2022年技术与应用课后思考题答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 过程装备掌握技术 习题及参考答案第一章 掌握系统的基本概念1. 什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利用自动扮装置来治理生产过程的方法称为生产过程自动化；系统信号联锁系统自动操纵系统自动 掌握系统；主要包含：自动检测2. 自动掌握系统主要由哪几个环节组成？自动掌握系统常用的术语有哪些？答：一个自动掌握系统主要有两大部分组成：一部分是起掌握作用的全套自动掌握装置,包括测量外表,变送器,掌握外表以及执行 器等；另一部分是自动掌握装置掌握下的生产设备, 即被控对象；自动掌握系统常用的术语有：被控变量 y 被控对象内要求保持设定

2、数值的工艺参数,即需要 掌握的工艺参数,如锅炉汽包的水位,反应温度；给定值（或设定值） ys对应于生产过程中被控变量的期望值；测量值 ym由检测原件得到的被控变量的实际值；操纵变量（或掌握变量）m受控于调剂阀,用以克服干扰影 响,具体实现掌握作用的变量称为操纵变量,是调剂阀的输出信 号； 干扰 f 引起被控变量偏离给定值的,除操纵变量以外的各种因素； 偏差信号（ e）被控变量的实际值与给定值之差,即 e=ym - ys 掌握信号 u 掌握器将偏差按肯定规律运算得到的量； 3. 什么是自动掌握系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动掌握系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）

3、、综合点、分支点构成的表示掌握系统组成和作用的图形；其中每一个分块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自 身特性的数学表达式； 方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系 及信号的流向；采纳方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及 它们之间的相互影响和信号的联系, 以便对系统特性进行分析和研 究；而工艺流程图就是以形象的图形、符号、代号,表示出工艺过 程选用的化工设备、管路、 附件和外表自控等的排列及连接,借以 表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程,即原料成品全过 流向；程中物料和能量发生的变化及其4. 在自动掌握系统中,什么是干扰作用？什么是掌握作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干

4、扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；掌握作用是由掌握器或执行器作用于被控对象,通过 转变操纵变量克服干扰作用,使被控变量保持在给定值, 两者的相 同之处在于都是施加于被控对象的作用,不同之处在于干扰作用是 使被控变量偏离给定值,而掌握作用是使被控变量接近给定值；名师归纳总结 5. 什么是闭环掌握？什么是开环掌握？什么是闭环负反馈系统？第 1 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答：闭环掌握是指掌握器与被控对象之间既有顺向掌握又有反向联系的自动掌握,即操纵变量通过被控对象去影响被控变量,而被控 变量又通过自动掌握装置去影响操

5、纵变量,从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路；开环掌握是指掌握器与被控对象之间只有顺 向掌握而没有反向联系的自动掌握系统；即操纵变量通过被控对象 去影响被控变量,但被控变量并不通过自动掌握装置去影响操纵变量,从信号传递关系上看,未构成闭合回路； 定值掌握系统要求给 定值恒定不变, 掌握系统的输出即被控变量应稳固在与给定值相对 应的工艺指标上,或在工艺指标的上下肯定范畴内变化,因此需要闭环掌握；另外负反馈其反馈信号的作用方向与设定信号相反,是 系统稳固工作的基本条件,因此定值掌握系统必需是一个闭环负反 馈系统；8. 什么是自动掌握系统的过度过程？在阶跃干扰作用下有哪几种基本形式？其中哪些能满足

6、自动掌握的要求,哪些不能,为什么？答：对于任何一个掌握系统,扰动作用是不行防止的,系统受到扰动作用后,其平稳状态被破坏,被控变量就要发生波动,在自动控 制作用下经过一段时间,使被控变量回复到新的稳固状态, 即系统 从一个平稳状态进入另一个平稳状态之间的过程称为系统的过度过 程；在阶跃干扰作用下,其过度过程曲线有：发散振荡过程 等幅振荡过程 衰减振荡过程 非振荡的单 调过程； 其中衰减振荡和非振荡的单调过程属于稳固的过渡过程,能满足自动掌握的要求,其它的不能；9. 试画出衰减比分别为时的过度过程曲线？n,单调过程答： n1 ,发散 n=1,等幅 n 1,衰减振荡10. 表示衰减振荡过程的掌握指标

7、有哪些？答：表示衰减振荡过程的掌握指标有：最大偏差 A指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大值, 即 被控变量第一个波的峰值与给定值的差；衰减比 n 过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰之比；回复时间（过渡时间）ts 指被控变量从过渡状态回复到新的平 衡状态的时间间隔,即整个过渡过程所经受的时间；差 e 指过渡过程终了时被控变量新的稳态值与设定值之 差；振荡周期 T 过渡过程的第一个波峰与相邻的其次个同向波峰 之间的时间间隔,其倒数称为振荡频率；其次章 过程装备掌握基础 1. 什么是被控对象的特性？表征被控对象特性的参数有哪些？它们的物理意义是什么？名师归纳总结 答：所谓被控对象的特性,是指当被控

8、对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间的第 2 页,共 22 页变化规律（包括变化的大小,速度）,描 述被控对象特性的参数有放大系数 K ,时间常数 T - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 和滞后时间； K 被控对象重新达到平稳状态时的输出变化量与输入变化量之比；由于放大系数 K 反映的是对象处于稳固状态下的输出和输入之间的关系,所以放大系数是描述对象静态特性的参数； T 时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量假如保持 初始速度变化, 达到新的稳态值所需的时间；或当对象受到阶跃输 入作用后, 被控变量达到新的稳态值的 63.2% 所需时间；时

9、间常数 T 是反映被控变量变化快慢的参数,因此是对象的动态参数； 滞后时间 是纯滞后 0 时间 和容量滞后 c 的总和；输入变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间,纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的；容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起 的；滞后时间 也是反映对象动态特性的重要参数；2. 为什么说放大系数是对象的静态特性,而时间常数和滞后时间是动态特性？答：放大系数 K 表达了被控对象在干扰作用下重新达到平稳状态的性能, 是不随时间变化的参数,所以 K 是被控对象的静态特性参 数；时间常数反映了被控对象受到输入作用后,输入变量达到新稳

10、态值的快慢, 它打算了整个动态过程的长短,所以是动态特性参 数；滞后时间也是描述对象滞后现象的动态参数；3. 什么是被控对象的掌握通道？什么是干扰通道？答：对一个被控对象来说,输入量是扰动量和操纵变量,而输出是 被控变量；由对象的输入变量至输出变量的信号联系称为通道；操 纵变量至被控变量的信号联系称为掌握通道；扰动量至被控变量的 信号联系称为扰动通道；4. 在掌握系统中,对象的放大系数,时间常数,滞后时间对掌握有什么影响？答：对于不同的通道,对象的特性参数（K,T ,）对掌握作用 的影响是不同的；对于掌握通道：放大系数 K 大,操纵变量的变化对被控变量的影响就大,即掌握作 用对扰动的补偿才能强

11、, 余差也小； 放大系数 K 小,掌握作用的影响不显著, 被控变量的变化缓慢；但 K 太大, 会使掌握作用对被控 变量的影响 . 过强, 使系统的稳固性下降；在相同的掌握作用下,时间常数 T 大,就被控变量的变化比较 缓慢, 此时对象比较平稳,简洁进行掌握,但过渡过程时间较大；如时间常数 T 小,就被控变量变化速度快,不易掌握；时间名师归纳总结 常数太大或太小,在掌握上都将存在肯定困难,因此,需依据实际情形适中考虑；第 3 页,共 22 页滞后时间的存在,使得掌握作用总是落后于被控变量的变化,造成被控变量的最大偏差增大, 掌握质量下降； 因此, 应尽量减小滞后时间 ； 对于扰动通道：放大系数

12、K 大对掌握不利,由于当扰动频繁显现且幅度较大时,被控变量的波动就会很大,使得最大偏差增大；而放大系数 k 小,即使扰动较大,对被控变量仍旧不会产生多大影响；时间常数- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - T 大,扰动作用比较平缓,被控变量变化较平稳,对象较易掌握；纯滞后的存在,相当于将扰动推迟 0 时间才进入系统,并不影 响掌握系统的品质；而容量滞后的存在,就将使阶跃扰动的影响趋 于缓和,被控变量的变化相应也缓和些,因此,对系统是有利的；6. 什么是调剂器的掌握规律？调剂器有哪几种基本掌握规律？答：调剂器的掌握规律是指调剂器的输出信号随输入信号变化的规 律

13、或是指掌握器的输出信号 P 与输入偏差信号 e 之间的关系； qv1 常用的基本调剂规律有：位式,比例,积分,微分等,以及它们的 组合掌握规律如 PI ,PD,PID 7. 什么是双位掌握,比例掌握,积分掌握,微分掌握,它们各有什么特点？答：位式掌握器的输出只有几个特定的数值,或它的执行机构只有几个特定的位置；最常见的是双位掌握； ,它们输出只有两个数 值（最大或最小） ,其执行机构只有两个特定的位置（开或关） ； 位式掌握器结构简洁,成本较低,易于实现,应用较普遍；但它的 掌握作用不是连续变化的,由它所构成的位式掌握系统其被控变量 的变化将是一个等幅振荡过程,不能使被控变量稳固在某一数值 上

14、； 积分掌握（ P）是指调剂器的输出 . 时间、微分时间的大 小,直到获得中意的过渡过程曲线为止； 临界比例度法第一求取比例作用下的闭环系统为等幅振荡过 程时的比例度 和振荡周期 TK,然后依据体会公式运算出相应的 调剂器参数 衰减曲线法以在纯比例下获得 4 ：1 衰减振荡曲线为参数整定和依据,方法同临界比例度法,获得 4 ：1 衰减曲线的 TS、 , 然后求解相应的值；7、 为什么积分掌握规律一般不能单独使用？答：纯积分掌握的缺点在于,它不向比例掌握那样输出u 与输入 e 保持同步、反应较快,而是其输出变化总要滞后于偏差的变化；这样就不能准时有效的克服扰动的影响,其结果是加剧了被控变量的波动

15、,使系统难以稳固下来；8、 比例、积分、微分掌握分别用什么量表示其掌握作用的强弱？并分别说明它们对掌握质 量的影响；答：比例掌握：比例度与比例放大倍数互为倒数关系；比例度越大,放大倍数越小,系统再次平稳时的余差就越大,调剂器的输出变化越小,过渡过程越平稳,反之比例度越小,系统的余差也随之越小, 最大偏差越小, 振荡周期也越短, 工作频率提高, 系统的稳固程度降低,其过渡过程逐步从衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡；名师归纳总结 积分掌握： 积分时间表征出积分作用的强弱,积分时间越小, 积分速度越大,积分掌握作用第 4 页,共 22 页越强；随着积分时间的减小,积分作用不断增强, 在相同的扰动作用

16、下,调剂器的输出增大,最大偏差减小, 余差排除加快, 但同时系统的振荡加剧,稳固性下降； 积分时间过小仍可能- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 导致系统的不稳固；微分掌握： 微分时间太小,对系统的品质指标影响甚微,随着微分时间的增加,微分作用增强；当微分时间适当时,掌握系统的品质指标将得到全面的改善,但如微分作用太强,反而会引起系统振荡10、比例积分微分调剂器有什么特点？答：在 PID 调剂器中, 比例、积分和微分作用取长补短、相互协作, 假如比例度、 积分时间、微分时间这三个参数整定适当,就可以获得较高的掌握质量；因此,PID 调剂器的适应性较强,应用

17、也比较普遍；11、在比例积分微分调剂器中可以调整得参数有哪几个？试说明调整其中一个参数时,对调节器的掌握作用有什么影响？答：可以调比例度、积分时间与微分时间；12、调剂器参数整定的目的是什么？工程上常用的整定方法有哪些？答：调剂器参数整定的目的就是依据已定的掌握系统,求取掌握系统质量最好的调剂器参数；工程整定方法有：体会试凑法、临界比例度法、衰减曲线法；13、调剂器掌握规律挑选的依据是什么？答： 1.简洁掌握系统适用于掌握负荷变化较小的被控对象；2.在一般掌握系统中,比例调剂是必不行少的；3.当广义对象掌握通道时间常数较小,负荷变化较小,而工艺要求无余差,可选用比例积分调剂规律；微分重要；4.

18、当广义对象掌握通道时间常数较大或容量滞后较大时,应引入14、设计掌握系统时,必需确定和考虑哪些方面的问题？答：设计一个掌握系统,第一要对被控对象做全面的明白,除被控对象的静态特性外,对于工艺过程、 设备等也需要比较深化的明白；在此基础上,器的参数整定到正确值；确定正确的掌握方案,最终将调剂1.被控变量的挑选,被控变量是生产过程中期望保持在定值或按肯定规律变化的过程参数；一作为被控变量, 其信号最好是能够直接测量获得,并且测量和变送环节的滞后也要比较小；二如被控变量信号无法直接猎取,可挑选与之有单值函数关系的间接参数作为被控变量；三作为被控变量,必需是独立变量；变量的数目一般可以用物理化学中的相

19、律关系来确定的；四最为被控变量,必需考虑工艺的合理性,以及目前外表的现状能否满意要求；2.操纵变量的挑选,考虑工艺的合理性,考虑被控对象特性；一使被控对象掌握通道的放大名师归纳总结 系数较大, 时间常数较小, 纯滞后时间越小越好；二使被控对象干扰通道的放大系数尽可能第 5 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 小,时间常数越大越好；3.检测变送环节的影响,传递滞后与测量滞后对掌握系统的掌握质量的影响很大,特殊是当被控对象自身的时间常数和滞后很小时,影响就更为突出,在设计掌握系统时必需留意；4.执行器的影响,从广义对象的角度考虑,执行器可以看

20、做是被控对象的一部分,其动态特性相当于在被空对象中增加一个容量滞后环节；当执行器的时间常数与被控对象的时间常数接近时,将会使广义对象的容量滞后显著增大,这对掌握是特别不利的； 15 调剂器掌握规律挑选的依据是什么？答：关于掌握规律选取可归纳为以下几点： 简洁掌握系统适用于掌握负荷变化较小的被控变量, 假如负荷变 化较大, 无论挑选哪种调剂规律,简洁掌握系统都很难得到中意 的控制质量,此时, 应设计选取用复杂的掌握系统； 在一般的掌握系统中,比例掌握是必不可少的,当广义对掌握通 道时间常数较少, 负荷变化较小, 而工艺要求不高时, 可挑选单 纯的比例规律, 如贮罐液位, 不太重要的压力等参数掌握

21、； 当广义对象掌握通道时间常数较,负荷变化较小,而工艺要求无 余差时,可选用比例积分调剂规律,如管道压力,流量等参数的 掌握； 当广义对象掌握通道时间常数较大或容量滞后较大时,应引入微 分作用,如工艺充许排除余差,可选用比例微分调剂规律；如工 艺要求无余差时, 就选用 PID 调节规律,如温度,成分,PH 等 参数掌握； 假如被控对象传递参数可用 近似,就可根据对象的可控比 t/T 选 择哪个调剂器的调剂规律；当 t/T 时,选用 P 或 PI ；当 时, 选PD 或 PID ；当 时,采纳简洁掌握系统往往不能满意掌握要求, 16 设计掌握系统时,必需确定和考虑哪些方面的问题？答：设计一个掌握

22、系统,第一应对被控对象做全面的明白；除被控这时应选用复杂掌握系统；对象的动静态特点外,对于工艺过程, 设备等也需要比较深化的了 解； 在此基础上,确定正确的掌握方案,包括合理地挑选被控变量与操 纵变量,挑选合适的检测变送元件及检测位置,选用恰当的执行行器,调剂器以及调剂器掌握规律待,最终将调剂器的参数整定到最 佳值；17什么是串级掌握系统？它有什么特点？什么情形下采纳串级控 制？答：串级掌握系统是由其结构上的特点面得出的；它是由主、副两个掌握器串接工作的,名师归纳总结 主掌握器的输出作为副掌握器的给定值,副掌握器的输出操纵掌握阀,以实现对主变量的第 6 页,共 22 页定值掌握；它的特点有：

23、能快速克服进入副回路的干扰；能改善被控对象的特点,提高了系统克服干扰的才能；主回路对副对象具有“ 鲁棒性” ,提高了系统的掌握精度；串级掌握系统主要就用于：对象 的滞后和时间常数很大,干扰作用强面频繁, 负荷变化大,对掌握质量要求较高的场合；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 18串级掌握系统中心副回路和主回路各起什么作用？为什么？答：在系统结构上,串级掌握系统是由两个串联工作的掌握器构成的双闭环掌握系统；一个闭环系统在里面,称为副环或副回路,在 掌握系统中起“ 粗调” 的作用；一个闭环在外面,称为主环或主回 路,用来完成“ 细调” 的任务,以保证被控变

24、量满意工艺要求；由 于串级掌握系统由两套检测变送器、两个调剂阀、两个被控对象和一个调剂阀组成,其中两个调剂阀器串联起来工作,前一个调剂器 的输出作为后一个调剂器的给定值,后一个调剂器的输出才送给调 节阀；因此一个是粗调,一个是细调；20什么是前馈掌握系统？应用在什么场合？答：前馈掌握又称扰动补偿,它是测量进入过程的干扰（包括外界干扰和设定值变化） ,并按其信号产生合适的掌握作用去转变操纵 变量,使被控变量保护在设定值上；前馈掌握主要用于以下场合：干扰幅值大面频繁, 对被控变量影响猛烈, 单纯反馈达不到要求 时；主要干扰是可测不行控的变量；对象的掌握通道滞后大,差时,可采纳前馈反馈掌握系统,以

25、提高掌握质量；21. 什么是比值掌握系统？它有哪几种类型？反馈掌握不即时,掌握质量答：实现两个或两个以上的参数符号肯定比例关系 . 的掌握系统,称 为比值掌握系统,它主要有定比值掌握系统和变比值掌握系统；其 中定比值系统有三类： 开环比值掌握系统,单闭环比值掌握系统和 双闭环比值掌握系统； 22. 挑选性掌握系统的特点是什么？应用在什么场合？答：挑选性掌握系统的特点是使用挑选器,可以在两个或多个调剂器的输出端,或在几个变送器输出端对信号进行挑选,以适应不同 的工况,主要应用在对不稳固工况的掌握,可以保证生产工艺过程 的安全操作,尽量削减开,停车中的不稳固工况；23. 匀称掌握的目的和特点是什么

26、？答：匀称掌握系统的目的是为明白决前后工序的供求冲突,使两个变量之间能够相互兼顾和和谐操作；匀称掌握系统的特点是其掌握 结果不像其他掌握系统那样,不是为了使被控变量保持不变可,而 是使两个相互联系的变量都在答应的范畴内缓慢地变化；第三章 过程检测技术2. 简述直接测量法与间接测量法的定义,指出它们的异同及使用场合？答：直接测量法指被测量与单位能直接比较得出比值,或者外表能直接显示出被测参数名师归纳总结 值的测量方法；间接测量法通过测量与被测量有肯定函数关系的其他物理量,然后依据物第 7 页,共 22 页函数关系运算出被测量的数值, 称为间接测量法； 相同之处在于都是对工业生产中一些- - -

27、- - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 理量的测量,都包含测量三要素；不同之处在于直接测量测量过程简洁便利,应用广泛；间接测量过程较复杂,只有在误差较大或 缺乏直接测量外表时才采纳；3. 测量外表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量外表的主要性能指标有技术,经济及使用三方面的指标,其中技术方面的有：误差,精度等级,灵敏度,变差,量程,响应 时间,漂移等；经济方面的有：使用寿命,功耗,价格等；使用方 面的有：操作修理是否便利,运行是否牢靠安全,以及抗干扰与防 护能的强弱,重量体积的大小,自动化程度的 . 高低等；传感器的主要特性有：精确性,稳固性,灵敏性

28、； 4. 举例说明系统误差,随机误差和粗大误差的含义及减小误差的方法；答：系统误差是由于测量工具本身的不精确或安装调整得不正确,测试人员的辨论才能或固有的读数习惯,测量方法的理论依据有缺 陷或采纳了近似公式等缘由产生的测量值与真值的偏差；系统误差 的肯定值和符号或者保持不变,或者在条件变化时按某一规律变 化；如外表零位未调整好会引起恒值系统误差；立即误差是由于测量过程中大量彼此独立的微小因素对被测值的综合影响而产生的测 量值与真值的偏差,其肯定值和符号以不行预料的方式变化； 如气 温的变化；粗大误差是由于测量操作者的马虎,不正确地操作,试验条件的突变或试验状况未达到预想的要求而匆忙试验等缘由造

29、成的明显地歪曲测量结果的误差；减小误差的方法：系统误差：应尽量削减或排除系统误差的来源；第一检查外表本身的性能是否 符号要求； 其次认真检查仪器是否处于正常工作条件,如环境条件 及安装位置等是否符合技术要求,零位是否正确； 此外仍应检查测 量系统和测量方法本身是否正确；立即误差：由于摩擦,间隙,噪声等都会产生随机误差,因此第一从结构,原理上尽量防止采纳 存在摩擦的可动部分；采纳减小噪声的装置,并采纳抗干扰才能强 的测量仪器；对于粗大误差应端正科学讨论态度,并认真分析数 据,剔除坏值；5. 试述肯定误差,相对误差及引用误差的定义,举例说明各自的用途；答：肯定误差外表指示值与被测变量的真值之间的代

30、数差,即.x = x . A ,可表示外表基本误差限：. = a ；相对误差测量的肯定误差与被测变量的商定真值（实际值）之比,即用 = 100% = 6% ,可表示外表的基本误差限与肯定误差 . x 相比较,相对误差更能说明测量结果的精确程度,如温度升测量显 示值为 57 ,时间温度为 60 ,就： . =57-60=-3, = .3 100% = .5.0% , 60 如实际为 30 ,测量显示值为 27 ,就 ： . =-3 , = . 名师归纳总结 3 100% = .10.0% ,明显此时的相对误差比前者大； 30 引用误差肯定误差与外表的第 8 页,共 22 页- - - - - -

31、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 量程之比,用引用误差表示的外表基本误差限为：q = 100% = d % ,如温度计的量程为 100 ,就其引用误差q = .3 100% = .3% , 100 . s依据答应引用误差值的大小可划分外表的精度等级；11概述膨胀式温度计的工作原理与主要特点答：膨胀式温度计是利用物体热胀冷缩的性质来测温的；主要特点： 玻璃液体： 结构简洁,使用便利, 测量精度高, 价格低 廉；测量上限和精度受玻璃质量的限制,易碎,不能远传；双金 属；结构紧凑,坚固,牢靠；测量精度较低,量程和使用范畴有 限；12 热点偶有那些特点？用一般导线和补偿导线作热电偶

32、的延长线,补偿导线的补偿作用；成效有何不同？试证明答：热电偶的特点有：测量精度教高,性能稳固；结构简洁,易于制造,产品互换性好；将温度信号 转换成电信号, 便于信号 远传和象现多点切换 测；测量范畴广, 可达 2002000,形式多 样,适用于各种测量条件；选用补偿导线要求其在 肯定温度范畴内与所连接的热电偶具有相同的热电 特性, 型号相配, 极性连接正确； 补偿导线的作用证明：如图所示：回路中电势为： E Eab（t ,t1 ）Ecd（t1 ,t0 ） 由补偿导线的性质得：Ecd（t1,t0）=Eabt1,t0 EEab（t ,t1 ） Eab（t1 ,t0 ） Eab（ t ,t0 ） 补

33、：用一般导线做热电偶得延长线要求引入两端得温 . 度相同热电势 不同,故一般接热电偶的冷端,因此冷端温度依旧是现场温度；而 用补偿导线却可以将冷端温度现场温度分开,利于测量；14. 用分度号为 S 的热电偶与动圈外表构成的测温系统 , 冷端补偿器 20 ,t=1300 1300的平稳点温度在 20 . 图 3-80 中 ,t=1300 , t1=80 ,t2=25 ,t0=30 试求：t1=80 ,t2=25 ,t0=30 ；动圈外表的机械零位为 0 , 试求： 1 外表的示值温度是多少; 1 外表的示值温度是多少 ; 外表的示值温度是多少 2 如何处理可使示值与实际温度相符 ; 2 如何处理

34、可使示值与实际温度相符 ; 如何处理可使示值与实际温度相符 3 把补偿导线改为铜线时 , 示值变为多少 . 3 把补偿导线改为铜线时 , 示值变为多少 . 把补偿导线改为铜线时 解: 如下列图 : 1 查 S 型热电偶的分度号表 : t/ 1300 E/mv 13.155 30 0.173 25 0.142 由 Et,t0=Et,0-Et0,0 即 E1300,30E1300,0-E30,0 =13.155-0.173=12.982mv 查表 ,12.982mv 时对应的温度为 t=1286 , 即外表显示的温度为 1286 ； （ 2）由于补偿电桥是在 20 时平稳的,因此须将外表的机械零位

35、名师归纳总结 t 0 = t1 = 80C 0 预先调到 20 处,即可使示值与实际温度相符；第 9 页,共 22 页（3）如将补偿导线改为铜线, - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 就 E1300,80=E1300,0-E80,0=13.155-0.502=12.653mv 查表 12.653mv 时对应的温度为 t=1258.5, 即示值变为 1258.5 ； 16. 用 U 型管压力计（封液为水银）测温度管道中水的压力；压力计 1.5M （至肘管端口）在管道下面 1.5M（ 至肘管端口） 处,压力计同大气一侧肘管内水银面距口 80mm, h=140

36、mm,面距口 80mm,两管水银面高度 h=140mm, 求水的表压力（求水的表压力（Pa 解：如图所示： 11 截面压力相等,即：P水 + 水 gh1 + h2 + h3 = Pa + 水银 gh 3 103 9.8 表压 P 表 = P 水 . Pa = 水银gh3 . 水 g h1 + h2 + h3 = 13.6 0.14 . 1 103 9.8 1.5 0.08 + 0.14 = 1803.2 Pa 18. 液体式压力计有哪些主要类型？试分析其误差答：液柱式压力计主要有：U 型管压力计,单管压力计和微压力计；以 U 型管压力计：误差产生主要有以下几方面：a 读数误差, 排除 视察；

37、b 温度变化产生液体 变化, 产生测量误差, 故须修正； c 安装误差： 当 U 型管安装不直时会产生安装 误差； d 毛细现象,修 正 19 试述弹簧管压力计弹簧管结构特点与测压原理；答：弹簧管压力计由弹簧管压力感应元件和放大指示机构两部分组成,前者是弯成圆弧状的空心管子,一端固定（作为压力输入 端）；另一端自由,作为位移输出端,接放大指示机构；其它是由 拉杆,齿轮及指针组成；测压原理：在弹性范畴内,弹簧管自由端的位移与被测压力之间近 似线性关系, 即通过测量自由端的位移,可直接测得相应的被测压 力大小； 20 已知被测压力在范畴 0.71MPa 内波动,要求测量的肯定误差不得超过 0.02

38、MPa ,试选定弹簧管压力的量程和精度等级；可供选用 的压力计量程系列为： 0 0.6MPa; 02.5MPa. 1 s M min 3 2 M max s 3 1 s 0.7 3 2 s1 3s 2. . 1MPa s 1.5MPa应选用 0 1.6MPa 精度等级： max =0.02 100% = 1.25 1.6应选用精度等级为 1 级的量程为 01.6MPa 的外表； 21 转子流量计显示流量的形式有几种,是如何分度的；名师归纳总结 答：转子流量计显示流量的形式有 3 种,一种是玻璃转子流量计,其锥型管是电玻璃制成,第 10 页,共 22 页并在管壁标有流量刻度,直接依据转子的高度进

39、行读数；另一类为电运转转子流量计,即将转子的位移信号转变为电信号； 另一种为气动运转式转子流量,将转子的位移信号变为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 压力信号,进行远距离传送； 22 标准节流装置有哪几部分组成,对各部分有哪些要求？答：标准节流装置有：节流元件,取压装置和前、后管道三部分组 成；标准节流装置的设计、加工、安装和使用都有规定的技术要 求,规定和数据,可参见 GB/T 2624 23 试比较节流装置与转子流量计在工作原理与使用特点上的异同 点；答： 工作原理 节流 利用节流元件前后的差压与流速之间 装置 的关系, 获得被测流量的大小 使用特

40、点 使用已标准化、系列 化,使用范畴：管径 为 50 1000mm,测量 范畴1.5100000m3/h ,但 使用产生的压力缺失 大,精度 1 2% 转子 基于力平稳原理,利用锥形管内的转 流量 子把流体的流速转换成转子的位移,计 进而获得被测流量的大小；使用已系列化, 测量 时如介质变化, 应修 正,可测小流量, 结构简洁, 修理便利,相同点：都是测流速然后得流量；压力缺失小； 缺点： 机械传逆信号, 外表 性能和精确度难以提 高,转子易卡死,测 量管径范畴 4150mm, 测量范畴： 0.0013000m3/h, 精 度 12.5%28差压式液位计如何测量液位. 当差压变送器高于或低于最

41、低液位时,应如何处理？答：差压式液位计是采纳压差计测量气、液两相的压差,压差大小 通过气动或电动差压变送器传送,并转化位电信号,最终显示处液 位的大小及其变化；当差压变送器高于或低于最低液位时,可对差 压变送器进行零点迁移,由正迁移和负迁移（低于最低液位时,采 用正迁移,高于最低液位时,采纳负迁移；）第四章 过程掌握装置1单杠杆式气动差压变送器式由哪些部分组成的？各部分由何作用？试说明其工作原理；答：单杠杆式气动差压变送器电气动转换部分和测量部分组成,测 量部分的作用是将被测量的压力信号转换成力的形式；气动转换部 i 1 2 d i d 分的作用,是将被测差压 pi 转换成为作用于主杠杆下端的

42、输入力；其工作原理为： 正负压容的输入压力经敏锐元件转换成输入 力 Fi ；即； Fi 作用于主杠杆的下端,M f = Mi 对支点产生一个顺时针方向的输入力矩 Mi ,使主杠杆发生顺时针方 向的偏转；变送器输出信号 P0 ,引入反馈波纹管中,并产生反馈 力矩 Ff 作用于主杠杆上, 使主杠杆对支点产生一个逆时针方向的力 矩 Mf ；当 时,主杠杆就处于平稳状态,喷嘴挡板间的距离不再转变,如Mf Mi 时,就杠杆系统产生偏角 ,位移检测 片产生微小位移 s ,其变化量再通过放大器 10 转换并方大为20 100 KPa 的输出压力,即变送器的输出信号与被测差压 pi 成正比；2什么时气阻？什么是气容？它们在气路中各起什么作用？名师归纳总结 答：在气路中安装的节流元件称为气阻,作用是阻碍气体的流淌,起着降压 （产生压力降）第 11 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 和限流（调剂气体流量）的作用；气容是 起着缓冲,防止振 荡的作用；在气路中能储存或释放处气体的气容,在气路中3喷嘴挡板