化工仪表和自动化考试试题汇总和答案解析.docx
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1、WORD 完善格式编辑化工仪表与自动化课程测试试题一一、填空题36 分1、 过程掌握系统是由_掌握器_、_执行器_、测量变送和_被控对象_等环节组 成。2、 过程掌握系统中按被控参数的名称来分有 压力_、流量、温度_、液位_等掌握系统。3、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_物料平衡关系,用机理建模的方法求取过程的数学模型。4、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愈大,对被控变量的影响越小;干扰通道容量滞后愈多, 则调整质量越差;干扰通道的纯滞后对调整质量_有影响,纯滞后越大,质量越差 _。5、 选择掌握方案时,
2、总是力图使调整通道的放大倍数增益大于 干扰通 道的放大倍数增益。6某调整系统承受比例积分作用调整器,先用纯比例调整到适宜的调整输出,再参加积分作 用的后,应_减小调整器的放大倍数才能使稳定性不变。7 描述掌握系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比 和余差等。8串级调整系统,一般状况下主回路选择PID或 PI 调整规律调整器,副回路选用 P _调整规律调整器;假设副回路承受差压法测流量,应承受什么装置_开放器补偿。9.仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是0.020.1MPa ;电儿型标准信号范围是 420mA;电川型标准信号范围是二、综合题54 分010mA1、 10 分画出气关式类型执行器
3、的两种简洁构造示意简图;在掌握系统中如何选择执行器类型?举例说明在掌握系统中,执行器是按安全原则选择类型的,也就是当掌握信号中断时, 要保证设备和操作人员的安全。女口:加热炉温度掌握,当燃料量为操纵变量时, 其执行器应选择气开类型,当信号中断时,切断燃料,保证安全。2、 14 分热电偶为什么要进展冷端温度补偿?有哪些冷端温度补偿方 法?原理是什么?答:由于各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做 出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零, 且常常波动,这必定造成输出削减, 所以要进展热电偶的冷端温度补偿。 热电偶常用的冷端温度补偿方法有:冰浴法、公式计算法、仪表机械零 点调整法、
4、电桥补偿法和补偿热电偶冰浴法:用冰槽使to保持零度。计算法:Et, 0= Et,t + Et , 0 仪表零点调整法:将ABAB0AB0仪表的机械零点调到t补偿电桥法:用电桥产生 Et , 0 与 Et,t叠加,即可 消退t0o变化对测量的影响。AB0ABo补偿热电偶:用与测量热电偶同型号的热电偶进展补偿,用于多 支热电偶。3、 10 分掌握器输入偏差是阶跃信号见以下图,请依据参数, 画出P、PI的输出响应曲线。1 P 输出,:比例度S =50%2 PI 输出,:比例度S =100%积分时间 Ti=1 分Li dk A1“5答:4、20 分以下图为加热炉装置,工艺要求利用燃料量来掌握炉出口介质
5、温度 t简 单掌握系统;指出构成掌握系统时的被控变量、掌握变量、干扰量是什么?在以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;简洁说明该系统抑制干扰的过程可设温度t 上升,分析调整动作过程。答:构成掌握系统时的被控变量是出口介质温度; 操纵变量是燃料量,干扰量是:进料流量和温度、 燃料的压力、炉膛温度和压力以及环境温度。执行器应选择气开类型,掌握器为反作用方向O简洁掌握系统方框图见以下图该系统抑制干扰的过程:当干扰作用使温度t 上升,测量大于给定,掌握器输入偏差增大,其输出掌握信号削减,气开阀关小,燃料量削减,塔顶温度下降,维 持给定。50 X
6、: uO-25T600-OITO25V三、计算题:10 分注:A B- -K 型热电偶;Ax Bx 一K 型热电偶补偿导线C D- -S 型热电偶;C / D,-S 型热电偶补偿导线;计算以下图各热电偶回路所产生的热电势10 分50 C25 CO-O答:1、E1=頤 300,50)+E CD(50,25)=(12.207-2.002)+(0.299-0.142) =10.342 (mV)E2=E CC(300,50)-E CD(50,25) =(2.323-0.299)-(0.299-0.142) =1.867 (mV)化工仪表与自动化课程测试试题二一、填空题28分1 掌握系统引入积分作用是为
7、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 抑制容量滞后。某调整系统承受比例积分作用调整器,先用纯比例调整到适宜的调整输出,在参加积分作用的过程中,应 数_。_减小放到倍2. 被调介质流过阀门的相对流量Q/Qmax与阀门相对行程I/L之间的关系,称为调整阀的 流量_特性;假设阀前后的压差保持不变时,上述关系称为 抱负特性;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 特性。调节阀的流量特性有 直线_、流量特性的选择主要是与等百分比_ 、 _抛物线_和快开_,广义对象 相匹配。3. 与单回路掌握系统相比,串级调整系统具有以下三个特点: 力量有。对于进入副回
8、路的干扰有很强的抑制;提高了工作频率;具4. 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愈大,对被 控变量的影响越小干扰通道容量滞后愈多,则调整质量越差;干扰 通道的纯滞后对调整质量有影响,纯滞后越大,质量越差 。5 简洁调整系统的根本特征是 闭合回路 和 负反响 。6. 常用的标准节流件有 孔板 和 。7. 热电偶的热电特性与热电偶几何尺寸 无关。二、 综合题分热电偶材料、两节点温度 有关,与1、10 分画出气开式类型执行器的两种简洁构造示意简图;掌握系统在什么状况下选择气开类型执行器?举例说明。答:WORD 完善格式编辑如:加热炉温度掌握,当燃料量为操纵变量时,其执
9、行器应选择气开类型, 当信号中断时,切断燃料,保证安全2、20 分在掌握系统应用中,有哪些根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?答:在掌握系统应用中,根本调整规律有:P、I、D,根本组合调整规律有 PI、VK/二1 fK创二时厂|曲PPIPDPID:勾心恥+八PD PID。P:自衡力量强,滞后小的对象且掌握质量要求不高PI :对象滞后小,负荷变化幅度大,要求无差PD 一阶滞后较大允许有余差的对象PID:负荷变化大,容量滞后大,被控变量变化缓慢,质量要求高3、 12 分以下图为电子电位差计构造原理图,请补充完整连接线包括电源和电流及输入信号的方向,并答复:电子电位差
10、计是依据什么原理工作的?在 温度检测中与何种检测元件配套使用?指出调整零点、量程的电阻。答:电子电位差计是使用电压平衡原理工作。在温度检测中热电偶配套。下R。起到零点调整的电阻是 R,起到量程调整的电阻是图是其线路图4、 10 分写出差压式流量计的根本方程式;说明公式中各个符号所代表的含义。答:O = asF.P.-A”a 流量系数; 体膨胀校正系数VP”Q被测流体流量F 。一一节流件的开口面积P i被测流体的密度 P节流件前后差压WORD 完善格式编辑、计算题20 分1、 10 分计算以下图液位差压变送器的量程、测量范围及迁移量。:H=CH 10m h=1.2m p =35kg/m3g 10
11、m/s2答: P=R-P- =Hp g+hp g=3500H+4200 Pa差压变送器:量程=35000 (Pa)测量范围=420039200 (Pa) 迁移量=4200 (Pa)2、 10 分某压力仪表的测量范围是 1001100Pa,其精度为 0.5 级, 则这台表的量程是多少?根本误差是多少?最大确定误差是多少?允许误差是多少?答: 1000Pa 0.5%土 5Pa 0.5%化工仪表与自动化课程测试试题 三、填空题28分1、2、检测仪表的根本组成有测量、传动放大和显示三个局部。在掌握系统中,增加比例度,掌握作用削减:增加微分时间,掌握作用按误差消灭的规律,可将误差分为误差。描述对象特性的
12、三个参数是放大系数、间。削减增加。系统;增加积分时间;掌握作用3、误差、偶然误差及疏忽4、时间常数和滞后时5、某温度表的精度为 0.5 级,其测量下限是 50C,上限是 850C。贝吐匕表的量程是 800最大确定误差是 4;测量范围是 50850;允许根本误差是 0.5%;。6、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 度法、冷端温度修正法、校正仪表零点法 、 补偿电桥法 、 补偿热电偶法 五 种。7、 自动平衡电桥配热电阻测温时,承受三线制 连接,其连接导线的电阻规定为 2x2.5。二、综合题62分1、 15 分比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和构造上有哪些异同点。答:
13、原理的一样点:都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。构造的一样点:放大器、可逆电机、同步电机、传动机构构造的不一样点:检测元件、测量桥路。原理的不一样点:电子电位差计电子平衡电桥仪表平衡时 桥路不平衡平衡测温元件 连接方一式考虑冷端温度补偿热电偶用补偿导线接在对角线上热电阻用三线制接在桥皆屮电源直流丘:流或沟通2、 15 分热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么?它能否进展冷端温度补偿?如不能应如何处理?答:使用补偿导线的目的是将热电偶的冷端从温度较高、波动较大的地方移到温度较低、且 相对稳定的地方。 假设只使用补偿导线还不能到达冷端温度补偿的目的,必需与其它方法协作起来使用。 具体
14、方法如下:热电偶常用的冷端温度补偿方法有: 公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整 法和电桥补偿法。3、12 分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。答:以下图为串级掌握系统的方框图;畐晒路是抑制作用于副对象的干扰,使副 被控变量根本稳定, 削减对主变量的影响;而主回路主要抑制作用于主对象的干扰,保证主被控变量稳定。4、20 分工艺要求利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。指出构成掌握系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么? 分在图上画出掌握流程图并确定执行器类型; 45 分选择掌握器的作用方向;画出简洁掌握系统方框图;3 分4
15、 分简洁说明该系统抑制干扰的过程可设温度t 上升,分析掌握动作过程。 4 分答:构成掌握系统时的被控变量是塔顶温度;操纵变量是塔顶回流量, 主要干扰量是:进料的流量和温度,回流的温度和流量,加热蒸汽量等。掌握器为反作用方向。简洁掌握系统方框图见以下图WORD 完善格式编辑该系统抑制干扰的过程:当干扰作用使温度 t 上升,测量大于给定,掌握器输入偏差增大,其输出掌握信号增加,气开阀开大,回流量加大,塔顶温度下降,回复给 定。三、计算题(10 分)计算以下图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量 :H=CH 10m p =35kg/m3; g 10m/s2。(10 分)一干*jtT-1-1:答: P
16、=R-P- =Hp g=3500H Pa差压变送器量程:35000 (Pa)测量范围:035000 (Pa)迁移量:0 (Pa)填空题(32 分)化工仪表与自动化课程测试试题四1、 表征掌握规律的参数是 比例度、 积分时间 及 微分时间。2、 串级调整系统构造上有两个回路,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;有一个调整参数。3、弹簧管压力表是利用弹簧 产生_位移_与被测压力相平衡来测量的4、不受被测介质物理性质影响的流量计是:电磁流量计、涡流量计、椭圆齿轮番量计说出三种即可。5、差压式流量计是利用节流_原理进展测量流量的。6 电容式液位传感器测量液位时,如
17、测量高粘度导电介质则测量精度受 虚拟 液位的影响。7、分度号为S 型的热电偶,假设错接了 K 型热电偶的补偿导线则产生的热电势会 增加。假设补偿导线的型号正确但正负接反,则产生的热电势会削减 。8、 电容式差压变送器的测量局部是先将差压 转变成 位移,然后再变 成一电容变化量作为转换局部的输入。二、综合题58分1、 10 分均匀掌握系统和一般掌握系统的异同点有哪些?怎样实现均匀掌握? 答:均匀掌握系统和一般掌握系统的一样点:构造一样;不同点:目的和特点不同,其目的是为了解决前后 工序的供求冲突,使两个变量间能相互兼顾和 协调操作,特点是使两个相互联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。均匀掌握的
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