化工仪表及自动化重点题型
化工仪表及自动化真题
化工仪表及自动化真题一、选择1.下列内容不是热电偶的分度号（ B ）A. KB.Cu50C.BD.E2.哪种流量特性适合做流量调节（ B ）。
A. 直线流量特性B. 等百分比流量特性C. 抛物线流量特性D. 快开特性3.下列哪种流量计，流量调节上下不需要直管（ C ）A. 孔板流量计B. 转子流量计C. 质量流量计D. 电磁流量计4.下列哪一项不是热电阻的接线方式（ D ）A. 二线制B. 三线制C. 四线制D. 五线制5.下列哪些存在负反馈（ B ）。
A. 洗衣机B. 串级控制C. 前馈控制D.程序控制二、填空1.流量的基本方程式是Q F αε=。
2.自控系统由 被控对象 、 控制 、 执行器 和 测量变送装置 。
3.放大系数K 值的含义是 如果有一定的输入变化量，K 在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比 。
4.比值控制是指 实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统 。
5.PID 控制的控制规律为1()P DI de p K e edt T T dt =++⎰。
6.仪表精度1.0的含义是指 在规定的条件下，仪表的允许最大相对百分误差为±1.0% 。
7.DCS 控制是指 集中管理和分散控制 。
8.QDZ-Ш的气动信号为20~100kPa 。
9.控制阀的可调范围或可调比R 的含义为 控制阀所控制的量大流量Q max 与最小流量Q min 的比值 。
10.在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限的23。
三、简答1.仪表PID 的含义；2.补偿导线的作用；3.比例度δ是什么，它与K p有什么关系；4.微分控制为什么不能用来单独控制。
四、画图请画出气动薄膜调节阀组。
五、计算1.已知K=3，T=2，τ=1，计算其一阶微分方程。
2.3.用K热电偶测某设备的温度，测得的热电势为3.43 mA，冷端（室温）为25，。
求设备的温度？4.5.用水刻度的流量计，测量范围为0~1000L/h，转子用密度为7.92 g/cm3的不锈钢制成，若用来测量密度为0.79 kg/L 苯的流量，问测量范围为多少？6.已知某控制阀串联在管道中，系统总压差为100 kPa，阻力比s=0.5。
化工自动化仪表作业重点题
过程安全管理基本知识（92题4%）1.石油化工自动化包括自动监测、连锁保护、自动操纵、( B )等方面的内容。
A、智能仪表B、自动控制C、安全仪表2.自动控制系统的被控对象是指自动化装置所控制的( A )A、生产设备B、被控变量C、工艺参数3.在液位自动控制系统中,自动化装置一般至少应包括三个部分,它们是( C )A、测量元件、变送器、控制器B、变送器、控制器、被控对象C、测量元件与变送器、控制器、执行器4.自动化装置是指自动控制系统中的各类调节器或各种计算机控制系统。
(×)自动化装置包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分。
5.自动控制系统包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分(×)自动控制系统包括被控对象和自动化装置6. 在自动控制系统中,需要控制其工艺参数的生产过程、生产设备或机器等,称为( A )A、被控对象B、被控变量C、操纵变量7.引起闪燃的最高温度称为闪点。
(×)引起闪燃的最低温度称为闪点8.自燃点是指可燃物在没有火焰、电火花等火源直接作用下,在空气或氧气中被加热而引起燃烧的最高温度。
(×)引起燃烧的最低温度。
9.可燃性气体、蒸气与空气的混合物浓度高于其爆炸下限时,或低于其爆炸上限时,都不会发生爆炸(×)可燃性气体、蒸汽与空气的混合物浓度高于其爆炸上限时,或低于其爆炸下限时,都不会发生爆炸。
10.国际电工委员会(IEC)规定,在危险程度最高的危险场所0区,只能采用Exia等级的本安防爆技术。
(√)11.安装在爆炸和火灾危险区的所有仪表、电气设备、电气材料必须要有防爆质量标准的技术鉴定文件并且外部没有损伤和裂纹并具有( B )。
A、出厂合格证B、防爆产品出厂合格证C、技术文档12.安全火花型防爆仪表在本质上是安全的，因此称这类仪表为本质安全防爆仪表，简称( B )。
A隔爆仪表B、本安仪表C、无火花仪表13.按国家标准GB3836-2000，Ⅱ类防爆电气设备防爆根据( )划分为6个温度组别。
化工仪表与自动化题型示例
题型示例
一、选择题
1、测量蒸汽压力时，应加装（）．
2、一般工业部门的压力测量采用（）级压力表．
3、热电偶与补偿导线连接端所处的温度不应超过（）．
4、在热电阻使用过程中，如出现显示仪表指示无穷大，则可能的原因是（）．
二、填空题
1、显示仪表按其显示方式分为（）、（）和（）三大类．
2、垂直均匀地作用在单位面积上的力叫压力，它的法定单位是（）。
3、热电偶的热电势与温度之间的关系是（）的．
4、压力表安装时所选的测压点必须能反映（）的真实大小。
三、简答题
1、什么是液位测量时的零点迁移？其实质是什么？
2、什么是控制阀的流量特性？什么是控制阀的理想流量特性和工作流量特性？理想流量特性有哪几种？
3、被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的？
4、试画出单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统的原理图，并说明二者与串级控制系统的异同？
5、有一蒸汽加热设备利用蒸汽将物料加热，并用搅拌器不停地搅拌物料，到物料达到所需温度后排出。
试问：
（1）影响物料出口温度的主要因素有哪些？
（2）如果设计一温度控制系统，被控变量、操纵变量应选什么？为什么？
（3）如果物料在温度过低时会凝结，据此情况应如何选择控制阀的开关型式及控制器的正、反作用？
四、计算
1、转子流量计的相关校正计算
2、仪表精度等级的确定或选择
3、热电偶热电势或温度的相关计算。
《化工仪表及自动化》练习题及参考答案
《化工仪表及自动化》练习题及参考答案一、填空题1.阀门直线理想流量特性的方程为（）2.某微分控制器控制规律为t D e p 39-=∆，已知阶跃干扰值为3，其微分时间为（）3. 如图所示过渡过程，其超调量为（）4.差压式流量计的流量方程为（）5. 如图所示过渡过程，其衰减比为（）6.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其放大系数为（）7.转子式流量计的流量方程为（）8.热电偶温度计工作时，热端温度为t ，冷端温度为t0，该热电偶回路的热电势为（）9.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其时间常数为（）10.热电阻温度计测温热电阻变化值与温度变化值的关系方程式为（）二、简答及论述题1.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.2.用单法兰电动差压变送器来测量敞口罐中硫酸的密度，利用溢流来保持罐内液位H 恒为1m 。
如下图。
已知差压变送器的输出信号为0～10mA ，硫酸的最小和最大密度分别为1.32g/cm3和1.82g/cm3。
（1）计算差压变送器的测量范围；（2）如加迁移装置，请计算迁移量；（3）如不加迁移装置，可在负压侧加装水恒压器（图中虚线），以抵消正压室附加压力的影响，计算出水恒压器所需高度h 。
3.如图：用差压变送器测量密闭容器的液位，已知，ρ1=850kg/m3ρ2=1000kg/m3 h1=0.5m h2=2m h3=1.4m 求液位变送器的测量范围，判断迁移方向，计算迁移值。
4.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.参考答案一、填空题1.Q/Qmax=1/R+(1-1/R)l/L2. 1.53. 304. ΔP5. 3:1或者5:16. a/c7. ΔP8. E=e(t)-e(to)9. a/b 10. ΔR t =αR 0Δt二、简答及论述题1.(1)LD 00000OR 00003LD NOT 00001OR NOT 00004AND LDAND 00002OUT 01000(2)LD 00000LD 00002OR 00005LD 00003OR NOT 00006AND LDOR LDAND 00001OUT 010002. 1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax 来计算差压变送器的测量范围。
化工仪表及自动化考试重点
第一章自动控制系统的基本概念1、化工自动化的主要内容：自动检测系统、自动信号和连锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统、自动控制系统。
2、自动控制系统能在没人直接干预的情况下，自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响，使它们始终保持在预先规定的数值上，保证生产维持在正常或最假的工艺操作状态。
3、自动控制系统的基本组成：被控对象及自动化装置，其中自动化装置又包含测量原件与变送器、控制器和执行器。
4、自动控制系统的方块图：每个方块都代表一个具体装置，方块与方块之间的连接代表方块之间的信号联系，方块之间连接线的箭头代表信号作用的方向。
5、自动控制系统是具有被控变了负反馈的闭环系统。
而自动检测、自动操纵等系统是开环系统。
6、反馈控制方式是按偏差进行控制的，其特点是不论什么原因使被控变量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控变量与期望值趋于一致。
7、按被控变量的给定值是否变化和如何变化分类，自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
8、自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
9、静态是指系统中各信号的变化率为零，即信号保持在某一常数不变化，而不是物料不流动或能量不交换。
10、自动控制系统在静态时，生产还在进行，物料和能量仍然有进出，只是平衡进行没有改变就是了，这与习惯上所说的静止是不同的。
11、系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。
12、系统中过渡过程中，被控变量随时间变化的。
13、自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程的基本形式：非周期振荡过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程和发散振荡过程。
14、衰减振荡的过渡过程的品质指标如下：最大偏差：被控变量偏离给定值的最大数值。
超调量：被控变量偏离新的稳定值得最大数值。
衰减比:前后相邻两个峰值的比。
余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值之间的偏差。
期末复习题——《化工仪表及自动化》
《化工仪表及自动化》期末复习题一．填空（每空1分）1．工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即之差。
2．差压式液位计在使用中会出现、和三种零点迁移问题。
3．差压式流量计通常由、以及组成。
4．温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。
5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、、、和振荡周期（或频率）等。
6．描述简单对象特性的参数分别有、和。
7．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
8．前馈控制的主要形式有和两种。
9．衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。
10．对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越大则积分作用越；微分时间越大，则微分作用越。
11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为和两类。
12．测量仪表的量程是指与之差。
13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为、两类。
14．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
15．按照测量原理的不同，压力检测仪表可以分为、、、等。
16．用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。
17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用的模拟气压信号；DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。
18．化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。
19．选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。
20、常见的传热设备有、、等。
21．两种常用的均匀控制方案包括、。
22．速度式流量计中，应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计，根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的（平方/平方根）成比例关系。
化工自动化仪表作业重点题
过程安全管理基本知识(92题4％)1.石油化工自动化包括自动监测、连锁保护、自动操纵、（B ）等方面的内容。
A、智能仪表B、自动控制C、安全仪表2。
自动控制系统的被控对象是指自动化装置所控制的( A )A、生产设备B、被控变量C、工艺参数3.在液位自动控制系统中,自动化装置一般至少应包括三个部分，它们是( C )A、测量元件、变送器、控制器B、变送器、控制器、被控对象C、测量元件与变送器、控制器、执行器4.自动化装置是指自动控制系统中的各类调节器或各种计算机控制系统.（×）自动化装置包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分。
5.自动控制系统包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分（×)自动控制系统包括被控对象和自动化装置6。
在自动控制系统中，需要控制其工艺参数的生产过程、生产设备或机器等,称为（A ）A、被控对象B、被控变量C、操纵变量7。
引起闪燃的最高温度称为闪点。
(×）引起闪燃的最低温度称为闪点8.自燃点是指可燃物在没有火焰、电火花等火源直接作用下,在空气或氧气中被加热而引起燃烧的最高温度.(×)引起燃烧的最低温度。
9。
可燃性气体、蒸气与空气的混合物浓度高于其爆炸下限时，或低于其爆炸上限时，都不会发生爆炸（×）可燃性气体、蒸汽与空气的混合物浓度高于其爆炸上限时,或低于其爆炸下限时,都不会发生爆炸。
10.国际电工委员会(IEC)规定，在危险程度最高的危险场所0区,只能采用Exia等级的本安防爆技术。
(√)11.安装在爆炸和火灾危险区的所有仪表、电气设备、电气材料必须要有防爆质量标准的技术鉴定文件并且外部没有损伤和裂纹并具有（ B ).A、出厂合格证B、防爆产品出厂合格证C、技术文档12.安全火花型防爆仪表在本质上是安全的，因此称这类仪表为本质安全防爆仪表，简称（ B )。
A隔爆仪表B、本安仪表C、无火花仪表13.按国家标准GB3836-2000，Ⅱ类防爆电气设备防爆根据（）划分为6个温度组别.A、设备最低表面温度B、可燃性介质引燃温度C、设备最高表面温度14.ExdⅡBT4表示工厂用本安型电气设备，防爆等级为B级，温度组别为T4组。
化工仪表与自动化复习题及答案
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___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越好____;干扰通道的纯滞后对调节质量_无影响_;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、衰减比和余差等; 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~；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA ;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;答：在控制系统中,执行器是按安全原则选择类型的,也就是当控制信号中断时,要保证设备和操作人员的安全;如：加热炉温度控制,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行冷端温度补偿有哪些冷端温度补偿方法原理是什么答：①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;②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、电桥补偿法和补偿热电偶③冰浴法：用冰槽使t0保持零度;计算法：E AB t,0＝E AB t,t0＋E AB t0,0仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0补偿电桥法：用电桥产生E AB t0, 0与E AB t,t0叠加,即可消除t0变化对测量的影响;补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿,用于多支热电偶;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;1P输出,已知：比例度δ=50%2PI输出,已知：比例度δ=100%积分时间Ti=1分答：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; 答：①构成控制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;②控制流程图见下图;③执行器应选择气开类型,控制器为反作用方向;④简单控制系统方框图见下图;⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号减少,气开阀关小,燃料量减少,塔顶温度下降,维持给定;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；答：1、E1=E AB300,50+E CD50,25= = mVE2=E CD300,50-E CD50,25 = = mV化工仪表与自动化课程测试试题二一、填空题28分1．控制系统引入积分作用是为了_消除余差___,但积分的引入会使系统__不稳定,引入微分作用是为了_克服容量滞后___;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,在加入积分作用的过程中,应_减小放到倍数___;2.被调介质流过阀门的相对流量Q/Qmax与阀门相对行程l/L之间的关系,称为调节阀的流量_______特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为____理想__ 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__、__等百分比___、__抛物线__和__快开_,流量特性的选择主要是与__广义对象__相匹配;3. 与单回路控制系统相比,串级调节系统具有以下三个特点：①对于进入副回路的干扰有很强的克服能力 ;②提高了工作频率 ;③具有鲁棒性;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,对被控变量的影响越小 ;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量越好 ;干扰通道的纯滞后对调节质量无影响 ;5．简单调节系统的基本特征是闭合回路和负反馈 ;6．常用的标准节流件有孔板和喷嘴 ;7. 热电偶的热电特性与热电偶材料、两节点温度 __有关,与热电偶几何尺寸无关;二、综合题分1、10分画出气开式类型执行器的两种简单结构示意简图；控制系统在什么情况下选择气开类型执行器举例说明;答：①②如：加热炉温度控制,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、20分在控制系统应用中,有哪些基本控制规律和组合控制规律写出各自的表达式它们各应用在什么场所答：①在控制系统应用中,基本调节规律有：P、I、D,基本组合调节规律有PI、PD、PID;②③P：自衡能力强,滞后小的对象且控制质量要求不高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分下图为电子电位差计结构原理图,请补充完整连接线包括电源和电流及输入信号的方向,并回答：电子电位差计是根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：①电子电位差计是使用电压平衡原理工作;②在温度检测中热电偶配套;下图是其线路图;③起到零点调整的电阻是R G,起到量程调整的电阻是R M;4、10分写出差压式流量计的基本方程式；说明公式中各个符号所代表的含义;答：α——流量系数；Q——被测流体流量ε——体膨胀校正系数F0——节流件的开口面积ρ1——被测流体的密度△P——节流件前后差压三、计算题20分1、10分计算下图液位差压变送器的量程、测量范围及迁移量;已知：H=0～10m h= ρ=35kg/m3g ≈10m/s2答：ΔP=P+-P-=Hρg+hρg=3500H+4200 Pa差压变送器：量程=35000 Pa测量范围=4200～39200 Pa迁移量=4200 Pa2、10分某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为级,则这台表的量程是多少基本误差是多少最大绝对误差是多少允许误差是多少答：①1000Pa②%③±5Pa④%化工仪表与自动化课程测试试题三一、填空题28分1、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分;2、在控制系统中,增加比例度,控制作用减少；增加积分时间；控制作用减少；增加微分时间,控制作用增加;3、按误差出现的规律,可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误差;4、描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数和滞后时间 ;5、某温度表的精度为级,其测量下限是50℃,上限是850℃;则此表的量程是800；测量范围是50~850；允许基本误差是 % ；最大绝对误差是4 ;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,采用三线制连接,其连接导线的电阻规定为Ω;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结构上有哪些异同点; 答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小;结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路;原理的不相同点：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行冷端温度补偿如不能应如何处理答：①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;②如果只使用补偿导线还不能达到冷端温度补偿的目的,必须与其它方法配合起来使用;③具体方法如下：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分画出串级控制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用; 答：下图为串级控制系统的方框图；副回路是克服作用于副对象的干扰,使副被控变量基本稳定,减少对主变量的影响；而主回路主要克服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控制塔顶温度t简单控制系统,为保证塔正常操作,回流量不允许中断;①指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么 4分②在图上画出控制流程图并确定执行器类型； 5分③选择控制器的作用方向； 3分④画出简单控制系统方框图； 4分⑤简单说明该系统克服干扰的过程可设温度t升高,分析控制动作过程;4分答：①构成控制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;②控制图见下图,执行器为气关式;③控制器为反作用方向;④简单控制系统方框图见下图⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号增加,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分计算下图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量10分;已知：H=0～10m；ρ=35kg/m3； g≈10m/s2 ;答：ΔP=P+-P-=Hρg=3500H Pa差压变送器量程：35000 Pa测量范围：0～35000 Pa迁移量：0 Pa 化工仪表与自动化课程测试试题四一、填空题32分1、表征控制规律的参数是比例度、积分时间及微分时间 ;2、串级调节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；有一个调节参数;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、漩涡流量计______、椭圆齿轮流量计____说出三种即可;5、差压式流量计是利用节流原理进行测量流量的;6、电容式液位传感器测量液位时,如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,如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势会增加 ;如果补偿导线的型号正确但正负接反,则产生的热电势会减少 ;8、电容式差压变送器的测量部分是先将差压转变成位移 ,然后再变成__电容变化量_作为转换部分的输入;二、综合题58分1、10分均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些怎样实现均匀控制答：①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；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矛盾,使两个变量间能互相兼顾和协调操作,特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化;②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1调节规律上采用P或PI,而不采用D调节,2参数整定上比例度从小到大整定,且比例度和积分时间都较大;2、8分从保证控制质量的角度,控制阀设计中应考虑哪几个方面阀的理想流量特性有哪几种形式答：①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择;②理想流量特性有4种形式：1直线特性2等百分比特性3快开特性4抛物线特性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;已知：比例度δ=200%已知：比例度δ=100%积分时间Ti=2分答：4、20分某列管式蒸汽加热器,工艺要求出口物料温度稳定在90±1℃;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制定合理的控制方案;3如物料温度不允许过高,否则易裂解,试确定控制阀的气开、气关式;4画出控制流程图与方框图;答：①被控变量为列管式蒸汽加热器物料出口温度,因测量温度较低但精度较高选择铂热电阻为测量元件;②干扰为蒸汽压力,控制方案选用副参数为蒸汽压力主参数为物料出口温度的串级控制;③控制阀选用的气开式④控制流程图与方框图如图5、10分某化学反应器工艺规定操作温度为400±2oC,考虑安全因素,调节过程中温度偏离给定值不得超过6oC;现设计运行的温度定值调节系统,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;答：由反应曲线可知：最大偏差A=45-40=5℃余差C=41-40=1℃衰减比过渡时间：T s=23min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;如图为S型热偶测温线路,由于疏忽将其中第二段补偿导线接反,求：①输入到显示仪表的总电势为多少②由于第二段补偿导线接反引入的误差是多少答：①E1=E S800,50-E S50,0 = mV② E2=E CD800,0= =mV化工仪表与自动化课程测试试题五一、填空题36分1、在阶跃扰动作用下,自动控制系统的过渡过程有__发散震荡__、等幅震荡___、非震荡衰减_ 和__衰减震荡__等基本形式;2、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为__定值控制系统__、_随动控制系统_____、__程序控制系统_等控制系统;3、对象的数学模型就是_利用数学的表达式来描述对象的特点___;4、液位变送器测量进行零点迁移时只改变__测量范围____,不改变__量程_____;5、在常用的热电偶温度计中,精度较高的是___S _热电偶,线性最好的是_K___热电偶,灵敏度较高的是__E _热电偶;6．常用的热电阻材料是____铜、铂_______,分度号是_Cu50、Cu100_、Pt50、Pt100 _,线性好的是__铜_热电阻,它适于测量__低___温度;7．描述对象特性的三个参数是放大倍数、时间常数、滞后时间 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越慢 ,系统的稳定性越好 ;8．差压式流量计由节流件、导压管和显示仪器组成;常用的标准取压方式有角接取压和法兰取压 ;9．指出你所知道的几种复杂控制系统串级控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择控制系统、前馈控制系统、比值控制系统等;二、综合题54分1、10分在控制系统中如何得到执行器的类型画出执行器类型的简单结构示意简图;答：在控制系统中,执行器类型的获得是靠改变执行机构和调节机构的作用方向来得到的,一般情况下,对于大口径的执行器,执行机构采用正作用,靠改变调节机构的正反装来得到执行器的气开气关类型,对于小口径的执行器,调节机构选择正装,故只能靠改变执行机构的正反作用来得到执行器的气开气关类型2、14分比较差压式流量计与转子式流量计的异同点;答：①相同点：两者都是利用节流原理来测量流量;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;答：4、20分如图为釜式反应器,釜内温度通过改变冷却剂流量的方式来控制;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如果冷却剂压力为主要干扰,选择控制方案,在下图中画出控制流程图；③选择执行器的气开、气关类型；④画出控制系统的方框图；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; 答：①构成控制系统时的被控变量是釜内温度;操纵变量是冷却剂流量,干扰量是：冷却剂压力和温度、搅拌速度以及环境温度;②控制流程图见下图1;③执行器应选择气关类型;④控制系统方框图见下图2;⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号减少,气关阀开大,冷却剂流量增加,釜内温度下降,维持给定;图1图2三、计算题：10分计算下图热电偶温度计所产生的热电势以及温度计所显示的温度10分;注：C D---- S型热电偶；CˊDˊ----S型热电偶补偿导线；答：① E=E CD300,25 = = mV②因为电子电位差计有自动冷端温度补偿装置,所以测量不受环境温度影响,温度计所显示的温度为300℃;一、选择题1.单圈弹簧管式压力表的弹簧管通入被测压力后,产生向外挺直的扩张形变,自由端产生微小A ;A．位移B．膨胀C．变化D．波动2.在被测压力较稳定情况下,正常操作压力值应不超过压力表满量程的C ;A．1/3 B．1/2 C．2/3 D．3/43.电容式压力变送器是把被测压力转换成C 的变化,然后经过测量变送,输出与被测压力相对应的电流信号;A．作用力B．电势差C.差动电容D.位移变化量4.椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮每转过一周,所排出的被测介质数量为半月形容积的B 倍;A ．2 B．4 C．6 D．85.仪表位号FE-212中字母“E"的含义是A ;A.检测元件B.变送器C.流量变送器D.流量开关6.测量仪表启动前,引压管路应进行冲洗,一般冲洗次数不少于C ;A. 1次B. 2次C. 3次D. 4次7.仪表管路埋地敷设时,应经过B 后方可埋人;A.调试B.防腐处理C.焊接D.保护套管8.仪表引压管路的长度最大不应大于B m.A. 25mB. 50mC. 75mD. 40m9．测量氧气时不能使用 B 压力表;A.铜质垫片B.浸油垫片C.铝制垫片D.橡胶垫片10.必须倾斜安装较长压力变送器的引压导管,其倾斜度一般为B ;A. 1:5B. 1:10~20C. 1：100D. 1：15011.差压变送器投运时,为防止单向受压,应该先打开A ;A.平衡阀B.高压阀C.低压阀D.以上都不对12.孔板流量计温度计安装要求AA.温度计安装位置与孔板之间的距离可等于或大于5D,但不得超过15D.B.温度计套管应伸入管道至公称内径的大约1/2处,对于大口径管道大于300mm,温度计套管会产生共振温度计的设计插入深度应不小于90mm;C．温度计插入方式只可直插,不能斜插;D．温度计插入处开孔内壁边缘不用修圆,对毛刺和直管段管道内表面无要求;13.超声波流量计的电子数据单元主要实现数据储存、通讯、B的计算等功能;A．标况气体流量B．工况气体流量C．标况气体总量D. 工况气体总量4、超声波流量计的换能器声波探头检查主要是测量其A.A．电阻值B.电压值C;电流值D. 电感值14.下面关于超声波流量计的安装要求叙述错误的是：CA.对于双向应用的场合,流量计的两端都应认为是“上游”;B．流量计的误差大小与与由流量计上游管道结构引起的速度分布畸变的类型和程度以及流量计补偿畸变的能力有关;C．在超声流量计进口处的内径改变或有突人物对气体速度分布没有影响;15.下面关于容积式流量计的叙述错误的是：CA．流量计应安装在振动尽量小的地方,室内室外均可,但应防雨淋;B．公称通径小于80mm的流量计,可架在管道中,亦可将底座落在水泥地基上,耐压或公称通径150mm以上的流量计可用地脚螺钉固定在水泥地基上;C.流量计前不须装过滤器;D.安装方式,应装在水平管道上16. 下面关于容积式流量计的保养叙述错误的是：BA．腰轮流量计无需经常性的维护与保养,只要对减速器或调整机构以上部分简称表头的轮系经常加润滑油,就能保证仪表正常运行;B.加油周期：连续运行的流量计每年加油一次,断续运行的流量计每二年加油一次;C.对有加油孔的流量计需每半月加油一次,每次加油不得少于10ml;17.下面关于气体涡轮流量计的安装叙述错误的是： DA 在安装之前,应当检查涡轮流量计以确信没有由运输引起的损坏以及所有附件如接头,润滑油完整无缺;B 撕去流量计进出口处的粘贴纸;C 按流量计上标明的流动方向安装;安装前,当用微小气流吹动叶轮时,叶轮应能转动灵活,并没有无规则的噪声,计数器转动正常,无间断卡滞现象,则流量计可安装使用;D 建议的安装位置是水平安装,计数器向上;在竖直安装时,通过流量计的气体流向应从下到上;18. 下面关于气体涡轮流量计的叙述错误的是： DA 介质气体应当干燥且没有灰尘和杂质,杂质颗粒直径不大于5um;B 流量计前后必须加一定长度的直管段,其内径与流量计的口径相同,长度一般不小于前10D后5D视流量计具体型号及上游是否安装有整流器而定,以保障新安装的流量计进行精确测量;C 所有标准的平面物都可以安装作为垫片;垫片必须同心对齐并且不能伸进管道内壁;D 站场扫线时,应停止运行流量计,扫线作业完成后再开始流量计;19．下面关于气体涡轮流量计运行的叙述错误的是： DA 流量计投入使用前,应按相应国家标准或规程进行检定或实流校准;B 及时检查流量计的脉冲输出信号,并与一次指示装置进行对比;C 没有油泵的涡轮流量计不需维护,装有油泵的涡轮流量计应3个月加注一次润滑油;D 在线使用时,现场计数器显示的数值是被测气流在标准状态下的体积流量;20．天然气的A是输气过程中重要的控制参数,是监视和调节生产的依据,也是企业生产经营中经济核算的主要数据;A温度、压力、流量B压力、流量、液位C压力、流量、流速D温度、压力、流速在0℃时的电阻值为A欧姆A 10B 100CD 022.下列C不是标准信号;A 4—20mAB 1—5VC 20—100kPaD 0—100kPa23.热电偶测温原理是基于CA热阻效应B 热磁效应C热电效应D 热压效应24.补偿导线的正确铺设,应该从热电偶铺设到DA地接线盒B表盘端子板C 二次仪表D 与温度补偿装置同温的地方25．一块精度为级,测量范围为0—100KPa的压力表,其标尺分度最少应该分为AA 40格B 30格C 25格D 20格26．标准孔板两端面应符合D 的技术要求;A、平行、光滑B、平行、平整C、平行无可见损伤D、平行、平整、光滑、无可见损伤27．天然气流经节流装置时,流速和静压的变化是A ;A、流速增加、静压降低B、流速减小、静压降低C、流速减小、静压增加D、流速增加、静压增加28．标准节流装置由C 组成;A、孔板和取压装置B、标准节流件和计量直管段C、标准节流件、取压装置29．每D打开孔板排污阀吹扫一次;A、一个月B、一天C、一年D、一季度30．涡轮流量计由A组成;A表体、导向体导流器、叶轮、轴、轴承及信号检测器B导向体导流器、叶轮、轴、轴承及信号检测器C表体、导向体导流器、叶轮、轴、轴承。
(完整版)化工仪表及自动化考试重点
第一章自动控制系统的基本概念1、化工自动化的主要内容：自动检测系统、自动信号和连锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统、自动控制系统。
2、自动控制系统能在没人直接干预的情况下，自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响，使它们始终保持在预先规定的数值上，保证生产维持在正常或最假的工艺操作状态。
3、自动控制系统的基本组成：被控对象及自动化装置，其中自动化装置又包含测量原件与变送器、控制器和执行器。
4、自动控制系统的方块图：每个方块都代表一个具体装置，方块与方块之间的连接代表方块之间的信号联系，方块之间连接线的箭头代表信号作用的方向。
5、自动控制系统是具有被控变了负反馈的闭环系统。
而自动检测、自动操纵等系统是开环系统。
6、反馈控制方式是按偏差进行控制的，具特点是不论什么原因使被控变量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控变量与期望值趋于一致。
7、按被控变量的给定值是否变化和如何变化分类，自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
8、自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
9、静态是指系统中各信号的变化率为零，即信号保持在某一常数不变化，而不是物料不流动或能量不交换。
10、自动控制系统在静态时，生产还在进行，物料和能量仍然有进出，只是平衡进行没有改变就是了，这与习惯上所说的静止是不同的。
11、系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。
12、系统中过渡过程中，被控变量随时间变化的。
13、自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程的基本形式：非周期振荡过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程和发散振荡过程。
14、衰减振荡的过渡过程的品质指标如下：最大偏差：被控变量偏离给定值的最大数值。
超调量：被控变量偏离新的稳定值得最大数值。
衰减比：前后相邻两个峰值的比。
余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值之间的偏差。
化工自动化及仪表总复习题
化工自动化及仪表总复习题一、填空题：1．干扰是指除操作变量以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素；2．被控对象是指需要实现操纵的设备、机器或者生产过程，称之对象。
3．被控变量是指对象内要求保持给定数值的工艺变量称之被控变量。
4．工艺变量通常分为直接变量，间接变量，安全变量三大类；5．直接变量是指与生产过程有着密切关系、或者者说存在直接关系的，它的改变决定着产品的质量与数量。
6．间接变量是指与生产过程没有直接关系，并不直接决定着产品的数量与质量。
；7．安全变量是指既与生产过程没有直接的关系，同时也不存在间接关系，但它们影响着生产的安全性。
8．给定值是被控变量的预定值称之给定值。
它反映的是工艺过程的具体要求。
9．操作变量是指受到操纵装置操纵，用以使被控变量保持给定值的物料量或者能量。
10．偏差偏差=实际值-给定值11．闭环操纵系统通常包含定值操纵系统，随动操纵系统，程序操纵系统；12．定值操纵系统是指被控变量的给定值恒定不变。
13．随动操纵系统是指给定值不断变化，而且变化是随机的。
14．程序操纵系统是指给定值不断变化，但x=x(t)是已知的。
15．偏差产生的原因通常分为由于干扰导致实际值发生了变化：给定值发生了变；计量误差而引起的偏差。
三个方面。
16．闭环操纵系统通常是由检测元件与变送器；比较机构；调节装置；执行器四个部分构成的。
17．检测元件与变送器的作用是把被控变量y（t）转化为测量值z（t），z（t）是统一标准信号；比较机构的作用是计算偏差e（t）；调节装置的作用是根据偏差的大小、正负，按照一定的规律给出调节作用；执行器的作用是同意调节器送来的信号p（t）,发出有关的信号，改变操作变量。
18．自动操纵系统中流淌的是信号流。
19．LC表示的是液位操纵器；L是指液位；C是指操纵。
20．自动操纵系统的静态是指被控变量y（t）不随时间而变化的平衡状态称之系统的“静态”；动态是指被控变量y（t）随时间而变化的平衡状态称之系统的“动态”；过渡过程是指调节系统在受到外作用下，从一个平衡状态进入到新的平衡状态的整个过程称之操纵系统的过渡过程；21．干扰的理想形式有阶跃扰动，斜坡扰动，正弦波扰动，脉冲扰动；22．过渡过程的要紧形式有非周期衰减过程，又叫单调过程，衰减振荡过程，等幅振荡过程，发散振荡过程；23．定值操纵系统衰减比通常规定在4：1 范围内；随动操纵系统衰减比通常规定在10：1 范围内；24．过渡过程的品质指标有衰减比，振荡周期或者频率，余差，最大偏差或者超调量；过渡时间。
化工仪表及自动化总复习题目及答案
第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成,了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语,了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式,掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制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标;二、常用概念1.化工自动化的主要内容：化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容;2.自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置测量元件与变送器、控制器、执行器;3.被控对象：在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象,简称对象;4.被控变量：过程内要求保持设定数值的物理量;5.操纵变量：受控制器操纵的,用以克服干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量;6.干扰作用：指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作用;7.设定值：被控变量的设定值;8.偏差：个别测定值与测定的平均值之差;9.闭环系统：指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制;10.开环系统：指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制;11.控制系统的过渡过程：一个控制系统在处界干扰或给定干扰作用下,从原有的稳定状态过渡到新的稳定状态的过程称为过渡过程;12.反馈：把系统或环节的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输人端的做法叫做反馈;13.负反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈叫做负反馈;14.正反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相同,反馈信号使原来的信号增强,这种反馈叫做正反馈;三、问答题1. 控制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：开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,但被控变量对操纵变量没有影响;闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,被控变量又对操纵变量产生影响;定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数,要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数;2.在阶跃扰动作用下,控制系统的过渡过程有哪几种形式其中哪些形式能基本满足控制要求答：发散振荡过程非振荡发散过程等幅振荡过程衰减振荡过程非振荡衰减过程;在上述五种过渡过程形式中,非振荡衰减过程和衰减振荡过程是稳定过程,能基本满足控制要求;但由于非振荡衰减过程中被控变量达到新的稳态值的进程过于缓慢,致使被控变量长时间偏离设定值,所以一般不采用;只有当生产工艺不允许被控变量振荡时才考虑采用这种形式的过渡过程;3.试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义;答:最大偏差超调量：在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值;衰减比：表示衰减程度的指标;余差：当过渡过程终了时,被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差;过渡时间：从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间;振荡周期振荡频率：过渡过程同向两波峰之间的间隔时间;4.什么是控制系统的方块图它与工艺管道及控制流程图有何区别答：自动控制系统的方块图是由传递方块、信号线带有箭头的线段、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形;其中：每一个方块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自身特征的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向;采用方块图可直观的显示出系统中各组分部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和研究;而工艺管道及控制流程图则是在控制方案确定以后,根据工艺设计给出的流程图,按其流程顺序标注有相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号、连锁保护系统的图;在工艺管道及控制流程图上设备间的连线是工艺管线,表示物料流动的方向,与方块图中线段的含义截然不同;5.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：仪表位号由字母组合和回路编号组成：字母组合：首字母――被侧变量,尾字母――仪表功能,中字母――修饰词; 回路编号：首位数――工序号,后续数――顺序号;四、选择题：1．反馈调节系统 C 闭环系统;A. 不一定是B. 肯定不是C. 肯定是D、无法判断2．定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统是按什么来划分的C;A. 按自动调节系统的结构B. 按自动调节系统的特性C. 按给定值变化的规律D. 调节系统的结构3. 在研究动态特性时可以将 C 看作系统对象环节的输入量;A. 干扰作用；B. 控制作用；C．干扰作用和控制作用；D．测量仪表的信号4.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为 CA、“C”B、“H”C、“A”D、“I”5.控制系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中,那种震荡过程是最希望出现的震荡过程 BA、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 AA、变差B、余差C、最大偏差D、衰减比7.关于调节系统方块图的说法,不正确的是 B ;A.一个方块代表一个设备；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一定与流体流向一致D.方块间连线只代表信号关系8.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做 B ;A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈9. 某换热器的温度控制系统设定值是 40 ℃在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图6所示;则该系统的余差、衰减比、最大偏差是 B ;A、1、4: 1、4B、1、4:1、5C、1、5:2、5D、1、5:1、4五、填空题：1. 自动化装置是由测量元件与变送器、自动控制器、执行器、等环节组成;2．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、震荡周期或频率等;六、综合题：1. 某发酵过程工艺操作温度为402C;考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离设定值最大不能超过6C;先设计一定值控制系统,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足工艺要求图5解：由反应曲线可知：最大偏差：℃=A-45=405余差：℃=-C14041=衰减比：第一个波峰值℃-B=44145=第二个波峰值℃=-B41142'=过渡时间：由题要求,被控变量进入新稳态值的%2±就可以认为过渡过程已经结束,那么限制范围应是℃82.0241±=±⨯由图可看出,过渡时间min 23=s T振荡周期：min 13518=-=T作业21． 某化学反应器工艺规定操作温度为900士 10℃;考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过 80℃;现设计的温度定值控制系统, 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,并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求解：最大偏差：℃50900950=-=A超调量：℃42908950=-=B由于℃10908918'=-=B所以,衰减比2.41042'===B B n 余差℃8900908=-=C振荡周期min 36945=-=T所以,该控制系统能满足题中所给的工艺要求;第二章 过程特性及数学模型一、基本要求1. 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；2. 掌握用机理建模的方法,建立简单对象的数学模型；3. 掌握表征被控对象特性的三个参数——放大倍数K 、时间常数T 、滞后时间τ的物理意义及其对控制质量的影响；4. 了解被控对象特性的实验测定方法;二、常用概念1.被控对象的数学模型：被控对象的动态特性的数学表达式,即被控对象的输出被控量在输入量控制量和扰动量作用下变化的数学函数关系式;2. 通道：由对象的输入变量至输出变量的信号联系;3.被控对象的放大倍数：如果有一定的输入变化量1Q ∆,通过对象就被放大了K 倍变为输出变化量h ∆,则K 称被控对象的放大倍数;4.被控对象的时间常数：对象受到干扰后,被控变量达到新的稳态值所需要的时间;5.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一定时间而引起的输出变化迟缓之和;三、选择题1.一般认为,经过 A 时间后,动态过程便结束了;A. 3T ；B. T ；C. 5T ； D ．10T2.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. 容量滞后一般是由于物料和能量传递需要通过一定的阻力引起的；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始变化；D. 滞后时间包括可分为容量滞后和纯滞后时间;四、填空题1. 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,通过物料和能量平衡关系,用机理建模的方法求取过程的数学模型;2.描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数 和滞后时间 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越慢,系统的稳定性越好;3.过程特性是指被控过程的被控对象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一定的阻力导致的滞后称为容量滞后;五、综合题：1. 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25m 3/h 增加到28m 3/h,物料出口温度记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0～40m 3/h,温度仪表为0～200℃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2402528200120150=--=K 时间常数min 4=T滞后时间min 2=τ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：根据题意可知则起一阶微分方程为:第三章 检测仪表与传感器一、基本要求1．掌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．初步掌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;初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法;6．掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理;熟悉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-Ⅲ型显示仪表的基本结构及原理;二、常用概念1.精度：测量值与真值的接近程度;2.绝对误差：指仪表指示值i x 与被测量的真值t x 之间的差值,可表示为t i x x -=∆;3.相对误差：某一点的绝对误差∆与标准表在这一点的指示值之比0x ,可表示为0x x -=∆;4.相对百分误差：绝对误差折合成仪表测量范围的百分数,可表示为%100max ⨯-∆=测量范围下限值测量范围上限值δ; 5.允许相对误差：在正常情况下允许的最大误差,可表示为%100⨯-±=测量范围下限值测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ; 6.仪表精度等级：用来统一规定仪表的精确度等级;7.灵敏度：仪表指针的线位移或角位移,与引起这个位移的被测参数变化量的比值,可表示为xa S ∆∆=; 8.灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量;9.分辨力：指数字显示器的最末位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直线的吻合程度;11.反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标;三、问答题：1. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型试简述各种压力计的工作原理; 答:（1）液柱式压力计：根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进行测量的；（2）活塞式压力计：根据液压原理,将被测压力转换成活塞上所加平衡祛码的质量来进行测量的；（3）弹性式压力计：将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的；（4）电气式压力计：通过机械和电气元件将被测压力转换成电量来进行测量的;2.试述压力计选型的主要内容及安装注意事项;答：（1）仪表类型选择：类型选用必须满足工艺生产要求;（2）量程与盘面选择：根据操作中需测量的参数大小来确定;（3）精度选择：根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定;注意：取压位置与隔离;3.试述流量计的分类及其工作原理;答：（1）速度式流量计：以测量流体在管道内的流速作为测量的依据来计算流量;（2）压差流量计：基于流体流动的节流原理,在节流面积不变的情况下,以压差变化来反应流量的大小;（3）转子流量计：以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小;（4）电磁流量计：根据电磁感应定律,在非磁性管道中,利用测量导电流体平均速度而显示流量;（5）超声波流量计：利用声学原理来测定流过管道的流体的流速;（6）涡轮流量计：利用在一定流量范围内,对一定的流体介质黏度,涡轮旋转的角速度与流体的流速成正比来反应流量;（7）容积式流量计齿轮流量计、活塞流量计：利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量;（8）质量流量计：以流体流过的质量M为依据计算流量;（9）间接质量流量计：通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;（10）直接质量流量计：由检测元件直接检测出流体的质量流量;4.试述物位计的分类及其工作原理;答：（1）直读式物位计：主要有玻璃管液位计,玻璃板液位计;（2）浮力式物位计：利用浮子高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子的浮力随液位高度而变化的原理工作;（3）压差式物位计：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理工作;（4）电磁式物位计：使物位的变化转换为一些电量的变化,通过测量这些电量的变化来测知物位;（5）核辐射式物位计：利用辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而变化的原理工作;（6）超声波物位计：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波的反射距离的不同,测出这些变化就可测知物位;（7）光电式物位计：利用物位对光波的遮断和反射原理工作;5.试述温度测量仪表的种类及其工作原理;答：1接触式温度计：测温元件与被测介质直接接触,两者进行充分的热交达测温目的;①膨胀式温度计：根据物体受热时体积膨胀的原理工作;②玻璃液体温度计：当温度变化时,玻璃球中的液体体积会发生膨胀或收缩,使进入毛细管中的液柱高度发生变化,从刻度上可指示出温度的变化;③双金属温度计：利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的;④压力式温度计：根据在封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化的原理工作;⑤热电偶温度计：根据热电效应原理工作;⑥热电阻温度计：根据导体或半导体电阻值随温度的变化关系的原理工作;2非接触温度计：测温元件与被测介质不接触,通过辐射或对流实现热交换来测温;①辐射温度计：根据物体辐射的能量来测量温度;②红外温度计光电温度计、热电温度计：一切温度高于零度的物体都在不停向周围四周发出红外辐射能量;四、选择题：1．级仪表的精度等级可写为： AB. ±级C. +级D.2. 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3．温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越 A ;A. 大B. 小C. 不变D. 不一定4．双金属温度计的感温元件,测量温度时必须是 BA 浸液1/2；B 全部浸液；C 浸液2/3；D 浸入任何长度5.关于压力计安装的描述错误的是 AA. 要选择测量介质拐弯处安装；B. 测量流动介质时,应使取压点与流动方向垂直安装；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;6.下列仪表中属于恒压降的仪表是 D ;A.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7.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 CA.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8.在下列物位检测仪表中,不与被测物体发生实际接触并可以检测物位的仪表是B ;A.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9.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. 椭圆齿轮流量计D. 科里奥利力式流量计10.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 ;／2；／3；／3；／511.关于压力测量仪表的下列描述中,错误的是 D ;A. 液柱式压力计是根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. 弹性式压力计利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;12. 热电偶信号,在采集过程中,实质上是 C ;A 电流信号；B 热电阻信号；C 电压信号；D 数字信号;13.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;14.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15.镍铬－镍硅热电偶的分度号是 C ;A、EB、SC、KD、B16.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 CA、热电偶与补偿导线应该配接B、补偿导线也有极性C、采用了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿D、在一定温度范围内,热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性17.一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器,为了测量准确,压力变送器必须采用 A ;A、正迁移B、负迁移C、无迁移D、不确定18. 差压式液位计进行负向迁移后,其量程 C ;A、变大B、变小C、不变D、视迁移大小而定19. 用电容式液位计测量导电液体的液位时,介电常数是不变的,那么液位变化相当于 C 在改变;A、电极电容B、电极电感C、电极面积D、电极能量20. 一台1151压力变送器量程范围为0～3OOkPa,现零位正迁50％,则仪表的量程为 B ;A．150kPa B．300kPa C． 450kPa D．250kPa五、填空题1. 某温度表的精度为级,其测量下限是50℃,上限是850℃;则此表的量程是 800℃；测量范围是 50~850 ℃；允许相对百分误差是±%；最大绝对误差是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.弹簧管压力表是利用输入压力产生_位移量与被测压力相平衡来测量的;4.差压式流量计是利用节流_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_电容量变化作为转换部分的输入;6.液位变送器测量进行零点迁移时只改变_ 测量范围_,不改变量程;7. 在常用的热电偶温度计中,精度较高的是S热电偶,线性最好的是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铂,分度号是cu-50、cu-100,pt-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：由热电偶测温原理知道,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;但实际应用中,由于热电偶的工作端与冷端离得很近,而且冷端又暴露在空间,易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定;当然也可以把热电偶做得很长,使冷端远离工作端,但是这样做会多消耗许多贵重金属材料;解决这一问题的方法是采用一种专用导线,将热电偶的冷端延伸出来,这种专用导线称为“偿导线”;补偿导线不能进行冷端补偿,因为把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方,延伸到温度较低和比较稳定的操作室内,冷端温度还不是0摄氏度;进行冷端温度补偿的方法有以下几种：(1)冷端温度保持为0℃的方法；2冷端温度修正方法；3校正仪表零点法；4补偿电桥法；5补偿热电偶法;2.某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为级,则这台表的量程是多少允许相对百分误差是多少最大绝对误差是多少解：量程为Pa-1100=1000100基本误差有仪表的精度可知%5.0最大绝对误差为：Pa±⨯=%1000±55.0允许误差为%5.03.一台测温仪表,其测温范围为0～300 ℃,已知其最大绝对误差为±2℃,则其精度等级为多少解：依题意得,仪器的相对百分误差为：因此,其精度等级为级4.有一台测压仪表,其标尺范围为0～400 KPa,要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ,则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求;解：依题意得,仪器的相对百分误差为：所以应该选择级的仪表才能满足要求;作业20．某压力表的测量范围为 0~1MPa,精度等级为 1 级,试问此压力表允许的最大绝对误差 是多少若用标准压力计来校验该压力表,在校验点 时,标准压力计上读数为,试问被校压力表在这一点是否符合 1 级精度,为什么解:最大绝对误差()MPa 01.0%101max =⨯-=∆在校验点为处,校验得到的绝对误差为：在MPa 01.0±范围之内,所以被校验压力表在这一点符合1级精度;第四章 自动控制仪表一、基本要求1．掌握各种基本控制规律及其特点;2．熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响;3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成;二、常用概念1.基地式控制仪表:由检测器和显示器组装成的一个整体,同时具有检测,控制,显示等功能的仪表;2.单元组合式控制仪表：根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.控制器的控制规律：控制器的输入信号与输出信号之间的关系;4.双位控制：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置,又称开关控制;5.放大倍数K P ：是一个可调的放大倍数,它决定了比例控制作用的强弱;6.比例度δ：指控制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,控制器输出不变,因此生产过程不会有扰动;三、问答题1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类各类控制规律的特点是什么答：（1）双位控制系统：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置;（2）比例控制系统：即输出信号与输入信号之间成比例关系的控制系统,一种最简单的控制方式,仅有比例控制时系统输出存在稳态误差;（3）积分控制系统:反应慢,控制不及时,但能消除余差;（4）微分控制系统：动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳.其原因是由于存在有较大惯性组件环节或有滞后delay 组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化;（5）比例积分控制系统：积分作用使控制器的输出和偏差的积分成比例,故过度过程结束时无余差,但是加上积分作用,稳定性降低;积分作用时增大比例度,可保持稳定性,但超调量和振荡周期增大,过度时间增长. 此控制器是适用最多的,它适用于调节通道滞后较小,负荷变化不大,工艺要求不能有余差的系统;（6）比例微分控制系统：它所产生的控制作用不仅反映了系统的静态误差, 同时还反映了误差信号的变化率,因此微分使控制信号提前作用,使系统的响应振荡减 轻,过渡过程加快,对系统的稳定性有利;（7）比例积分微分控制系统：这种控制器既能快速进行控制,又能消除余差,具有较好的控制性能;2. 试述PID 控制的数学模型及参数意义;答：比例积分微分控制规律为：p 为输出变化量；p K 为放大倍数即比例增益；e 为输入信号的偏差；I T 为积分时间即控。
化工仪表及自动化试题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1.按误差数值表示的方法，误差可以分为（A、B、C）A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.系统误差2.用一只标准压力表来标定A、B两块压力表，标准压力表的读数为1MPa，A、B两块压力表的读数为1.01MPa、0.98MPa，求这两块就地压力表的修正值分别为（A、D ）A.－0.1B.0.1C.－0.2D.0.23.1.5级仪表的精度可写为（A、C、D ）A.1.5级B.＋1.5级C.1.5D. 1.54.仪表的精度级别是指仪表的（E ）A.误差B.基本误差C.最大误差D.允许误差E.基本误差和最大允许值5.评定仪表品质的几个主要质量指标（A、B、C、D）A.精度B.非线性误差C.变差D.灵敏度和灵敏限E.动态误差6.我们无法控制的误差是（C）A.疏忽误差B.缓变误差C.随机误差D.系统误差7.伴热蒸气压一般不超过（ B ）MPa。
A.0.5 MPaB.1.0 MPaC.1.5 MPaD.2.0MPa8.抗干扰有许多方式，其中双绞线是（B ）方式。
A.物理隔离B.减小磁干扰C.屏蔽D.消磁9.差压测量管路冲洗时，应先打开（C ）。
A. 二次阀门B.排污阀门C.平衡阀门D.一次阀门10.测量范围在1000℃左右时，最适宜选用的温度计是（ B ）。
A.光学高温计B.铂铑10－铂热电偶C.镍铬－镍硅热电偶D.铂锗30－铂热电偶11.在蒸气流量阶跃增大扰动下，汽包水位（ A ）。
A.出现“虚假水位”B.立即上升C.立即下降D.不变12.精确度为1/20的游标卡尺，其主尺与副尺每格刻度相差（ C ）。
A.0.5mmB.0.1mmC.0.05mmD.0.01mm13.热电偶测量时，当导线断路时，温度指示在（ B ）A.0℃B.机械零点C.最大值D.原测量值不变14.热电偶输出电压与（ C ）有关。
A．热电偶两端温度B.热电偶热端温度C.热电偶两端温度和电极材料D.热电偶两端温度、电极材料及长度15.热电偶测温原理基于( C )。
化工自动化仪表作业重点题
过程安全管理基本知识（92题4%）1.石油化工自动化包括自动监测、连锁保护、自动操纵、( B )等方面的内容。
A、智能仪表B、自动控制C、安全仪表2.自动控制系统的被控对象是指自动化装置所控制的( A )A、生产设备B、被控变量C、工艺参数3.在液位自动控制系统中,自动化装置一般至少应包括三个部分,它们是( C )A、测量元件、变送器、控制器B、变送器、控制器、被控对象C、测量元件与变送器、控制器、执行器4.自动化装置是指自动控制系统中的各类调节器或各种计算机控制系统。
(×)自动化装置包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分。
5.自动控制系统包括测量元件与变送器、控制器、执行器三个组成部分(×)自动控制系统包括被控对象和自动化装置6. 在自动控制系统中,需要控制其工艺参数的生产过程、生产设备或机器等,称为( A )A、被控对象B、被控变量C、操纵变量7.引起闪燃的最高温度称为闪点。
(×)引起闪燃的最低温度称为闪点8.自燃点是指可燃物在没有火焰、电火花等火源直接作用下,在空气或氧气中被加热而引起燃烧的最高温度。
(×)引起燃烧的最低温度。
9.可燃性气体、蒸气与空气的混合物浓度高于其爆炸下限时,或低于其爆炸上限时,都不会发生爆炸(×)可燃性气体、蒸汽与空气的混合物浓度高于其爆炸上限时,或低于其爆炸下限时,都不会发生爆炸。
10.国际电工委员会(IEC)规定,在危险程度最高的危险场所0区,只能采用Exia等级的本安防爆技术。
(√)11.安装在爆炸和火灾危险区的所有仪表、电气设备、电气材料必须要有防爆质量标准的技术鉴定文件并且外部没有损伤和裂纹并具有( B )。
A、出厂合格证B、防爆产品出厂合格证C、技术文档12.安全火花型防爆仪表在本质上是安全的，因此称这类仪表为本质安全防爆仪表，简称( B )。
A隔爆仪表B、本安仪表C、无火花仪表13.按国家标准GB3836-2000，Ⅱ类防爆电气设备防爆根据( )划分为6个温度组别。
化工仪表与自动化总复习题目与答案
化工仪表与自动化总复习题目与答案一、选择题1.下列哪种类型的传感器仅适用于夹杂式物料的液位测量？A. 振荡器型B. 电容式C. 悬臂浮子型D. 阻挡型答案：C2.下列哪种类型的执行器位置反馈的精度较低？A. 电位器位置变送器B. 光电编码器C. 轴位振动传感器D. 雷达传感器答案：A3.在流量计的选择方法中，液体的流量应保证介质的最小测量流速，其比值为:A. 0.1~0.2B. 0.2~0.3C. 0.3~0.5D. 0.5~1.0答案：B4.下列测量仪表中，不能完成温度、压力、流量、水位等信号传输的是:A. 仪表阀B. 气控调节阀C. 电力调节阀D. 液力调节阀答案：A5.在自动化控制系统中，哪种控制方式的控制对象是连续变化的、有无穷尽可称的一般物理量？A. 连续控制B. 数字控制C. 逻辑控制D. 组态控制答案：A二、填空题1.振动流量计量程范围通常是________倍。
答案：10-302.压力变送器的基本形式一般有________和________两种形式。
答案：电桥式、压阻式3.PID控制器有比例环节、积分环节和________环节。
答案：微分4.PLC的4类基本指令分别为________、________、________、________。
答案：LD、AND、OR、OUT5.精度等级是指仪表在特定的条件下所达到的________程度。
答案：精密度三、简答题1.水位测量有哪几种方式？请简要介绍。
答案：(1) 悬臂浮子式水位计。
它的主要构造是在封闭的金属悬挂框架上装有一个浮子，悬挂框架内装有磁轴承和磁感应器，可根据浮子位置的高低来探测测量结果。
(2) 普通差压水位计。
它由U形的连通两管组成，两管的一端各装有一压力头，连通管内充满了液体。
当容器内液位高度上升或下降时，连通管内产生一定的差压，通过传感器转化为电信号，从而获得水位变化信息。
(3) 声波测量法。
利用水中声波的传播特性测量水位高度，该方法需要与传感器通信，测量结果比较准确。
化工自动化及仪表总复习题
化工自动化及仪表总复习题1. 简答题1.1 什么是自动化？答：自动化是指利用各种机械、电子、计算机等设备和技术手段，使生产过程或工作过程能够在人的干预下自动进行。
1.2 化工自动化的优势是什么？答：化工自动化能够提高生产效率、降低劳动强度、提高产品质量、减少能源消耗、提高生产过程的安全性等。
1.3 仪表系统的结构由哪些部分组成？答：仪表系统的结构主要包括传感器、信号转换器、控制器、显示器和执行器等。
1.4 仪表的分类有哪些？答：根据测量物理量的类型，仪表可以分为压力仪表、温度仪表、流量仪表、浓度仪表等。
1.5 仪表的测量精度如何定义？答：仪表的测量精度可以用绝对误差、相对误差和满度等指标来定义。
1.6 控制回路中的比例控制、积分控制和微分控制分别是什么意思？答：比例控制是通过控制器输出信号与被控制变量之间的比例关系来实现控制；积分控制是对被控制变量的积分进行控制，以消除稳态误差；微分控制是对被控制变量的微分进行控制，以改善系统的动态响应。
1.7 常见的仪表校验方法有哪些？答：常见的仪表校验方法有零点校验、满度校验、线性度校验、时效性校验等。
2. 计算题2.1 某化工装置的液位控制环节采用比例控制，比例增益为0.5，被控液位变化范围为20~40 m，设定值为32 m。
求当被控液位在32 m附近浮动时，控制器输出信号的变化范围。
答：控制器输出信号的变化范围 = 比例增益 * 被控量的变化范围= 0.5 * (40 - 20)= 102.2 某化工反应器的进料流量控制环节采用积分控制，积分时间常数为300 s。
已知系统的负载响应时间为400 s，当反应器进料流量发生变化时，求系统的稳态误差。
答：系统的稳态误差 = 1 / 积分增益积分增益 = 积分时间常数 / 负载响应时间 = 300 /400系统的稳态误差 = 1 / (300 / 400)= 4 / 33. 简答题3.1 解释反馈控制和前馈控制的原理。
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化工仪表及自动化重点题型1、过程控制系统是由__ ___、_ __、___ ___和_ _等环节组成。
2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______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_____和_____平衡关系，用________的方法求取过程的数学模型。
1. 控制器执行器测量变送被控对象2. 压力流量液位温度3物料能量机理建模5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）______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_____________,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有、和等。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器,副回路选用_________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_________补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；电Ⅲ型标准信号范围是。
5 大于6 减小调节器的放大倍数7最大偏差衰减比余差8 PID PI P 开方器9 0.02～0.1Mpa 0-10 4～20mA二、综合题（54分）1、（10分）在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。
在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。
如：加热炉温度控制，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）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？①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。
②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、电桥补偿法和补偿热电偶③冰浴法：用冰槽使t0保持零度。
计算法：EAB（t，0）＝ EAB（t，t0）＋ EAB（t0，0）仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0补偿电桥法：用电桥产生EAB（t0， 0）与EAB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。
补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。
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）。
①构成控制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。
②控制流程图见右图③执行器应选择气开类型，控制器为反作用方向。
④简单控制系统方框图见右图1．控制系统引入积分作用是为了_________,但积分的引入会使系统_________,引入微分作用是为了_________。
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，在加入积分作用的过程中，应_________。
2.被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系,称为调节阀的__________特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为_________ 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_________ 特性。
调节阀的流量特性有_________、_________、_________和_________，流量特性的选择主要是与_________相匹配。
3. 与单回路控制系统相比，串级调节系统具有以下三个特点：①( );②( );③( )。
1. ①消除余差②不稳定③克服容量滞后④减小放大倍数2. ①流量特性②理想特性③工作特性④线性、等百分比、快开；⑤广义对象3. ①对于进入副回路的干扰有很强的克服能力；②提高了工作频率；③具有鲁棒性。
4 . ①影响小②变好③无影响5 ①闭合回路②负反馈6 . ①孔板②喷嘴7. ①热电偶材料、两接点温度②热电偶的几何尺寸。
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 ;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量 ;干扰通道的纯滞后对调节质量。
5．简单调节系统的基本特征是和。
6．常用的标准节流件有和。
7. 热电偶的热电特性与 _______________有关，与 _________ 无关。
二、综合题1、控制系统在什么情况下选择气开类型执行器？举例说明。
加热炉温度控制，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、在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？①在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D，基本组合调节规律有PI、PD、PID。
②③ P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高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）下图为电子电位差计结构原理图，请补充完整连接线（包括电源和电流及输入信号的方向），并回答：电子电位差计是根据什么原理工作的？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。
①电子电位差计是使用电压平衡原理工作。
②在温度检测中热电偶配套。
下图是其线路图。
③起到零点调整的电阻是R G，起到量程调整的电阻是R M。
三、计算题(20分)2、（10分）某压力仪表的测量范围是100～1100Pa，其精度为0.5级，则这台表的量程是多少？基本误差是多少？最大绝对误差是多少？允许误差是多少？①1000Pa ②0.5% ③±5Pa ④0.5%1、检测仪表的基本组成有、和三个部分。
2、在控制系统中，增加比例度，控制作用；增加积分时间；控制作用；增加微分时间，控制作用。
3、按误差出现的规律，可将误差分为误差、误差及误差。
1：测量、传动放大、显示。
2：减少、减少、增加。
3：系统、疏忽、偶然。
4：放大系数、时间常数、滞后时间。
4、描述对象特性的三个参数是、和。
5、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃，上限是850℃。
则此表的量程是；测量范围是；允许基本误差是；最大绝对误差是。
5：800℃、50～850℃、0.5%、4℃。
6、热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有、、、、五种。
7、自动平衡电桥配热电阻测温时，采用连接，其连接导线的电阻规定为_________________Ω。
6：公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法、补偿热电偶。
7：三线制、2×2.5。
1、（15分）比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同点。
原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。
结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路。
原理的不相同点：2、（15分）热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？如不能应如何处理？①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。
②如果只使用补偿导线还不能达到冷端温度补偿的目的，必须与其它方法配合起来使用。
③具体方法如下：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）画出串级控制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用。
下图为串级控制系统的方框图；副回路是克服作用于副对象的干扰，使副被控变量基本稳定，减少对主变量的影响；而主回路主要克服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控制塔顶温度t(简单控制系统)，为保证塔正常操作，回流量不允许中断。
①指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么？（4分）②在图上画出控制流程图并确定执行器类型；（5分）③选择控制器的作用方向；（3分）④画出简单控制系统方框图；（4分）⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析控制动作过程）。
（4分）①构成控制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。
②执行器为气关式。
③控制器为反作用方向。
④简单控制系统方框图见下图2。
⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器输入偏差增大，其输出控制信号增加，气开阀开大，回流量加大，塔顶温度下降，回复给定。
1、表征控制规律的参数是、及。
2、串级调节系统结构上有两个回路，分别称为回路和回路；有两个被调参数，分别称为参数和参数；有个调节参数。
3、弹簧管压力表是利用产生____________与被测压力相平衡来测量的。
1、①比例度②积分时间③微分时间2、①主或第一②副或第二③主参数④副参数⑤一个3、①弹簧管②位移4、①电磁流量计②旋涡流量计③椭圆齿轮流量计5、①节流6、①虚假液位7、①增加②减少8、①差压②位移③电容变化量4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：____________________、____________________、____________________（说出三种即可）。
5、差压式流量计是利用____ __原理进行测量流量的。
6、电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受_______________的影响。
7、分度号为S型的热电偶，如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势会。
如果补偿导线的型号正确但正负接反，则产生的热电势会。
8、电容式差压变送器的测量部分是先将转变成，然后再变成______________作为转换部分的输入。
二、综合题（58分）1、（10分）均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；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矛盾，使两个变量间能互相兼顾和协调操作，特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。
②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1）调节规律上采用P或PI，而不采用D调节；2）参数整定上比例度从小到大整定，且比例度（和积分时间）都较大。
2、（8分）从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择。