《化工自动化及仪表》阶段练习一答案.docVIP

《化工自动化及仪表》（本科）阶段练习一答案 （第一至第五章） 一、填空题 1、1．0 2、阶跃扰动法、矩形脉冲扰动法、周期扰动法 3、Pt10、Pt100 4、温度、热电势（电压）、温度、电阻 5、镍铬－康铜 6、减小 7、三线制 8、、 9、开方 10、电磁感应定律 11、导电 12、大气压与绝对压力、绝对压力与大气压力 13、脉动 14、液位、料位、界位 15、2 16、换能器、机械、电 17、电阻 18、统一标准 19、斜率 20、二、四 21、电子电位差计、自动平衡电桥 22、热电偶 23、平衡、不平衡 24、把模拟量转换成数字量 25、数字 二、简答题 过程特性是指当被控过程的输入变量（操纵变量或扰动变量）发生变化时，其输出变量（被控变量）随时间的变化规律。在充分研究过程特性及其规律的基础上，可以确定合适的被控变量和操纵变量，进而选用合适的检测和控制仪表，选择合理的控制器参数，设计合乎工艺要求的控制系统。 评价仪表的性能指标包括静态指标和动态指标。静态指标包括：精度、变差、线性度、灵敏度和分辨率等。 （1）首先确定仪表类型，根据题目，是单圈弹簧管。 （2）再确定仪表的量程：因为工作压力波动不大，最大工作压力不超过满量程的2/3。即，因此，选用量程为0～10MPa的压力表。 （3）确定压力表的精度等级：允许的最大相对误差为： 因此选择精度为1.5级的压力表。 热电偶测温的工作原理是热电效应，根据该原理，采用热电偶测温时，只有当热电偶的冷端温度固定时，热电势与被测温度才是一一对应关系。常用的冷端温度补偿方法有：计算法、冰浴法、机械零点调整法和补偿电桥法。 这是因为：（1）在中低温度区，热电偶输出的热电势很小，对测量仪表放大器和抗干扰要求较高；(2)由于冷端温度变化不易得到完全的补偿，在中低温度区内引起的相对误差就较大。而热电阻在该温度范围内，线性度较好，阻值变化大，有利于提高测量精度。 先测量出管道内的平均流速，再乘以管道截面积得到流体的体积流量。这类方法受管路条件影响较大。常用的速度法流量仪表有：差压式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、转子流量计、超声流量计等。 7、解： 当液位在0～3m变化时，差压的变化量为： Pa 根据差压变送器的量程系列，可选择差变的量程为40KPa。当H=0时，有 所以差变要进行负迁移，迁移量为37.24KPa，迁移后该差变的测量范围为 －37.24～2.76KPa 8、浮力式和差压式液位计受到被测液体密度的影响。 9、热导式气体分析仪是根据待测组分的导入系数与其他组分的导热系数有明显的差别这一特性，当被测气体的待测组分含量变化时，将引起导热系数的变化，通过热导池，转换成电热丝阻值的变化，从而间接得到待测组分的含量。热磁式气体分析仪是利用被测气体混合物中待测组分比其他气体有高得多得磁化率以及磁化率随温度的升高而降低等热磁效应来检测待测气体组分的含量的。热磁气体分析仪的发射器能将被测气体组分变化引起的磁化率磁化率变化转换成阻值的变化。 10、温度变送器是电动单元组合仪表的一个主要单元，其作用是将热电偶、热电阻的检测信号转换成标准统一信号，如0～10mA直流电流，4～20mA直流电流，1～5V直流电压，输出给显示仪表或控制器实现对温度的显示、记录或控制。温度变送器还可以作为直流毫伏转换器来使用，以将气体能够转换成直流毫伏信号的工艺参数也变成统一标准信号。 11、差压变送器通用性强，可用于连续测量差压、正压、负压、液位、密度等变量，与节流装置配合，还可以连续测量液体（气体）流量。差压变送器将测量信号转换成标准统一信号，作为显示仪表、控制器或运算器的输入信号，以实现对上述参数的显示、记录或控制。 差压变送器主要有力矩平衡式、电容式和扩散硅式三种类型。 12、在实际使用中，由于测量要求或测量条件发生变化，需要根据输入信号的下限值和上限值调整变送器的零点或量程。零点迁移的目的是使得变送器输出信号的下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值相对应。当测量起点由零变为某正数时称为正迁移，反之，当测量起点由零变为某一负数时称为负迁移。零点迁移时，变送器的输入输出特性曲