化工仪表与自动化复习试卷.doc

《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、???? 填空题（36分） 1、 过程控制系统是由__控制器____、_执行器_____、_测量变送_____和__被控对象____等环节组成。2、 过程控制系统中按被控参数的名称来分有_压力______、__流量______、_温度______、__液位_____等控制系统。3、 目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，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、控制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___愈慢_________;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越低__________;干扰通道的纯滞后对调节质量______震荡变差_________________。 5、? 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）_大于_____干扰通道的放大倍数（增益）。 6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应__减小调节器的放大倍数___________,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有 最大偏差 、 余差 和 衰减比 等。 8．串级调节系统,一般情况下主回路选择__PID_______或__PI______调节规律调节器,副回路选用___P______调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置___开方器______补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 0.02-0.1MP ；电Ⅱ型标准信号范围是 0-10MA ；电Ⅲ型标准信号范围是 4-20MA 。 二、综合题（54分） 1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。 主要从工艺按安全要求出发，原则是：信号中断时，应保证设备和操作人员的安全，如果阀开处于打开位置，危害性小，则选择气关式，反之则选择气开式。如加热炉的燃料气应采用气开式控制阀，以免信号中断时，温度过高破坏设备，采用气开阀自动切断燃料。若介质为结晶燃料，应采用气关式，以免堵塞。 ?2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？ 因为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，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 补偿方法有：保持冷端温度为零法，温度修正法，校正仪表零点法，补偿电桥法，补偿热电偶法。 ?3、（10分）控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、PI的输出响应曲线。? （1）P输出，已知：比例度δ=50%?? （2）PI输出，已知：比例度δ=100%? 积分时间Ti=1分???? ? ? 4、(20分)下图为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t(简单控制系统)； ①? 指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？ ②? 在下图中画出控制流程图； ③? 选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向； ④? 画出简单控制系统方框图； ⑤? 简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。 介质 燃料 三、计算题：（10分） 计算下图各热电偶回路所产生的热电势（10分）。 注：A B----K型热电偶；AˊBˊ----K型热电偶补偿导线 C D---- S型热电偶； CˊDˊ----S型热电偶补偿导线； B 50℃ 50℃ 25℃ A D’ 25℃ C’ 600℃ D 50℃ 50℃ 25℃ C 25℃ 600℃ C’ D’ ? ?《化工仪表与自动化》课程测试试题一答案 一、（36分） 1题、（4分）回答要点：① 控制器 ② 执行器③ 测量变送 ④ 被控对象 2题、（4分）回答要点：① 压力 ② 流量③液位 ④ 温度 3题、（4分）回答要点：① 物料② 能量③ 机理建模 4题、（4分）回答要点：①愈慢 ②愈低 ③振荡④变差 5题、（4分）回答要点：大于 6题、（4分）回答要点：①减小调节器的放大倍数 7题、（4分）回答要点：①最大偏差 ②衰减比③余差 8题、（4分）回答要点：①PID②PI ③P④开方器 9题、（4分）回答要点：①0.02～