《化工仪表及自动化》期末习题
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（
化工仪表与自动化期末复习试卷
《化工仪表与自动化》课程测试试题一一、填空题（36分）1、过程控制系统是由控制器、执行器、测量变量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、液位、温度等控制系统。
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，通过物料和能量物料平衡关系，用机理建模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,对被控变量的影响愈慢;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量逾低;干扰通道的纯滞后对调节质量变差。
5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于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，应减小调节器放大倍数,才能使稳定性不变。
7．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。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择PID或PI调节规律调节器,副回路选用P调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置开方器补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 0.02-0.1Mp；电Ⅱ型标准信号范围是 4-20mA；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。
1、：答：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）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？2、答：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。
《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。
《化工仪及自动化》期末习题完美
《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：12345678．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。
“卡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。
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。
化工仪表及自动化期末试卷
渤海化工职工学院08级化工仪表及自动化期末试卷
一、填空：
1、自动控制系统主要是、、、和四大参数的简单控制。
2、20世纪80年代末至90年代，和得到了迅速的发展。
3、测量误差按其产生原因的不同，分为、、。
4、常用的电气信号有、、和等。
5、电气式压力计一般有、和所组成。
6、压阻式压力传感器是利用的而构成。
7、差压式流量计一般应由、、三部分组成。
8、转子在流体中的等于流体因流动对转子所产生的作用力。
9、漩涡频率的检测方法有、和等。
10、流体的流速，动能就，叶轮转速也就。
11、双金属温度计中的感温元件是用两片不同的金属片叠焊在一起而制成的。
12、无纸记录仪采用一种工业专用微处理器为核心，来进行数据的采样、存储和液晶显示等。
13、整个系统的各个环节和参数都处于之中，所以这种状态叫做动态。
二、名词解释：
1、直接测量：
2、节流现象：
3、单元组合式仪表：
4、系统误差：
三、简答题：
1、根据被测参数获得方式的不同，直接测量有哪几种方法？各有什么优缺点？
2、测压仪表有哪几类？各基于什么原理？
3、什么叫标准节流装置？如何选用？
4、为什么热电偶测温时，一般要采用补偿导线？
5、什么是化工自动化？
6、数学模型的主要形式有那些？有什么特点？
四、计算题：
某温度计是一静态放大系数为1的一阶环节。
当温度计有温度为0℃的地方突然插入温度为100℃的沸水中，经1min 后，温度指示值达到98.5℃。
试确定该温度计的时间常数T，并写出其相应的微分方程式与传递函数。
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。
化工仪表与自动化期末复习试卷
化工仪表与自动化期末复习试卷近年来，随着科技的不断发展，化工行业逐渐向自动化方向转变。
在这个过程中，化工仪表与自动化的作用变得愈发重要。
化工仪表与自动化是指运用先进的仪表设备和自动化技术，对化工过程进行监测、控制和优化的科学与技术。
对于化工专业的学生来说，熟练掌握化工仪表与自动化是必不可少的。
为了帮助同学们更好地复习化工仪表与自动化，本期末复习试卷将围绕这个主题展开。
第一部分：基础知识1. 请简要解释化工仪表与自动化的定义和作用。
化工仪表与自动化是通过先进的仪表设备和自动化技术对化工过程进行监测、控制和优化的科学与技术。
其作用在于提高化工过程的生产效率、产品质量和安全性，减少人为操作失误，实现生产自动化，降低生产成本。
2. 请列举常用的化工仪表设备，并对其原理进行简要描述。
（略去）3. 什么是反馈控制系统？简述其原理和应用。
反馈控制系统是指根据输出信号与设定值之间的差距，通过对输入信号进行调整以实现系统稳定的控制系统。
其原理是通过传感器感知系统的输出信号，与设定值进行比较后产生误差信号，经过控制器处理后输出修正信号，使输入信号逐渐接近设定值。
反馈控制系统广泛应用于化工生产过程中，例如调节温度、压力、液位等。
第二部分：案例分析请根据以下案例回答相关问题：案例1：某化工厂生产过程中，发现产品的温度波动较大，难以控制在设定值范围内。
4. 分析导致温度波动的可能原因，并提出解决方案。
温度波动可能原因包括：传感器故障、控制器参数设置不当、冷却系统异常等。
解决方案可以包括：定期检修传感器以确保准确的温度测量，重新调整控制器参数以提升控制精度，检查和维护冷却系统以确保正常运行。
案例2：某化工过程中，需要连续计量液体物质，但因为设备老化导致计量误差较大。
5. 请分析可能导致计量误差的原因，并提出解决方案。
计量误差可能原因包括：流量计设备老化、仪表读数不准确、管道堵塞等。
解决方案可以包括：更换新的流量计设备以提高计量准确度，定期校准和检修仪表设备以确保准确的读数，定期进行管道清洗和维护。
(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。
化工仪表与自动化期末复习试卷
化工仪表与自动化期末复习试卷【化工仪表与自动化期末复习试卷】一、选择题1. 自动化系统的核心是（）。
A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 驱动器2. 化工过程中温度的测量常用的传感器有（）。
A. 压力传感器B. 液位传感器C. 温度传感器D. 流量传感器3. 以下哪项不是自动化系统的优点（）。
A. 提高生产效率B. 降低人工成本C. 提高产品质量D. 增加环境污染4. 自动化工艺控制系统的组成主要包括（）。
A. 检测部分B. 控制部分C. 执行部分D. 以上都是5. PID控制器中，P代表（）。
A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制二、填空题1. 仪表测量的四个基本元素是（）。
2. 仪表测量的精确度通常用（）表示。
3. 传感器将被测量的物理量转换为（）信号。
4. 自动控制系统中执行部分一般由（）组成。
5. PID控制器的作用是（）。
三、简答题1. 什么是自动化系统？2. 请简要描述PID控制器的工作原理。
3. 仪表测量误差的来源有哪些？4. 请简述自动化控制系统的闭环控制和开环控制。
5. 请简要介绍化工领域中常用的仪表有哪些？四、计算题1. 一个温度传感器的量程为0-600°C，精确度为±1%，则其示值误差为多少°C？2. 自动控制系统的比例控制系数Kp为3，积分时间Ti为2分钟，微分时间Td为30秒，当设定值变化时，控制器对过程变量的响应有何变化？3. 一台反应釜的液位传感器量程为0-2m，要求对液位变化 ±0.2m内进行测量，请选择合适的传感器量程。
五、案例分析题某化工厂生产过程中需要控制温度，使用了一个PID控制器。
最近，工程师发现反馈的过程变量一直波动较大，导致温度控制不稳定。
请根据此情况回答以下问题：1. 可能导致过程变量波动的原因有哪些？2. 如何优化PID控制器参数以提高温度控制的稳定性？3. 针对过程变量波动较大的问题，您还有其他建议吗？【结束】以上是《化工仪表与自动化期末复习试卷》的内容，希望能帮助你进行复习。
化工仪表及自动化期末总复习试题库-答案
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。
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。
化工仪表与自动化期末复习试卷
化工仪表与自动化期末复习试卷一、选择题（共10题，每题2分，共20分）1.在化工自动化控制系统中，常用的被控制变量是（）。
A. 压力 B. 温度 C. 流量 D. 所有答案都对2.仪表量程为0-100 kPa，输出信号为4-20 mA，那么该仪表的量程比为（）。
A. 25% B. 50% C. 75% D. 100%3.输入信号为0-10 V，需要经过放大器放大到 0-20 mA，那么放大器的倍数是（）。
A. 100 B. 50 C. 10 D. 24.温度传感器的测量原理通常有（）。
A.热电阻 B. 热电偶 C. 热敏电阻 D. 所有答案都对5.在 PID 控制器中，P 是指（）。
A. 比例增益 B. 积分时间 C. 微分时间 D. 所有答案都对6.正比例控制在控制系统中的作用是（）。
A. 补偿控制误差B. 抑制系统振荡C. 提高系统动态响应 D. 提高系统稳定性7.以下哪个不是常见的控制器类型？ A. P 控制器 B. PI 控制器 C. PD 控制器 D. PA 控制器8.HART 是指（）。
A. High Accuracy and Reliability Transmitter B. Highway Addressable Remote Transducer C. Highway Addressable Remote Transmitter D. High-speed Asynchronous Receiver Transmitter9.在自动控制系统中，负反馈的作用是（）。
A. 提高系统稳定性 B. 减小系统的灵敏度 C. 降低系统的动态响应 D. 所有答案都对10.下列哪个不是自动控制系统的特点？ A.自动调节 B. 自动保护 C. 自动监控 D. 手动操作二、填空题（共5题，每题3分，共15分）11.R S-485是一种（）通信接口。
答案：串行12.模拟量的典型测量单位是（）。
(带答案版)化工仪表及自动化习题
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. 0C 〜100°CB. 一50C 〜150CC. 一200C一500C D . 一200C 〜850C5．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( )。
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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。
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，要求在响应曲线上标明比例放大系数Kp和积分时间Ti。
（15分）h24．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 ，毛细管内工作介质密度ρ0=950。
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）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）28.943mV（2）1.801mV（3）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(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，被测介质密度，变送器安装尺寸为，，大气压，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0.4MPa 。
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(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）h 2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）(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）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）进口流量h 2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。
（1）画出该控制系统的方框图（5分）（2）简述该系统与一般串级控制系统的异同点（5分）图94、（15分）某聚合反应釜内进行放热反应，釜内温度过高会发生事故，为此采用夹套水冷却。
由于釜温控制要求较高，故设置控制系统如图10所示(1) 这是什么类型的控制系统？（5分）（2）其主变量和副变量是什么？（5分）(3) 选择控制阀的气开、气关型式和主、副控制器的正反作用。
（5分）图105、（10分）图11所示为甲苯-二甲苯精馏塔控制流程图。
（1）试简述图中各控制系统的作用（5分）（2）图11中是按精馏段指标进行控制的方案，试简述按精馏段指标进行控制的方案适用于哪些情况？（5分）图116．（12分）图12为贮槽液位控制系统，为安全起见，贮槽内液体严格禁止溢出，试在下述两种情况下，分别设计简单控制系统，画出系统的控制流程图；确定执行器的气开、气关形式及控制器的正、反作用。