第三章 过检测技术
过程装备 第四章作业
第三章 过程检测技术4.DDZ-III 型电动差压变送器是按什么原理工作的？它是由哪几部分组成的？试简述其工作过程。
答：DDZ-III 型电动差压变送器是按力矩平衡原理工作的。
它电磁反馈装置、矢量机构、低频位移检测放大器、输入转换部分等组成。
工作过程：利用输入转换部分将被测压差i p ∆转换成作用于主杠杆下端的输入力i F ，使杠杆以轴封膜片为支点而偏转，并以力1F 沿水平方向推动矢量结构，矢量结构将1F 分解成2F 和3F 。
在力2F 的带动下使副杠杆以支点M 逆时针偏转，从而使衔铁靠近差动变送器，并通过低频位移检测放大器转换放大为直流电流0I ，作为变送器的输出信息；同时该电流通过电磁反馈装置产生反馈力f F 及反馈力矩f M ，当i M 、f M 平衡时，低频位移检测放大器的输出电流0I 便反映了差压i p ∆的大小。
6.试分析电动差压变送器如何实现量程迁移（零点迁移）的。
答：电动差压变送器的零点迁移是通过调整零点迁移弹簧进行的。
当调整零点迁移弹簧时，由主杠杆的力矩平衡，可知在被测差压信号不变的情况下，作用于矢量结构的力F变化，从而改变差压变送器的输出电流的，即1改变了仪表的使用范围，实现了量程迁移（零点迁移）。
11.PID调节器由哪些基本部分组成的？试分析各部分所完成的功能。
答：基本部分及各部分的功能如下：①输入电路——接受来自变送器的电流输出信号；②PID运算电路——根据整定好的参数用以对偏差信号进行比例、微分和积分的运算；③输出电路——将运算电路的输出信号做最后一次放大，提供调节器的输出信号。
19.气动执行器主要由哪些部分组成的？各部分的作用是什么。
答：气动执行器由气动执行机构和调节机构两部分组成。
执行结构是执行器的推动装置，它按调节器输出气压信号（20～100kPa）的大小产生相应的推力，使执行机构推杆产生相应位移，推动调节机构动作。
调节机构是执行器的调节部分，其内腔直接与被控介质接触，调节流体的流量。
过程装备 第三章作业
第三章过程检测技术2．测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量仪表主要性能指标有：量程：仪表在保证规定精确度的前提下所能测量的被测量的区域称为仪表的量程。
一般，在仪表的工作量程内的相对误差不超过某个设定值。
精度等级：可以用仪表的最大引用误差描述仪表的测量精度。
灵敏度：指仪表或装置在达到稳态后，输入量变化引起的输出量变化的比值。
线性度：用实际标定曲线与拟合直线之间的最大偏差与满量程之比值的百分数来表征线性度。
迟滞误差：在输入量增加和减少的过程中，对于同一输入量会得出大小不同的输出量，在全部测量范围内，这个差别的最大值与仪表的满量程之比值称为迟滞误差。
漂移：指输入量不变时，经过一定时间后输出量产生的变化，有温漂和零漂之分。
漂移是衡量仪表稳定性的重要指标。
重复性：仪表的重复性用全测量范围内的各输入值所测得的最大重复性误差来确定。
传感器的主要特性有：准确性、稳定性、灵敏性、经济性、耐腐蚀和低能耗等。
6. 对某物理量经过20次测量，得到如下数据：324.08 324.03 324.02 324.11 324.14 324.07 324.11 324.14 324.19 324.23 324.18 324.03 324.01 324.12 324.08 324.16 324.12 324.06 324.21 324.14分别用3σ准则和肖维奈准则判断有无粗差，并求该测量列的算术平均值x 、标准差σ和极限误差△，写出测量结果表达式。
解：n=20,平均值为11.32411==∑=ni i x n x剩余误差：xx V i i -=为-0.03,-0.08,-0.09,0.0,0.03,-0.04,0.0,0.03,0.08,0.12,0.07,-0.08,-0.10,0. 01,-0.03,0.05,0.01,-0.05,0.1,0.03。
按贝塞尔方程计算标准差06.01112=-=∑=n i i V n σ (1)按3σ准则表示3σ=0.18 σ312.010max<==V V因而10x 不属于粗差，该数组中无坏值。
自动检测技术第三章复习题（附答案）
自动检测技术第三章复习题（附答案）第三章压力及力检测一、选择题1、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（C）蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的（D）在电子打火机和煤气灶点火装置中，利用的是压电材料的（C）A.应变效应B.电涡流效应C.压电效应D.逆压电效应2、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（C）。
A.人的体重B.车刀的压紧力C.车刀在切削时感受到的切削力的变化量D.自来水管中的水的压力3、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（ C ）测量转换电路。
A．单臂半桥 B．双臂半桥 C．四臂全桥4、以下几种传感器当中（ C ）属于自发电型传感器。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式5、属于四端元件的是( C )。
A、应变片B、压电晶片C、霍尔元件D、热敏电阻6、半导体薄片置于磁场中，当有电流流过是，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为（C）。
A、压电效应B、压磁效应C、霍尔效应D、电涡流效应二、填空题1、由于而引起导电材料变化的现象，叫应变效应。
（变形电阻）2、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。
3、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的 2 倍。
4、在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。
5、压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论依据。
6、电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。
7、霍尔电势与半导体薄片的厚度成反比。
8、在压电晶片的机械轴上施加力，其电荷产生在X面9、霍尔元件采用恒流源激励是克服温漂10、电阻应变片的温度补偿方法通常有和两大类。
（线路补偿法应变片自补偿法）11、按工作原理的不同，电容式传感器可分为、、和三种类型。
第一种常用于测量，第二种常用于测量，第三种常用于测量。
过程装备控制技术及应用(1)
比较自动控制与人工控制：在自动控制系统中，测量仪表,控制 仪表，自动调节阀分别代表了人工控制中人的观察，思考和手动操 作，因而大大降低了人的劳动强度；同时由于仪表的信号测量、运 算、传输、动作速度远远高于人的观察，思考和操作过程，因此自 动控制可以满足信号变化速度快，控制要求高的场合 。 1.2.2 控制系统的组成 从上面锅炉汽包水位的自动控制系统中可以看出，一个自动控 制系统主要由两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制 系统，它包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部 分是自动控制装置下的生产设备，即被控对象如锅炉、反应器、换 热器等。图1－1（b）中，锅炉、差压便送器、调节器、执行器等 构成了一个完整的自动控制系统。系统各部分的作用如下。 被控对象 ：在自动控制系统中，工艺变量需要控制的生产设备 或机器称为被控对象，简称对象。在化工生产中，各种塔器、反应 器、泵、压缩机以及各种容器。贮罐、贮槽、甚至一段输送流体的 管道或复杂塔器（如精馏塔）的某一部分都可以是被控对象。图1 －1的锅炉即为汽包水位控制系统中的被控对象。
过程装备控制技术及应用
机械工程学院：冯小康
前
言
《过程装备控制技术及应用》课程是经全国高等学校化工类及 相关专业教学指导委员会化工装备教学指导组讨论决定，确定为 “过程装备与控制工程”专业的核心课程之一。本专业学生通过该 课程的学习，可以将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等 方面的知识有机地结合在一起，培养学生成为掌握多学科知识与技 能的复合型人才。
（3）自动操纵系统 ： 这是一种根据预先规定的程序，自动的 对生产设备进行某种周期性操作，极大地减轻操作人员的繁重或重 复性体力劳动的装备。例如，合成氨造气车间煤气发生炉的操作就 是按照程序自动地进行的，如自动进行吹气、上吹、下吹制气、吹 净等步骤，周期性地接通空气与水蒸气实现自动操纵。 （4）自动控制系统： 利用一些自动控制仪表及装置，对生产 过程中某些重要的工艺变量进行自动调节，使它们在受到外界干扰 影响偏离正常状态后，能够自动地重新回复到规定的范围内，从而 保证生产的正常进行。
第三节进程检测技术
第三章进程检测技术1.简述直接测量法与间接测量法的概念，指出它们的异同及利用处合？答：直接测量法—指被测量与单位能直接比较得出比值，或仪表能直接显示出被测参数值的测量方式；间接测量法—通过测量与被测量有必然函数关系的其他物理量，然后按照函数关系计算出被测量的数值，称为间接测量法。
相同的地方在于都是对工业生产中一些物理量的测量，都包括测量三要素。
不同的地方在于直接测量测量进程简单方便，应用普遍；间接测量进程较复杂，只有在误差较大或缺乏直接测量仪表时才采用。
2.测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量仪表的主要性能指标有技术，经济及利用三方面的指标，其中技术方面的有：误差，精度品级，灵敏度，变差，量程，响应时间，漂移等；经济方面的有：利用寿命，功耗，价钱等；利用方面的有：操作维修是不是方便，运行是不是靠得住安全，和抗干扰与防护能的强弱，重量体积的大小，自动化程度的高低等。
传感器的主要特性有：准确性，稳定性，灵敏性。
3.举例说明系统误差，随机误差和粗大误差的含义及减小误差的方式。
答：系统误差是由于测量工具本身的不准确或安装调整得不正确，测试人员的分辨能力或固有的读数习惯，测量方式的理论按照有缺点或采用了近似公式等原因产生的测量值与真值的误差。
系统误差的绝对值和符号或维持不变，或在条件转变时按某一规律转变。
如仪表零位未调整好会引发恒值系统误差。
随即误差是由于测量进程中大量彼此独立的微小因素对被测值的综合影响而产生的测量值与真值的误差，其绝对值和符号以不可预料的方式转变。
如气温的转变。
粗大误差—是由于测量操作者的粗心，不正确地操作，实验条件的突变或实验状况未达到预想的要求而慌忙实验等原因造成的明显地歪曲测量结果的误差。
减小误差的方式：①系统误差：应尽可能减少或消除系统误差的来源。
首先检查仪表本身的性能是不是符号要求；其次仔细检查仪器是不是处于正常工作条件，如环境条件及安装位置等是不是符合技术要求，零位是不是正确；另外还应检查测量系统和测量方式本身是不是正确。
过程装备控制技术及应用课程教学大纲
《过程装备控制技术及应用》课程教学大纲课程编号：04021006课程名称：过程装备控制技术及应用英文名称：Control Technique and Application of Process Equipment课程类型：必修课课程性质：专业课总学时：48 讲课学时：42 实验（实践）学时：6学分：3适用对象：过程装备与控制工程专业全日制本科生先修课程：普通物理、电工与电子技术基础、大学计算机基础、化工原理一、编写说明（一）制定大纲的依据依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。
（二）课程简介本课程主要讲授过程装备控制系统组成、结构、分类及性能指标；被控对象特性、简单控制系统和复杂控制系统；压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理、方法及应用；传感器、过程控制变送器、调节器、执行器；计算机控制系统，先进控制系统；典型过程控制系统应用方案；培养“过程—装备—控制”一体化的复合型专业技术人才。
（三）课程的地位与作用本课程是过程装备与控制工程专业的主干专业课程之一，可以使本专业的学生将过程工艺、过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识有机的结合在一起；培养具有多学科知识与技能的复合型人才；本课程与其他专业课程（化工原理、过程设备设计、过程流体机械）互相联系，构成过程装备与控制工程的主干专业课程体系。
（四）课程性质、目的和任务课程性质：过程装备与控制工程专业（本科）的主干专业课程。
课程目的：通过教学过程使学生掌握过程控制的基本理论、过程检测技术方法及检测仪表、过程控制装置组成、工作原理及技术性能、化工过程典型控制系统应用方案。
课程任务：培养学生对过程装备进行控制方案分析、控制系统设计及先进控制技术的应用和开发能力。
（五）与其他课程的联系本课程学习需具备微机原理及电子技术基础知识，与其他课程（化工原理、过程设备设计、过程流体机械等）互相联系、渗透，相辅相承，构成专业课程体系。
中药制剂检测技术第三章中药制剂的常规检查技术
异物识别与排除方法
异物识别：异物是指不属于药物本身或 制剂所需原料的、在制剂过程中混入的 物质，如金属屑、玻璃碎片、纤维等。
对于液体或半固体制剂，可通过过滤、 离心等方法去除异物。
在制剂过程中设置筛网、磁铁等装置， 去除金属屑、玻璃碎片等异物。
异物排除方法
加强原料和辅料的检查，防止异物混入 。
杂质限量规定及执行标准
保障用药安全
中药制剂作为药品，其质量直接关系到患者的用药安全。通过常规检查， 可以及时发现并处理潜在的安全隐患，保障患者的用药安全。
03
促进中药制剂的标准化和国际化
中药制剂常规检查是中药制剂标准化和国际化的重要环节之一。通过不
断完善和提高中药制剂常规检查水平，可以推动中药制剂的标准化和国
际化进程，提子等，用于评 估药物释放行为的一致性和稳定性。
影响因素分析及控制措施
影响因素
包括制剂处方、制备工艺、粒度分布、溶出介质等，这些因素会影响药物的溶出和释放 行为。
控制措施
优化制剂处方和制备工艺，控制粒度分布，选择适当的溶出介质和条件，以确保药物在 规定条件下具有良好的溶出和释放性能。同时，加强质量管理和控制，确保制剂质量的
处理措施
针对异常结果，应采取相应的处理措施，如 重新取样检查、调查原因并改进生产工艺等 ，以确保中药制剂的质量符合规定要求。同 时，对于不符合规定的制剂，应按规定进行 报废或返工处理，防止不合格产品流入市场
。
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06 溶出度与释放度检查
溶出度测定方法及原理
测定方法
包括转篮法、桨法、小杯法以及 循环法等，根据药物特性和制剂 类型选择适当的方法。
原理
3检测技术-电感式传感器
L2
L2
L20
L0
0
0
2
0
3
差动自感传感器测量电路（转换电路） （1）交流电桥式
两个桥臂为传感器的线圈，另外两个为平衡电阻
交流电桥结构示意图
等效电路
初始状态时：
Z10 r1 jL1, Z20 r2 jL2 , Z3 Z4 R
r1 r2 r0 ,
L1 L2 L0 ,
空载输出电压 U0 (U / 2) (Δ Z / Z )
传感器衔铁移动方向相反时
Z1 Z Δ Z、Z2 Z Δ Z，
空载输出电压 U0 (U / 2) (Δ Z / Z )
衔铁上下移动相同距离时，输出电压大小相等方向 相差180º，要判断衔铁方向就是判断信号相位。
3.1.6 零点残余电压
Z10 Z20 Z0
衔铁上移时：Z1 Z0 Z1,
Z1 jL1
Z2 Z0 Z2 ,
输出电压为：
Z2 jL2
U0
U AC
(Z0 Z1)R (Z0 Z2 )R 2R(Z0 Z1 Z0 Z2 )
U AC 2
Z1 Z2 2Z0 Z1 Z2
U0
U AC 4
Z1 Z2 UAC
• u0的幅值要远 大于输入信号u2 的幅值, 以便有 效控制四个二极
管的导通状态。
• u0和u2由同一振荡器提供，保证二者同频、 同相（或反相）。
当位移Δx = 0时
i3
i1
i2
i4
当位移Δx = 0时，UL=0
当位移Δx > 0时, u2 与u0同频同相, 当位 移Δx< 0时 , u2与u0 同频反相。
布电容。
e
e1
零点残余电压的波形
《网络安全技术》习题与答案
答：攻击者意图在两组合同中各选一份使得其杂凑值相同，既非 弱碰撞攻击也非强碰撞攻击，而是介于两者之间的一种形式。为 计算成功概率，先考虑 M 组中的一份合同均不与 M-组中任一份合 同杂凑值相同的概率：ρ1=(1-1/264)^232；其次，当 M 组中的任 一份合同都满足这一条件时，攻击者才会失败，对应概率为：ρ 2=ρ1^232=((1-1/264)^232)^232=(1-1/264)^264；最后，攻击者成功的 概率则为：ρ=1-ρ2=1-(1-1/264)^264。其中^表示乘方运算。
PDRR 模型在 P2DR 模型的基础上把恢复环节提到了和防护、检测、 响应等环节同等的高度，保护、检测、恢复、响应共同构成了完 整的安全体系。PDRR 也是基于时间的动态模型，其中，恢复环节 对于信息系统和业务活动的生存起着至关重要的作用，组织只有 建立并采用完善的恢复计划和机制，其信息系统才能在重大灾难 事件中尽快恢复并延续业务。
WPDRRC 模型全面涵盖了各个安全因素，突出了人、策略、管理的 重要性，反映了各个安全组件之间的内在联系。该模型主要由六 个元素构成：预警、保护、检测、响应、恢复、反击。
6. 试分析古典密码和现代密码的异同？
答：在 1949 年之前，是密码发展的第一阶段—古典密码体制。古 典密码体制是通过某种方式的文字置换和移位进行，这种置换或 移位一般是通过某种手工或机械变换方式进行转换，同时简单地 使用了数学运算。古典密码的安全性主要依赖对算法本身的保密， 密钥的地位和作用并不十分突出。虽然在古代加密方法中已体现 了密码学的若干要素，但它只是一门艺术，而不是一门科学。
4. 何谓业务填充技术？主要用途如何？
答：所谓的业务填充即使在业务闲时发送无用的随机数据，增加 攻击者通过通信流量获得信息的困难，是一种制造假的通信、产
过程装备控制技术及应用复习题1-10页
《过程装备控制技术及应用》（本）课后复习题第一章控制系统的基本概念一、填空题1、评定过渡过程的性能指标主要有。
2、自动控制系统按设定值的不同形式可分为、、等控制系统。
3、过程控制系统基本组成是、、和等环节。
二、判断题1、系统的过渡时间短，则调节系统能及时克服干扰作用，调节质量就越高。
（）2、余差是指调节过程结束后，被调参数稳定值与测量值之差。
（）三、选择题1、系统的衰减一般为时最好。
A．20︰1 B. 8︰1 C. 4︰12、系统过渡过程中的最大偏差是指调节过程中出现的最大差值。
A．被调参数指示值与给定值的 B. 被调参数指示值与测量值的C. 新的稳定值与给定值的四、简答题1、在阶跃扰动作用下，自控系统的过渡过程有哪些基本形式？其主要品质指标有哪些？2、化工自动化主要包括哪些容？3、自动控制系统主要由哪些环节组成？4、图1-1为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
图1-1 某列管式蒸汽加热器控制流程图[P16，图1-17]5、在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？6、图1-2为一组在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线。
⑴指出每种过程曲线的名称。
⑵试指出哪些过程曲线能基本满足控制要求？哪些不能？为什么？图1-2 过渡过程曲线7、试画出衰减比分别为n<1,n=1,n>1,n→∞时的过度过程曲线？五、计算题某化学反应器工艺规定操作温度为(800±10)℃。
为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850℃。
现运行的温度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如图1-3所示。
⑴分别求出最大偏差、余差、衰减比、过渡时间(温度进入按±2%新稳态值即视为系统已稳定来确定)和振荡周期。
⑵说明此温度控制系统是否满足工艺要求。
图1-3 温度控制系统过渡过程曲线第二章过程装备控制基础一、填空题1、按对象静态特性选择调节参数时，调节通道放大倍数越大，则克服干扰能力就越。
现代检测技术 第三章课后部分答案
强化练习1．常用的测频方法有哪些，各有什么特点？2．通用电子计数器主要由哪几部分组成？画出其组成框图。
3．用图2－2所示通用计数器测量被测信号频率f x，已知标准频率f c=1 MHz，准确度为2×10-7，采用m=103分频，若f x=10kHz，试分别计算测频与测周时的最大相对误差△f x／f x。
4．已知中界频率为f0，待测频率为f x，试分析说明在何种条件下应采取直接测频法测量f x，何种条件下应采取测周法测量f x。
5．直流电压的测量方法有哪些？6．交流电压的测量方案有哪些？7．用全波整流均值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，若电压表指示值均为10V，问3种波形被测电压的有效值各为多少？8．为什么不能用单电桥测量低值电阻？试分析双电桥为什么适用于测量低值电阻。
9．电流的测量方案有哪些？10．交流电桥的桥臂阻抗必须按什么原则匹配才能使电桥平衡？如果三个桥臂都是电阻，则第四个桥臂应是怎样的阻抗，交流电桥才能平衡？参考答案1．答：频率测量方法可分为计数法和模拟法两类。
计数法测量精度高、操作简便，可直接显示数字，便于与微机结合实现测量过程自动化，应用最为广泛；模拟法因为简单经济，在有些场合仍有应用。
2．答：组成如下：3．答：4．答：从提高测量精度考虑，当被测频率f x高于中界频率即晶振标准频率f c时，应采用直接测频法测量频率，当被测频率f x低于中界频率即晶振标准频率f c时应采用测周法测量频率。
5．答：（1）普通直流电压表普通直流电压通常由动圈式高灵敏度直流电流表串联适当的电阻构成。
（2）直流电子电压表直流电子电压表通常是在磁电式表头前加装跟随器（以提高输入阻抗）和直流放大器（以提高测量灵敏度）构成，当需要测量高直流电压时，输入端接入由高阻值电阻构成的分压电路。
（3）直流数字电压表将直流电子电压表中磁电式表头用A／D转换器及与之相连的数字显示器代替，即构成直流数字电压表。
6．答：测量交流电压的方法很多，依据的原理也不同，其中最主要的是利用交流／直流（AC ／DC）转换电路将交流电压转换成直流电压，然后再接到直流电压表上进行测量。
检测技术第3章部分练习答案
第三章电感传感器思考题与习题答案1. 单项选择题1）欲测量极微小的位移，应选择___A____自感传感器。
希望线性好、灵敏度也高、量程为1mm左右、分辨力为1μm左右，应选择___C___自感传感器为宜。
A. 变隙式B. 变面积式C. 螺线管式2）希望线性范围为±1mm，线性范围是线圈骨架长度的十分之一，应选择线圈骨架长度为___B___左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。
A. 2mmB. 20mmC. 800mmD. 1mm3）螺线管式自感传感器采用差动结构是为了____B___。
A. 加长螺线管线圈的长度从而增加线性范围B. 提高灵敏度，减小温漂C. 降低成本D. 增加线圈对衔铁的吸引力4）自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了____C___。
A. 提高灵敏度B. 将输出的交流信号转换成直流信号C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度5）某车间用轴向式电感测微器来测量直径范围为Φ10mm±1mm轴的直径误差，应选择线性范围为___B___的电感传感器为宜（当轴的直径为Φ10mm±0.0mm时，预先调整电感测微器的安装高度，使衔铁正好处于测微器的中间位置）。
A. 10mmB. 3mmC. 1mmD. 12mm6）希望远距离传送信号，应选用具有____D___输出的标准变送器。
A. 0~2VB.1~5VC.0~10mAD.4~20mA3. 差动变压器式压力传感器见下图a，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系下图b所示。
求：1）当输出电压为50mV时，膜盒的位移是__E___ mm，压力p是__F___kPa。
2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是___C___（线性误差小于2.5%，从特性曲线上感觉不出）。
G.-5A. 0~50B.-60~+60C.-55~+55D.-70~+70E.5F.50差动变压器式压力变送器特性曲线4．有一台两线制压力变送器，量程范围为0~1MPa，对应的输出电流为4~20mA。
过程装备控制技术及应用习题及参考答案
2.自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统常用的术语有哪些？答：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。
8.什么是自动控制系统的过度过程？在阶跃干扰作用下有哪几种基本形式？其中哪些能满足自动控制的要求，哪些不能，为什么？答：系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过度过程。
①发散振荡过程②等幅振荡过程③衰减振荡过程④非振荡的单调过程。
衰减振荡和非振荡的单调过程属于稳定的过渡过程，能满足自动控制的要求，其它的不能。
9.试画出衰减比分别为n<1,n=1,n>1,n→∞时的过度过程曲线？4.在控制系统中，对象的放大系数，时间常数，滞后时间对控制有什么影响？答：对于不同的通道，对象的特性参数（K，T ，τ）对控制作用的影响是不同的。
对于控制通道：放大系数K大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，即控制作用对扰动的补偿能力强，余差也小；放大系数K小，控制作用的影响不显著，被控变量的变化缓慢。
但K太大，会使控制作用对被控变量的影响过强，使系统的稳定性下降。
在相同的控制作用下，时间常数T 大，则被控变量的变化比较缓慢，此时对象比较平稳，容易进行控制，但过渡过程时间较大；若时间常数T小，则被控变量变化速度快，不易控制。
时间常数太大或太小，在控制上都将存在一定困难，因此，需根据实际情况适中考虑。
滞后时间τ的存在，使得控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降。
因此，应尽量减小滞后时间τ。
对于扰动通道：放大系数K大对控制不利，因为当扰动频繁出现且幅度较大时，被控变量的波动就会很大，使得最大偏差增大；而放大系数k小，即使扰动较大，对被控变量仍然不会产生多大影响。
时间常数T大，扰动作用比较平缓，被控变量变化较平稳，对象较易控制。
纯滞后的存在，相当于将扰动推迟τ0时间才进入系统，并不影响控制系统的品质；而容量滞后的存在，则将使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和些，因此，对系统是有利的。
过程装备控制技术习题及参考答案
过程装备控制技术习题及参考答案第一章 控制系统的基本概念1.什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利用自动化装置来管理生产过程的方法称为生产过程自动化。
主要包含：①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。
4.在自动控制系统中，什么是干扰作用？什么是控制作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；控制作用是由控制器或执行器作用于被控对象，通过改变操纵变量克服干扰作用，使被控变量保持在给定值，两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用，不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值，而控制作用是使被控变量接近给定值。
9.试画出衰减比分别为n<1,n=1,n>1,n →∞ 时的过度过程曲线？答：如图所示：10.表示衰减振荡过程的控制指标有哪些？答：表示衰减振荡过程的控制指标有：①最大偏差A ——指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大值，即被控变量第一个波的峰值与给定值的差。
②衰减比n ——过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰之比。
③回复时间（过渡时间）t s ——指被控变量从过渡状态回复到新的平衡状态的时间间隔，即整个过渡过程所经历的时间。
④差e(∞ )——指过渡过程终了时被控变量新的稳态值与设定值之差。
⑤振荡周期T ——过渡过程的第一个波峰与相邻的第二个同向波峰之间的时间间隔，其倒数称为振荡频率。
第二章 过程装备控制基础1.什么是被控对象的特性？表征被控对象特性的参数有哪些？它们的物理意义是什么？ n<1，发散振荡 n 〉1，衰减振荡 n=1，等幅振荡 n →∞，单调过程答：所谓被控对象的特性，是指当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律（包括变化的大小，速度），描述被控对象特性的参数有放大系数K，时间常数T和滞后时间τ。
K——被控对象重新达到平衡状态时的输出变化量与输入变化量之比。
由于放大系数K反映的是对象处于稳定状态下的输出和输入之间的关系，所以放大系数是描述对象静态特性的参数。
公路工程检测技术 第三章3-1无侧限抗压强度检测
能进行无机结合料稳定类材料的组成设计；能进行无侧限抗
压强度试验试件的制备、养生和强度试验；能描述石灰土中石
灰剂量的测定方法；能进行水泥混凝土抗压和抗折强度试验及
数据处理；能进行水泥砂浆抗压强度试验及数据处理；能进行
结构混凝土强度检测及数据处理；能描述沥青混合料热稳定性
检测及沥青混合料水稳定性检测要点。能运用回弹法、超声回
贵州交通职业技术学院
1．圆孔筛： 孔径40mm、 25mm（或20mm） 及5mm的筛各一个 2．试模 3．脱模器
4．反力框架： 规格为400kN以上。 5．液压千斤顶 6．夯锤和导管
反力框架
千斤顶
脱 模器
7．密封湿气箱或湿气
8．水槽
9．路面材料强度试验仪，或其他合适的压力机。 10．天平：感量0.01g。
11．台秤：称量10kg感量5g。
12．量筒、拌和工具、漏斗、大小铝盒、烘箱等。
1.试料准备 2．混合料最佳含水量和最大干密度的 确定 3．配制混合料 4．按预定的干密度制件 5．养生
（1）将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布 吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量m4。 （2）用游标卡尺量试件的高度h1，准确到0.1mm （3）先将倒顺控制开关控制到停止位，接通电源， 电源指示灯发亮，即可操作。 （4）将试件放到路面材料强度试验仪的升降台上（台 上先放一扁球座），进行抗压试验。试验过程中，应使 试件的形变等速增加，并保持速率约为1mm/min（丝杠 升降速度为50mm/min，适用于沥青混凝土的马歇尔试 验；丝杠升降速度为1mm/min，适用于承载比试验等）。 （5）记录试件破坏时的最大压力P（N）。 （6）从试件内部取有代表性的样品（经过打破）测 定其含水量。
《机电一体化技术》课程读书笔记
第一章绪论1．机电一体化包括哪六大共性关键技术（相关技术）？p1答:机电一体化包括六大共性关键技术:（1）精密机械技术，（2)伺服传动技术，(3）检测传感技术，（4）信息处理技术，（5)自动控制技术，（6）系统总体技术。
2．一个较完善的机电一体化系统，应具有哪六个基本功能要素？p2答：机电一体化系统应具有以下六个基本功能要素：（1）机械本体，（2)动力部分,（3）传感检测部分，（4）执行机构，(5）驱动部分，(6）控制及信息处理、各要素和环节之间相联系的接口.3．何谓机电一体化系统中的接口?接口的作用和基本功能是什么？p3答：机电一体化系统中的接口,是机电一体化系统中各子系统之间进行物质、能量和信息传递与交换的联系部件。
接口的作用使各要素或子系统联接成为一个有机整体，使各个功能环节有目的地协调一致运动，从而形成机电一体化的系统工程。
接口的基本功能主要有三个：一是交换，通过接口完成使各要素或子系统之间信号模式或能量的统一;二是放大,在两个信号强度相差悬殊的环节间,经接口放大，达到能量的匹配；三是传递，变换和放大后的信号在环节间可靠、快速、精确地交换，必须遵循协调一致的时序、信号格式和逻辑规范。
接口具有保证信息传递的逻辑控制功能，使信息按规定模式进行传递。
4．简述执行部分的功能和分类。
P3答：执行机构的功能是根据控制信息和指令完成所要求的动作。
执行部分是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构。
它将输入的各种形式的能量转换为机械能。
5．何谓机械本体？P2答：机械本体包括机械传动装置和机械结构装置。
其主要功能是使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定位置上。
6．何谓动力部分？p2答:部分动力部分的功能是按照机电一体化技术系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。
7．何谓传感检测部分?p2答：传感检测部分的功能是对系统运行过程中所需要的本身和外界环境和各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号,传输到信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。
第三章食品卫生检测技术-食品安全与卫生检测
第二章食品卫生检测技术-食品安全与卫生检测
二Cl—N—©—9N+N曲+2H/
2HC1 • H2NH Z CH2CHN^^
r盐酸蒸&二胺丿
H2NH2CH2CHN —N=N—SO3H
2HC 1+NaNO?+H?N—^^-5O3H 養氨卩
（对氣基笨碳釀丿
（紫虹色/
2、操作方法
（1）样品处理
水萃取，乙酸锌和亚铁氰化钾溶液沉淀蛋白质，静置，定容，过滤，中间滤液备用。
（2）测定
标准曲线的绘制。
样液测定。
结果计算。
（3）说明
显色时的PH值以1.9-3.0为宜，显色后稳定性与室温有关，一般认为显色温度为15 —30C，在20-30min内比色为好。
当样品中亚硝酸盐含量高时，过量的亚硝酸盐可以将生成偶氮化合物氧化，使红色消失，对结果产生影响，可以采取先放入试剂，然后再滴加试液的方法，防止氧化。
Pb2++2S —C /NH—NH—QH
、N—C
PH8.5- 9.0
/NH—N 5二 C
7 、/ V—NH、
甲"' N=N /
（：—S+2H+
一、铅的测定
（一）概述
1、双硫腙简介
2、铅污染食品的途径
3、限量标准
（二）双硫腙比色法
1、原理
样品经消化后，在PH8.5 —9.0时，铅离子与双硫腙生成红色络合物，溶于三氯甲烷，络合物颜色的深浅与样品中铅的含
量成正比。
反应式如下：
GH
2、操作方法。
中药制剂检测技术第三章 常规检查
三、常规检查的项目
主要包括：水分、重量差异、崩解（溶散）时 限、 pH值、相对密度、乙醇量、可见异物检查等 十几项。在药典附录制剂通则中，对各种制剂的 检查项目做出了相应的规定。不同的剂型其检查
项目亦不尽相同。
第一节 水分测定法 （Moisture Test）
一、定义
水分测定系指固体制剂中含水量的测定。
（四）结果与判定
1. 每份供试品重量与标示重量、平均重量或标示总量比 较，均不超过重量差异限度（允许重量范围）；或超过 重量限度的不多于2份，且均不能超出限度的1倍；均判 为符合标准。 2. 每份供试品重量与标示重量、平均重量或标示总量比 较，超过重量差异限度的多于2片；或超过重量差异限 度的虽不多于 2 份，但其中 1 份超过限度的 1 倍，均判为 不符合标准。
含水量(%)=
0.0082 ( g / ml ) 0.4889 50(ml ) 〓100%=8.0% 2.505 ( g )
第二节 崩解（溶散）时限检查法
（Disintegration Test）
一、概述
1.崩解（溶散）的定义
系指某些固体制剂于规定条件和时间内崩解（溶散）成碎 粒，并全部通过筛网（不溶性包衣材料或破碎的胶囊壳除 外）。， 2.崩解（溶散）时限
式中Cr为对照品（纯化水）的浓度（g/ml） Ax为供试品中水的峰面积 Ar为对照品（纯化水）的峰面积 Vr为对照品的溶液体积（50.0ml） W为供试品的重量(g) (五)结果判断（P91)
（七）应用实例
麝香保心丸含水量测定
精密称定本品细粉2.505g,照上述操作方法中供试液制 备项下，自“臵具塞锥形瓶中”起,依法制备供试品溶 液。取无水乙醇,对照溶液及供试品溶液,各1μl 注入 气相色谱仪，绘制相关的色谱图。已知Ax／Ar＝ 0.4889,Cr=0.0082g/ml.求算供试品水分含量(%)并判 断其是否符合规定(≤9.0%)。 将已知数值代入含水量计算公式计算,即得。
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第三章过程检测技术1.简述直接测量法与间接测量法的定义，指出它们的异同及使用场合？答：直接测量法—指被测量与单位能直接比较得出比值，或者仪表能直接显示出被测参数值的测量方法；间接测量法—通过测量与被测量有一定函数关系的其他物理量，然后根据函数关系计算出被测量的数值，称为间接测量法。
相同之处在于都是对工业生产中一些物理量的测量，都包含测量三要素。
不同之处在于直接测量测量过程简单方便，应用广泛；间接测量过程较复杂，只有在误差较大或缺乏直接测量仪表时才采用。
2.测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测量仪表的主要性能指标有技术，经济及使用三方面的指标，其中技术方面的有：误差，精度等级，灵敏度，变差，量程，响应时间，漂移等；经济方面的有：使用寿命，功耗，价格等；使用方面的有：操作维修是否方便，运行是否可靠安全，以及抗干扰与防护能的强弱，重量体积的大小，自动化程度的高低等。
传感器的主要特性有：准确性，稳定性，灵敏性。
3.举例说明系统误差，随机误差和粗大误差的含义及减小误差的方法。
答：系统误差是由于测量工具本身的不准确或安装调整得不正确，测试人员的分辨能力或固有的读数习惯，测量方法的理论根据有缺陷或采用了近似公式等原因产生的测量值与真值的偏差。
系统误差的绝对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某一规律变化。
如仪表零位未调整好会引起恒值系统误差。
随即误差是由于测量过程中大量彼此独立的微小因素对被测值的综合影响而产生的测量值与真值的偏差，其绝对值和符号以不可预料的方式变化。
如气温的变化。
粗大误差—是由于测量操作者的粗心，不正确地操作，实验条件的突变或实验状况未达到预想的要求而匆忙实验等原因造成的明显地歪曲测量结果的误差。
减小误差的方法：①系统误差：应尽量减少或消除系统误差的来源。
首先检查仪表本身的性能是否符号要求；其次仔细检查仪器是否处于正常工作条件，如环境条件及安装位置等是否符合技术要求，零位是否正确；此外还应检查测量系统和测量方法本身是否正确。
②随即误差：由于摩擦，间隙，噪声等都会产生随机误差，因此首先从结构，原理上尽量避免采用存在摩擦的可动部分；采用减小噪声的装置，并采用抗干扰能力强的测量仪器。
③对于粗大误差应端正科学研究态度，并认真分析数据，剔除坏值。
4.试述绝对误差，相对误差及引用误差的定义，举例说明各自的用途。
答：绝对误差—仪表指示值与被测变量的真值之间的代数差，即x x A ∆=- ，可表示仪表基本误差限： a ∆=±。
相对误差—测量的绝对误差与被测变量的约定真值（实际值）之比，即用100%6%xδ∆=±⨯=±，可表示仪表的基本误差限与绝对误差相比较，相对误差更能说明测量结果的精确程度，如温度升测量显示值为57℃，时间温度为60℃ ，则：∆=57-60=-3,3100% 5.0%60δ=-⨯=-， 若实际为30℃，测量显示值为27℃ ，则 ：∆=-3℃，3100%10.0%30δ=-⨯=-，显然此时的相对误差比前者大。
引用误差—绝对误差与仪表的量程之比，用引用误差表示的仪表基本误差限为：100%%q d s∆=±⨯=±， 如温度计的量程为100℃，则其引用误差3100%3%100q =-⨯=-， 根据允许引用误差值的大小可划分仪表的精度等级。
5.检定一只量程为5A 的电流表，结果如下：（1） 试求仪表各示值的绝对误差，实际相对误差，示值相对误差和引用误差。
（2） 确定仪表的精度等级。
解： 1-1.10 2-1.98 3-3.01 4.-4.08 5-5.02 绝对误差：0x x A ∆=- ；相对误差：0xA δ∆=， 示值相对误差：'x x δ∆=，引用误差：xq S ∆=所以数值计算列表如下：仪表的精度等级 max 2%q =Q ，故该仪表的精度等级为2。
6.对某物理量经过20次测量，得到如下数据：分别用3 σ准则和肖维耐准则判断有无粗差，并求该测量的计算平均值 x ，标准差 σ和极限误差∆ ，写出测量结果表达式。
解：n=20，平均值x =201111324.1120n i i i i x x n ====∑∑， 剩余误差：i i V x x =- ，即： 标准差σ 0.064=，标限误差max 0.12∆=（1）3σ准则：3σ=0.192，max 0.123V σ=< 因此该组数中无坏值。
（2）肖维耐准则：依表3-1可知n=20时，0k εσ==2.24 0.14336k σ∴=，max 0.12V k σ=<，故该组数中无坏值。
极限误差max 0.12∆=，测量结果：0324.11x x ==7.用一温度计测量某介质温度，40%的读数误差小于0.5 ，用线性插值法估计该温度升的标准差，并计算误差小于0.75 的概率。
解：（1）(){||}z p x z φσ=∆≤Q222221z z zz edz edz ---∞=-⎰⎰，0.520.6985 z = 0.530.7019z = 由此推得0.7时，0.5205 z =由已知条件知()0.4z φ=， 查概率积分表得：220.7z edz ∞--∞=⎰时z=0.5205，∴0.50.5205z σσ==⨯，得：0.961σ≈≈（2）0.75z σ=，得：0.781z = 查表得：0.78z =时，∴()z φ=20.78231⨯-=0.5646即误差小于0.75，概率为0.56468.现有精度等级为1.5A 级，2.0B 级和2.5C 级的三块仪表，测量范围分别为0100:℃，50550-:℃和100500-:℃ ，现需测量500 ℃左右的温度，要求测量的相对误差不超过2.5%，选用哪块表合适？ 解：根据测量范围，选择B ，C 两块表，A 表排除。
B 表：q=2%=0.02=maxS∆ max 0.02[550(50)]12∴∆=⨯--=℃ max 120.024 2.4% 2.5%500δ∴===< 故B 表合适。
C 表：q=2.5%=0.025=maxS∆ max 0.025[500(100)]15∴∆=⨯--=℃max 150.033% 2.5%500δ∴===> 故C 表不合适。
综上所述选用B 表即2.0级，量程 的仪表。
9.检定一台测量范围为0~6mm 的位移测量仪表，结果如下： （1）试画出上下行程的输入输出特性曲线；（2）求该仪表的线性度（以上行曲线为例）； (3) 确定该表的回差（迟滞误差） 解：已知数据：位移/mm 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0上行程示值/mm ： 0 0.34 0.69 1.06 1.41 1.77 2.04 2.45 2.81 3.20 3.67 4.07 4.37下行程示值/mm ： 0 0.40 0.77 1.14 1.52 1.90 2.27 2.65 3.02 3.38 3.72 4.06 4.37（1）如图所示，上下行程曲线 （2）max max 2.040.719930.01995100%2%6H L L Y ∆-⨯===-⨯≈- （3）max max 2.27 2.043.8%6h H Y δ∆-=== 10用U 型管压力计（封液为水银）测温度管道中水的压力。
压力计在管道下面1.5M （至肘管端口）处，压力计同大气一侧肘管内水银面距口80mm ，两管水银面高度h=140mm ，求水的表压力（Pa) 解：如图所示：1－1截面压力相等，即：123P g()h h h ρ+++水水= a P ρ+3水银gh∴表压()()31233313.6109.80.141109.8 1.50.080.141803.2a P P P gh g h h h Paρρ=-=-++=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+=表水水银水11.液体式压力计有哪些主要类型？试分析其误差答：液柱式压力计主要有：U 型管压力计，单管压力计和微压力计。
以U 型管压力计：误差产生主要有以下几方面：a 读数误差，消除视察。
b 温度变化产生液体ρ变化，产生测量误差，故须修正。
c 安装误差：当U 型管安装不直时会产生安装误差。
d 毛细现象，修正 12试述弹簧管压力计弹簧管结构特点与测压原理。
答：弹簧管压力计由弹簧管压力感应元件和放大指示机构两部分组成，前者是弯成圆弧状的空心管子，一端固定（作为压力输入端）；另一端自由，作为位移输出端，接放大指示机构。
其它是由拉杆，齿轮及指针组成。
测压原理：在弹性范围内，弹簧管自由端的位移与被测压力之间近似线性关系，即通过测量自由端的位移，可直接测得相应的被测压力大小。
13. 已知被测压力在范围0.7~1MPa 内波动，要求测量的绝对误差不得超过0.02MPa ，试选定弹簧管压力的量程和精度等级。
可供选用的压力计量程系列为：0～0.6MPa; 0～1.0MPa; 0～1.6MPa; 0~2.5MPa.故选用0～1.6MPa 精度等级： min max 1323s M M s ≤≤10.73213s s ≤≥ 2.11.5s MPa s MPa≤≥max 0.02100% 1.251.6δ=⨯=故选用精度等级为1级的量程为0~1.6MPa 的仪表。
14．概述膨胀式温度计的工作原理与主要特点：答：膨胀式温度计是利用物体热胀冷缩的性质来测温的。
主要特点：玻璃液体：结构简单，使用方便，测量精度高，价格低廉；测量上限和精度受玻璃质量的限制，易碎，不能远传。
双金属；结构紧凑，牢固，可靠；测量精度较低，量程和使用范围有限。
15. 1618.用两只分度号为K 的热电偶测量A 区与B 区的温差，连接方法如图3－79所示。
若（1） 0220A t C = ， 020B t C = （2）0200A t C =， 0500B t C =试分别求两种情况下的示值误差,并解释为何与实际温差不同. 解:查热电偶分度号表:K 型热电偶:20℃ 200℃ 220℃ 500 E: 0.798mv 8.137mv 8.937mv 20.640mv (1) ΔE=8.938-0.798=8.140mv反查K 热电偶分度号表: 201℃-----8.177mv 内析求得: Δt=200.075℃ (2) ΔE=20.640-8.137=12.503℃反查K 分度号表:307----12.498℃; 308----12.539℃ 内析求得: Δt=307.12℃分析原因:低温度下热电势与温度线性关系较好,高温时误差较大。
19.用分度号为S 的热电偶与动圈仪表构成的测温系统,冷端补偿器的平衡点温度在20℃ .图3-80中,t=1300℃, t1=80℃ ,t2=25℃,t0=30℃；动圈仪表的机械零位为0℃,试求： (1)仪表的示值温度是多少;(2)如何处理可使示值与实际温度相符; (3)把补偿导线改为铜线时,示值变为多少?解:如图所示:(1)查S 型热电偶的分度号表: t/℃ 1300 30 25 E/mv 13.155 0.173 0.142 由E(t,t0)=E(t,0)-E(t0,0)即 E(1300,30)＝E(1300,0)-E(30,0) =13.155-0.173=12.982mv查表,12.982mv 时对应的温度为t=1286℃, 即仪表显示的温度为1286 ℃ 。