《测量仪表及自动化》考试答案2

《测量仪表及自动化》考试答案
一、简答与名词解说
1、简述压力仪表选择原则。

2、简述平均调理系统的调理目的和实现原理？
3、如何议论系统过渡过程？
4、简述比率积分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

5、名词解说：余差、敏捷度。

6、如何议论丈量仪表性能，常用哪些指标来议论仪表性能？
7、简述串级调理系统的结构，论述副回路设计的一些基根源则？
8、简述比率微分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

9、名词解说：控制点、负反响。

10、简述系统参数整定的目的和常用方法？
11、试论述调理作用与搅乱作用对被调参数的影响，以及二者之间的关系？
12、简述比率积分微分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

13、名词解说：精度、比值调理系统。

14、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系，标准化节流装置
由哪几个部分构成？
15、简述热电阻工作原理，为什么在热电阻丈量线路中采纳三线制连接？
16、试论述简单调理系统中被调参数的选择原则？
17、简述调理规律在控制系统的作用？写出PID 调理规律数学表达式。

18、名词解说：履行机构、热电效应。

二、单项选择
1、为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的
内壁应（）。

A 平齐B插入其内C插入其内并弯向介质来流方向
2、用单法兰液位计丈量张口容器液位。

液位计已经校好，后因保护需要，仪
表安装地点下移了一段位移，则仪表的指示（）
A. 上涨
B.降落
C.不变。

3、罗茨流量计，很适于对（）的丈量。

A低粘度流体B高雷诺数流体
C含砂脏流体D高粘度流体
4、赔偿导线的正确敷设，应当从热电偶起敷到（）为止？
A 就地接线盒B仪表盘端子板C二次仪表D与冷端温度赔偿装置同温的地方
5、拥有“超前”调理作用的调理规律是（）
A、P
B、PI
C、PD
D、两位式
6、调理器的正作用是指（）。

A．丈量值大于给定值时，输出增大 B.丈量值大于给定值时，输出减小C．丈量值增大，输出增大 D.丈量值增大，输出减小
7、以下哪一种流量计与被测介质的密度没关? （）
A. 质量流量计
B.转子流量计
C.差压式流量计
8、丈量高粘度、易结晶介质的液位, 应采纳以下哪一种液位计?（）
A. 浮筒式液位计
B.雷达液位计
C.差压式液位计
9、赔偿导线的作用是（）
A. 延伸热电偶冷端
B.作为一般导线传达热电势
C.赔偿热电偶冷端温度
10、与热电偶配用的自动电位差计带有赔偿电桥，当热门偶短路时，应显示
（）
A. 下限值
B.上限值
C.环境温度（室温）
11、在用热电阻丈量温度时若出现热电阻断路时，与之配套的显示仪表如何
变化（）
A指示值最小 B 指示值最大 C 指示值不变 D 指示室温
12、浮球式液位计适合于以下哪一种情况的使用条件？（）
A介质粘度高、压力低、温度高B介质粘度高、压力低、温度低
C介质粘度低、压力高、温度低D介质粘度高、压力高、温度低
13、用 K 分度号的热偶和与其般配的赔偿导线丈量温度。

但在接线中把赔偿
导线的极性接反了，则仪表的指示（）
A. 偏大、
B.偏小、
C.可能大,也可能小,要视详尽状况而定。

14、以下说法错误的选项是（）
A转子流量计是一种变流通面积，压差不变的流量计；
B孔板式差压流量计是一种差压变化，流通面积固定的流量计；
C喷嘴式差压流量计是一种流通面积变化，差压变化的流量计。

15、积分时间增大，积分作用（）
A增大B减小C保持不变
16、履行器的正作用是指（）。

A控制信号增大，履行器开度减少B控制信号增大，履行器开度增大
C控制信号减小，履行器开度减少
17、某压力变送器的输出是电流信号。

它相当于一个（）。

A受压力控制的电压源B受压力控制的电流源
C受电压控制的电流源D受电流控制的电压源
18、电容式压力变送器，其输出电流与（）、（）成线性关系。

A弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容
B弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之和
C弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之差
D弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之差与之和的比值
E弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之和与之差的比值
F被测压力
19、对再生器中催化剂的物位，采纳差压法丈量。

其取压方式应当是
（ A 角接取压 B 环室取压 C 径距取压 D 反吹风取压
）。

三、填空题
1、自动化仪表若按构成丈量或调理系统的方式分，
有、、、
四种。

2、丈量偏差按其产生原由的不一样可分
为
3、常用的弹性元件有、、
、
、
、
等。

4、压力表校验时，标准表同意的绝对偏差应不超出被校表同意绝对偏差
的。

5、弹簧管式压力表由、、、构成。

6、标准节流元件常用的有、、；常用的取压方
式有、等。

7 、气动仪表的一致信号范围是；电动仪表的一致信号范围
是。

8、丈量仪表的绝对偏差是仪表指示值与真值之差。

校验仪表时，所谓的“真
值”一般由绝对偏差比被校表倍的标准表给出。

9、已知此时此地的大气压为100.5Kpa ，又知 1 工程大气压等于98.07Kpa 。

用弹簧管压力表测得表压为200Kpa，试问绝压为Kpa。

10、弹簧管压力表中，游丝的作用是。

（ 2分）
11、变送器的两线制是指。

（ 2分）
12、对易凝、易堵引压管线的介质测压时，在引压管线中应当填
充。

13、流体流过哥里奥利流量计时，振动管会利用来丈量流量。

14、用热电阻测温，若测温点与变换仪表之间的距离较远，则接线应当采
用 _____制。

15、比率度越大，比率作用就越；微分时间越大，微分作用
越；积分时间越长，积分作用越。

16、所谓风开阀，就是指调理器来的气压信号越大，开度越。

17、调理器的基本调理规律有、、和四种。

18、在三种标准节流装置中, 最常用的是。

四、计算与解析题
1.用一台双法兰式差压变送器丈量某容器液位，以以下图，已知H 变化范围0—— 3m，被测介质密度ρ=900Kg/m3,毛细管内工作介质密度ρ0=950Kg/m3，此中h1=1m,h2=4m,求变送器丈量范围？并判断零点迁徙的方向，计算迁徙量，当法兰
式变送器的安装地点高升或降低时，问对丈量有何影响？
2.以以下图为一锅炉汽包水位控制系统。

（ 1）指出该系统中的被调参数、调理参
数；
（2）该系统可能的搅乱有哪些？
（3）画出该系统的方框图；
（4）假如该系统中的汽包水位禁止过低，
使确立系统的调理阀气开、气关型式和调理器的正反作用。

3、在热电阻使用过程中，常常出现以下问题，请解析其产生的原由：
（1）、显示仪表指示值低于实质值或指示不稳固；（ 2）、显示仪表指示无量大；
（ 3）、显示仪表显示负值；（ 4）阻值与温度的关系有变化。

4、以以下图的控制系统。

(1)指出该系统的控制方式；
(2)该系统能否能够单独运转？为什
么？
(3)如何改进该系统？画出该系统改进后
的控制流程图（即在原系统基础上如何
改进）。

(4)说明改进后的系统如何实现控制对象的正常控制？
参照答案：
一、简答与名词解说
1、简述压力仪表选择原则。

答：型号、量程、精度选择
（1）量程 i 压力安稳： P 量 =P 测 *1.5 ，量程靠级 :0 ～ 1.0,1.6,2.5,4,6,10
×10MPa
ii颠簸范围大P 量 =P 测 * ２. ０
下限采纳 : 丈量值大于 1/3 的量程，不然丈量偏差太大
( 往高（ 2）精度选择：已知偏差，先选出量程，求出引用偏差，靠精度等级
精度靠 )
（ 3）型号：考虑丈量介质的腐化性、温度等要素
2、简述平均调理系统的调理目的和实现原理？
目的：平均控制系统是为解决连续生产过程中前后设备供求之间的矛盾而设
置的。

实现原理：
（1）简单平均控制，简单平均控制采纳简单控制系统结构，经过选择适合
的控制规律及整定参数来实现平均控制的目的。

（2）串级平均控制，串级平均控制系统是经过控制器参数整定来实现的。

在串级平均控制系统中，参数整定的目的不是使参数赶忙回到给定值，而是要求
在同意的范围内作缓慢变化。

总之，平均控制系统的结构与定值控制系统同样，投运方法也—样，至于参
数整定，只要明确了“平均”的意义，也就不难进行。

平均控制系统的控制器参
数值一般都较大。

3、如何议论系统过渡过程？
最大偏差或超调量：最大偏差指被调参数偏离给定值的最大值，若最大偏差
大，则偏离时间长，不利于稳固生产，因此可作一个衡量系统稳固程度的指标。

最大偏差太大，同时出现多个搅乱时危险增大。

余差：过渡过程终了时，被调参数所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差。

调理系统的余差表示的是系统调理精度。

衰减比：衰减振荡过程中第一、第二个波峰值之比。

它是衡量稳固性的指标，衰
减比小于 1：1 的振荡是发散的，等于 1：1 时为等幅振荡，都不允许，为保持足够的
稳固裕度，衰减比以 4： 1 或 10：1 为宜。

过渡时间：从搅乱产生作用起至被调参数重新建立新的均衡为止，过渡过程
所经历的时间要绝对达到新稳态值，需要的过渡时间为无量，现规定被调参数进
入稳态值 5%或 3%之内的地域，并保持在此地域内即以为达到稳固值，过渡时间
反响的是调理的速度指标。

振荡周期或频率：过渡过程同向两波峰（波谷）之间的间隔时间称为振荡周
期 T，振荡频率 f=1/T
这些指标中；希望余差尽量小，最大偏差小一些，过渡时间短一些，衰减比
要适合。

4、简述比率积分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

积分作用的特色：输出变化量与偏差的积分成正比、可除掉余差（只要 DV存在，Y 就随时间增添，直至 E=0 为止）、调理作用较比率调理慢。

因此积分作用不
单独使用，而与比率作用合在一起。

特征可用下式表示：
5、名词解说：余差、敏捷度。

余差：过渡过程终了时，被调参数所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差，
敏捷度：表示仪表敏捷程度， S=dy/dx
6、如何议论丈量仪表性能，常用哪些指标来议论仪表性能？
采纳测试方法对丈量仪表进行性能测试，获得测试数据，经过对测试数据进
行解析来议论仪表性能指标。

常用：精度（正确度、不确立度）、量程（丈量范围）、敏捷度、分辨率、反响时间、靠谱性等指标。

7、简述串级调理系统的结构，论述副回路设计的一些基根源则？
由主副两个参数、两个调理器构成两个控制回路，此中一个调理器的输出作
为另一个调理器的给定值，此后者的输出去控制调理阀的系统就是串级调理系统。

基根源则：
（1）应使副回路包括许多搅乱。

（2）主、副变量之间应有必定的内在联系。

（3）应使主、副变量之间的时间常数相般配，防范共振
8、简述比率微分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

拥有“超前”作用，对偏差变化快，过渡滞后大的对象，可提升调理质量，
但不可以战胜纯滞后。

有余差，但比纯比率调理要小。

MV = KP(DV+TD dDV/dt)
9、名词解说：控制点、负反响。

当没有搅乱时，即PV=SV， DV=0，调理器保持操作值（MV0）不变（控制点），保持履行器地点不变。

把系统（或环节）输出参数直接或经过必定环节返回到输入端，并使输入减
少的反响称之为负反响。

10、简述调理器参数整定的目的和常用的几种整定方法。

整定的目的是求取使控制系统控制质量最好的PID 控制参数值
等幅振荡、衰减振荡、经验凑试法
11、搅乱作用是使系统被控参数偏离给定值的作用；调理作用是用于在系统
遇到搅乱作用的影响而使被控参数偏离给定值时能够重新回到给定值的作用。

二者之间是相反的作用方向.
12、简述比率积分调理规律作用特色？写出该调理规律数学表达式。

积分作用的特色：输出变化量与偏差的积分成正比、可除掉余差（只要 DV存在，
Y 就随时间增添，直至 E=0 为止）、调理作用较比率调理慢。

因此积分作用不
单独使用，而与比率作用合在一起。

特征可用下式表示：
13、名词解说：精度、比值调理系统。

精度 ( 精确度 ) ：是精美度 ( 系统偏差 ) 和正确度 ( 随机偏差 ) 的综合。

精度是反响
仪表性能好坏的主要指标。

比值调理系统：实现两个或两个以上参数吻合必定比率关系的控制系统，称为比值
控制系统。

14、节流现象中在理想状况下动压能与静压能之和应当保持不变，在流体流
经节流元件时，流体中心处跟着流速增添动压能增添，对应静压能减少，达到最
大流速后流速降落，动压能减少，静压能恢复。

节流装置：节流元件、取压装置。

15、利用金属导体或半导体电阻的阻值与温度呈必定的函数关系的特征。

三线制连接的原由是要减少导线电阻随环境温度变化而变化对丈量结果的影响。

16、尽量采纳直接指标（或间接指标）；应可测并有足够敏捷度；应独立可调；考虑工艺过程的合理性及仪表的现状。

17、 MV =f （ DV)决定调理器在被调参数被搅乱作用影响以后的输出信号变化规律，这个规律就是调理规律。

dDv )
Mv K P ( Dv1Dvdt T D
T I dt
18、将控制信号变成相应的推力，以足够功率带动调理机构。

两种不一样均质导体构成闭合回路，两端存在温差时，回路中有电流经过，即存在热电势。

二、选择
1-5 A 、A、D、D、C 6-10 A、A、B、A、C
11-15 B 、 A、 B、 C、 B 16-19 A、B、D、D
三、填空题
1、基地式、单元组合式、组件组装式、计算机控制系统
2、仪表固有偏差、仪表使用偏差、人为操作偏差、粗心偏差；
3、弹簧管、涟漪膜片、膜盒、涟漪管
4、1/3
5、弹簧管、拉杆扇形齿轮中心齿轮、指针与表盘、游丝
6、孔板、喷嘴、文丘里管；角接取压、法兰取压。

7、气动仪表的一致信号范围是；电动仪表的一致信号范围是
4-20mA。

8、丈量仪表的绝对偏差是仪表指示值与真值之差。

校验仪表时，所谓的“真
值”一般由绝对偏差比被校表小 3倍的标准表给出。

9、已知此时此地的大气压为，又知 1 工程大气压等于。

用弹簧管压力表测得表压为200Kpa，试问绝压为Kpa。

10、弹簧管压力表中，游丝的作用是减少变差（回差）。

11、变送器的两线制是指采纳两根导线实现变送器供电和信号传输的连线
方式。

12、对易凝、易堵引压管线的介质测压时，在引压管线中应当填补隔断液。

13、流体流过哥里奥利流量计时，振动管会利用歪曲角度（科式力、时间差）来丈量流量。

14、用热电阻测温，若测温点与变换仪表之间的距离较远，则接线应当采纳
_三线制。

15、比率度越大，比率作用就越越小；微分时间越大，微分作用越强；积分时间越长，积分作用越弱。

16、所谓风开阀，就是指调理器来的气压信号越大，开度越大。

17、调理器的基本调理规律有P、PI、PD和PID四种。

18、在三种标准节流装置中, 最常用的是孔板。

四、计算与解析题
1. P+=P 0+ρgH-ρ0gh1
P-=P 0 + ρ0g(h 2-h 1)
=ρ gH-ρ0 gh1- ρ0g(h2-h1)
量程：ρ
当 H=0时，P 10.791KPa 0
因此需要进行负迁徙，迁徙量为ρ0
法兰变送器安装高度变化对丈量结果没有影响
2、解析题
（1）被调参数是汽包水位、调理参数是给水流量
（2）搅乱：蒸汽流量变化、给水压力变化、省煤器燃烧状况变化等
（3）（标出相应名称最好）
D
SvDv Mv q y
控制器调理阀被控对象-
Pv
丈量变送器
（ 4）调理阀选气关型，调理器选反作用
3、在热电阻使用过程中，常常出现以下问题，请解析其产生的原由：
（ 1）、显示仪表指示值低于实质值或指示不稳固：热电阻性能变化或接触不良。

（2）、显示仪表指示无量大：热电阻断路。

（3）、显示仪表显示负值：热电阻短路。

（4）阻值与温度的关系有变化：热电阻性能变化。

4、(1)前馈控制
(2)不可以，只好对原料流量颠簸拥有控制成效，其他如燃料压力、流量颠簸均没法控制。

(3)采纳前馈反响控制
(4)不但对对原料流量颠簸拥有控制成效，其他如燃料压力、流量颠簸均经过反响控制达到控制成效。