测量仪表与自动化 04_4
化工仪表及自动化答案(第五版终极版)
第一章自动控制系统基本概念4。
自动控制系统主要由哪些环节组成？答：主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。
9。
试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答：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被控对象。
生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量.工艺上希望保持的被控变量即给定值。
具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
12.什么是负反馈?负反馈在自动控制系统中有什么重要意义？答：系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量，y受到干扰的影响而升高时，只有负反馈才能使反馈信号升高，经过比较到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值,这样就达到了控制的目的。
11.图1-18所示试画方框图，并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被度。
13.结合11题，说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统.当被控变量反应温度上升后，反馈信号升高，经过比较使控制器的偏差信号e降低。
此时,控制器将发出信号而使控制阀的开度变大,加大冷却水流量，从而使被控变量下降到S.P.所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。
14.图1—18所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的？当反应器的温度超过给定值时，温度控制器将比较的偏差经过控制运算后，输出控制信号使冷却水阀门开度增大,从而增大冷却水流量，使反应器内的温度降下来.这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。
15。
按给定值形式不同，自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
《测量仪表及自动化》考试答案
测量仪表及自动化考试答案一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则;2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理3、如何评价系统过渡过程4、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;5、名词解释：余差、灵敏度;6、如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能7、简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则8、简述比例微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;9、名词解释：控制点、负反馈;10、简述系统参数整定的目的和常用方法11、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响,以及两者之间的关系12、简述比例积分微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;13、名词解释：精度、比值调节系统;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组成15、简述热电阻工作原理,为何在热电阻测量线路中采用三线制连接16、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则17、简述调节规律在控制系统的作用写出PID调节规律数学表达式;18、名词解释：执行机构、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、用单法兰液位计测量开口容器液位;液位计已经校好,后因维护需要,仪表安装位置下移了一段位移,则仪表的指示A.上升B.下降C.不变;3、罗茨流量计,很适于对的测量;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、补偿导线的正确敷设,应该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 与冷端温度补偿装置同温的地方5、具有“超前”调节作用的调节规律是A、 PB、 PIC、 PDD、两位式6、调节器的正作用是指 ;A．测量值大于给定值时,输出增大 B. 测量值大于给定值时,输出减小C．测量值增大,输出增大 D. 测量值增大,输出减小7、下列哪种流量计与被测介质的密度无关A. 质量流量计B. 转子流量计C. 差压式流量计8、测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计A. 浮筒式液位计B. 雷达液位计C. 差压式液位计9、补偿导线的作用是A. 延伸热电偶冷端B. 作为普通导线传递热电势C. 补偿热电偶冷端温度10、与热电偶配用的自动电位差计带有补偿电桥,当热点偶短路时,应显示A. 下限值B.上限值C. 环境温度室温11、在用热电阻测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如下哪一种情形的使用条件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匹配的补偿导线测量温度;但在接线中把补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,要视具体情况而定;14、下列说法错误的是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、执行器的正作用是指 ;A 控制信号增大,执行器开度减少B 控制信号增大,执行器开度增大C 控制信号减小,执行器开度减少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,采用差压法测量;其取压方式应该是 ;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、自动化仪表若按组成测量或调节系统的方式分,有、、、四种;2、测量误差按其产生原因的不同可分为、、 ;3、常用的弹性元件有、、、等;4、压力表校验时,标准表允许的绝对误差应不超过被校表允许绝对误差的 ;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、气动仪表的统一信号范围是；电动仪表的统一信号范围是 ;8、测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差;校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表倍的标准表给出;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 ;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,在引压管线中应该填充 ;13、流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用来测量流量;14、用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_____ 制;15、比例度越大,比例作用就越；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,就是指调节器来的气压信号越大,开度越 ;17、调节器的基本调节规律有、、和四种;18、在三种标准节流装置中,最常用的是 ;四、计算与分析题1. 用一台双法兰式差压变送器测量某容器液位,如图所示,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,其中h1=1m,h2=4m,求变送器测量范围并判断零点迁移的方向,计算迁移量,当法兰式变送器的安装位置升高或降低时,问对测量有何影响2.如图所示为一锅炉汽包水位控制系统;（1）指出该系统中的被调参数、调节参数；（2）该系统可能的干扰有哪些（3）画出该系统的方框图；（4）如果该系统中的汽包水位严禁过低,使确定系统的调节阀气开、气关型式和调节器的正反作用;3、在热电阻使用过程中,经常出现如下问题,请分析其产生的原因：1、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定；2、显示仪表指示无穷大；3、显示仪表显示负值；4阻值与温度的关系有变化;4、如图所示的控制系统;1 指出该系统的控制方式；2 该系统是否能够单独运行为什么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考答案：一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则;答：型号、量程、精度选择1量程i 压力平稳：P量=P测,量程靠级:0～,,,4,6,10×10MPaii波动范围大P量=P测２.０下限选取:测量值大于1/3的量程,否则测量误差太大2精度选择：已知误差,先选出量程,求出引用误差,靠精度等级往高精度靠3型号：考虑测量介质的腐蚀性、温度等因素2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理目的：均匀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简单均匀控制,简单均匀控制采用简单控制系统结构,通过选择合适的控制规律及整定参数来实现均匀控制的目的;2串级均匀控制,串级均匀控制系统是通过控制器参数整定来实现的;在串级均匀控制系统中,参数整定的目的不是使参数尽快回到给定值,而是要求在允许的范围内作缓慢变化;总之,均匀控制系统的结构与定值控制系统相同,投运方法也—样,至于参数整定,只要明确了“均匀”的意义,也就不难进行;均匀控制系统的控制器参数值一般都较大;3、如何评价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,不利于稳定生产,所以可作一个衡量系统稳定程度的指标;最大偏差太大,同时出现多个干扰时危险增大;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;调节系统的余差表示的是系统调节精度;衰减比：衰减振荡过程中第一、第二个波峰值之比;它是衡量稳定性的指标,衰减比小于1：1的振荡是发散的,等于1：1时为等幅振荡,都不容许,为保持足够的稳定裕度,衰减比以4：1或10：1为宜;过渡时间：从干扰产生作用起至被调参数重新建立新的平衡为止,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穷,现规定被调参数进入稳态值5%或3%以内的区域,并保持在此区域内即认为达到稳定值,过渡时间反映的是调节的速度指标;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,衰减比要适当;4、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;积分作用的特点：输出变化量与偏差的积分成正比、可消除余差只要DV存在,Y就随时间增加,直至E=0为止、调节作用较比例调节慢;所以积分作用不单独使用,而与比例作用合在一起;特性可用下式表示：5、名词解释：余差、灵敏度;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, 灵敏度：表示仪表灵敏程度,S=dy/dx6、如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能采用测试方法对测量仪表进行性能测试,获取测试数据,通过对测试数据进行分析来评价仪表性能指标;常用：精度准确度、不确定度、量程测量范围、灵敏度、分辨率、反应时间、可靠性等指标;7、简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则由主副两个参数、两个调节器构成两个控制回路,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值,而后者的输出去控制调节阀的系统就是串级调节系统;基本原则：1应使副回路包含较多干扰;2主、副变量之间应有一定的内在联系;3应使主、副变量之间的时间常数相匹配,防止共振8、简述比例微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;具有“超前”作用,对偏差变化快,过渡滞后大的对象, 可提高调节质量,但不能克服纯滞后;有余差,但比纯比例调节要小;MV = KPDV+TD dDV/dt9、名词解释：控制点、负反馈;当没有干扰时,即PV=SV,DV=0,调节器保持操作值MV0不变控制点,保持执行器位置不变;把系统或环节输出参数直接或经过一定环节返回到输入端,并使输入减少的反馈称之为负反馈;10、简述调节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、干扰作用是使系统被控参数偏离给定值的作用；调节作用是用于在系统受到干扰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;两者之间是相反的作用方向.12、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;积分作用的特点：输出变化量与偏差的积分成正比、可消除余差只要DV存在,Y 就随时间增加,直至E=0为止、调节作用较比例调节慢;所以积分作用不单独使用,而与比例作用合在一起;特性可用下式表示：13、名词解释：精度、比值调节系统;精度精确度：是精密度系统误差和准确度随机误差的综合;精度是反映仪表性能优劣的主要指标;比值调节系统：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统;14、节流现象中在理想情况下动压能与静压能之和应该保持不变,在流体流经节流元件时,流体中心处随着流速增加动压能增加,对应静压能减少,达到最大流速后流速下降,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一定的函数关系的特性;三线制连接的原因是要减少导线电阻随环境温度变化而变化对测量结果的影响;16、尽量选用直接指标或间接指标；应可测并有足够灵敏度；应独立可调；考虑工艺过程的合理性及仪表的现状;17、MV =fDV决定调节器在被调参数被干扰作用影响之后的输出信号变化规律,18;两种不同均质导体组成闭合回路,两端存在温差时,回路中有电流通过,即存在热电势;二、选择1-5 A、A、D、D、C 6-10 A、A、B、A、C11-15 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、仪表固有误差、仪表使用误差、人为操作误差、疏忽误差；3、弹簧管、波纹膜片、膜盒、波纹管4、1/35、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、气动仪表的统一信号范围是；电动仪表的统一信号范围是 4-20mA ;8、测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差;校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小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用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,在引压管线中应该填充 隔离液 ;13、流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用 扭曲角度科式力、时间差 来测量流量;14、用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_三线制;15、 比例度越大,比例作用就越 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,就是指调节器来的气压信号越大,开度越 大 ;17、调节器的基本调节规律有 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、计算与分析题1. P+=P 0+ρgH-ρ0gh 1P-=P 0 +ρ0gh 2-h 1=ρgH-ρ0gh1-ρ0gh2-h1量程：ρgH=9003 =当H=0时,0791.10<-=∆KPa P所以需要进行负迁移,迁移量为ρ0gh2 =法兰变送器安装高度变化对测量结果没有影响2、分析题1被调参数是汽包水位、调节参数是给水流量2干扰：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4 调节阀选气关型,调节器选反作用3、在热电阻使用过程中,经常出现如下问题,请分析其产生的原因：1、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定：热电阻性能变化或接触不良;2、显示仪表指示无穷大：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 不能,只能对原料流量波动具有控制效果,其它如燃料压力、流量波动均无法控制;3 采用前馈反馈控制4 不仅对对原料流量波动具有控制效果,其它如燃料压力、流量波动均通过反馈控制达到控制效果;。
《测量仪表及自动化》综合复习资料
《测量仪表及自动化》综合复习资料一、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则..2、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法..3、简述差压式流量计工作原理及其特点..4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成..5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成..6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点..7、简述变送器的含义以及两线制连接原理..8、什么是系统过渡过程有哪几种常见的过渡过程形式9、什么是调节规律简述常用的调节规律类型..10、简述电容式压力变送器的工作原理..1 1、如何评价系统过渡过程二、单项选择1、采用差压式液位计测量液位; 其差压变送器的零点a. 需要进行正迁移b. 需要进行负迁移c. 视安装情况而定2、比例度越小;余差就越a、越大b、越小c、不变3、测量高粘度、高温、压力较低设备中的液位;应选用下列哪种液位计a、浮筒式液位计b、浮球式液位计c、核辐射液位计4、校对0--1.6MPa;1.5级的工业压力表示时;应使用标准压力表a、0—1.6MPa;0.5级b、0—2.5MPa;0.35级c、0—4.0MPa;0.25级5、在管道上安装孔板时;如果将方向装反了会造成：a、差压计倒指示b、对差压计指示无影响c、差压计指示变大d、差压计指示变小6、某设备内的温度为 1000℃ ;要求测量误差小于或等于 5℃;应选下列哪一支温度计a、0～2500 ℃ 0.2 级b、0～1000 ℃ 0.2 级c、0～1600 ℃ 0.5 级7、仪表的变差不能超出仪表的a、相对误差b、引用误差c、允许误差8、下列哪种流量计与被测介质的密度无关a、差压式流量计b、涡街流量计c、转子流量计9、扭力管浮筒液面计的浮筒脱落;则仪表指示 ..a、最大b、最小c、不定10、与热电偶配用的自动电位差计;当输入端短路时;应显示a、下限值b、环境温度室温c、上限值三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差 ..2、常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等..3、气动仪表的统一信号范围是0.02—0.1MPa ；电动智能仪表的统一信号范围是4—20mA ..4、测量仪表的绝对误差是仪表测量值与真值之差..校验仪表时;所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小1/3 倍的标准表给出..5、在三种标准节流元件中压力损失最小的是 ..6、常用调节器调节规律有、、和四种..7、显示仪表按显示方式分有、、三种8、差压式流量计是在流通面积的情况下;测量不同流量时的不同来测流量..9、电磁流量计利用来测流量..10、物位概念有、、三种..11、浮球式液位计是一种液位计..12、双金属温度计是利用的原理来测温度；热电阻温度计是利用来测温度..13、热电偶是利用来测温度的;它所产生的热电势有和 ..14、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为 ;下支路电流为 ..15、热电偶温度计中的连接导线采用；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响;通常采用普通导线连接..16、差压式流量计是利用方法测量流量..17、测量仪表一般有和两种结构形式..18、弹簧式压力表由、、和四部分组成..19、差压式流量计是利用方法测量流量;而转子前后的保持不变..20、系统负反馈的作用 ..21、比例度越大;则比例调节作用越 ; 余差就越 ..22、串级调节系统中主调节器的输出作为副调节器的给定;因此副调节器的给定方式应设置为方式..23、比值调节系统的实现方案有、、等..四、计算与分析题1、某测量范围0～1.6Mpa的压力表;校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大;为0.018Mpa..试计算并判断该表是否符合精度1.5级的要求2、有一个变化范围为320——360kPa的压力;如果用A、B两台压力变送器进行测量;那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些压力变送器A：1级;0——600kPa..压力变送器B：1级;250——500kPa..3、现有一个加热炉被加热物料入口温度210℃;出口温度350℃;要求出口温度波动幅度不能超过±2℃;燃料采用渣油;来料压力较为平稳;现有如下要求：1、需要进行温度控制系统设计;要求画出你所设计的系统控制流程图和系统方框图..2、分析控制系统调节阀和调节器的正反作用;要求有分析过程..3、试选择调节器的调节规律;并说明理由..4、现有第一个工艺设备底部粘度较高的物料经离心泵抽出输送至第二个工艺设备进行进一步加工处理;第一个设备的底部液位需要保持稳定;并确保不会被抽空;第二个设备的进料流量又要求尽可能稳定;请问：1、如何设计控制系统才能实现上述控制要求;结合工艺设备及流程画出控制系统方框图2、系统被调参数和调节参数分别是什么3、分析控制系统调节阀和调节器的正反作用;要求有分析过程..4、试选择调节器的调节规律并说明原因;说明调节器参数设置原则..5、测量范围0～250℃的温度计;校验时某点上的绝对误差为2.5℃;变回差为4℃; 其它各点均小于此值;问此表的实际精度应是多少若原精度为1.0级;现在该仪表是否合格6、某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反;当电炉温度控制于800℃时;若热电偶接线盒处温度为50℃;仪表接线板处温度为40℃;问测量结果和实际相差多少已知：E800℃; 0=33.29mv E40℃; 0=1.61 mV E761℃; 0= 31.68 mVE841℃; 0=34. 9mv E50℃; 0=2.02 mV E741℃; 0=30.82 mV E742℃; 0=30.90mv7、一转子流量计用标准状态的水进行标定;量程范围为100~1000 l/h;转子材质为不锈钢密度为7.90g/cm3..现用来测量密度为0.791g/cm3的甲醇;问：体积流量密度校正系数K Q是多少流量计测甲醇的量程范围是多少8、一台精度等级为0.5级的测量仪表;量程为0~1000℃..在正常情况下进行校验;其最大绝对误差为6℃;求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格..9、用K型热电偶测温..已知回路热电势为15.000mV;冷端温度20℃;试求热端温度..下列分度表数据可供选用：E20=0.798mV;E347=14.167mV;E348=14.208;E385=15.763mV;E386=15.805mV..10、某装置溶剂再生塔液面采用沉筒液面计测量;量程800mm;被测介质重度1.1gf/ cm3;现场如何用水换算校检参考答案：一、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则..答：型号、量程、精度选择（1）量程i 压力平稳：P量=P测*1.5;量程靠级:0～1.0;1.6;2.5;4;6;10×10MPaii波动范围大P量=P测*２.０下限选取:测量值大于1/3的量程;否则测量误差太大（2）精度选择：已知误差;先选出量程;求出引用误差;靠精度等级往高精度靠（3）型号：考虑测量介质的腐蚀性、温度等因素2、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法..原因：热电偶冷端温度不稳定会影响热电偶测量精度;通过冷端温度处理;可以提高测量准确度..方法：补偿导线法、冰浴法、冷端温度修正法、补偿电桥法3、简述差压式流量计工作原理及其特点..差压式质量流量计是指利用差压式体积流量计结合密度计进行运算;最终得到质量流量..特点：利用现成的体积流量计就可以实现质量流量测量..4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成..采用弹簧管受压力变化而产生的不同变形位移来测量压力由弹簧管、拉杆扇形齿轮及中心齿轮、指针及表盘、游丝组成5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成..根据控制信号的大小;利用成比例的压缩空气压力作用于薄膜上而产生推力;调节调节机构的开度由气动执行机构、调节机构构成6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点..科氏力f c=2mwu;由角速度和流动速度的矢量运算决定作用方向;科氏力表达式说明;当物体在以角速度w转动的参照系中做直线运动时;物体收到的科氏力与物体质量有关;利用此原理来测量质量流量..直接测量质量流量、流量精度高、可以同时测量质量流量和密度、稳定可靠..7、简述变送器的含义以及两线制连接原理..变送器：传感器+变换+输出电路组成;实现将被测参数成比例转换成标准统一信号;并能有限距离远传的功能..两线制：工作条件：1、变送器正常工作电流I≤Iomin4mA2、在下列电压条件下;变送器能保持正常工作VT≤Emin－IomaxRLmax+r3、变送器的最小有效功率P< IominEmin－IominRLmax8、什么是系统过渡过程有哪几种常见的过渡过程形式自调系统在动态过程中;被调参数不断变化;它随时间变化的过程即自调系统的过渡过程;是系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程..以阶跃干扰为代表;系统在阶跃干扰作用下的过渡过程：1、非周期过程：非周期衰减、发散2、周期过程：衰减振荡、发散振荡、等幅震荡9、什么是调节规律简述常用的调节规律类型..MV =fDV决定调节器在被调参数被干扰作用影响之后的输出信号变化规律就是调节规律..常用调节规律有四种：P、PI、PD、PID..10、简述电容式压力变送器的工作原理..利用差动电容传感器将差压变化转换成电容量变化;进而转化成4~20毫安电流输出..两线制：工作条件：1、变送器正常工作电流I≤Iomin4mA2、在下列电压条件下;变送器能保持正常工作 VT≤Emin－IomaxRLmax+r3、变送器的最小有效功率P< IominEmin－IominRLmax1 1、如何评价系统过渡过程希望余差尽量小;最大偏差小一些;过渡时间短一些;衰减比要适当..二、单项选择1、c2、b3、b4、b5、d6、c7、c8、b9、a 10、b三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差 ..2、常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等..3、气动仪表的统一信号范围是0.02—0.1MPa ；电动智能仪表的统一信号范围是4—20mA ..4、测量仪表的绝对误差是仪表测量值与真值之差..校验仪表时;所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小1/3 倍的标准表给出..5、文丘里管6、P、PI、PD、PID7、模拟式、数字式、图像显示式8、差压式流量计是在流通面积不变的情况下;测量不同流量时的不同差压来测流量..9、电磁流量计利用电磁感应来测流量..10、物位概念有液位、界位、料位三种..11、浮球式液位计是一种恒浮力液位计..12、双金属温度计是利用热胀冷缩的原理来测温度；热电阻温度计是利用电阻随温度变化来测温度..13、热电偶是利用热电效应来测温度的;它所产生的热电势有温差电势和接触电势 ..14、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为 4mA ;下支路电流为 2mA ..15、热电偶温度计中的连接导线采用补偿导线；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响;通常采用三线制普通导线连接..16、差压式流量计是利用节流原理方法测量流量..17、开环、闭环；18、弹簧管、拉杆扇形齿轮中心齿轮、指针与表盘、游丝19、节流定面积变压差、压差20、稳定系统21、弱、大22、外给定23、开环比值、单闭环比值、双闭环比值四、计算与分析题1、q max ＝0.018／1.6×100％＝1.125％实际精度为: 1.125 < 1.5级合格2、A表：a=1.0% * 600KPa = ±6KPaB表：a=1.0% * 500-250KPa = ±2.5KPaB表的测量允许误差小于A表测量允许误差;且量程合适;所以B表测量的准确度高..3、1控制系统流程图：方框图：2为了保证在事故状态下加热炉的安全;调节阀应在事故状态下关闭;因此因选择气开阀;调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择;假设炉出口温度升高;应将阀门开度减少;气开阀要求调节器输出值减少;因此调节其应该选择反作用..3加热炉控制器的调节规律应选择PID或者PD调节规律;原因是加热炉控制系统具有较明显的滞后;加入微分调节可以改善调节质量..4、1应采用均匀调节系统;因为这种场合要求控制系统能够解决前后工序的供求矛盾;采用均匀调节系统可以照顾到前后设备的供求矛盾..2均匀调节系统通过对调节器参数的整定和设置来达到既能较稳定地控制液位又能兼顾抽出流量的下一设备的进料稳定性;可以将本均匀调节系统设置成简单控制系统;系统选择液位作为被调参数;抽出流量作为调节参数..3为了保证在事故状态下第一个设备的安全;调节阀应在事故状态下关闭;因此因选择气开阀;调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择;假设液位升高;应将阀门开度增大以降低液位;气开阀要求调节器输出值增大;因此调节器应该选择正作用..4控制器的调节规律应选择PI 调节规律;原因是控制系统应进行较为平稳的调节过程;不希望出现剧烈的参数调节;而且调节器的参数应该放在较大的数值上;以减少调节作用的影响..5、q max ＝2.5／250×100％＝1.0％h max ＝4／250×100％＝1.6％实际精度为: 1.6 若原精度1.0级现不合格6、答：当补偿导线正确连接时;仪表实得电势为33.29mV800℃-1.61 mV40℃+ 1.61 mV =33.29 mV仪表含有冷端补偿措施;显示的温度值应为800℃如补偿导线接反;则仪表实得电势为33.29 mV800℃-2.02 mV50℃- 2.02 mV50℃-1.61 mV40℃ + 1.61 mV =32.47 mV仪表含有冷端补偿措施;查表并经插值得显示的温度值应为780.13℃和实际值相差-19.86℃+19.5℃7、答：因为甲醇的粘度系数与水的粘度相差不大;因此可以用下式计算密度校正系数K ρQ : K ρQ =测水水测ρρρρρρ⨯-⨯-)()(f c f式中 f ρ、测ρ、水ρ——分别为浮子密度、被测液体密度和标定液体的密度..K ρQ ＝791.00.10.190.7791.090.7⨯--＝1.14量程范围用下式计算Q测= KρQ水Q⨯ Qm in测=1.14×100=114L/hQm ax测=1.14×1000=1140 L/h 所以;量程范围为114~1140L/h甲醇.8、解：1. 最大引用误差δ＝6/1000-0×100％＝0.6％;仪表基本误差＝0.6％2.允许误差＝±0.5％3．仪表精度不合格..该表的基本误差为0.6％;大于仪表允许误差±0.5％..9、Ekt; 20=Ekt; 0 - Ek20; 0=15mVEkt; 0=15mV+ Ek20; 0=15.798mVt = 385.5℃10、解：若校验0%;50%;100%三点;由于被测介质重度大于水的重度;所以无法实现全量程校验;只能实现水位相应高度的校验;按照下述公式计算对应高度水位时的变送器输出值：I出=4mA+1.0/1.1*H水/800*16mA因此：当H水=0时;I出=4mA当H水=400时;I出=11.27mA当H水=800时;I出=18.54mA即在校验时加入相应高度的水;记录变送器的输出是否为对应的计算值;否则应调整量程调整机构..。
自动化仪表培训(全)
制，确保水力发电的稳定运行。
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03
自动化仪表在新能源发电中的应用
在风能、太阳能等新能源发电中，自动化仪表可实现对风力机组、光伏
板等设备的自动控制和优化运行。
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冶金行业应用案例
自动化仪表在钢铁冶炼中的应用
通过自动化仪表对高炉、转炉等冶炼设备的温度、压力、流量等参数进行实时监测和控
制，提高钢铁冶炼的效率和产品质量。
纺织机械运行过程中需要监测和控制 多个参数，如张力、速度、温度等， 自动化仪表可实现这些参数的自动调 节和优化控制，提高纺织品的生产效 率和质量。
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THANKS
感谢观看
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熟悉模拟信号的特点及处理方法 ，如放大、滤波、转换等。
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数字信号处理
了解数字信号的优势及处理方法， 如采样、量化、编码等。
信号处理算法
掌握常见信号处理算法的原理及应 用，如傅里叶变换、滤波算法等。
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03
自动化仪表组成及功 能
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输入设备与输出设备
输入设备
将各种非电量信号转换为电量信号的装置，如温度传感器、压力传感器等。
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调试方法及验收标准
要点一
安全性评估
评估仪表在异常情况下的安全性能，如过载保护、断电保 护等。
要点二
文档资料
检查供应商提供的文档资料是否齐全，如使用说明书、合 格证等。
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05
自动化仪表操作与维 护保养
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操作规程和注意事项
自动检测与仪表考纲
千里之行，始于足下。
课程内容与考核目标
第一章检测技术的基本概念
第三章电阻式传感器
1、领略：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的基本结构和特点。
2、控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量原理。
3、熟练控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量主意和应用。
第四章电感式传感器
1、领略：自感式传感器种类和电感式传感器在工业自动化检测中的应用。
2、控制：自感式传感器的测量原理和转换电路，差动变压器式传感器的工作原理、主要性能和测量电路。
第五章电涡流式传感器
1、领略：电涡流式传感器的工作原理、结构及特性。
2、控制：电涡流式传感器的测量转换电路。
3、熟练控制：电涡流传感器在位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和临近开关等方面的应用。
第六章电容式传感器
1、领略：电容式传感器的工作原理、结构形式和应用特点。
2、控制：控制电容式传感器的测量与转换电路，以及电容式传感器在振动、压力、位移、流量等物理量的测量和电容式临近开关等方面的应用。
1、领略：压电效应现象，石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电效应，压电材料的应用特点。
2、控制：压电式传感器测量转换电路及应用。
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中石油华东14秋《测量仪表及自动化》在线作业(一)答案
《测量仪表及自动化》2014年秋学期在线作业（一）
一,单选题
1. 当热电阻短路时，自动平衡电桥应指示（）。
A. 0℃
B. 最上限温度
C. 最下限温度
?
正确答案：C
2. 用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度,但在接线中把补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,要视具体情况而定
?
正确答案：B
3. 下列说法正确的是（）。
A. 回差在数值上等于不灵敏区
B. 灵敏度数值越大则仪表越灵敏
C. 灵敏限数值越大则仪表越灵敏
?
正确答案：B
4. 罗茨流量计，很适合对（）的测量。
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
?
正确答案：D
5. 测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?
A. 0～600℃1.5级
B. 0～1500℃0.5级
C. 0～800℃0.5级
D. 0～400℃0.2级
?
正确答案：C
6. 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。
2024年度化工仪表及自动化(第四版)PDF版
适应性
控制系统应能适应不同的工作条件和环境变 化，具有一定的鲁棒性。
17
控制系统的硬件组成
控制器
接收输入信号，根据控制算法进行计算，并输出控制信号。
执行器
将控制信号转换为物理量，驱动被控对象。
传感器
检测被控对象的物理量，并将其转换为电信号。
变送器
将传感器输出的电信号转换为标准信号，以便于传输和处理。
29
化工仪表及自动化技术面临的挑战与发展机遇
要点一
技术挑战
随着化工过程的复杂性和精细度的不 断提高，对化工仪表及自动化技术的 测量精度、稳定性和可靠性提出了更 高要求。
要点二
人才挑战
化工仪表及自动化技术的快速发展需 要更多具备跨学科知识和创新能力的 高端人才。
要点三
发展机遇
随着智能制造、工业物联网、大数据 等技术的不断发展，化工仪表及自动 化技术将迎来更多的发展机遇和市场 空间。同时，国家政策的支持和行业 标准的不断完善也将为化工仪表及自 动化技术的发展提供有力保障。
24
食品工业中的自动化控制
01
自动化控制系统在食 品工业中的作用
提高食品生产的安全性和效率，保障 食品质量。
02
典型应用案例
某大型食品企业采用自动化生产线对 食品加工过程进行自动化控制，实现 了从原料清洗到产品包装的全流程自 动化。
03
控制策略及算法
采用HACCP（危害分析和关键控制点 ）体系、模糊控制等算法，对食品生 产过程中的温度、时间等关键参数进 行严格控制。
提高生产精度和一致性，减少人为因素对产品质量的影响。
典型应用案例
某精细化工企业采用PLC（可编程逻辑控制器）对生产线进行自动化改造，实现了生产 过程的自动化和智能化。
(2024年)仪表自动化全部课程
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 仪表自动化概述 • 传感器与执行器技术 • 测量与控制技术 • 显示与记录技术 • 系统集成与通信技术 • 故障诊断与维护保养技术
2
01
仪表自动化概述
2024/3/26
3
定义与发展历程
定义
仪表自动化是指利用先进的测量、控制技术和自动化设备，对工业生产过程中 的各种参数进行实时检测、控制和管理，实现生产过程的自动化和智能化。
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流量测量与控制手段
流量测量原理
介绍流量测量的基本原理，包括 体积流量和质量流量的测量方法。
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流量计类型及应用
详细介绍各种流量计的工作原理、 特点及应用，如差压式流量计、涡 轮流量计、电磁流量计等。
流量控制手段
探讨流量控制的基本手段，包括节 流控制、调速控制和旁路控制等， 以及PID控制算法在流量控制中的应 用。
数字式显示仪表使用方法
02
首先将被测量转换为数字信号，然后通过数字电路进行放大、
运算等处理，最后在显示器上以数字形式显示出来。
数字式显示仪表应用
03
适用于需要高精度测量和控制的场合，如精密制造、航空航天、
能源化工等领域。
17
数据记录和处理技术
01
数据记录技术
通过测量转换装置将被测量转换为电信号，然后经过模数转换将数据以
现场总线技术在系统集成中的作用
通过现场总线技术，可以将现场仪表、执行器、传感器等设备连接起来，实现设备之间的信息共享和协同工作。 同时，现场总线技术还可以将现场设备与上层控制系统连接起来，实现控制系统的远程监控和管理。
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化工仪表及自动化第4章流量
图3-21 测量液体流量 时的取压点位置
图3-22 测量液体流量时的连接图 1—节流装置；2—引压导管；3—放空阀；4—平衡 阀；5—差压变送器；6—贮气罐；7—切断阀
78
第四章 流量检测及仪表
化学工业出版社
① 测量液体的流量时，应该使两根导压管内都充满同样 的液体而无气泡，以使两根导压管内的液体密度相等。 a) 取压点应该位于节流装置的下半部，与水平线夹角α 为0°～45°。 b) 引压导管最好垂直向下，如条件不许可，导压管亦应 下倾一定坡度（至少1∶20～1∶10），使气泡易于排出。 c) 在引压导管的管路中，应有排气的装置。
qv h
2
f
p
h
2V ( t f ) g
f A
流量与转子高度h成线性关系 式中的其它参数为常数
qm h
2V ( t f ) g f A
式中：φ为仪表常数；h为转子浮起的高度。
转子流量计的锥形管一般采用透明材料制成，在锥形管上刻有流量读数，用户只要根据
举例 如左图，标准孔板对尺寸和公差、粗糙 度等都有详细规定。 其中d／D应在0.2～0.8之间；最小 孔径应不小于 12.5mm ；直孔部分的厚 度 h ＝（ 0.005 ～ 0.02 ） D ；总厚度 H ＜ 0.05D ；锥面的斜角 α ＝ 30°～ 45°等 等，需要时可参阅设计手册。
图3-19 孔板断面 示意图
若流体流量突然由小变大时，作用在转子上的向上的力就加大，转子上升，环隙 增大，即流通面积增大。随着环隙的增大，使流体流速变慢，流体作用在转子上 的向上力也就变小。这样，转子在一个新的高度上重新平衡。这样，转子在锥形 管中平衡位置的高低h与被测介质的流量大小相对应。
《化工仪表及自动化》课程标准
《化工仪表及自动化》课程标准（课程代码：100005，适用专业：化工工艺、工业分析、有色冶炼石油炼制等专业）一、课程性质与任务本课程是专门为培养和培训工艺操作人员开设的综合性较强的一门专业课程。
课程任务是培养学生了解化工变量的测量方法，熟悉常用仪表的结构、原理和使用方法，掌握化工自动化的基础知识，了解集散型控制系统的基本概念，能协助仪表及自动化技术人员分析和解决仪表运行中的一些实际问题。
二、课程目标通过本课程的学习，使学生学会测量误差的分析与计算方法；理解生产过程中压力、液位、流量、温度四大参数检测的原理；熟悉常用检测仪表的工作原理及其适用场合和使用方法，掌握自动控制理论；掌握自动控制系统的组成、术语、品质指标等基本知识；了解自动控制系统的安装、投运与调试过程；了解复杂控制系统的组成及工作过程；能与相关人员进行专业技术方面的沟通交流。
（一）知识目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；3.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；4.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；5.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。
（二）能力目标1.能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；2.能根据工艺要求，正确地选用和使用常见的检测仪表及控制仪表；3.能了解化工自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的；4.能根据工艺的需要，和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案；5.能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；6.能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器的参数整定；7.能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。
（三）素质目标1．对运用本课程专业知识从事相应工作，充满热情。
何道清仪表与自动化课后答案
实验内容：包括传感器、变送器、执行器等仪表设备的安装、调试与维护
实验步骤：详细介绍了每个实验的操作流程和注意事项
实验报告要求：需要记录实验数据、分析实验结果并撰写实验报告
汇报人：XX
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简答题答案Βιβλιοθήκη 选择题答案填空题答案
计算题答案
04
实验指导书答案
第九章 实验指导书答案
实验一：温度检测与控制实验
实验二：压力检测与控制实验
实验三：流量检测与控制实验
实验四：液位检测与控制实验
第十章 实验指导书答案
实验一：温度检测与控制实验
实验二：压力检测与控制实验
实验三：流量检测与控制实验
实验四：液位检测与控制实验
第二章 测量仪表
测量仪表的安装和使用注意事项
测量仪表的发展趋势和未来展望
测量仪表的种类和原理
测量仪表的误差和校准方法
第三章 控制仪表
对比了几种常见的控制仪表的性能和优缺点。
介绍了控制仪表的基本概念、分类和功能。
详细分析了控制仪表的工作原理和特点。
总结了控制仪表在自动化系统中的应用和重要性。
第四章 自动化系统
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何道清仪表与自动化课后答案
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第一章 仪表基础知识
什么是仪表？
仪表的分类及特点。
仪表的基本组成及工作原理。
仪表的精度等级及误差分析。
第十一章 实验指导书答案
《化工(测量)仪表与自动化》(复习题)
44. 一台测量液体用的转子流量计,测量范围为 0～25 m3／h,用来测量某介质的流量,已知被测介质的密度为0.8g／cm3,转子的密度为7.9g／cm3,试问:当流量计指示在 20 m3／h时,被测介质的实际流量应是多少?
28. 选择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
29. 浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（ ）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
32. 利用差压法测液位，如图所示。差压变送器的正压室引压管线内通入与容器中相同的液体，液体密度为ρ；负压室引压管线通入气相，密度忽略。请列出差压与液位L间的关系，并指出应该实施的迁移量。
第四章 流量测量及变送
33. 简述电磁流量计工作原理及其特点。
34. 简述椭圆齿轮流量计工作原理及其特点。
39. 在管道上安装孔板时，如果将方向装反了会造成：( )a.差压计倒指示 b. 对差压计指示无影响 c.差压计指示变大 d. 差压计指示变小
40. 罗茨流量计，很适合对（ ）的测量。 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
《自动控制仪表与装置》综合习题
说明：选择题除了正确选择答案外还应给出选该答案的理由
绪论、第一章 概述
1. 如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？
测量仪表与自动化_中国石油大学(华东)2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
测量仪表与自动化_中国石油大学（华东）2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.若需检测油水的界面，这属于（）测量答案:界位2.下列属于就地指示物位计的是（）答案:玻璃管/板物位计磁翻转物位计3.下列属于非接触式测量仪表的是（）答案:雷达物位计核辐射物位计4.某浮筒物位计测量范围为0-2米，用于检测液位，若液位为20%，则物位计输出（）答案:7.2mA5.下列仪表可用于界位测量的是（）答案:浮筒物位计伺服式物位计差压式物位计6.雷达物位计和超声波物位计均采用回波测距原理或flight of time答案:正确7.差压式物位计是将物位测量转换为差压的测量，因此属于间接式测量方式答案:错误8.关于差压式物位计，下列说法正确的是（）答案:差压式物位计用于粘度高、易结晶、有腐蚀性介质时可采用双法兰测量方式9.下列物位计属于高精度的是（）答案:雷达物位计磁致伸缩物位计10.若需检测常压塔底液位，测量范围0-1.5米，介质是重油，粘度大，温度高，含有杂质，可采用（）答案:浮球物位计双法兰差压式物位计11.若被测介质密度变化，下列物位计输出受到较大影响的是（）答案:浮筒物位计差压式物位计12.若浮球物位计用于测量0-1.5米的液位，若物位计输出为16mA，则液位为（）答案:1.125米13.射频导纳物位计是电容式物位计的升级产品，消除了挂料的影响答案:正确14.若测量过程中，浮球物位计的浮球脱落，则输出会达到最小答案:错误。
完整化工仪表与自动化的课后答案
第一章自动控制系统基本概念2.化工自动化主要包括哪些内容？答: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3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？答.闭环控制系统具有负反馈到输入端的能力，它可以随时了解被控对象的情况，有针对地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。
而开环控制系统，被控变量的情况是不反馈到输入端的。
4.自动控制系统主要由哪些环节组成？答:主要环节有，被控变量，测量元件和变送器，控制器，控制阀（执行器）。
12.什么是负反馈？负反馈在自定控制系统中有什么重要意义？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人端，并能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
自动控制系统由于具备负反馈作用，可以随时了解被控对象的情况，有针对地根据被控变量的变化情况使反馈信号升高，经过比较，到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降到给定值，这样就达到了控制的目的。
15.按给定值的不同，自动控制系统可分为哪几类？答：定值控制系统，随动控制系统（自动跟踪系统），程序控制系统（顺序控制系统）。
20.自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些？影响这些品质指标的因素是什么？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。
影响因素:很大程度上决定于对象的性质，例如温控系统中，属于对象性质的主要素有，换热器的负荷大小，换热器的结构，尺寸，材质，换热器内的换热情况，散热情况及结垢程度等。
自动化装置的选择和调整不当，也会直接影响控制质量。
22.略，各自下去弄懂。
第二章过程特性及其数学模型1.什么是对象特性？为什么要研究对象特性？答对象特性是指被控对象及系统中的各类装备的特有性质规律。
研究对象特性是因为在自动化装置来模拟人工操作时，必须了解对象的特性，才能根据工艺对控制质量的要求，设计合理的操作系统，选择合适的被控变量和操纵变量，选用合适的测量元件和控制器。
自动化仪表基础知识
表结构。
考虑环境因素
02
如环境温度、湿度、腐蚀性、振动等，选择适应环境条件的仪
表。
了解仪表的性能指标
03
如测量范围、精度等级、重复性、稳定性等，确保所选仪表满
足工艺要求。
安装步骤和规范要求
安装步骤 1. 熟悉图纸和资料，了解安装要求和注意事项。 2. 准备工具和材料，检查仪表及附件是否齐全、完好。
应用领域与重要性
应用领域
自动化仪表广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、造 纸等工业领域，以及环保、水处理、食品加工等民用领域。
重要性
自动化仪表是实现工业自动化和生产过程自动化的重要工具 ，能够提高生产效率、降低能耗和减少环境污染，对于推动 工业转型升级和实现可持续发展具有重要意义。
02
自动化仪表工作原理
数字显示
通过数码管、液晶显示屏 等数字显示器件，将被测 量以数字量的形式显示出 来。
图形显示
通过计算机图形界面或专 用图形显示仪表，将被测 量以图形或曲线的形式显 示出来。
03
自动化仪表主要类型及特 点
温度测量仪表
热电偶温度计
利用热电效应原理测量温 度，具有测量精度高、响 应速度快等特点。
热电阻温度计
信号调理
将连续变化的模拟量（如电压、电流）转 换为数字量，以便进行数字处理和分析。
将离散的数字量转换为模拟量，以便进行 显示、记录或控制等操作。
对输入信号进行放大、滤波、隔离等处理 ，以满足后续电路的要求。
显示原理
01
02
03
模拟显示
通过指针式仪表、记录仪 等模拟显示器件，将被测 量以模拟量的形式显示出 来。
自动化仪表基础知识
目录
自动化仪表实训课程学习总结掌握自动化测量与控制技术
自动化仪表实训课程学习总结掌握自动化测量与控制技术自动化仪表是现代工业生产中不可或缺的一项技术，它通过测量和控制仪表设备，实现对工业过程的自动化控制。
在完成自动化仪表实训课程的学习过程中，我全面掌握了自动化测量与控制技术，获得了丰富的实践经验和专业知识。
在实践过程中，我首先学习了自动化仪表的基本概念和原理。
通过教师的讲解和实践操作，我了解到自动化仪表是通过传感器、信号处理器和执行器等组成的测量和控制系统，可以实现对各种工业参数的测量和控制。
我对自动化仪表的工作原理有了更深入的理解，并能够应用相关知识解决实际问题。
其次，在实训课程中，我学习了自动化测量与控制技术的具体操作方法。
通过实验和实践操作，我熟练掌握了各种测量仪表的使用方法，如温度计、压力计、流量计等。
同时，我也学会了如何根据实际需求进行仪表的选择和配置，并能够进行仪表的校准和调试。
这些实践操作使我对自动化测量与控制技术有了更深入的理解，提升了我的实际操作能力。
此外，在实训课程中，我还学习了自动化仪表的维护与故障排除。
通过学习仪表设备的维护保养知识和故障排除技巧，我能够对自动化仪表设备进行定期的维护和保养，延长其使用寿命。
同时，当仪表设备发生故障时，我也可以快速定位问题并采取相应措施进行修复。
这些维护与故障排除的能力不仅提高了设备的可靠性，还为工业生产提供了良好的保障。
在实践过程中，我还意识到了自动化仪表在工业生产中的重要性。
自动化仪表可以实现对生产流程的监测和控制，提高生产效率并降低生产成本。
在实训课程中，我通过实践操作了解到自动化仪表在工业生产中的广泛应用，如检测和控制温度、压力、液位等参数，实现对工艺过程的优化和控制。
这让我更加深入地认识到自动化仪表对工业生产的重要作用。
综上所述，通过自动化仪表实训课程的学习，我全面掌握了自动化测量与控制技术，获得了丰富的实践经验和专业知识。
我不仅深入理解了自动化仪表的基本原理和操作方法，还具备了自动化仪表的维护与故障排除能力。
中国石油大学(华东)《测量仪表及其自动化》期末考试备战考题全集
《测量仪表及其自动化》期末考试备战考题全集一、单选题1、将生产过程中的压力、物位等参数的变化传送到控制室并进行显示属于：A．自动控制系统 B．自动检测系统 C．自动联锁保护系统 D．自动操纵系统2、换热器的开车过程是属于：A．自动控制系统 B．自动检测系统 C．自动联锁保护系统 D．自动操纵系统3、关于自动操纵系统，下列说法错误的是：A．自动操纵系统需要按照预先规定的步骤进行操作B．自动操纵系统包括了自动检测系统C．自动操纵系统是为了保持某个参数稳定4、自动化系统中，进行参数检测，传送到控制室，进行显示、记录的是：A、自动检测系统B、自动控制系统C、自动操作系统D、自动联锁保护系统5、浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？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6、若无特殊说明，工程上仪表显示的测量结果均为：A．表压或真空度 B．绝对压力 C．大气压力 D．差压7、压力仪表大致可以分为四类，其中可用于远传和集中控制场合的是：A．液柱式压力计 B．弹性式压力计 C．电气式压力计 D．活塞式压力计8、关于电动仪表下列说法错误的是：A．信号传递快，与计算机联用方便B．采用220VAC或24VDC作为能源C．无需防爆结构即可用于现场D．变送器和控制器目前采用电动仪表9、下列仪表，安装在控制室的是：A．变送器 B．执行器 C．控制器 D．电/气转换器10、若需进行某液体质量流量测量，先进行体积流量和密度的测量，再根据函数关系求质量流量，则属于：A．直接测量 B．间接测量 C．都属于11、红外温度检测仪属于：A．接触式测量 B．非接触式测量 C．都不属于12、关于仪表结构，下列说法正确的是：A．开环结构的仪表精度都很低B．闭环结构的仪表精度都很高C．开环结构的仪表的输出和输入关系与各环节都有关系13、不属于测量仪表基本组成结构的是：A．检测元件环节 B．传送放大环节 C．显示环节 D．模拟数字信号转换环节14、闭环结构的测量仪表比开环结构更稳定，是因为在结构中加入了（）环节。
测量仪表与自动化智慧树知到答案2024年中国石油大学(华东)
测量仪表与自动化中国石油大学（华东）智慧树知到答案2024年第一章测试1.下列仪表，安装在控制室的是（）A:气动执行器 B:电/气转换器 C:变送器 D:控制器答案:D2.将加热炉的出口温度控制在185度，这个自动化系统是属于（）A:自动操纵系统 B:自动检测系统 C:自动控制系统 D:自动联锁保护系统答案:C3.在图中加热炉温度控制系统中，被控变量是（）A:燃料油流量 B:炉出口温度 C:原油入口流量 D:原油出口流量答案:B4.下列哪个不属于控制器完成的功能（）A:检测阀门开度 B:计算阀门开度 C:比较 D:判断答案:A5.换热器的开车过程是属于（）A:自动操纵系统B:自动检测系统C:自动联锁保护系统D:自动控制系统答案:A第二章测试1.关于仪表结构，下列说法正确的是（）A:开环结构的仪表精度都很低B:闭环结构的仪表精度都很高 C:开环结构的仪表的输出和输入关系与各环节都有关系答案:C2.下列属于非接触测量方法的有（）A:采用超声波测距 B:使用红外测温仪测温 C:使用水银温度计测量温度 D:使用天平称量物体重量答案:AB3.若经计算需要选用仪表的qmax=2.2%，则可选择的仪表精度等级为（）A:1.5 B:1.0 C:0.5 D:2.5答案:ABC4.某个表精密度很高，则下列说法正确的是（）A:测量值分散度大 B:变差很小 C:测量值举例真值很近答案:B5.关于灵敏度说法正确的是（）A:灵敏度就是灵敏限； B:仪表的灵敏度应该越高越好； C:仪表的灵敏度为常数； D:为防止虚假灵敏度，通常要求仪表标尺刻度上的最小分格值不能小于仪表允许的绝对误差值。
答案:D第三章测试1.根据被测压力的最大/最小值求出仪表的上/下限时，若被测压力为稳定压力，则选择_________作为系数乘以被测压力值来计算仪表上限。
A:3/2 B:2 C:5/3 D:3/5答案:A2.电容式压力变送器的工作原理是（）A:圆筒形电容器 B:平行板电容器 C:都不是答案:B3.若左侧压力P1大于右侧压力P2，则中心感压膜片会发生形变，从而导致_______A:(C1-C2)/(C1+C2) 增加 B:左侧电容间距d1 < 右侧电容间距d2 C:中心测量（感压）膜片朝左侧形变 D:左侧电容C1 > 右侧电容C2答案:A4.关于两线制变送器下列说法错误的是（）A:变送器的两根接线有正负极性之分； B:两线制变送器输出的电流范围下限可以是0mA C:变送器所连接的两根线即是电源线也是信号线； D:两线制变送器相比四线制，电缆敷设的数量减少，节省了投资答案:B5.压力仪表大致可以分为四类，其中一般不用于检测，而作为标准表检定压力仪表是（）A:电气式压力计 B:活塞式压力计 C:液柱式压力计 D:弹性式压力计答案:B第四章测试1.下列物位计的测量方式属于非接触测量方式的是（）A:差压式物位计 B:伺服式物位计 C:雷达物位计 D:磁致伸缩物位计答案:C2.用浮筒物位计测量液位，浮筒长度为2m，当所测液位高度为1.5m时，物位计的输出为（）A:16mA B:12mA C:10mA D:8mA答案:A3.浮球式物位计若测量过程中若平衡重物脱落，则物位计的输出会（）A:不确定 B:达到4mA C:达到20mA D:不变答案:B4.关于恒浮力式物位计，下列说法错误的是（）。
化工仪表及自动化课后习题答案第四
第一章，自动控制系统1、化工自动化主要包括哪些内容。
自动检测，自动保护，自动操纵和自动控制等。
2、闭环控制系统与开环控制系统的区别。
闭环控制系统有负反馈，开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。
3、自动控制系统主要有哪些环节组成。
自动化装置及被控对象。
4、什么是负反馈，负反馈在自动控制系统中的意义。
这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈，当反馈信号取负值时叫负反馈。
5、自动控制系统分类。
定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。
最大偏差，衰减比，余差，过渡时间，振荡周期对象的性质，主要包括换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。
7、什么是静态和动态。
当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。
从干扰发生开始，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，所以这种状态叫做动态。
第二章，过程特性及其数学模型1、什么是对象特征，为什么要研究它。
1/9对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。
特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。
2、建立对象的数学模型有哪两类机理建模：根据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
实验建模：用实验的方法来研究对象的特性，对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理，使之转化为描述对象特性的数学模型。
混合建模：将机理建模和实验建模结合起来的，先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式，然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。
3、反映对象特性的参数有哪些。
各有什么物理意义。
它们对自动控制系统有什么影响。
放大系数K：对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。
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《测量仪表与自动化》
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04 流量测量及变送
1 2 3 4 5 6 7
《测量仪表与自动化》
流量概述 差压式流量计 容积式流量计 电磁流量计 旋涡流量计 涡轮流量计 质量流量计
04-3 容积式流量计
1. 概述
《测量仪表与自动化》
• 又称排量流量计(Positive Displacement Flow meter，PDF)
04-3 容积式流量计
2. 椭圆齿轮流量计
《测量仪表与自动化》
结构：由一对表面光滑的“8”字形转子（腰轮）代替椭圆齿轮。测量 室内无齿轮，泄漏量减小，可用来测低粘度介质，甚至气体。 特点：允许微小颗粒通过，可测液体或气体 缺点：体积大、笨重，维修不便，压损较大，运行中有震动 精度：0.1 ～ 0.5，可作标准流量计。 口径：16～500mm。
信息与控制工程学院
《测量仪表与自动化》
测量仪表及自动化
Chemical Instrumentation and Automation
涂玲 中国石油大学（华东） 山东青岛黄岛区长江西路66号 266580
主要内容
《测量仪表与自动化》
一 二 三
过程测量仪表 （01~07） 过程控制仪表 （08~11） 过程控制工程 （12~16）（）
• 经测量元件将流体连续地分割成固定体积的单元流体，根据测量元
件的动作次数得到总量。即容积分界法。
Q kNV0
V0 —固定体积； N —测量元件的转数； k —与流量计结构有关的系数。
常用：椭圆齿轮流量计（奥巴尔流量计Oval gear flow meter） 腰轮流量计(罗茨流量计 Roots flow meter)、 刮板流量计（Sliding-vane Flow meter）
04-3 容积式流量计
4.容积式流量计的主要特点
（1） 精度高，可达0.1级；
《测量仪表与自动化》
（2）管道安装条件对计量精度没有影响，不要求直管段；
（3）直读式无需外部能源；若要远传可以另接发讯器（输出脉冲信号）。 （4）特别适合高粘度流体测量。泄漏量与被测介质粘度有关，
粘度太小会增大泄漏量
（5）要求被测流洁净，在流量计前加装过滤器 （6）压力损失大。结构复杂、体积笨重，故适合于中、小口径。 （7）一般不适用于高温或低温场合。温度-30～160℃，压力最高10MPa。
04-3 容积式流量计
2. 椭圆齿轮流量计
《测量仪表与自动化》
图a：P1＞P2 ，A为主动轮，B为从；
Q 4 NV0 2 N ( R 2 ab )H 误差来自泄漏量
特点：适合于中、小流量，测量范围：3L～540 M3/h液体； 口径：10～250mm；精度：0.2～0.5 。