水工艺仪表与控制复习资料

合集下载

内蒙古工业大学给水排水工程《水工艺仪表与控制》考试考点

1.自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分作用是什么？一个自动控制系统只要由以下基本见构成：①整定档：也称给定档，给出了被控量应取的值②测量元件：检测被控量的大小③比较档：用来得到给定值与被控量之间的误差④放大元件：用来将误差信号放大，用以驱动执行机构⑤执行元件：用来执行控制命令，推动被控对象⑥校正元件：用来改善系统的动静性能⑦能源元件：用来提供控制系统所需的能量。

2.分析各种典型环节的动态特性极其特点。

①比例环节也称放大环节，特点是当输入信号变化时输出信号会同时以一定的比例复现输入信号的变化。

②一阶环节也称一阶惯性环节，当输入信号做阶跃变化后，输出信号立刻以最大速度开始变化，曲线斜率最大，而后变化速度开始放慢，并越来越慢，最后达到一个新的稳定状态。

③积分环节：只要有输入信号存在，输出信号就一直等速的增加或减小，随着时间而积累变化④微分环节：微分作用的输出变化与微分相同和输入信号的变化速度成比例而与输入信号大小无关，即输入信号变化速度愈快，微分时间越长，微分环节输出信号也愈大。

⑤纯滞后环节：当输入信号产生一个阶跃变化时，他的输出信号即不是立刻反应输入信号的变化，也不是慢慢的反应，而是要经过一段纯滞后时间以后才等量的复现输入信号的变化。

3.评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标？答：①最大偏差A②过渡时间ts③余差C④衰减比ψ(5))振荡周期Tp.1.检测仪器有哪些基本部分组成？各有什么作用？检测仪器的基本组成部分有感测器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。

传感器的作用：感受到被检测参数的变化，直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。

变换机的作用：将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化货转变成统一的信号，供给显示器等。

显示器的作用：想观察者显示被检测数值的大小。

传输通道的作用：连接仪表的各个环节，给各环节的输入和输出提供通道。

2.检测仪表的性能指标是什么？简述重要性能指标。

水工艺设备基础复习资料

水工艺设备基础复习资料（PC1.0版）1.金属材料是目前水工艺设备材料的主体。

2.钢的分类：①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢3.钢的编号：①普通碳素钢：Q+数字；Q-----屈服强度；牌号后面标注的ABCD表示钢材质量等级，若标注为F表示沸腾钢（脱氧不完全的钢），未标注为镇静钢（完全脱氧的钢）②优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几，若钢中含锰较高，则在钢号后面附有锰的元素符号，如15Mn; ③碳素工具钢：T+数字；T-----碳素工具钢，数字表示含碳量的千分之几。

若为高级优质碳素工具钢，则在编号后面加A，如T8A ④合金结构钢：两位数字+元素符号+数字前两位数字表示钢中平均含碳量的万分之几；后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。

（<1.5 不标明1.5<x<2.5<x<3.5<.....分别用2 、3、4.....）高级优质钢后边加A; ⑤合金工具钢：平均含碳量≥1.00％，含碳量不予标出；＜1.00％时，用千分之几表示。

4.钢的化学性质：①碳：含碳量增加（<0.9%），钢的质量和硬度不断提高，而塑性和韧性随之下降。

②硫：不溶于铁，以FeS形式存在，与Fe形成低熔点的共晶体，使钢材在加工时容易开裂，产生“热脆”现象。

③磷：磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，当也会导致塑性和冲击韧性显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。

④锰：锰是以脱氧剂和合金元素加入钢中的，和硫可以形成高熔点的硫化锰，从而减轻硫的危害作用。

⑤硅：能使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性和韧性降低。

硅作为合金元素还可以提高钢的耐腐蚀和耐热性，但过高又会降低钢的热加工工艺性能。

水工艺设备复习资料

1.钢的常用处理方式？钢的热处理是将钢在固态下，通过加热·保温和冷却的方式来改变其内部组织，从而获得所需的性能的一种工艺方法。

热处理的主要种类：退火：将钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢的随炉冷却到室温，称为退火正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后再空气中冷却的处理方法称为正火淬火：将钢加热到一定温度，经保温后快速在水中或油中冷却的方法称为淬火回火：将淬火后的钢重新加热到某一温度，并保温一段时间，然后以一低昂方式冷却至室温，这种方式称为回火表面淬火：通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度不等到热量传到心部就立即冷却的处理方式称为表面淬火化学热处理：钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温，改变表面的化学成分，从而改变表层性能的热处理工艺2.什么叫氢蚀，对钢的性能有哪些影响？氢蚀：温度超过200至300，压力高于30.4MPa时，氢将对钢产生显著作用，使钢剧烈脆化，造成氢蚀第一阶段，氢被刚被表面所吸收，并以原子状态沿晶界向钢的内部扩散，降低了钢的韧性，使钢变脆。

第二阶段，侵入并扩散到钢中的氢与不稳定化合物发生反应，大大降低了钢的轻度和韧性并导致永久脆化3，什么是钝化？阐述两个理论钝化就是金属与介质作用后，失去其化学活性，变得更为稳定的现象成相膜理论：当金属溶解时，可在金属表面生成一层致密的覆盖性良好的固体物质。

这些产物作为一个独立的存在，把金属和溶液机械的隔离开来，从而使金属的溶解度大大降低，使金属转入钝态吸附理论：引起金属钝化，并不一定要形成固相膜，而只要在金属表面或部分表面上形成氧或含氧离子的吸附层就可以了。

这种吸附层改变了金属和溶液表面的结构，使金属反应的活化能显著提高，故金属同化学腐蚀介质的化学反应速度将显著减小4.金属电化学腐蚀的原理？金属电化学腐蚀是一个短路的原电池发生的电化学过程，其反应放出的化学能全部以热的形式放出，不能对外做功。

引起金属腐蚀的短路原电池叫做腐蚀原电池。

给排水工程仪表与控制复习（全面）

给排⽔⼯程仪表与控制复习（全⾯）课后思考题答案：给⽔排⽔⼯程仪表复习第⼀章1.⾃动控制概念：在⼈不直接参与的情况下，利⽤外加的设备或装置使整个⽣产过程或⼯作机械（被控对象）⾃动地按预定规律运⾏，或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。

⾃动控制系统⼯作原理：当被控量偏离给定要求值时，测量元件测得被测量或经物理量变换后由⽐较元件将其给定值⽐较得出偏差，根据偏差⼤⼩，经放⼤、调节、执⾏等元件后产⽣控制作⽤，控制作⽤使被控量回复到或趋近于要求值，从⽽使偏差消除或减⼩。

⾃动控制系统主要特点：从信号传送来看，输出量经测量后回送到输⼊端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，即为负反馈。

从控制作⽤的产⽣看，由偏差产⽣的控制作⽤使系统沿减少或消除偏差的⽅向运动。

——偏差控制采⽤⾃动控制系统的⽬的：（1）解放劳动⼒，变⾰⽣产⼒，提⾼⽣产效率；（2）提⾼精度和质量。

1．⾃动控制系统有哪些基本组成部分?答：⼀个⾃动控制系统主要由以下基本部件构成：(1)控制对象；(2)传感器；变送(3) 控制器；(4)执⾏装置。

⼀个⾃动控制系统只要由以下基本元件构成：①整定⽂件：也称给定⽂件，给出了被控量应取的值②测量元件：检测被控量的⼤⼩③⽐较⽂件：⽤来得到给定值与被控量之间的误差④放⼤元件：⽤来将误差信号放⼤，⽤以驱动执⾏机构⑤执⾏元件：⽤来执⾏控制命令，推动被控对象⑥校正元件：⽤来改善系统的动静性能⑦能源元件：⽤来提供控制系统所需的能量。

2．⾃动控制系统的分类？答：按系统的结构特点：前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。

按给定值的不同形式：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

闭环控制特点开环控制特点3. 传递函数的概念？什么是阶跃函数答：传递函数：⼀个环节或⼀个⾃动控制系统中，输出拉式变换和输⼊拉式变换之⽐。

4．⽅块图和传递函数有什么作⽤？答：⽅块图和传递函数是⾃动化理论的重要基础。

通过⽅块图可以直接看出各环节的联系，及环节对信号的传递过程；⽽传递函数可以⽤来描述环节或⾃动控制系统的特性，将输⼊----输出关系⼀⽬了然表⽰出来。

仪表与控制复习资料终极版!

简答题1.离心泵恒压变频调速的工作流程是什么？水泵启动后，由压力传感器测定管道的水流压力，传送给控制器后，控制器与设定值进行比较，如果小于设定值，则指令变频器增加电源频率，加大电机转速；反之，则减少电源频率，降低电机转速（4分）。

当根据管道压力和设定值调节电机转速后大于设定值，则增加水泵启动台数，反之，减少水泵台数（2分）。

2.过程控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种?过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。

在闭环控制系统中，按照设定值的不同形式又可分为：(1)定值控制系统；(2)随动控制系统；(3)程序控制系统。

3.试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。

答：控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。

比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。

它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。

比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。

它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。

比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。

4.什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么基本特点？调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。

②比例控制：控制作用及时，有余差。

③积分控制：具有消除余差的作用。

④微分控制：具有超前调节的作用。

5.卡诺图如何绘制？卡诺图是逻辑函数的一种图形表示。

一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小项表达式中的各最小项相应地填入一个方格图内，此方格图称为卡诺图。

一个逻辑关系中有n个变量，那么相应的卡诺图中就有2n个格。

水工艺设备基础复习

水工艺设备基础复习水工艺设备基础复习说明：橙色表示填空题，蓝色表示名词解释，绿色表示简答和计算题，黑色表示我不知道可能是什么题型......有很少一部分内容没有弄，一是就我听课的印象来看，那部分微不足道，二是懒得去找了..第1章水工艺设备常用材料一、金属材料1、钢按化学成分可分为和；按用途分为、和能钢。

2、钢的编号①普通碳素结构钢的编号：“Q+屈服强度值+质量等级+脱氧情况”。

如“Q235-A.F”表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

②优质碳素结构钢的编号：采用两位数表示钢中平均含碳量为万分之几。

如“45钢”表示含碳为0.45%左右的优质碳素结构钢。

③碳素工具钢的编号：以“T”开头，后面表一数字表示含碳量的千分之几。

如“T8”代表平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。

④合金工具钢编号：“含碳量+元素符号+合金元素含量”。

如“12CrNi3钢”表示平均含碳量为0.12%，平均含铬量小于1.5%，平均含镍量为3%。

3、金属材料化学成分碳——一般碳越多，钢的强度和硬度越高，而塑性、韧性越低。

硫——有害元素。

使钢材产生“热脆”。

磷——一般是有害元素，使钢材产生“冷脆”。

锰、硅——有益元素。

4、金属材料物理性能导热系数——当温度梯度（温度差与器壁厚度的比值）为1K/m，每小时通过每平方米传热面积传过的热量，单位为W/(m.K)。

线膨胀系数——材料在温度变化为1℃时单位长度的伸缩变化值。

蠕变变形——金属材料在高温与应力的共同作用下，会产生缓慢的不可回复的变形，称为蠕变变形。

冷脆性——材料在低温下，机械强度往往升高，而它的冲击韧性值则会陡降，材料由塑性转变为脆性，这种现象称为材料的冷脆性。

疲劳破坏——零件或构件在工作过程中受到方向、大小反复变化的交变应力的长期作用下，会在应力远小于该材料的屈服强度情况下，突然发生脆性断裂，这种现象成为疲劳破坏。

应力松弛——材料在高温下承受高的应力，有时零部件的总变形不能改变，但因蠕变形随时间减小，导致应力随时间降低的现象。

水工程仪表与控制复习资料

第一章1、自动控制定义、系统作用、系统构成定义：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备火装置(称自动控制装置)使整个生产过程或工作机械（称作对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（被控量）按预定的要求变化系统作用：使得在没有人直接参与的情况下通过该系统照样可以实现同样的控制目的。

系统构成：①整定文件（给出了被控量应取的值）②测量元件(监测被控量的大小）③比较元件（用来得到给定与被控量之间的差误）④放大元件（用来将误差信号放大，用以驱动执行机构）⑤执行元件（执行控制命令，推动被控对象）⑥校正元件（改善系统控制的动静态性能）⑦能源元件（提供控制系统所需能量）2、自动控制系统基本概念由被控对象和自动控制装置按一定方式连接起来的、完成一定自动控制任务的有效组合体。

3、开、闭环控制系统的区别，应用范围区别：闭环控制系统用负反馈并利用偏差进行控制，开环控制信号只能由给定值单向传递到被控量，信号只有倾向，无反向联系；前者与后者相比，抗干扰能力强，控制精度高。

应用范围：总体上闭环的应用范围比开环的更广泛点。

闭环控制适用于控制精度要求高，抗干扰能力强，元件多，线路复杂，系统分析和设计比较麻烦的系统；开环控制适用于控制精度低，抗干扰能力差的系统，成本低。

4、传感器性能对控制系统性能的影响①传感器是决定系统重要的性能重要部件，它的每项指标都直接影响测量结果的好坏和整个控制系统过程的准确性；②以精确的传感器做基础，可以组成各种不同用途的自动控制系统，提高控制系统的适用范围。

★★5、自动控制系统的分类及每一种类型的特点注：括号里的内容是为了出于选择题填空的考虑，简答题时可不写。

①按按数学模型分线性：具有叠加性和齐次性，可用线性微分方程描述（课件版）非线性：不适用叠加原理，用非线性方程描述（课件版）连续：数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同事进行严格连续控制，控制准确。

（百度版）离散：控制功能分散，管理集中。

（百度版）②按给定值分（课件版）定值控制系统：输入量是恒定的常值，其主要任务是使输出量在各种扰动作用下都能保持在恒定希望值附近，（如恒温、水位、恒压控制系统）随动系统：也叫伺候系统，跟踪系统，其输入量是事先不知道的任意时间函数，主要任务是使输出量迅速而准确地跟随输入量的变化而变化；（如飞机和舰船分操舵系统，雷达自动跟踪系统）程序控制系统：其输入量按照给定的程序变化，主要任务是使输出量按预先给定的程序指令而动作（典型的为数控车床，机器人控制系统，水处理工艺中滤池的反冲洗过程控制）③按系统结构分（课件版）负反馈系统：系统的输出控制输入，调整过度行为前馈控制系统：前馈通路由对输入信号或扰动作用的补偿装置组成，不能单独使用。

水工艺设备基础考试复习要点完整版

水工艺设备基础考试复习要点完整版水工艺设备基础考试复习要点《水工艺设备基础》复习要点一考试类型及题型1)闭卷；2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少)二知识点第一章．水工艺设备常用材料1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。

①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢 T8表示什么含义（%）第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护1）了解什么叫腐蚀及其危害？2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题）2. 设备的保温了解设备保温的目的？第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论1）掌握什么是薄壁容器判断标准2）了解容器设计的基本要求？１）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。

２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。

（7）确保制作、安转、运输及维护方便。

3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页）14）掌握容器壁厚计算中关于“计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度”的含义。

水工艺仪表与控制复习资料

水工艺仪表与控制复习资料一、判断题在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。

（×）前馈控制一般应用于扰动不可测、扰动不显著的场合。

（×）集散控制系统是一种分布型控制系统，其控制规律的运算是通过程序实现的。

（√）对纯滞后的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。

（×）气动执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。

（√）比例调节过程的余差与调节器的比例度成正反比，比例度越大则余差越小。

（×）按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

（√）在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

（×）时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

（×）积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。

（√）对象特性放大系数Κm是动特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。

（√）在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。

（×）前馈控制一般应用于扰动不可测、扰动不显著的场合。

（×）二、简答题PLC的基本组成包括哪些部分？并简述其工作原理。

硬件组成：中央处理器、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源。

软件组成：系统程序和用户程序。

PLC以扫描方式进行工作，从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。

然后再从头开始扫描执行，周而复始运行。

什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么特点？答:调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。

仪表与控制考试重点

第一章输入量：把影响系统输出的外界输入叫做系统的输入量。

输出量：把控制系统的被控量叫做输出量。

闭环控制：在外界干扰因素作用下，通过对被控量的测量，利用负反馈作用，系统进行自动纠正使被控量趋近于给定值的控制方式。

开环控制：控制受控对象的被控量，控制装置只接受给定值，信号只由给定值定向传递到干扰控制，无负反馈作用的控制方式。

复合控制：把偏差控制与按干扰控制结合起来，对主要扰动采用适当的补偿，实现按干扰控制；同时，再组成反馈系统实现按偏差控制，以消除其他偏差，这种控制方式被称为复合控制。

自动控制装置的组成与作用：测量元件：测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。

比较元件：将测量结果和要求值进行比较，得到偏差。

调节元件：根据偏差大小产生控制信号，调节元件通常包括有放大器和矫正装置，它能放大偏差信号并使控制信号和偏差具有一定关系。

执行元件：由控制信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。

最大偏差：控制过程中出现的被控参数指示值与给定制的最大差值。

振荡周期：从一个波峰到相邻的第二个波峰之间的时间称为过渡过程的震荡周期。

过渡时间：从干扰使被控参数变化起，到控制系统又建立新的平衡状态、被控参数重新稳定为止，所经历的这一段时间叫做过渡时间。

余差：控制过程结束，被控参数新的稳定值与给定值之差。

位式控制：执行器只有两个极限位置，使控制系统无法处于平衡状态的控制。

比例控制：阀门开度与被控量的偏差成比例的控制，被称为比例控制。

比例积分控制：控制系统中设置的控制作用大于干扰作用，控制器克服偏差直到偏差为零的控制。

比例积分微分控制：根据被调参数的变化趋势即变化速度而输出控制信号的控制。

检测：用实验的方法，借助一定的仪器和设备，对被检测参数与其单位进行比较，求取二者的比值，从而得到被检测参数数值大小的过程。

检测仪器的组成：传感器，变换器，显示器，传输通道。

传感器：感受到被检测参数的变化，直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一一相应的输出信号。

水工艺设备考试复习材料.doc

1、金属材料的基本性能是什么？答：金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能，但这些性能一般都受其化学成分的影响。

2、“冷脆”的定义及引起的化学元素？答：磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，但同时会导致塑性和冲击韧性的显茗降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。

而引起这种现象的元素是磷（P）。

3、“热脆”的定义及引起的化学元素？答：硫不溶于铁，而以FeS形式存在,FeS与Fe形成低熔点的共晶体,分布于奥氏体的晶界上，使钢材在热加工时容易开裂，产生“热脆”现象。

而引起这种现象的元素是硫（S）。

4、陶瓷描瓷的区别？答：陶瓷的性能主要特点是具有不可燃烧性，高耐热性，高化学稳定性，不老化性，高的硬度和好的抗压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗力很低，抗拉、抗弯性能差。

搪自是将瓷釉涂搪在金属底材上，经过高温烧制而成.是金属和瓷釉的复合材料。

它具有金属设备的力学性能和瓷釉的耐腐蚀性能双虞优点。

5、陶瓷的刚度及其基本分类？答：陶瓷的刚度由弹性模量衡量，弹性模虽反映结合键的强度.所以具有强大化学键的陶瓷都有很高的弹性模量，是各类材料中最高的，比金属材料高若干倍，比高聚物高2—4个数量级。

陶瓷分为五类，分别是：传统陶瓷，玻璃，玻璃陶瓷，特种陶瓷和金属陶瓷。

6、高分子化合物的两个反应过程？答：高分子化合物的合成就是将单体通过聚合反应聚合起来形成化合物的过程。

最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。

7、腐蚀是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏？答：腐蚀的危害：腐蚀所造成的危害非常严重：，腐蚀不仅会带来巨大的经济损失，造成资源和能源的严重浪费，而且还会污染人类生存的环境，引发灾难性事故。

1）经济损失巨大腐蚀造成的经济损失可分为直接经济损失和间接经济损失。

直接经济损失是指更坏被腐蚀设备装备和构建，采用耐蚀材料.以及采取防腐措施等项目的费用。

间接经济损失则包括设备停产，腐蚀池漏造成的产品损失，腐蚀产物积累或腐蚀破损引起的设备效能降低，腐蚀产物导致的产品污染等所带来的损失02）资源和能源的浪费严重据估计全世界每年冶炼的金属中，约有V3由于腐蚀而报废。

给排水工程仪表与控制复习题及答案.doc

发展趋势1、微电子、仪器仪表、电气设备、自动化技术的进行2、给水排水工程由土木工程型向设备型转化，给水排水匸程的仪表化，设备化，自动化迅速发展3、各种先进的白动，白动控制技术、设备、仪表已在给水排水T程的各个工艺环节以至全系统上应用。

第一章1、自动控制系统的基木目的：解放劳动力提高效率：应用H动控制技术可以解脱繁重的、单调的、低效的人类劳动，以提高生产效率和提高生活水平；提高精度和质量：对现代生产中很复杂的或极精密的工作，川人力不能胜任时，应川自动控制技术就可以保证高质量地完成任务。

2、自动控制：在人不直接参加情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械口动地按预定规律运行，或使其某个参数按预定要求变化。

自动控制系统基本构成：整定文件：或给定文件，给出被控量应取的值。

测量元件：检测被控量的大小，如流量计等。

比较元件：用来得到给定值与被控屋Z间的误差。

放人元件：用来放人误差信号，驳动执行机构。

执行元件：用來执行控制命令，推动被控対象。

电机是典型的执行文件校正元件：用来改善系统的动、静态性能。

能源元件：用来提供控制系统所需的能竝。

第二章1、常用仪表M设备可分为以下几类：过程参数检测仪表：包括各种水质参数在线检测仪表，如浊度、pH值等，工作参数的检测，如压力。

过程控制仪表：如电动、气动单元组合仪表。

调节控制的执行设备：水泵、电磁阀、调节阀等。

2、测量仪表性能指标:（1）精确度：即精度，表示仪表测量结果的可靠程度，精度等级数值越小，仪表测量精确度越高。

粕度一定，减小量程可减小测量误差。

（2）变差：外界条件不变的情况下使用同一仪表对某一变虽进行正反行程测屋时对应于同一测量值所得的读书间的差异，使用中不能超出仪表允许谋差。

（3）线性度：检测仪表的输入输出信号之间存在线性対应关系，并将仪表的刻度制成线性。

线性度衡量实际特性偏离线性程度的指标（4）灵敏度和分辨率：灵敏度指仪表仪表输出京华量与引起此变化量之比，反映仪表对■被测量变化的灵敏程度3、pH计的清洗方法机械刷洗、超声波清洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗、复合清洗4、pHik应用的注意事项：（1）电极清洗方式：要选用于所测液体的介质条件环境；（2）安装配管应合理：以保证介质的流通性能；⑶信号干扰问题：电势mv级，易受干扰，在泵示安装时最好距电机一定距离；（4）保持输入端插口的清洁：不用时将应路线接入；（5）玻璃电极的玻璃球泡切忌与硬物相接触；（6）预热:短时间测量5min,长时间测量20min以上；（7）U'汞电极内部的氯化钾溶液保持在2/3左右；（8）测量时必须注意控制溶液的温度的变化。

水工艺仪表与控制

水工艺仪表与控制(一)简述超声波流量计的基本原理是什么?超声波流量计有什么特点?(50分)超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。

因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。

超声脉冲穿过管道从一个传感器到达另一个传感器，就像一个渡船的船夫在横渡一条河。

当气体不流动时，声脉冲以相同的速度（声速，C）在两个方向上传播。

如果管道中的气体有一定流速V（该流速不等于零），则顺着流动方向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方向的声脉冲会传输得慢些。

这样，顺流传输时间tD会短些，而逆流传输时间tU会长些。

这里所说的长些或短些都是与气体不流动时的传输时间相比而言；根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。

起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种。

根据对信号检测的原理，目前超声波流量计大致可分传播速度差法（包括：直接时差法、时差法、相位差法、频差法）波束偏移法、多普勒法、相关法、空间滤波法及噪声法等类型。

其中以噪声法原理及结构最简单，便于测量和携带，价格便宜但准确度较低，适于在流量测量准确度要求不高的场合使用。

由于直接时差法、时差法、频差法和相位差法的基本原理都是通过测量超声波脉冲顺流和逆流传报时速度之差来反映流体的流速的，故又统称为传播速度差法。

其中频差法和时差法克服了声速随流体温度变化带来的误差，准确度较高，所以被广泛采用。

按照换能器的配置方法不同，传播速度差拨又分为：Z法（透过法）、V 法（反射法）、X法（交叉法）等。

波束偏移法是利用超声波束在流体中的传播方向随流体流速变化而产生偏移反映流体流速的，低流速时，灵敏度很低适用性不大，多普勒法是利用声学多普勒原理，通过测量不均匀流体中散射体散射的超声波多普勒频移来确定流体流量的，适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。

相关法是利用相关技术测量流量，原理上，此法的测量准确度与流体中的声速无关，因而与流体温度、浓度等无关，因而测量准确度高，适用范围广。

水工艺仪表与控制

一名词解释1.自动控制2.比例（P）控制3.检测4.传递函数5.PLC6.微分控制7.传感器8.扰动9.可编程控制器10.位式控制11.方块图12.变送器13.反馈14.引用误差15.仪表灵敏度二填空题1、一个自动控制系统，当被控参数不随时间变化，也即被控参数变化率等于零的状态，称为而把被控参数随时间变化的状态成为。

2、无论何种形式的控制系统，为确保控制任务的实现都要求高的和，这是衡量计算机控制系统的两个重要指标。

3、通常自动站水样采样的方法有、、三种方法。

4、给排水工程控制系统中主要的执行设备有、。

5、污水处理厂自控系统中曝气池的控制参数有、、。

6、从广义的角度出发，一个自控系统的组成可以简化为有和组成。

7、现代工业生产的自动化程度日益提高，仪表起到越来越重要的作用而衡量仪表可靠性的综合指标是。

8、不管是简单仪表还是复杂仪表，原则上均是有、变换器、以及连接它们的传输通道。

9、根据控制水平和控制种类来选择合适的控制方式，控制方式基本种类包括、、。

10、自控系统是由和组成的，其任务是使被控量自动跟随指令信号变化；实现的方式是、和符合控制。

11、一般为检测污水及工厂废水的固定检查站，一般设置在污水处理厂的及。

12、污水处理厂自控系统中曝气池的控制参数有、、。

13、自控系统是由和组成的，其任务是使被控量自动跟随指令信号变化；实现的方式是和和复合控制。

14、现代工业生产的自动化程度日益提高，仪表起到越来越重要的作用，而反映仪表性能最主要的质量指标是仪表的。

三简答题1、检测仪表的性能指标有哪些？简述重要的性能指标？2、方块图和传递函数的作用是什么？3、自动控制系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？4、混凝控制技术有哪些类型？5、为什么要进行污水处理厂水质与水量的检测？6、选择控制器的控制方式应遵循的原则是什么？7、在污水泵站自动控制的设计与运行时，分别应注意哪些问题？8、选择监视控制方式时，应考虑的项目有那些？9 、ICA技术优先确定的控制目标有那些？10、自动控制系统有哪些常用控制方式？各有什么特点？11、检测仪表的性能指标是什么？简述重要性能指标？12、混凝控制的目的与意义是什么？13、污水处理厂中的常规检测项目对污水处理厂的运行与控制有何意义？14、PLC的基本组成有那些？15、检测仪表有那些基本组成部分？各有什么作用？16、为什么要进行污水处理厂水质与水量的检测？17、污水处理厂的监视控制方式的种类有那些？18、评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标？19、给水排水工程自动化常用的执行设备有哪些类？各有什么作用？20、PLC控制系统与电器控制系统比较有什么特点？四论述题1、简述闭环控制与开环控制的特点并分析其优缺点。

水工艺仪表与控制总结

水工艺仪表复习纲要第一章自动控制系统基础自动控制系统的组成：整定元件、测量元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件、能源元件。

☆自动控制系统的分类：反馈控制系统（闭环控制）、开环控制、复合控制。

线性连续控制系统：输入与输出成正比，可用叠加原理用线性数学模型描述。

非线性控制系统：输入与输出不成正比，不可用叠加原理用非线性数学模型描述。

自动控制系统的性能要求：稳定性、快速性、准确性。

☆传递函数：零初始条件下系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比。

说明：1、拉氏变换是线性积分运算，传递函数的概念只适用于线性定常系统。

2、传递函数完全取决于系统内部的参数。

3、传递函数只表明一个特定的输入、输出关系。

☆4、传递函数是在零初始条件下建立的，因此它只是系统的零状态模型。

☆5、设定零初始条件，即系统在t=0时处于相对平衡状态，各变量对平衡点的增量为零。

典型环节的动态特性及传递函数：1、比例环节：直线方程、输入信号放大K倍。

G(s)=Y(s)/X(s)=K2、积分环节：输出函数为输入函数的积分/T。

G(s)=1/T s3、微分环节：输出函数为输入函数的微分*T。

4、一阶环节：5、震荡环节：6、延迟环节：动态过程：系统在典型信号作用下，系统输出量从初始状态到最终状态的响应过程。

又称过渡过程或瞬态过程。

稳态过程：系统在典型信号作用下，当时间t 趋于无穷时，系统输出量的表现方式。

又称稳态响应。

动态性能：在零初始条件下，给系统一单位阶跃输入，其输出为单位阶跃响应，记为h(t)。

将h(t)随时间变化状况作为指标，一般称为系统的动态性能指标。

稳态性能：稳态误差是系统控制精度或抗扰动能力的一种度量，是指t →∞时，输出量与期望输出的偏差。

比例控制_P ：控制器的输入与输出之间有一一对应的比例关系。

在给排水系统中的浮球液位控制系统就是典型的比例控制系统。

比例/积分控制_I ：比例控制是一种有差控制，积分控制特性是当输入信号存在时其输出就会积累下去，因此积分环节能够消除偏差直至偏差为零。

水工程仪表与控制

给排水工程仪表与控制※第一章1、自动控制：人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（机械的、电子的、电气的、光学的装置等），使生产过程或工作机械（称被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（称被控量）按预定要求变化。

2、（习题2自动控制系统有哪些组成部分？各部分的作用是什么？）自动控制装置包括：测量元件、比较元件、调节元件、执行元件。

①测量元件：测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。

②比较元件：将测量结果和要求的值进行比较，得到偏差。

③调节元件：根据偏差的大小产生控制信号，调节元件通常包括有放大器和矫正装置，它能放大偏差信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。

④执行元件：由控制信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。

3、自动控制系统的主要特点：①从信号传送来看，输出量经测量后回送到输入端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，此回送过程成为反馈，反馈连接方式是负反馈。

由负反馈构成闭环式这种控制系统的结构特点。

②从控制作用的产生来看，它是由偏差引起，偏差产生的控制作用使系统沿减少或消除偏差的方向运动，由偏差产生的控制作用叫做偏差控制。

具有上述两个特点的自动控制系统叫做反馈控制系统、闭环控制系统或偏差控制系统。

这一系列的工作原理叫做反馈控制原理。

4、（习题3自动控制系统有哪些形式？）控制系统从信息传送的特点或系统的结构特点来看可分为开环控制系统和闭环控制系统，以及同时具有开环结构和闭环结构的复合控制系统。

闭环控制：三大特点----封闭的、负反馈和按偏差控制。

主要优缺点----控制精确度高、抗干扰能力强。

使用的元件多，线路复杂，系统的分析和设计都比较麻烦开环控制：包括①按给定值控制；②按干扰补偿。

控制精度低、抗干扰能力差；结构简单、成本低；复合控制：按偏差控制与按干扰控制结合起来，对主要扰动采用适当的补偿，实现按干扰控制；同时，再组成反馈系统实现按偏差控制，以消除其他偏差的控制方式。