化工仪表自动化复习试题.doc

函授教育教学辅导资料 《化工仪表自动化》 【教学方法】 采用启发式教学，首先进行问题的提出，然后引导，启发学生思考，让学生带着问题听课，使学生的学习变被动为主动。 【学习重点、难点】 18．已知被测压力在范围0.7~1MPa内波动，要求测量的绝对误差不得超过0.02MPa，试选定弹簧管压力计的量程和精度等级。可供选用的压力计量程系列为：0~0.6 MPa；0~1 MPa；0~1.6 MPa；0~2.5 MPa。（10分） 附：仪表精度等级系列 0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,(2),2.5,5.0 参考答案 化工仪表自动化 简答题 1.答：生产过程自动化包含四个方面的内容： （1）自动检测系统；（2）信号连锁系统； （3）自动操纵系统；（4）自动控制系统。 2．答：滞后时间依产生的原因不同分为两类： 传递滞后τ0——由于信号的传输、介质的输送或能量的传递要经过一段时间； 容量滞后τc——由于物料或能量的传递过程中受到一定的阻力引起的。 对于控制通道而言，滞后的存在不利于控制，会使控制作用的效果不及时，影响控制质量。 3．答：热电偶冷端温度的处理方法有三种： 恒温法：——将热电偶冷端置于人造恒温装置中，使冷端温度保持为0℃； 示值修正法——采用机械零位调整法或计算修正法，对仪表示值进行修正； 冷端温度补偿电桥法——利用不平衡电桥产生的电压作为补偿电压，以抵消因冷端温度变化引起的热电势的变化。 4.答：比例度是描述比例作用的强弱，是指调节器的输入相对变化量与相应输出的相对变化量之比的百分数。 比例度对系统稳定性的影响：比例度越大，则调节器的输出变化越小，被控变量变化越缓慢，过渡过程越平稳，随着比例度的减小，系统的稳定程度降低，其过渡过程逐渐从衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡。 5. 答：由热电偶测温原理知，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。在实际应用中，由于热电偶的工作端与冷端离的很近，而且冷端又暴露在空间，易受到周围环境温度波动的影响，冷端温度难以保持恒定，因此引入补偿导线，将热电偶的冷端延伸出来以维持冷端温度恒定。 6. 答：U型管压力计在使用中需要注意以下几个方面的问题： 为了得到较高的准确性，U型管压力计要读2个读数； 对液柱进行读数时，要注意毛细现象的影响； 当工作液体的膨胀系数较大时，还要进行数值修正； 在读数时要注意消除视差。 7.答：生产过程自动化包含四个方面的内容： （1）自动检测系统；（2）信号连锁系统； （3）自动操纵系统；（4）自动控制系统。 8.答：积分时间对过渡过程的影响具有双重作用。在相同的扰动作用下，随着积分时间的减小，积分作用不断增强，调节器的输出增大，最大偏差减小，余差消除加快，但同时系统的振荡加剧，稳定性下降，积分时间过小，还可能导致系统的不稳定。 9. 答：DDZ-III型温度变送器的性能优点主要有以下三方面： 采用低漂移、高增益的线性集成电路，提高了仪表的可靠性，稳定性及各项技术性能； 在热电偶与热电阻的温度变送器中采用了线性化电路，使变送器输出信号与被测温度信号保持了线性关系； 线路中采取了安全火花防爆措施，兼有安全栅的功能，可用于危险场所中的温度或直流毫伏信号测量。 四、分析计算题 1.解：（1）该控制系统方框图如图所示 --- 7分 （2）该控制系统中：贮槽为被控对象，贮槽水位为被控变量，进水流量为操纵变量。 ---3分 2．解：由图可得：最大偏差A= y3 — y0=950—900=50℃ ---2分 衰减比n=（y3 — y1）/（y2 — y1）=（950 —908）/（918 —908） =4.2:1≈4:1 ---2分 余差C= y1 — y0=908—900=8℃ ---2分 振荡周期T= t2 — t1=45—9=36min ---2分 过渡时间：t=47min ---2分 又由题意要求，最大偏差不得超过80℃，由计算数据知 A=50℃80℃，且过渡曲线的衰减比在（4—10）范围内，因此该控制系统可以满足工艺要求。 ---2分 3． 解：（1）由显示仪表指示值为500℃，查表可得此时显示仪表的实际输入电势为20．64ｍＶ，即E(t，t0)= 20．64ｍ