化工仪表及自动化总复习及答案.docx

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1、化工仪表及自动化总复习第一章自动掌握系统基本概念一、基本要求1.把握自动掌握系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2,把握自动掌握系统中常用术语，了解方块图的意义及画法；3 .把握管道及掌握流程图上常用符号的意义；. 了解掌握系统的分类形式，把握系统的动态特性和静态特性的意义；4 .把握闭环掌握系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指二、常用概念1 .化工自动化的主要内容：自动检测，自动爱护，自动操纵，自动掌握系统.自动掌握系统的基本组成：被控对象和自动扮装置（测量元件与变送器、掌 握器、执行器）。2 .被控对象：对其工艺参数进行掌握的机器或设施.被控变量：生产过程

2、需保持恒定的变量3 .操纵变量：详细实现掌握作用的变量.干扰作用：在生产过程中引起被控变量偏离给定值的外来因素4 .设定值：被控变量的期望值，可固定也可以按程序变化.偏差：给定值与测量值之间的差值5 .闭环系统：系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统.开环系统：系统的输出被反馈到输入端，执行器只依据输入信号进行掌握的 系统6 .掌握系统的过渡过程:系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程.反馈:把系统的输出直接或经过一些环节后送到输入端，并加入到输入信号 中的方法7 .负反馈：反馈信号的作用方向与给定信号相反，即偏差信号为两者之差 （e=x-z）.正反馈：反馈信号的作用方向与原来

3、的信号相同，使信号增加（e=x+z）三、问答题.掌握系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。答：定值掌握系统：给定值为常数随动掌握系统：给定值随机变化程序掌握系统：给定值按肯定时间程序变化.在阶跃扰动作用下，掌握系统的过渡过程有哪几种形式？其中哪些形式能基本 满意掌握要求？答：1 .非周期衰减过程2.衰减振荡过程3.等幅振荡过程4.分散振荡过程1,2能基本满意掌握要求，但1进程缓慢，只用于系统不允许震振荡时3.试述掌握系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。15.关于用热电偶与补偿导线配接进行温度测量时，以下说法不正确的是(C ) A、热电偶与补偿导线应当配接B、补偿导线也有

4、极性C、采纳了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿D、在肯定温度范围内，热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性五、填空题1 .某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50,上限是850C。则此表的量程 是 800C；测量范围是50850 ；允许相对百分误差是.0.5%.；最大确定误差是 4。2 .热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0、冷端温度修正 法、校正仪器零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种。3弹簧管压力表是采用 输入压力产生位移量与被测压力相平衡来测量的。4 .差压式流量计是采用节流原理测量流量的。5 .电容式差压变送器的测量部分是先将压差转变成位移，然后再变成电容量 变化作为转

5、换部分的输入。6 .液位变送器测量进行零点迁移时只转变 测量范围,不转变一量程.在常用的热电偶温度计中，精度较高的是.S热电偶,软性最好的是K热电偶，灵敏度较高的是.E热电偶。8,常用的热电阻材料是 金属铜和柏，分度号是、cu-50、cu-100Pt-10. pt-100,线性好的是 铜 热电阻,它适于测量 较低温度。9 .热电偶是基于热点效应原理工作的。六、综合题：1 .热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？ 如不能应如何处理？答：为了使热电偶冷端温度保持恒定，不能进行冷端温度补偿.某压力仪表的测量范围是100llOOPa,其精度为0.5级，则这台表的量程是多少？允

6、许相对百分误差是多少？最大确定误差是多少？答：1000, 0.5%, 5.一台测温仪表，其测温范围为0300 C,已知其最大确定误差为2,则 其精度等级为多少？答：2/ (300-0) %=0. 7%,没有0.7级,则精度等级为1.0级.有一台测压仪表，其标尺范围为0400 KPa,要求测量时最大确定误差不超过5 KPa ,则应当选择精度等级为多少的仪表才能满意要求。答:5/ (400-0) %=L 25% 一级作业20.某压力表的测量范围为。IMPa,精度等级为1级，试问此压力表允 许的最大确定误差 是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为 0.5MPa时 标准压力计上读数为0.50

7、8MPa,试问被校压力表在这一点是否 符合1级精度，为什么？答：最大误差二(1-0) *l%=0.01MPa在校验点为0.5MPa处，校验得到的确定误差故在该校验点符合1级精度第四章自动掌握仪表一、基本要求1 .把握各种基本掌握规律及其特点。2 .熟识比例度、积分时间、微分时间对掌握系统的影响。3,了解DDZ- II型和DDZ-III型掌握器的特点和基本组成。二、常用概念1 .基地式掌握仪表：由检测器和显示器组装成的一个整体，同时具有检测， 掌握，显示等功能的仪表2 .单元组合式掌握仪表：依据其功能不同分成若干单元，每个单元只完成 其中一种功能3 .掌握器的掌握规律：掌握器的输入信号与输出信号

8、之间的关系4 .双位掌握：掌握器只有两个输出值，相应的掌握机构只有开和关两个极 限位置，又称开关掌握5 .放大倍数是一个可调的放大倍数，它打算了比例掌握作用的强弱6 .比例度6：指掌握器输入变化相对值和相应的输出变化相对值之比的百 分数7 .无干扰切换：指在自动-手动切换时，掌握器输出不变，因此生产过程不 会有扰动三、问答题1 .掌握系统按掌握规律可以分为哪几类？各类掌握规律的特点是什么？答：位式掌握，比例掌握P,积分掌握I,微分掌握D2 .试述PID掌握的数学模型及参数意义。P=kD （e+1/LSedt+Tnde/dt）3 .试述DDZHI仪表的特点。P1204 .在掌握系统应用中，有哪些

9、基本掌握规律和组合掌握规律？写出各自的表 达式？它们各应用在什么场所？位式掌握，比例掌握P,积分掌握I,微分掌握D,比例积分PL比例微分PD, 比例积分微分PID四、选择题：L调整器加入微分作用是用来（ C ）。A.克服对象的纯滞后B.克服对象的惯性滞后C.克服对象的惯性滞后和容量滞后D.克服对象的容量滞后2 .调整器的比例度和积分时间正确说法是（ B ）oA.比例度越大，比例作用越强B.积分时间越小，积分作用越强C.比例度越大，比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强D.比例度越小，比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱3 .掌握系统中掌握器正反作用的确定是依据（B ）A.生产的平安性 B

10、.实现闭环回路的负反馈C.系统放大倍数恰到好处D.调整器本身的特性4、（ D ）存在纯滞后，通常不影响掌握质量。A、调整通道B、测量元件C、变送器D、干扰通道五、填空题：1 .仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0. 020. IMPa；电动HI型标准信号范围是420mAo2 .掌握系统引入积分作用是为了消退余差，但积分的引入会使系统不稳定,引入微分作用是为了克服惯性滞后和容量滞后。3 .表征掌握规律的参数是比例度 、积分时间及微分时间。4 .在PID调整中，比例作用是依据余差大小来动作的,在系统中起着稳定掌握变量的作用;积分作用是依据余差是否存在来动作的，在系统中起着消退余差的作用:微分

11、作用是依据余差变化速度来动作的,在系统中起着超前调整 的作用。5 .调整器的比例度越大，则放大倍数越 小，比例作用就越一弱 ，过 渡过程曲线越 平稳 ，但余差也越一大。6 .调整器的积分时间越小，则积分速率越 大，积分特性曲线的斜率越 ,积分作用就越一强 ，消退余差越一快。微分时间越大，微分作用越一强 。六、综合题：作业5. 一台DDZ-III型温度比例掌握器，测量的全量程为01000C,当指 示值变化100,掌握器比例度为80%,求相应的掌握器输出将变化多少？解：依据比例度 8 = (e/(XmaxFin) / p/ (p-Pmin) ) *100%当输出变化e=100时，其输出变化P为P=

12、s= (e/(xma-xmin) / s/ (praa-pmin) = (100/(1000-0) / (0. 8/ (20-4) =2mA第五章执行器一、基本要求1 .把握掌握阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比S和并联管道中 分流比X对流量特性的影响。2 . 了解气动薄膜掌握阀的基本结构、主要类型及使用场合。3 .理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。二、常用概念1 .掌握阀的抱负流量特性：在不考虑掌握阀前后压差变化时得到的流量 特性。有快开，直线，等百分比，抛物线几种2 .掌握阀的实际流量特性：在实际生产中，掌握阀前后压差总是变化的， 这时的流量特性串联管道：阻力比s对流量特性

13、的影响。并联管道：分流比x对可调范围的影响。三、问答题1 .什么是气开式掌握阀和气关式掌握阀？如何选择？答：有压力信号时阀关，无压力信号时阀开的为气关式，反之为气开式。其选择主要从工艺生产上平安要求动身。若阀处于打开位置时危害性小，选 气关式，反之选气开式2 .执行器在掌握系统中有何作用？答：接收掌握器送来的掌握信号，转变被控介质的流量，从而将被控变量维 持在所要求的数值上或肯定的范围内3 .执行器有哪几种?工业现场为什么大多数使用气动执行器？答：气动，电动，液动。由于其结构简洁，动作牢靠稳定，输出推力较大， 修理便利，防火防爆而且价格较低4 .气动执行器主要有哪两部分组成？各起什么作用？答：

14、执行机构：推动装置掌握机构：掌握工艺参数5 .气动执行机构主要有哪几种结构形式？各有什么特点？答:薄膜式：结构简洁，价格廉价活塞式：推力较大6 .何谓正作用执行器？何谓反作用执行器？答：当来自掌握器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下动作的叫正作 用，反之叫反作用。7何谓掌握阀的抱负流量特性和工作流量特性？抱负流量特性有哪几种？答：抱负流量特性：在不考虑掌握阀前后压差变化时得到的流量特性，有直 线，等百分比，抛物线及快开工作流量特性：在实际生产中，掌握阀前后压差总是变化的，这时的流 量特性称为工作流量特性8 .什么叫气动执行器的气开式与气关式?其选择原则是什么？答：有压力信号时阀关，无压力信

15、号时阀开的为气关式，反之为气开式。其选择主要从工艺生产上平安要求动身。若阀处于打开位置时危害性小，选 气关式，反之选气开式四、填空题：1 .被控介质流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门相对开度（1/L）之间的关系，称 为调整阀的 流量 特性;若阀前后的压差保持不变时，上述关系称为包 负流量 特性;实际使用中，阀前后的压差总是变化的，此时上述关系为工作流 量特性。调整阀的流量特性有直线 、等百分比（对数）、抛物线 、和快开 。五、综合题：1 .从保证掌握质量的角度，掌握阀设计中应考虑哪几个方面？ 答：结构与特性的选择气开式与气关式的选择 口径的选择第六章简洁掌握系统一、基本要求1. 了解简洁

16、掌握系统的结构、组成及作用。2把握简洁掌握系统中被控变量、操纵变量选择的一般原则。3. 了解各种基本掌握规律的特点及应用场合。4. 把握掌握器正、反作用确定的方法。5. 了解掌握器参数工程整定的方法。二、常用概念1 .简洁掌握系统油一个测量元件，变送器，一个掌握器，一个掌握阀和一 个对象所构成的单闭环掌握系统2 .掌握器的工程整定：确定最合适的掌握器比例度，积分时间和微分时间。三、问答题1 .如何选择被控变量P1562 .如何选择操纵变量？P1583 .造成掌握系统滞后的缘由有哪些？答:测量元件安装位置，由现场测量变送装置的信号传送到掌握室的掌握器, 由掌握室的掌握器的输出掌握信号传送到现场执

17、行器所引起4 .掌握器整定的任务是什么？常用整定方法有哪几种？答：确定最合适的掌握器比例度，积分时间和微分时间。有临界比例度法， 衰减曲线法，阅历凑试法，5为什么要考虑掌握器的正、反作用？如何选择？答：掌握作用对被控变量的影响应与干扰作用对被控变量的影响相反，才能 使被控变量值回复到给定值。掌握器的正反作用是关系到掌握系统能否正常运行 与平安操作的重要问题。6,被控对象、执行器、掌握器的正、反作用方向是怎么规定的？被控对象：工艺机理执行器：工艺平安条件掌握器：对象，执行器7.掌握器参数整定的任务是什么？工程上常用的的掌握器参数整定有哪几 种方法？答：确定最合适的掌握器比例度，积分时间和微分时间

18、。有临界比例度法， 衰减曲线法，阅历凑试法，四、选择题：1.在讨论对象特性对选择操纵变量影响中，下列哪个参数对掌握质量影响是可以 忽视的（D ）A、掌握通道时间常数B、掌握通道纯滞后时间C、干扰通道的时间常数 D、干扰通道的纯滞后时间五、填空题：1 .掌握对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是：干扰通道的时间常数越 大,干扰对被控变量的影响缓慢 。若掌握通道不存在纯滞后，则干扰通 道纯滞后通常对调整质量一无影响O.简洁调整系统的基本特征是 单闭合回路 和负反馈 。六、综合题：1.下图为加热炉装置，工艺要求采用燃料量来掌握炉出口介质温度t（简洁掌握指出构成掌握系统时的被控变量、掌握变量、干扰

19、量是什么？在下图中画出掌握流程图；选择执行器的气开、气关类型以及掌握器的作用方向；画出简洁掌握系统方框图；缈 系简洁说明该系统克服干扰的过程（可设温度t上升，分析调整动作过程）。料解：被控变量：出口介质温度，掌握变量：燃料量，干扰量：进料流量和温度、燃料压力，炉的压力和温度以及环境温度图略执行器选气开类型，掌握器选反作用方向图略 干扰作用使温度上升，测量值大于给定值，掌握器输入偏差增大，输出掌握信号削减，气开阀关小，燃料量削减，塔顶温度下降，维持给定2.工艺要求采用回流量来掌握塔顶温度t （简洁掌握系统），为保证塔正常操作, 回流量不允许中断。被控变量：塔顶温度、操纵变量：回流量、主要干扰：进

20、料流量和温度、 燃料压力，回流的压力和温度以及环境温度 等 画出掌握流程图并确定执行器类型；气关式选择掌握器的作用方向；反作用方向画出简洁掌握系统方框图； 简洁说明该系统克服干扰的过程（可设温度t上升，分析掌握动作过程）。 干扰作用使温度上升，测量值大于给定值，掌握器输入偏差增大，输出掌握 信号削减，气关阀开大，回流量加大，塔顶温度下降，维持给定图1第七章简单掌握系统一、基本要求1 .把握串级掌握系统的结构、工作过程、特点及应用场合；把握串级掌握 系统中副变量的确定及主、副掌握器正、反作用的选择；了解串级掌握系统中主、 副掌握器参数的工程整定方法。2 .熟识设置匀称掌握系统的目的及掌握方案。3

21、 . 了解比值掌握系统的各种类型；熟识单闭环比值掌握方案的结构及特点。4 .熟识前馈掌握系统的结构、特点及应用场合。5 .理解连续型选择性掌握系统的结构特点及掌握方案；了解开关型选择性 掌握系统；了解积分饱和现象的产生及防止方法。6 .理解分程掌握系统的结构及应用场合。二、常用术语1 .软爱护：通过一个特定设定的自动选择性掌握系统，当生产短时间内处于 不正常状况时，即不使设施停车又起到对生产进行自动爱护的目的2 .硬爱护：当生产达到平安极限时，有声光报警，然后由操作工将掌握器切 换到手动处理，或通过连锁爱护实现自动停车三、问答题1 .试述串级掌握系统的特点及其使用条件。2 .串级掌握系统中主、

22、副变量应如何选择？3 .简述匀称掌握的目的及掌握方案。方案：简洁匀称掌握和串级匀称掌握目的：为了协调液位与排出流量之间的关系，允许它们都在各自许可范围内 做缓慢变化4 .简述比值掌握的目的及掌握方案。方案：开环，单闭环，双闭环，变比值掌握系统目的：实现副流量与主流量成肯定比值关系5 .选择性掌握系统按处理方法不同可以分为哪几类？答：开关型，连续型，混合型6 .试述分程掌握的目的及其适用范围。目的：一台掌握器的输出掌握两台或以上的掌握阀，由每一段信号去掌握一 台掌握阀，分段掌握。范围：1）用于扩大掌握阀的可调范围，改善掌握品质2）用于掌握两种不同介质，以满意工艺生产的要求3）用于生产平安防护措施

23、四、选择题：1、串级掌握系统的副回路相当于一个（B ）A、定值掌握系统B、随动掌握系统C、程序掌握系统D、比值掌握系统.关于串级调整系统的方块图的说法，下列不正确的是（A ）oA.包含两个执行器B.包含两个测量变送器C.包含两个被控对象D.包含两个被控变量2 .单纯的前馈调整是一种能对（C ）进行补偿的调整系统。A.测量与给定之间的偏差B.被调量的变化C.干扰量的变化D.输出的变化3 .前馈掌握系统属于（B ）oA.单闭环掌握系统B.开环掌握系统C.双闭环掌握系统D.视详细状况而定.掌握系统的反馈信号使得原来信号增加的叫做（B ）。A.负反馈；B.正反馈；C.前馈；D.回馈.对于干扰幅值大而频

24、繁，对被控变量影响比较猛烈的掌握系统，一般采纳下列 哪种简单掌握系统比较合适。（B ）A.串级掌握 B.前馈掌握 C.匀称掌握 D.分程掌握,串级匀称掌握系统的主、副掌握器一般采纳什么掌握规律？ （ A ）A. P、 P B P、 I C. P I、 PD D. PID、 PID五、填空题：1、串级调整系统结构上有两个回路，分别称为 主 回路和 副 回路; 有两个被调参数，分别称为 主 参数和 副 参数;有1 个操纵变 量。2 .指出你所知道的六种简单掌握系统串级掌握系统、 匀称掌握系统、比值掌握系统、前馈掌握系统、 选择性掌握系统、分程掌握系统 等。3 .串级掌握系统中，副对象的时间常数通常

25、小于主对象的时间常数。六、综合题：1 .画出串级掌握系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用。解：图略，副回路：克服作用于副对象的干扰，使副被控变量基本稳定，削减对主变量的影 响主回路：克服作用于主对象的干扰，保证主被控变量稳定.匀称掌握系统和一般掌握系统的异同点有哪些？怎样实现匀称掌握？ （太多，略）2 .如图为釜式反应器，釜内温度通过转变冷却剂流量的方式来掌握。指出构成掌握系统寸的被控变量、掌握变量、干扰量是什么？假如冷却剂压力为主要干扰，选择掌握方案，在下图中画出掌握流程图；选择执行器的气开、气关类型；画出掌握系统的方框图；简洁说明该系统克服干扰的过程（可设温度t上升，分析调整动

26、作过程）。答：最大偏差：指在过渡过程中，被控变量与给定值的最大差值超调量B：第一个峰的峰值A与新稳定值之差C B=A-C衰减比：相邻两个峰值的比余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新稳定值与给定值之间的偏差过渡时间：从干扰作用发生时起，到系统重新建立平衡时止，过渡过程所经 受的时间振荡周期和频率：过渡过程同向两波峰的间隔时间为振荡周期，其倒数为振 荡频率.什么是掌握系统的方块图？它与工艺管道及掌握流程图有何区分？答：由传递方块，信号线，综合点，分支点构成的表示掌握系统的组成和作 用的图形。每个方块都代表系统中的一个组成部分.在自动化系统中，仪表符号由哪几部分组成，各表示什么意义？答：L图形

27、符号：测量点、连接线、仪表.字母代号2 .仪表代号四、选择题：1 .反馈调整系统（C ）闭环系统。A.不肯定是B.确定不是 C.确定是D、无法推断.定值掌握系统、程序掌握系统、随动掌握系统是按什么来划分的（C ）。A.按自动调整系统的结构B.按自动调整系统的特性C.按给定值变化的规律 D.调整系统的结构2 .在讨论动态特性时可以将（C ）看作系统对象环节的输入量。A.干扰作用；B.掌握作用；C.干扰作用和掌握作用；D.测量仪表的信号.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为（C ）A、“C” B、“H C、“A D、“I”.掌握系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中，那种震荡过程是最盼望消失的 震

28、荡过程（ B ）A、非周期衰减过程B、衰减震荡过程C、等幅震荡过程D、发散震荡过程6,下列哪些参数不是表示过渡过程品质好坏的指标（A ）A、变差 B、余差 C、最大偏差 D、衰减比7.关于调整系统方块图的说法，不正确的是（B ）oA. 一个方块代表一个设施；B.方块间的连线代表的是方块间物料关系；C.方块图上的线条及箭头方向不肯定与流体流向全都D.方块间连线只代表信号关系8,掌握系统的反馈信号使得原来信号增加的叫做（B ）oA.负反馈 B.正反馈 C.前馈D.回馈解：1）被控变量：釜内温度 掌握变量：冷却剂流量 干扰量：冷却剂压力和温 度，搅拌速度及环境温度2）略3）气关式4）略5）类同上章.

29、某列管式蒸汽加热器，工艺要求出口物料温度稳定在（901） 。已知主 要干扰为蒸汽压力的波动。（1）确定被控变量，并选择相应的测量元件。（2）制定合理的掌握方案。（3）如物料温度不允许过高，否则易裂解，试确定掌握阀的气开、气关式。（4）画出掌握流程图与方框图。蒸汽.如图所示为某反应器温度掌握系统。（1）画出掌握系统方框图；（2）假如反 应器温度不能过高，试确定掌握阀的气开气关型式；（3）确定主掌握器和 副掌握器的正反作用。（4）若冷却水压力突然上升，试简述该掌握系统的 调整过程。0红色可能会考9.某换热器的温度掌握系统（设定值是40 ）在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图6所示。曲线如图6所示。则

30、该系统的余差、衰减比、最大偏差是（B ）。A、 1、4:1、41、4:1、5B、 1、3:1、5、1、5:1、4五、填空题：1 .自动扮装置是由测量元件与变送器 掌握器 、执行器 等环节组成。2 .描述掌握系统的品质指标的参数有 最大偏差、衰减比和余差、过渡时间、 振荡周期等。六、综合题：（简洁！略）.某化学反应器工艺操作规定温度 为（80010）o为确保生产平安， 掌握中温度最高不得超过850。现 运行的掌握系统，在最大阶跃扰动下 的过渡过程曲线如图所示。（1）分别求出最大偏差、余差、衰 减比、振荡周期（温度进入2%新稳 定值即视为系统已稳定）。（2）说明此温度掌握系统是否满意 工艺要求。1

31、 .某化学反应器工艺规定操作温度为4002。0考虑平安因素，调整过程中温度偏离给定值不得超过61。现设计 运行的温度定值调整系统，在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。问该过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（按被控变量进入新稳态值的2%为 准）和振荡周期。2 .某发酵过程工艺操作温度为（402） o考虑到发酵效果，掌握过程中温度 偏离设定值最大不能超过6。先设计肯定值掌握系统，在阶跃扰动系统的最大 偏差、衰减比、余差、过渡时间（按被控变量进入2%新稳态值即达到稳定来确 定）和振荡周期等过渡过程指标，并回答该系统能否满意工艺要求？T/P ,发薛耀发薛耀图5作业21 .某化学反应器工艺规定操

32、作温度为（900 10） 考虑平安因素，掌握 过程中温度偏离给定值最大不得超过80。现设计的温度定值掌握系统，在最 大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-19所示。试求该系统的过渡过程品 质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期，并回答该掌握系统能否满意 题中所给的工艺要求？95()时间mm其次章过程特性及数学模型一、基本要求. 了解建立被控对象数学模型的意义及数学模型的建立方法；1 .把握用机理建模的方法，建立简洁对象的数学模型；.把握表征被控对象特性的三个参数一一放大倍数K、时间常数T、滞后时间t 的物理意义及其对掌握质量的影响；2 . 了解被控对象特性的试验测定方法。二、常用概念.被控

33、对象的数学模型：用数学的方法来描述被控对象输入量与输出量之间的 关系1 .通道：由对象的输入量至输出量的信号联系.被控对象的放大倍数：数值上等于对象重新稳定后的输出变量与输入变量之 比2 .被控对象的时间常数：当对象受到阶跃输入后，被控变量重新达到稳态值所 需的时间.被控对象的滞后时间：纯滞后（输出变化落后于输入变化的时间）与容积滞 后（因物料或能量传递需要肯定时间而引起的输出变化迟缓）之和三、选择题.一般认为，经过（A ）时间后，动态过程便结束了。A. 3T； B. T ； C. 5T； D. 10T.在描述对象特性参数的滞后时间时,下列说法错误的是（C ）。A.传递滞后又称为纯滞后；B.容

34、量滞后一般是由于物料和能量传递需要通过肯定的阻力引起的；C.容量滞后是有些对象在受到阶跃输入后，再经过一段时间时间后被控变量才 开头变化；D.滞后时间包括可分为容量滞后和纯滞后时间。四、填空题.目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是依据过程的内在机理，通 过物料 和能量平衡关系,用机理建模的方法求取过程的数学模型。1 .描述对象特性的三个参数是 放大倍数 、 时间常数和滞后时间，假如时间常数越大，系统的响应速度越1，系统的稳定性越好 。2 .过程特性是指被控过程的输入变量发生变化时,其输出变量随时间变化的规律。4由于物料或能量的传递需要通过肯定的阻力导致的滞后称为容量滞后。五、综合题：1

35、.为了测量某物料干燥筒的对象特性，在T=0时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h 增加到28m3/h,物料出口温度纪录仪得到的阶跃响应曲线如图所示。试求出该 对象的特性。已知流量仪表量程为。40,温度仪表为。200图干燥筒的阶跃响应曲线解：由阶跃应曲线可看出该回想具有一阶纯滞后特性：放大倍数 K=(150-120) /200 / (28-25) /40 =20时间常数T=4min滞后时间T =2min作业11 .已知一个对象特性是具有纯滞后的一阶特性，其时间常数为5,放大系数 为10,纯滞后时间为2,试写出描述该对象特性的一阶微分方程。解：依据题意可知K=10 T=5 t=2则起一阶微分方程为T

36、Ldyt (t+ t ) /dt) +y2 (t+工)=Kx (t)5 Ldyt (t+2) /dt) +y2 (t+2) =10x (t)第三章检测仪表与传感器一、基本要求1. 把握仪表精度的意义与测量误差的关系。2. 了解仪表的性能指标。3. 初步把握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法。4. 了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计。5. 了解各种液位测量方法。初步把握液位测量中零点迁移的意义及计算方 法。6. 把握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟识热电偶温度测量中 的冷端温度补偿的作用及方法。7. 了解DDZ-IH型显示仪表的基本结构及原理。二、常用概念

37、1 .精度2 .确定误差3 .相对误差4 .相对百分误差5 .允许相对误差：衡量仪表优劣的重要指标之一6 .仪表精度等级：0.005 0.02 0.05 0. 1 0.2 0.4 0.5 1.0 1.5 2. 5 4.07 .灵敏度：引起这个位移的被测参数变化量之比值8 .灵敏限：能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变测量9 .辨别力：数字显示器的最末尾数字间隔所代表的被测参数变化量10 .线性度：表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论曲 线的吻合程度11 .反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出参数的品质指标三、问答题：（不考）1 .工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型

38、？试简述各种压力计的 工作原理。答：（1）液柱式压力计（2）活塞式压力计弹性式压力计（4）电气式压力 计2 .试述压力计选型的主要内容及安装留意事项。答：量程选择，精度选择，取压位置与隔离3 .试述流量计的分类及其工作原理。答：速度流量计，容积式流量计，质量流量计4 .试述物位计的分类及其工作原理。5 .试述温度测量仪表的种类及其工作原理四、选择题：1 . L5级仪表的精度等级可写为：（A ）级 B.+（-）L5 级 C.+L5 级 D. L52 .下列不属于节流装置的是（ D ）。A、孔板；B、喷嘴;C、长径喷嘴 D、阿纽巴管.温度越高，钳、银、铜等材料的电阻值越（ A ）oA.大 B.小

39、C.不变D.不肯定.双金属温度计的感温元件，测量温度时必需是（B ）A浸液1/2； B全部浸液； C浸液2/3； D浸入任何长度.关于压力计安装的描述错误的是（A ）A.要选择测量介质拐弯处安装；B.测量流淌介质时，应使取压点与流淌方向垂直安装；C.测量液体压力时，取压点应安装在管道下部；D.测量蒸汽压力时应安装凝液管。3 .下列仪表中属于衡压降的仪表是（DA.孔板流量计B.文丘里管式流量计C.电磁流量计D.转子流量计.在下列物位检测仪表中，能够检测出两种不同液体界面的仪表是（C ）A.压差式物位仪表B.压力式物位仪表C.电容式物位仪表D.称重式液罐计量仪4 .在下列物位检测仪表中，不与被测物

40、体发生实际接触并可以检测物位的仪表是 （ B ）oA.称重式液罐计量仪 B.核辐射物位仪表C.压差式物位仪表D.电容式物位 仪表5 .在下列工业用流量计中，属于容积式流量计的是（C ）。A.转子流量计B.电磁流量计C.椭圆齿轮番量计D.科里奥利力式流量计6 .测量稳定压力时，被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的（C ）oA.l/2； B.l /3；C.2/3；D.3/57 .关于压力测量仪表的下列描述中，错误的是（D ）oA.液柱式压力计是依据流体静力学的原理，将被测压力转换成为液柱高度进行 测量的；B.弹性式压力计采用弹性元件变形的位移进行测量的；C.电气式压力计是将压力转换为电量来进行测量的；D.活塞式压力计是将压力转换为活塞位移来进行测量的。8 .关于温度检测仪表的下列描述中错误的是（C ）。A.玻璃管温度计属于膨胀式温度计的一种；B.测量的温度大于600度的温度计为高温计；C.热电偶是由两种不同的金属材料构成的，不同材料构成的热电偶在相同的触 点温度下所产生的电势相同；D.在热电偶回路中引入第三种导线对热电偶所产生的电势无影响。13 .热电偶输出电压与（B ）有关。A.热电偶两端温度B.热电偶两端温度和电极材料C.热电偶热端温度D.热电偶两端温度、电极材料及长度14 .模格一模硅热电偶的分度号是（C ）0A、E B、S C、K D、B