2022年过程装备控制技术课后习题及参考答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 过程装备掌握技术课后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；主要包含：自动检测 系统信号联锁系统自动操纵系统自动掌握系统；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：自动掌握系统主要有被控对象 自动掌握系统常用的术语有：,测量元件和变送器,调剂器,执行器等环节组成；被控变量 y；给定值 ys；测量值 ym；操纵变量 m；干扰 f；偏差信号（ e）；掌握信号 u 3. 什么是自动掌握系统的方框图？

2、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）、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讨论；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 及其流向；成品全过程中物料和能量发生的变化4. 在自

3、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：干扰作用是指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作用；掌握作用 是通过对被控变量的测量得到测量值,使其与给定值比较,得出偏差信号；这个信号按一 定规律运算出掌握信号来转变操纵变变量克服干扰作用；两者关系是掌握作用的一部分职 能就是减小或排除干扰对被控变量的影响；5. 什么是闭环掌握？什么是开环掌握？定值掌握系统为什么必需是一个闭环负反馈系统？答：闭环掌握是掌握系统的输出信号的转变回返回影响操纵变量的掌握方式；开环掌握是掌握系统的输出信号不会影响操纵变量的掌握方式；定值掌握系统是指设定值恒定不变的掌握系统；定值掌握系统

4、的作用是克服扰动对被控变 量的影响,当输出信号变大时,反馈影响操纵变量使输出信号减小,反之就影响操纵变量名师归纳总结 是输出信号增大；可见定值掌握系统满意闭环负反馈系统的要求；第 1 页,共 43 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6. 在图 1-11 的换热器出口温度掌握系统中,工艺要求热物料出口温度保持为某一设定值；试画出该掌握系统的方框图；方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么？整个系统的输入信号和输出信号又是什么？系统在遇到干扰作用（如冷物料流量突然增大蒸汽TC 冷物料TT 热物料答：如下列图为该掌握系统的方框图；设定偏差 e 掌握信号调剂

5、阀蒸汽流量干扰Th 温度Ts 被控对象TC 温控器Th,m 温度测量变送装置TT 该掌握系统及各环节的输入、输出信号如下列图；整个系统的输入信号为：给定值 ys,干扰作用 f,输出为热物料出口温度 T,当冷物料流量增大,就出口温度 y 减小, TT 检测后所得 ym 减小,偏差信号 e=ym-y s0,输入调剂器后产生掌握信号 u,使执行器或调剂阀加大阀门开度,使温度 T 上升,从而实现掌握；7. 图 1-12为贮 糟液位掌握系 统,工 艺要求液位保持 为 某一 数值,（1）试画出该系统的方框图；（2）指出系统中被控对象,被控变量,操纵变量,干扰作用各是什么？名师归纳总结 - - - - -

6、- -第 2 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - qv1 LT LC qv2 （1）如下列图为该掌握系统的方框图；阀门贮槽f h hs液位掌握液位测量变送装置 - （2）该系统中被控变量对象为贮槽；被控变量为贮槽液位；操纵变量为出水流量；干扰作 用为：进水流量,大气温度等；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,从被控对象受到干扰作用使被控变量偏离给定值时起,调剂器开头发挥作用,使被控变量复原到给定值邻近范畴内的过程叫做系统的过渡过程；发散振荡过程 等幅振荡过

7、程衰减振荡过程非振荡的单调过程等幅振荡过程；上述五种振荡过程,其中非振荡衰减和振荡衰减过程是稳固过程,能基本满意要求,但衰减过程被控变量达到新稳态值进程过于缓慢,致使被控变量长期偏离给定值,所以一般不采纳；只有生产工艺不答应被控变量振荡时才会考虑采纳这种形式的过渡过程；等幅振荡发散振荡和非振荡发散受到阶跃干扰后不能稳固下来,不符合自动控自要求 9. 试画出衰减比分别为 n1,n 时的过度过程曲线？答：如下列图：n1,发散n=1,等幅n1,衰减振荡n,单调过程振荡振荡10. 表示衰减振荡过程的掌握指标有哪些？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 43 页精选学习资料 - - -

8、 - - - - - - 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稳状态的时间间隔,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？答：所谓被控对象的特性,是指当被控对象的输入变量

9、发生变化时,其输出变量随时间的变化规律（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 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；T：时间常数是指当对象受到输入作用后,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 对象受到输入作用后,被控变量达到新的稳态值的快慢；它打算整个动态过程的长短； ：描述对象滞后现象的动态参数 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

10、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：被控对象的掌握通道是指操纵变量与掌握变量之间的关系,干扰通道是指干扰作用与 被控变量之间的关系；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：放大系数对掌握的影响：对掌握通道而言,放大系数K 值大,即使调剂器输出变化不大,也会对被控对象产生很大影响,掌握灵敏；反之放大系数小,被控变量变化迟缓；对干扰通道而言,假如K 很小,即使干扰幅度很大也不会对掌握变量产生很大

11、影响,假如K很大就当干扰幅度很大并且频繁显现系统很难稳固；时间常数 T 对掌握影响：对掌握通道而言,时间常数大,就被控变量变化较平缓,系统简洁掌握,缺点是掌握较缓慢；如T 小,就掌握变量变化快速,不易掌握；对干扰通道而名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - 言,时间常数大明显存在好处,此时阶跃干扰系统影响比较平缓,被控变量变化平缓,系 统简洁掌握；滞后时间对掌握影响：对掌握通道而言,滞后存在是不利的,使掌握不够准时,在干扰 显现后不能准时调剂,严峻影响掌握质量；对干扰通道而言,纯滞后只是推迟干扰时间,并不影响掌握质量,对

12、于容量滞后就可以缓和干扰对掌握变量的影响,因而对掌握系统是有利 5. 试从图 2-58 某对象的反应曲线中,表示出该对象的放大系数,时间常数和滞后时间；解：如下列图：k=HH0=HH0qv 10tqv1 PI,xx0qv 1T 如下列图,以起始速率变化至新稳态值所对应的时间,T=t 1t ,00HH 0tc如下列图,不存在容量滞后,c06. 什么是调剂器的掌握规律？调剂器有哪几种基本掌握规律？T 1t 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；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PD

13、,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：双位掌握是指调剂器的输出仅有最大和最小两个极限位置,双位掌握结构简洁成本较低使用便利,对配用的调剂阀没有任何要求,缺点是被控对象总是在波动,掌握质量不高,且当被控对象纯滞后较大时,被控变量波动幅度较大,不适合掌握要求较高场合；比例掌握是指调剂器输出变化量与输入变化量成比例,比例掌握系统能快速的克服干扰 影响,使系统未定下来；有点是反应快掌握准时,缺点是被控对象负荷发生转变时,系统输出存在余差；积分掌握是指调剂器输出变化量与输入余差积分成正比,积分掌握可以排除余差,但输出变化总是滞后于余差变化,不能准时克服扰动

14、影响,使被控变量的波动加剧,使系统难 以稳固；微分掌握是指调剂器输出变化量与输入偏差变化速度成正比,且具有肯定的超前掌握作用,抑制振动,增强系统稳固（但微分作用不宜过强）8什么是余差？为什么单纯的比例掌握不能排除余差积分掌握排除余差；答：余差是指过渡过程终了时,被控变量新的稳态值与测定值之差；比例调剂器的输出变化量与输入偏差具有一一对应的比例差系,要使调剂器有输出,就必必要有偏差存在,因此,比例调剂掌握不能排除余差；积分掌握其输出信号的大小不仅与输入偏差信号的大小有关,仍取决于偏差存在时间长短；只要有偏差,调剂器的输出就不名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 43 页精选学习

15、资料 - - - - - - - - - 断变化,偏差存在的时间越长,输出信号的变化量就越大,只有存在偏差身先等于的情形 下,积分调剂器的输出信号才能相对稳固,因此积分掌握作用是力图消涂余差；9为什么积分掌握规律一般不单独使用？答：积分掌握其输出变化总是滞后于偏差,不能准时有效地克服扰动的影响,加剧了被控 变量的波动,使系统难以稳固下来,因此工业过程掌握中,通常不单独使用积分掌握规律；10 比例、积分、微分、掌握分别用什么量表示其掌握作用的强弱？并分别说明它们对控 制质量的影响；答：比例比例度是反映比例掌握器的比例掌握作用强弱的参数；比例度越大,表示比例掌握作用越弱；削减比例度,系统的余差越小

16、,最大偏差也越短,系统的稳固程度降 低；其过渡过程逐步以衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡；积分掌握积分时间 TI 表示积分掌握作用强弱的参数,积分时间越小,表示积分掌握 作用越强；积分时间 T I的削减,会使系统的稳固性下降,动态性能变差,但能加快排除余 差的速度,提高系统的静态精确度,最大偏差减小；微分掌握微分时间TD 是表示微分掌握作用强弱的一个参数；如微分时间T D 越大,表示微分掌握作用越强；增加微分时间T D,能克服对象的滞后,改善系统的掌握质量,提高系统的稳固性,但微分作用不能太大,否就有可能引起系统的高频振荡；11 试画出在阶跃作用下,比例、比例积分、比例积分微分调剂器的输出特点

17、曲线；et ut At etAITt etAt KpAt KpAKpA KpAt KpAt 12 比例积分微分调剂器有什么特点？答：比例积分微分调剂器的特点是：在比例调剂的基础上进行微分调剂可提高系统的稳 定性,进行积分调剂可排除余差,所以这种调剂器既能快速进行调剂,又能排除余差,具 有良好的调剂性能；调剂作用可通过调剂适当的参数,比例度,积分时间 T I 和微分时间 T D 面转变；答：比例掌握反应快,掌握准时,但有余差；积分掌握作用缓慢但可排除余差；微分掌握 具有肯定的超前掌握作用,抑制振荡,增强稳固性；如将三者结合起来,并挑选适合的比 例度、积分时间、微分时间,就可以得到无余差、掌握准时

18、又稳固的高质量掌握；名师归纳总结 13 在比例积分微分调剂器中可以调整的参数有哪几个.试说明调下整其中一个参数时,对第 6 页,共 43 页调剂器的掌握作用有什么影响.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答:在 PID 调剂器中 ,比例度、积分时间、微分时间三个参数可以调整,从而可获得较高的掌握质量；如比例度增大,就比例掌握作用削减弱,当时, PID 调剂器成为积分微分调剂器,当 TI 积分时间 时, PID 调剂器成为比例微分掌握器,当TD 时, PID 调剂器成为PI 即比例积分掌握；答：调整积分时间对掌握作用的影响：随着积分时间的减小积分作用不断增

19、强,在相同的 干扰作用下,调剂器的输出增大,最小偏差减小,余差排除很快,但同时系统的震荡加 剧；积分时间过小仍可能导致系统的不稳固；14 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：调剂参数整定目的是依据给定的掌握系统,求取掌握系统最好的调剂器参数；工程上 常用的整定方法有体会试凑法、临界比例法、曲线衰减法 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掌握质量,此时,应设计选取用复杂的控 制系统； 在一般的掌握系统中,比例掌握是必

20、不行少的,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,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,如工艺充许消 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 调剂规律 16 设计掌握系统时,必需确定和考虑哪些方面的问题？答：设计一个掌握系统,第一应对被控对象做全面的明白；除被控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明白；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

21、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 节器的参数整定到正确值；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掌握？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,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 定值掌握；它的特点有：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；串级掌握系名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 43 页精选学习资料 -

22、- - - - - - - - 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；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：串级掌握系统中主回路在掌握过程中起着细调作用,是定值掌握系统,副回路在掌握 系统中起着粗调作用,是随动掌握系统；这是由于串级掌握系统的目的是更好的稳固主回路,使其等于给定值,主变量就是主调剂器的输出,所以说主回路是定制给定系统；副回 路的输出是副变量,副回路的给定值是主调剂器的输出,所以在串级掌握系统中,复变量 不是要求不变的,而是随着主调剂器的输出变化而变化,因此是随动掌握系统； 19 图 2-59 是

23、聚合釜温度与流量的串级掌握系统；说明该系统的主、副对象,主、副变量,主、副调剂器各是什么？试述该系统是如何客观实现其掌握作用？解：该系统的主对象：聚合釜副对象：冷却水进口管路调 节 器2f1fT 主变量：聚合釜温度副变量：冷却水流量主调剂器：温度调剂器副调剂器：流量调剂器该掌握系统的方框图：给定冷却水聚合进口管温度调剂器流量调剂器釜路检测变送 2（流量）如下列图：冷却水流量如减小,第一由流量检测变送,经流量调剂阀调整冷却水阀 检测变送 1（温度）门开度,开度增加；同时由于流量削减使聚合釜由温度 求范畴内；20 什么是前馈掌握系统？应用在什么场合？T 上升；从而使温度稳固在工橄要答：前馈掌握又称

24、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,使被控变量爱护在设定值上；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,反馈掌握不即时,掌握质量差时,可采纳前馈反馈掌握系统,以提高掌握质量；21. 什么是比值掌握系统？它有哪几种类型？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；名师归纳总结 -

25、 - - - - - -第 8 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；主要应用于非正常 生产过程的爱护性措施中；23. 匀称掌握的目的和特点是什么？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

26、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1. 写出测量方程式,以及测量三要素,并举例说明；答：测量方程式：为被测量, x 为测量值, u 为测量单位；测量过程三要素为：测量单 位,测量方法,测量仪器与设备；举例：如液柱式温度计测量温度；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 值的测量方法；间接测量法 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物名师

27、归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 43 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；

28、传感器的主要特性有：精确性,稳固性,灵敏性；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

29、状况未达到预想的要求而匆忙试验等缘由造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

30、 外表指示值与被测变量的真值之间的代数差,即xxA ,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,即用名师归纳总结 x100%6%,可表示外表的基本误差限与肯定误差相比较,相对误差更能说第 10 页,共 43 页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 ,3100%5.0%,60如实际为 30,测量显示值为27 ,就 ：=-3,3100%10.0%, 明显此时的相对误差比前者大；30- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 引用误差 肯定误差与外表的量程之比,用引用误差表

31、示的外表基本误差限为：qs100%d%,q3100%3%,如温度计的量程为100,就其引用误差100依据答应引用误差值的大小可划分外表的精度等级；6. 检定一只量程为5A 的电流表,结果如下：345输入量 /A123.014.085.02示量 /A1.101.98（1） 试求外表各示值的肯定误差,实际相对误差,示值相对误差和引用误差；（2） 确定外表的精度等级；解： 1-1.10 2-1.98 3-3.01 4.-4.08 5-5.02肯定误差：xxA；相对误差：qx,A 0示值相对误差：x x,引用误差：xS所以数值运算列表如下：名师归纳总结 A 012345324.23X1.101.983

32、.014.085.02xxA 00.1-0.020.010.080.02x0.1-0.010.00330.020.004A 0x0.091-0.01010.00330.01960.004xqx0.020.0040.0020.040.004S外表的精度等级Qq max2%,故该外表的精度等级为2；324.14324.197. 对某物理量经过20 次测量,得到如下数据：324.08324.03324.02324.11324.14324.07324.11324.18324.03324.01324.12324.08324.16324.12324.06324.21324.14分别用 3准就和肖维耐准就判

33、定有无粗差,并求该测量的运算平均值x ,标准差和极限误差,写出测量结果表达式；解： n=20,平均值 x =1in1x i120x i324.11,n20i1第 11 页,共 43 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 剩余误差：V ix ix,即：-0.03-0.08-0.09 0 0.03-0.04 0 0.03 0.08 0.120.07-0.08-0.1 0.01-0.03 0.05 0.01-0.05 0.1 0.03标准差 = 1 nV i 20.064,标限误差 max 0.12n 1 i 1（1）3 准就： 3 =0.192,V max

34、0.12 3 因此该组数中无坏值；（2）肖维耐准就：依表 3-1 可知 n=20 时,k 0=2.24 k 0.14336,V max 0.12 k,故该组数中无坏值；极限误差 max 0.12 ,测量结果：x 0 x 324.118. 用一温度计测量某介质温度,40% 的读数误差小于 0.5 ,用线性插值法估量该温度升的标准差,并运算误差小于 0.75 的概率；z 2 z 2解：（ 1）Q p | x | z =2 20 ze 2 dz 2 ze 2 dz 1,z 0.52 z 0.53由此推得 0.7 时,z 0.5205 0.6985 0.7019 由已知条件知 0.4, 查概率积分表得

35、：2ze 2 dz 0.7 时 z=0.5205,z 0.5 0.5205,得：0.96 1（2）z 0.75,得：z 0.781查表得：z 0.78 时, z = 2 0.7823 1 =0.5646即误差小于 0.75,概率为 0.56469. 现有精度等级为 1.5A 级, 2.0B 级和 2.5C 级的三块外表,测量范畴分别为 0 : 100,50 : 550和 100 : 500 ,现需测量 500 左右的温度,要求测量的相对误差不超过 2.5% ,选用哪块表合适？名师归纳总结 解：依据测量范畴,挑选B,C 两块表, A 表排除；第 12 页,共 43 页 B 表： q=2%=0.0

36、2=max Smax0.02550 5012 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - max120.0242.4%2.5%500故 B 表合适；max C 表： q=2.5%=0.025= Smax 0.025 500 100 15 max 15 0.03 3% 2.5% 500故 C 表不合适；综上所述选用 B 表即 2.0 级,量程 的外表；10. 检定一台测量范畴为 的位移测量外表,结果如下：（1）试画出上下行程的输入输出特性曲线；（2）求该外表的线性度（以上行曲线为例）；3 确定该表的回差（迟滞误差）解：已知数据：位移 /mm 0 0.5 1.0 1

37、.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 上行程示值 /mm： 0 0.34 0.69 1.06 1.41 1.77 2.04 2.45 2.81 3.20 3.67 4.07 4.37 下行程示值 /mm： 0 0.40 0.77 1.14 1.52 1.90 2.27 2.65 3.02 3.38 3.72 4.06 4.37 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 00123456（1）如下列图,上下行程曲线名师归纳总结 （2）LHLmax2.040.719930.01995 100%2%第 13 页,共 43 页Y max6- -

38、 - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）hHmax2.2762.043.8%Y max11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的延长线,成效有何不同？试证明补偿导线的补偿作用；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

39、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：如下列图：回路中电势为：EEab（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：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；13 用两只分度号

40、为K 的热电偶测量A 区与 B区的温差,连接方法如图379 所示；如（1）tA220C0,Bt20C0（2）At2000 C ,tB500 C0试分别求两种情形下的示值误差, 并说明为何与实际温差不同. 解: 查热电偶分度号表: K 型热电偶 :20 200 220 500 E: 0.798mv 8.137mv 8.937mv 20.640mv 1 E=8.938 -0.798=8.140mv 名师归纳总结 反查 K 热电偶分度号表: 201 -8.177mv 第 14 页,共 43 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 内析求得 : t=200.075

41、 2 E=20.640 -8.137=12.503反查 K 分度号表 :307-12.498 ; 308-12.539内析求得 : t=307.12 分析缘由 : 低温度下热电势与温度线性关系较好 , 高温时误差较大；14. 用分度号为 S 的热电偶与动圈外表构成的测温系统 , 冷端补偿器的平稳点温度在 20 .图 3-80 中,t=1300 , 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 ; 2 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 . 解: 如下列图 : 1 查 S 型热电偶的分度号表 : t

42、/ 1300 30 25 E/mv 13.155 0.173 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 , 20 处,即可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预先调到使示值与实际温度相符；t 0 , t180C0（3）如将补偿导线改为铜线,就就 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