《化工仪表及自动化》期末习题(doc 12页)
化工仪表及自动化期末考试试卷
1轻化工系2015-2016学年度下学期2014级期末考试《化工仪表及自动化学》试题适用班级（14化工）一、填空 (每小题2分 共30分)。
1、集散控制系统一般由( ),( ),( ),( )所构成.2、常用的弹性压力表有:( ),( )和( )。
3、按误差数值的表示方法分( ),( ),( ).4、静压式液位计是根据流体（ ）平衡原理工作的，它可以分为（ ）式和（ ）式两大类。
5、温度是衡量（ ）的一个物理量，温度不能直接测量，只能通过其他物体（ ）的物理量来间接的进行测量。
6、复杂控制系统有（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）等。
7、在热电阻温度计中，R0和R100分别表示（ ）和（ ）时的电阻值。
8、气动薄膜执行机构作用形式分为（ ）、（ ）。
9、热电偶产生热电势的条件是( ),( ). 10、调节阀是由( )和( )组成.11、调节阀所控的最大流量与最小流量之比称为调节阀的( ),以R 表示.12、简单控制系统是由( ),( ),( ),( )组成. 13、常用的节流元件有( ),( ),( )14、节流孔板前的直管道一般要求( )D,孔板后的直管道最好为( )D.为了正确测量,孔板前的直管道最好为( )D,特别是孔板前有泵或调节阀时,更应如此.15、变送器是由( ),( ),( )构成. 二、选择题（每题1.5分，共30分）1、在管上安装孔板，如果方向安反会造成 ( ) A 差压计倒指示 B 差压计变大 C 差压计指示变小2、转子流量计中的流体流动的方向是( )A 自上而下B 自下而上C 自上而下和自下而上都可以3、用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（ ） A 取压点位置和容器横截面 B 取压点位置和介质密度 C 介质密度和横截面4、转子流量计中转子上下的压差由( )决定.A 流体的速度B 流体的压力C 转子的重量D 转子的结构 5、涡轮流量变送器应（ ）安装。
A 垂直B 水平C 倾斜45度D 随便安装6、用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（ ） A 取压点位置和容器横截面 B 取压点位置和介质密度 C 介质密度和横截面7、下列哪种元件不是节流元件（ ）A 孔板B 文丘里管C 喷嘴D 叶轮E 道尔管8、不同测量范围的1151差压变送器是由于测量膜片的（ ） A 厚度不同 B 材料不同 C 直径不同9、调节阀的填料在高温（+450～+600℃）下，不能使用（ ） A 四氟填料 B 石墨填料 10、仪表的精度等级指的是仪表( )A 误差B 基本误差C 最大误差D 基本误差的最大允许值11、某容器的压力为1MPa,为了测量它应选用的量程为( )压力表 A.0-1MPa B -0.1-1MPa C 0-4MPa D 0-2.5MPa 12、把1151变送器的极性接反，则仪表( ) A 输出最大 B 烧坏 C 没有输出 D 输出最小13、在管上安装孔板，如果方向安反会造成 ( ) A 差压计倒指示 B 差压计变大 C 差压计指示变小适用班级： 14级化工班 班级 学号_________姓名______________ ---------------------------------密---------------------------------封---------------------------------线---------------------------------------14、单纯的前馈调节是一种能对( )进行补偿的控制系统A 测量与给定之间的偏差B 被控变量的变化C 干扰量的变化15、转子流量计必须( )安装A 垂直 B水平 C 向下三、判断题：在以下每道试题中，请从备选答案中选出2个或2个以上正确答案，将答案写在“答卷纸”上。
2019年电大《化工仪表及自动化》期末考试试题及答案
液介
固介
23. 温度
成分
24. 输出
全部或部分
25. 力平衡
四、简答题（每小题 6 分，共 30 分）
26. 什么是测量误差？测量误差有儿种表示方法？它们通常应用在什么场合？
答：测量误差是指被测量与其真值之间存在的差异 (2 分）。测董误差有绝对误差、相对误
差、引用误差三种表示方法 (2 分）。绝对误差通常用于对单一个体的单一被测量的多次测量
、
测量易引入纯滞后。
24. 反馈是把系统的
信号，不断直接地或经过中间变换后
地返回输入端。
25. 阀门定位器是基于
原理工作的。
三类。
1001
得分 1 评卷人
四、简答题（每小题 6 分，共 30 分）
26. 什么是测量误差？测量误差有儿种表示方法？它们通常应用在什么场合？ 27. 弹簧管压力表的特点和原理是什么？ 28. 一个典型的过程控制系统由哪些环节组成，他们在系统中各起什么作用？ 29. 描述系统的数学模型有几种形式，它们之间有何关系？各有哪些特点？ 30. 气动执行机构主要有哪几种结构形式？各有什么特点？
D. 积分时间置 o, 微分时间置 0
12. 调节阀的流量随着开度的增大迅速上升，很快地接近最大值的是（
A. 直线流量特性
B. 等百分比流量特性
C. 快开流量特性
D. 抛物线流量特性
13. 工艺人员打开与调节阀并联的截止阀，会使可调比变和流量特性变(
A. 大，好
B. 大，差
C. 小，好
D. 小，差
C. 仅与系统本身的结构和参数有关
D. 与系统的输入量有关
10. 在自动调节系统中比例调节的结果常常会产生（
化工仪表与自动化复习试卷答案
《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不影响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：①PID②PI③P④开方器9题、（4分）回答要点：①0.02～0.1Mpa②4～20mA二、1、（10分）回答要点：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）回答要点：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）回答要点：T（分）输入偏差T（分）P输出T（分）PI输出4、（20分）回答要点：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1。
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2。
《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。
化工仪表及自动化期末考试-A卷 参考答案及评分标准-化工仪表及自动
化工仪表及自动化期末考试-A卷参考答案及评分标准一、选择题（15分）每空1分：1、AB2、CD3、D4、B5、D6、A7、AB8、AB9、CD 10、BC二、填空题（30分）前10题每空1分，后10题每空2分：1、三2、小3、畸4、阶跃5、负6、实验建模7、过滤8、目的9、修正10、入口11、自动控制、自动检测12、放大系数、滞后时间、时间常数13、软件14、下降15、看曲线，调参数16、等百分比、抛物线、快开17、模型参考、直接优化目标参数、自校正18、改善控制系统、在线实时学习19、衰减曲线法、经验凑试法20、两台及两台以上三、简答题（共20分）1、（8分）答：包括信号变换、前置放大、非线性校正或开方运算、模/数转换、标度变换、数字显示、电压/电流转换(V/I)及各种控制电路等部分。
(3.5分)包括信号变换电路---将生产过程中的工艺变量经过检测变速后的信号，转换成相应的电压或电流值。
(0.5分)前置放大电路----将输入的微小信号放大至伏级电压信号。
(0.5分) 非线性校正电路----校正检测元件的非线性特性。
(0.5分) 开方运算电路----将差压信号转换成相应的流量值。
(0.5分) 模/数转换----将模拟量转换成断续变化的数字量。
(0.5分)标度变换----进行比例尺的变更。
(0.5分) 数字显示----被测数据以数字形式显示出来。
(0.5分) 电压/电流转换(V/I)----将电压信号转换成直流电流标准信号。
(0.5分)各种控制电路---可以根据PID控制规律或其他控制规律进行运算，输出控制信号。
(0.5分) 2、（5分）答：当采用补偿导线后，虽然将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，但冷端温度还不是0 ℃，而工业上常用的各种热电偶分度表是在冷端温度保持为0℃的情况下进行刻度的，这样会使测量结果产生误差，所以必须进行热电偶冷端温度补偿。
（3分）方法有：冷端温度保持为0℃的方法；冷端温度修正方法；校正仪表零点法；补偿电桥法；补偿热电偶法。
化工自动化及仪表》习题
Q(kg/h)
110 100
0
t(min)
θ(℃)
43
40 01 2 3 4
t(min)
5. 如果用K热电偶测量温度，其仪表指示值是600℃，而冷端温度是65℃，
9. 某一标尺为0～500℃的温度计出厂前经过校验，其刻度标尺各点的测量 结果值为：
被校表读数（℃） 0 标准表读数（℃） 0
100 200 300 400 500 103 198 303 406 495
（1）求出仪表最大绝对误差值； （2）确定仪表的允许误差及精度等级； （3）仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，
则实际温度是665℃，对不对？若不对，正确值应为多少，为什么？
6.用K热电偶测量温度，冷端温度是30℃，测得的热电势是33.29mv，求被
测炉子的实际温度。
7.何谓变送器零点调整、零点迁移和量程调整，试举一例说明之。
8. 热电偶配接温度变送器测温时，为什么除了要确定测量温度的范围外，还
需确定分度号？若电动Ⅱ型温度变送器量程为0～150℃，当介质为90℃ 时，该变送器的输出为多少mA？若采用电动Ⅲ型温度变送器，量程和介 质温度同上，则变送器的输出又为多少mA？ （设ΔI∝Δθ）
1. 某物料加热后与添加料混合，工艺要求混合时物料温度θo稳定， 工艺采用改变换热器蒸汽流量Qs来稳定罐内温度θo 。影响θo的因 素有：阀前蒸汽压力Ps，冷物料流量Qi和温度θi ，环境温度θc等。
（1）画出温度控制系统的方块图； （2）指出该控制系统的被控变量、操作变量、被控过程及扰动； （3）若蒸汽阀前压力Ps突然变大时，简述该系统的控制过程。
化工仪表与自动化期末复习试卷word版本
精品文档《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______、______、______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_____物料平衡关系，用________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____________;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、 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 。
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。
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？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）。
(带答案版)化工仪表和自动化习题
化工仪表及自动化习题（2014）一.填空题。
1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器（中心环节）和执行器组成。
2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：①非周期衰减过程；②衰减振荡过程；③等幅振动过程；④发散振荡过程几种基本形式。
3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。
4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。
5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、抛物线流量特性、对数流量特性、快开特性等几种。
6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学模型主要有参量模型和非参量模型两大类。
7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。
例如，直流电流4~20mA、空气压力 0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。
8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。
例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。
9.热电阻温度计主要是测量 500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。
10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。
11.化工自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。
12.为了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动控制和自动操纵等方面的内容。
13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。
14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为 0.02MPa 的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为 0.1MPa 。
15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。
化工仪表及自动化期末复习题
化工仪表及自动化期末复习题一、单项选择题1．由于仪表内部元件老化引起的误差称为( )。
A．疏忽误差B．缓变误差C．随机误差D．系统误差2．弹簧管压力表指针轴上之所以要装上游丝，其目的是为了消除传动机构之间的间隙，减小仪表的( )。
A．变差B．反应时间C．灵敏度D．灵敏限3．EJA智能变送器主要由膜盒组件和( )组成。
A．输入放大电路B．智能转换部件C．输出放大电路D．精度补偿传感器4．铂热电阻的测温范围是( )。
A．0℃～100℃B．一50℃～150℃C．一200℃一500℃D．一200℃～850℃5．在孔板和文丘里管两种节流装置中，若差压相同，则两者的压力损失( )。
A．孔板大B．文丘里管大C．一样D．不确定6．定值控制系统是( )固定不变的闭环控制系统。
A．测量值B．偏差值C．输出值D．给定值7．自动控制系统中常用来表示动态特性的表示方法有三种，其中( )是最原始最基本的方法A．微分方程法B．传递函数法C．阶跃响应法D．方块图法8．在调节系统中，调节器的积分作用加强，会使系统( )变坏。
A．余差B．最大偏差C．稳定性D．超调量9．在自动调节系统中比例调节的结果常常会产生( )。
A．误差B．偏差C．余差D．静差10．通常串级调节系统主调节器正反作用选择取决于( )。
A．调节阀B．副调节器C．副对象D．主对象11．在自控系统中，确定调节器、调节阀、被控对象的正、反作用方向必须按步骤进行，其先后排列次序为( )。
A．调节器、调节阀、被控对象 B．调节阀、被控对象、调节器C．被控对象、调节器、调节阀 D．被控对象、调节阀、调节器12．串级控制系统设计中，副回路应包含( )。
A．较多干扰 B．主要干扰C．特定的干扰 D．主要干扰和尽量多的干扰13．单纯前馈控制系统是一种对( )进行补偿的控制系统A．测量值与给定值的偏差 B．被控变量的变化C．干扰量的变化 D．特定干扰的变化14．以下简称中，常用来表示模拟输入、输出信号的是( )。
化工自动化及仪表》习题
•3、衰减振荡过程的品质指标有哪些？ •答：衰减振荡过程的品质指标主要有：最大 偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期 （或频率）等。
化工自动化及仪表》习题
•4、什么是反馈、什么是正反馈、负反馈？ •答：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入端的作法称为反 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，这种反馈称为负反馈。 反之称为正反馈。
• 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。
化工自动化及仪表》习题
•2、什么是控制通道和扰动通道？
•答：对于一个被控对象来说，输入量是扰动量或 操纵变量，而输出是被控变量。由对象的输入变量 至输出变量的信号联系称为通道。操纵变量至被控 变量的信号联系称为控制通道；扰动量至被控变量 的信号联系称为扰动通道。
化工自动化及仪表》习题
• 9. 某一标尺为0～500℃的温度计出厂前经过校验，其刻度标尺各点的测 量结果值为：
被校表读数（℃） 0 标准表读数（℃） 0
100 200 300 400 500 103 198 303 406 495
• （1）求出仪表最大绝对误差值； • （2）确定仪表的允许误差及精度等级； • （3）仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为
化工自动化及仪表》习 题
2020/11/12
化工自动化及仪表》习题
一些基本概念题
•1、简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动 （干扰）量、设定（给定）值、偏差的含义。 •被控对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制 的生产过程、设备或机器。 •被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺 参数。 •操纵变量：受控制器操纵的，用于克服干扰的影 响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。 •扰动量：除操纵变量外，作用于被控对象并引起 被控量变化的因素。
《化工仪表及自动化》期末习题(doc 12页)
《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：试题：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、。
样算的？第二种解答方法呢？提问：要检验间题的结果对不对，你准备用什22．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。
化工仪表及自动化期末总复习题库 - 答案
一是非题（）1、压力计及温度传感器的安装均可选在管道拐弯处。
（）2、精确度高的仪表灵敏度一定高。
（）3、采用镍铬-镍硅热电偶测量温度，将仪表的机械零点调整至25℃，但实际上室温（冷端温度为10℃），这时仪表指示值偏高。
（）4、当仪表空气中断时，气开调节阀的开度为全开。
（）5、要就地测量一往复泵出口的压力，其平均工作压力为5Mpa，则可选用量程为0~10Mpa 的压力表。
（）6、用压力法测量一开口容器的液位，其液位的高低取决于取压点位置、介质密度和容器横截面。
（）7、在自动控制规律的调整中的比例度越大，控制作用越强，余差越大。
（）8、热电阻断路时，温度计输出显示温度值为量程的上限值。
（）9、在流量测量中，一般来说标准喷嘴造成的压力损失小于标准孔板造成的压力损失。
（）10、在比例控制系统中引入积分作用的优点是能够消除余差，但降低了系统的稳定性。
（）11、压力传感器计的安装可选在管道拐弯处。
（）12、当气源突然消失时，气关阀的开度为全关。
（）13、用差压流量计测量流量，流量与测量得的差压成正比。
（）14、在自动控制规律的调整中比例度越小，控制作用越强，余差越大。
（）15、灵敏度高的仪表精确度一定高。
（）16、一般来说直能单座阀比直能双座阀泄漏量要少。
（）17、补偿导线应与热电偶的电极材料配合使用，热电偶与补偿导线连接片温度不受限制。
（）18、在控制系统中引入微分作用的优点是能够消除余差，同时提高了系统的稳定性。
（）19、涡轮流量计其入口直管段的长度一般取管道内径的10倍以上。
（）20、热电阻温度变送器输入桥路的主要作用为冷端温度补偿。
二填空题1、Ⅲ型控制器接收变送器送过来来的标准测量信号 mA或 VDC。
2、由导压管接至差压计（或变送器）前，必须安装切断阀和平衡阀，构成三阀组。
在启用差压计时，应先开使、导通，再开最后再关闭。
3、一般来说自控系统在干扰作用下，它的过渡过程有、、、，以最稳定，一般可以通过调整参数来实现。
《化工仪表及自动化》期末习题 完美版
《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：试题：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。
化工仪表及自动化期末考试
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、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。
4、仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa ；电动型标准信号范围是 4~20mA 。
5、常用的标准节流件有孔板和______ 。
6、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。
7、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。
8、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。
9、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。
10、温度是表征物体及系统冷热程度的物理量。
11、常用的复杂控制系统有—分程控制、串级控制和比值控制__。
12、液位控制一般采用—比例—调节规律，温度控制一般采用—比例积分微分调节规律。
1、DCS控制系统是_______________________ ■勺简称。
2、DCS控制系统基本是由_____________ , ____________ 及 ______________ 成。
1、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？最大绝对误差是多少？答：① 1000Pa ②土 5Pa2、某化学反应器工艺规定的操作温度为(900 ±0)C。
考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80C。
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A所示。
试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标, 并说明该控制系统是否满足题中的工艺要求。
时间/min图A过渡过程曲线解：由过渡过程曲线可知最大偏差 A=950-900=50 C衰减比第一个波峰值B=950-908=42C第二个波峰值B'=918-908=10C衰减比 n=42:10=4.2振荡周期 T=45-9=36mi n余差C=908-900= 8C过渡时间为47min。
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《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表压，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，即大气压力与绝对压力之差之差。
2．差压式液位计在使用中会出现三种零点迁移问题。
3．差压式流量计通常由4度测量的。
567．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入积分作用可以消除余差，而加入微分作用可以起到“超前控制”的效果。
8两种。
9．衰减振荡过程的品质指标主要有最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、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弱；微分时间越大，则微分作用越强。
11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为12．测量仪表的量程是指测量范围上限值与测量范围下限值之差。
13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为气动仪表、电动仪表两类。
15。
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泵，而输送气体并提高其压头的机械称为风机或压缩机。
17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用20~100KPa 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4~20mA DC 。
18．化工自动化的主要内容有自动检测系统、自动信号和联锁保护系统、自动操纵和开停车系统、自动控制系统。
19．选择性控制系统可分为开关型选择性自动控制系统、连续型选择性控制系统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积分饱和现象的发生。
20、常见的传热设备有换热器、加热炉、锅炉等。
21．两种常用的均匀控制方案包括简单均匀控制、串级均匀控制。
22．速度式流量计中，应用电磁感应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漩涡流量计，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的平方根（平方/平方根）成比例关系。
23．比例度对过渡过程的影响规律是比例度越大，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大，比例度越小，余差减小，但过渡过程曲线越振荡25．某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示，温度给定值为200℃，该控制系统的最大偏差为30℃，余差为5℃，衰减比为5∶1 。
期末复习题《化工仪表及自动化》
31．离心泵的流量控制方案有以下三种：控制泵的出口阀门开度、 32．离心式压缩机产生喘振现象的主要原因是压缩机的吸气量 1
（大于、小于或等于）极限排气量引起的，
防喘振控制方案有固定极限流量法和 二、简答 1．简述化工自动化的主要内容。
。
2．简述离心泵的流量控制方案有哪几种？
3．什么是负反馈？
4．用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的冷端温度补偿方法有那些？
化工仪表及自动化期末复习试题
一、填空 1．工程上所用的压力指示值多为 空度表示，即 2．差压式液位计在使用中会出现 3．差压式流量计通常由 4． 、 ，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 之差。 、 以及 和 三种零点迁移问题。 组成。 温度计是利用
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
p p1 p 2 1 gH 2 g (h1 h2 ) （2 分）
当 H=0 时， p 所以，需要进行零点迁移，应进行负迁移，迁移量为 2 g ( h2 3、由曲线可知：最终稳态值位 41℃，设定值 40℃； 最大偏差＝45－40＝5℃ 余差＝41－40＝1℃ 第一波峰值 B=45-41=4℃ 第二波峰值 B’＝42－41＝1℃ 衰减比＝B/B’=4:1 过渡时间 23min 振荡周期 ＝18－5＝13min 4、当不考虑迁移量是，变送器的测量范围根据液位的最大变化范围来计算 Δpmax＝Hρg＝3*900*9.81＝26487Pa＝26.487kPa 所以测量范围可选为０-３０ｋＰａ 如图所示，当液位高度为 H 时，差压变送器正、负压室所受压力 p1, p2 分别为 p1=p0+ Hρg-h1ρ0g p2=p0+(h2-h1)ρ0g 因此，差压变送器所受的压差为： Δp＝p1－p2＝Hρg－h2ρ0g 由上式可知，当 H=0 时，Δp＝－h2ρ0g<0，为负迁移，其迁移量为 h2ρ0g 9
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《化工仪表及自动化》期末习题(doc 12页)《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：题号一二三四总分得分试题：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。
23．比例度对过渡过程的影响规律是比例度越，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大，比例度越，余差减小，但过渡过程曲线越振荡24、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，一般用或真空度表示。
25．某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示，温度给定值为200℃，该控制系统的最大偏差为，余差为，衰减比为。
图126．用镍铬-铜镍热电偶测温，设备的温度为900℃（对应的分度表热电势为68783μV），自由端的温度为30℃（对应的分度表热电势为1801μV），测得的热电势应为。
27．在精馏塔控制系统中，可以改变的变量有进料流量、塔顶冷回流流量、塔底再沸器加热蒸汽流量，要控制塔顶馏出物的组分应选择作为操纵变量，要控制塔底馏出物的组分应选择作为操纵变量。
28．控制器参数工程整定的常用方法有、和经验凑试法。
29．某台DDZ-III型比例积分控制器，控制器为正作用，比例度为100%，积分时间为2min。
稳态时，输出为5mA。
某瞬时，输入突然增加了0.2mA，此时刻输出瞬间变化到；经过5min后，输出又将变化到。
30．比值控制系统中，要求不仅可以实现比较精确的流量比值，而且确保两物料总量基本不变，应采用。
31．离心泵的流量控制方案有以下三种：控制泵的出口阀门开度、以及；32．离心式压缩机产生喘振现象的主要原因是压缩机的吸气量（大于、小于或等于）极限排气量引起的，防喘振控制方案有固定极限流量法和。
二．简答1．试分别写出QDZ型气动单元组合仪表和DDZ-II型、DDZ-III型电动单元组合仪表的信号范围。
（6分）2．列举一种容积式流量计，三种速度式流量计，一种直接式质量流量计。
（10分）3．简述化工自动化的主要内容。
（8分）4．什么是串级控制系统的主控制器和副控制器？请画出串级控制系统的方块图。
（10分）5．简述离心泵的流量控制方案有哪几种？（6分）6．什么是反馈？什么是负反馈？（6分）7．用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的冷端温度补偿方法有那些？（6分）8．什么是控制器的参数整定？工程上常用的控制器参数整定有几种方法？（6分）9．控制阀的流量特性是什么？何为控制阀的理想流量特性？控制阀的理想流量特性有哪几种？（6分）10．前馈控制具有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？（6分）11、什么是精馏塔的温差控制和双温差控制？（6分）12、试述比例(P)、积分(I)、微分(D)控制规律的定义及其各自特点？（6分）13．简述操纵变量的选择原则是什么？（6分）14．简述放大系数、时间常数的定义。
（6分）15．常用的热电偶有哪几种？什么是补偿导线？（6分）16．什么叫控制器的无扰动切换？（2分）17．简述单回路控制系统由哪些环节组成？试画出单回路控制系统的典型方块图。
（6分）三．计算1．某台测温仪表的测量范围是200～700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为+4℃，试确定该仪表的精度等级。
（5分）2．用差压变送器来测量液位时，在变送器正、负压室与取压点之间装有隔离罐，测量方式如图2所示，若被测介质密度为ρ1，隔离液密度为ρ2，问有无迁移？何种迁移？迁移量多少？（10分） 图23．试定性画出在阶跃输入信号时的比例(P)控制器和比例积分(PI)控制器的响应曲线，要求在响应曲h 2h 1 Hρ1 pρ2 ρ2线上标明比例放大系数Kp和积分时间Ti。
（15分）4．某发酵过程工艺规定操作温度为（40±2）℃。
考虑到发酵效果，控制过程中温度偏离给定值最大不能超过6℃。
现设计一定值控制系统，在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图3所示。
试确定该系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间和振荡周期等过渡过程指标，并回答该系统是否能够满足工艺要求？（10分）图35．用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位，如图4所示。
已知被测液位的变化范围是0~3m，被测介质密度ρ=900 3/mkg，毛细管内工作介质密度ρ0=9503/mkg。
变送器的安装尺寸为h1=1m，h2=4m。
求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。
当法兰式差压变送器的安装位置升高或者降低时，问对迁移量有什么影响？（10分）+-HP0ρ0ρh 1h 2图4 法兰式差压变送器测量液位 6．现用一支镍铬—镍硅热电偶来测量某换热器内的温度，其冷端温度为30℃，显示仪表为动圈仪表，此仪表的机械零位为0℃，这时指示值为400℃，若认为换热器内的温度为430℃，对不对？为什么？正确值为多少？（10分）已知条件：（1）=)0,400(E 28.943mV（2）=)0,30(E 1.801mV（3）=)0,422(E 30.744mV7．（15分）如果有一台压力表，其测量范围为0~10MPa，经校验得到下列数据标准表读数/ MPa 0 2 4 6 8 10 被校表正行程读数0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99/ MPa被校表反行程读数0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01/ MPa(1) 分别求出该压力表正反行程的最大绝对误差值；（5分）(2) 根据正反行程的最大绝对误差值，该压力表的精度等级应为多少；（5分）(3) 求出该压力表的变差；（3分）(4) 根据变差的大小，问该压力表是否还能符合(2)中确定的精度等级。
（2分）（我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等）8．（10分）一台精度等级为0.5级，测量范围为600～1200℃的电子电位差计，问：（1）它的最大允许绝对误差是多少？（5分）（2）校验时，如其中的某一点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？（5分）9．测量高温液体（指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况）时，在负压管上装有冷凝罐（图5），已知被测液位H 变化范围为m 2~0，被测介质密度3kg/m 1000ρ=，变送器安装尺寸为m 3h 1=，m 5h 2=，大气压MPa 0.1013p 0=，问这时用差压变送器来测量液位时，要不要迁移？如要迁移，迁移量应为多少？（8分）图510．某合成氨厂合成塔的压力变化范围为11~14MPa ，较为平稳，要求测量误差不得大于h 2 h 1H ρp0.4MPa。
工艺上要求就地指示，并能高低限报警。
试选用一台压力表，指出其类型、量程和精度。
可供选用的压力表量程规格为0～10、0～16、0～25M、0~40、0~60MPa，精度等级为1.0, 1.5, 2.5。
（9分）11．某被测压力变化范围为1.0~1.6Mpa，较为平稳，要求测量误差不得大于0.05MPa，就地指示压力表示值，试选用一台压力表，指出其类型、量程和精度。
可供选用的压力表量程规格为0～1.6、0～2.5、0～4.0MPa，精度等级为1.0, 1.5, 2.5。
（10分）12．某台测温仪表的测量范围是0～1000℃，出厂时经校验，其刻度标尺上的各点测量结果为标准表0 200 400 600 700 800 900 1000 读数/ ℃被校表0 201 402 604 706 805 903 1001 读数/ ℃(1) 求出该测温仪表的最大绝对误差值；(2) 确定该测温仪表的精度等级；(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为±8℃，问该测温仪表是否符合要求？（我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等）（10分）13．测量高温液体（指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况）时，在负压管上装有冷凝罐（见图6），问这时用差压变送器来测量液位时，有无迁移？何种迁移？迁移量多少？（10分）图6四．分析1．某贮槽，其进口流量来自上一工序，不可控，控制目标是保证贮槽的液位恒定，为此设计一简单液位控制系统，如图7所示，试问：(1) 画出简单控制系统的方块图。
（6分）h 2 h 1H ρp(2) 指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量和主要扰动变量。
（4分）进口流量LTLC出口流量图72、乙炔发生器是利用电石和水来产生乙炔气的装置。
为了降低电石消耗量，提高乙炔气的收率，确保安全生产，设计了图8所示的温度控制系统。
工艺要求乙炔发生器的反应温度控制在（80±1）℃。
试画出该温度控制系统的方块图，并指出图中的被控对象、被控变量、操纵变量以及可能存在的扰动。
（10分）乙炔气电石冷水TCTT出料图83、（10分）图9为一精馏塔的塔釜液位于塔底产品流量的串级均匀控制系统。