低。50简述力平衡式压力变送器的工作原理答:这种压力变送器是按力平衡原理工作的。被测压力通过弹性敏感元件(弹簧管或波纹管)用力,使平衡杠杆产生偏转,杠杆的偏转由检测放大器转换为010毫安的直流
22、电流输出,电流流久磁场内的反馈动圈之中,使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力,当作用与反馈力达到平衡时,停止偏转,此时的电流即为变送器的输出电流,它与被测压力成正比。将压力信号转变为电流信号节用。51什么是热工信号?热工信号分为哪几类?答:热工信号是指在机组启停或运行过程中,当某些重要参数达到规定限值,或设备,自动装常情况(但未构成危及机组安全)时,向运行人员发出报警的一种信号。热工信号一般分为热工预名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 35 页 -热工危险信号。除以上两种信号外,还有显示设备状态的信号系统,以及一些中小型电厂主控室与室间传递运行术语的联络信号。52中间再
23、热机组为什么设计旁路系统?答:中间再热机组在机组启停、低负荷或空负荷运转时,而锅炉保持稳定燃烧需一定的最小蒸而在低低负荷或空负荷时为了处理锅炉多余的蒸汽量,使汽轮机、锅炉汽量平衡,保护再热器心脏和热量,所以设计了旁路系统。53压力变送器调校的内容有哪些?答:压力变送器调校的内容有:基本误差及变差的校验;再现性试验;恒流性能试验;电源电验;环境温度试验;环境振动试验;长期运行漂移试验。54比较法就是利用高一级的标准热电偶和被校热电偶在检定炉中直接比较的一种检定方法。准热电偶与被校热电偶捆扎在一起送入检定炉内,把它们的测量端同置于同一均匀测试场中,用测出它们的热电势,比较它们之间的差值,因而叫做比
24、较法。55简述转速传感器的种类?结构原理和使用方法?答:常用的转速传感器有光电式和磁电式两种,光电式传感器一般用在试验室或携带式仪表,转速传感器多用于现场安装。光电式传感器由光源、光敏器件和转盘组成,转盘转动时使透射或反生有无或强弱变化,从而使光敏器产生与转速成正比的脉冲信号,磁电式转速传感器由磁电探头和转盘组成,转盘一般有60个齿,并由导磁钢铁材料加工而成,磁电式探头内有永久磁铁,其外面当转盘转动时,由于磁通发生变化,感应出脉冲电势,经放大整形后送计数器计数测量出转速。56试述风压管路严密性试验的标准。答:用 0.10.5MPa(表压)压缩空气试压无渗漏,然后降至6000Pa压力进行耐压试验
25、,5min 内值不应大于 50Pa57电动执行器由哪几部分组成?简述其作用?答:主要由伺服放大器和执行器两大部分组成,电动执行器是电动单元组合仪表中的执行单元电动机为动力的位置伺服机构。电动执行器接受调节器来的010mA 或 420mA的直流信号,将其线成 0900的机构转角或直线位置位移,用以操作风门、挡板、阀门等调节机构,以实现自动调节。58锅炉过热器安全门与汽包安全门用途有何不同?答:锅炉过热器安全门汽包安全门都是为了防止锅炉超压的保护装置。过热器安全门是第一道包安全门是第二道保护。整定时要求过热器安全门先动作,这是因为过热器安全门排出的蒸汽对过却作用,而汽包安全门排出的蒸汽不经过过热器
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