山东大学网络教育期末考试试题及答案-化工仪表及自动化1

一．判断并改错，在题上改即可

（）1．在自动控制系统方快图中，控制阀的输出信号q在任何情况下都是指向被控对象的，且任何一个简单的自动控制系统都是一个闭环系统。

（）2．控制系统的过渡过程是衡量系统品质的依据。由于在大多数情况下，都是希望得到衰减震荡过程，所以取衰减震荡过程的过渡过程形式来讨论控制过程的品质指标。

（）3．变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表一定测量范围内进行正反行程测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。

（）4．时间常数T可以理解为：当对象受到阶跃输入作用后，被控变量按初始的变化速度达到新的稳态值的63.2%所需的时间。

（）5．操纵变量的选择一般是在诸多影响被控变量的输入中选择一个对被控变量影响显著而且可控性良好的，作为操纵变量。

（）6．对于数字式仪表，分辨力是指数字显示器的最末位数值间隔所代表的被测参数变化量。

（）7．在固定床反应器中，如反应器内反应温度过高，造成催化剂烧结，则进出口压差增大。

（）8．目前，我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等；一般0.05级以上的仪表常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多是0.5以下的。

（）9．随动控制系统的特点是给定值不断地变化，而且这种变化不是预先规定好了的。

（）10．反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。二．简述

1．在自动控制系统中，执行器起的作用

2．试述差压式液位变送器的工作原理。

3．如何选择控制器的正反作用。

4．分程控制系统的特点及应用场合。

5．说明为什么用热电偶测温时要进行冷端温度补偿。

6．微分控制规律是什么，有何特点。

7．双位控制规律的优缺点。

8．离心泵喘振产生的原因。

三．综述题

1．测温元件的安装要求。

2．电子电位计与电子平衡电桥的异同点。

3．积分饱和现象及产生的条件。

4．控制器的比例度对控制过程有何影响，选择比例度时应注意什么。

5．说明为什么用热电阻测温时要用三线制和外接调整电阻。

参考答案：

1．测温元件的安装要求。

(1)在测量管道温度时,应保证测温元件与流体充分接触,以减少测量误差。(2)测温元件的感温点应处于管道中流速最大处。(3)测温元件应有足够的插入深度,以减小测量误差。(4)若工艺管道过小(直径小于80mm),安装测温元件处应接装扩大管。(5)热电偶、热电阻的接线盒面盖应向上,以避兔雨水或其他液体、脏物进入接线盒中影响测量。(6)为防热量散失,测温元件应插在有保温层的管道或设备处。(7)测温元件安装在负压管道中时，必须保证其密封性，以防外界冷空气进入，使读数降低。

2．电子电位计与电子平衡电桥的异同点。

1、输入的信号不同：电位差计是电势电子平衡电桥是电阻

2、两者的原理不同：不平衡，有电压输出平衡，桥路无输出

3、补偿问题：需要冷端补偿，两线制不需要冷端补偿，三线制

4、测量元件与桥路的连接方式不同：在电桥的回路中在电桥中

5、稳压电源：直流直流、交流

3．积分饱和现象及产生的条件。

在选择性控制系统中，任何时候选择器只能选中两个控制器的其中一个，被选中的控制器其输出送往执行器，而未被选中的控制器则处于开环工作状态。这个处于开环工作状态下的控制器如果具有积分作用，在偏差长期存在的条件下，

就会产生积分饱和。

产生积分饱和的三个条件：

（1）控制器具有积分功能

（2）控制器处于开环工作状态

（3）控制器的输入偏差长期存在

4．控制器的比例度对控制过程有何影响，选择比例度时应注意什么。

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，则过渡过程曲线越振荡。比例度过小时就可能出现发散振荡。当比例度大时即放大倍数Kp小，在于扰产生后，控制器的输出变化较小，控制阀开度改变较小，被控变量的变化就很缓慢；当比例度减小时，Kp增大，在同样的偏差下，控制器输出较大，控制阀开度改变较大，被控变量变化也比较灵敏，开始有些振荡，余差不大，比例度再减小，控制阀开度改变更大，大到有点过分时，被控变量也就跟着过分地变化，再拉回来时又拉过头，结果会出现激烈的振荡，当比例度继续减小到某一数值时系统出现等幅振荡，这时的比例度称为临界比例度。

选择比例度时，一般除反应很快的流量及管道压力等系统外，这种情况大多出现在选择比例度时＜20％时，当比例度小于临界比例度时，在干扰产生后将出现发散振荡，这是很危险的。工艺生产通常要求比较平稳而余差又不太大的控制过程，一般地说，若对象的滞后较小、时间常数较大以及放大倍数较小时，控制器的比例度可以选得小些，以提高系统的灵敏度，使反应快些，从而过渡过程曲线的形状较好。反之，比例度就要选大些以保证稳定。

5．说明为什么用热电阻测温时要用三线制和外接调整电阻。

用热电阻测温时，感温元件-热电阻是作为不平衡电桥的一部分，其上面导线的电阻随温度而变化，为防止阻值的变化全部加到电桥的一个桥路上，所以采用三线制。

三线制接法就是从热电阻引出三根导线，为克服因连接导线长短不同而引起的测量误差，一般规定连接导线的电阻值为5Ω，在实际使用时，若每根连接导线电阻不足5Ω时，则须用外接调整电阻来补足，使外接电阻凑足5Ω。