化工仪表及自动化期末考试
电大化工仪表及自动化期末试卷_1701
B. 钢
c.铜
D. 铁
2. 测量管道中液体差压时，差压变送器最好安装在取压点(
)。
A.上方
B. 平行c. 下方 NhomakorabeaD.任意位置
3. 差压式液位计进行负向迁移后，其量程(
A. 不变
B. 变小
c.变大
D. 视迁移大小而定
4. Pt1 00 在 O.C 时的电阻为(
)。
A.O.o
B . 2 5 .o
C. 50.0
总在变化，这时流量特性称为调节阀的工作流量特性。(1分〉 33. 答 z 由于前馈控制作用是按干扰进行工作的，(1分〉而且整个系统是开环的，(1分)因
此根据一种干扰设置的前馈控制只能克服这一种干扰，而对于其他干扰，由于这个前馈控制器 无法感受到，也就无能为力了。而反馈控制只用一个控制回路就可克服多个干扰，(1分〉所以 这一点也是前馈控制系统的一个弱点。
31. PID 参数的大小对过渡过程有何影响?
32. 调节阀的流量特性是指什么? 33. 工业控制中为什么不用单纯的前馈调节，而是选用前馈-反馈控制系统?
得分|评卷人
五、计算题{每小题 5 分，共 10 分}
34. 在工业上要测量一个 360KPa 的压力，有两台压力变送器分别为:压力变送器 A ，精度 为1. 0 级，测量范围 o ~ 500KPa; 压力变送器 B ，精度等级为1. 5 级，压力范围为 250~
在一定的比例度下，微分时间 TD 对过渡过程的影响 :(2 分)
由于微分作用的输出是与被控变量的变化速度成正比的，而且总是力图阻止被控变量的 任何变化(这是由于负反馈作用的结果)。当被控变量增大时，微分作用就改变调节阀开度去 阻止它增大;反之，当被控变量减小时，微分作用就改变调节间开度去阻止它减小。由此可见， 微分作用具有抑制振荡的效果。
化工仪表及自动化期末考试试卷
1轻化工系2015-2016学年度下学期2014级期末考试《化工仪表及自动化学》试题适用班级（14化工）一、填空 (每小题2分 共30分)。
1、集散控制系统一般由( ),( ),( ),( )所构成.2、常用的弹性压力表有:( ),( )和( )。
3、按误差数值的表示方法分( ),( ),( ).4、静压式液位计是根据流体（ ）平衡原理工作的，它可以分为（ ）式和（ ）式两大类。
5、温度是衡量（ ）的一个物理量，温度不能直接测量，只能通过其他物体（ ）的物理量来间接的进行测量。
6、复杂控制系统有（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）等。
7、在热电阻温度计中，R0和R100分别表示（ ）和（ ）时的电阻值。
8、气动薄膜执行机构作用形式分为（ ）、（ ）。
9、热电偶产生热电势的条件是( ),( ). 10、调节阀是由( )和( )组成.11、调节阀所控的最大流量与最小流量之比称为调节阀的( ),以R 表示.12、简单控制系统是由( ),( ),( ),( )组成. 13、常用的节流元件有( ),( ),( )14、节流孔板前的直管道一般要求( )D,孔板后的直管道最好为( )D.为了正确测量,孔板前的直管道最好为( )D,特别是孔板前有泵或调节阀时,更应如此.15、变送器是由( ),( ),( )构成. 二、选择题（每题1.5分，共30分）1、在管上安装孔板，如果方向安反会造成 ( ) A 差压计倒指示 B 差压计变大 C 差压计指示变小2、转子流量计中的流体流动的方向是( )A 自上而下B 自下而上C 自上而下和自下而上都可以3、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4、转子流量计中转子上下的压差由( )决定.A 流体的速度B 流体的压力C 转子的重量D 转子的结构 5、涡轮流量变送器应（ ）安装。
A 垂直B 水平C 倾斜45度D 随便安装6、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7、下列哪种元件不是节流元件（ ）A 孔板B 文丘里管C 喷嘴D 叶轮E 道尔管8、不同测量范围的1151差压变送器是由于测量膜片的（ ） A 厚度不同 B 材料不同 C 直径不同9、调节阀的填料在高温（+450～+600℃）下，不能使用（ ） A 四氟填料 B 石墨填料 10、仪表的精度等级指的是仪表( )A 误差B 基本误差C 最大误差D 基本误差的最大允许值11、某容器的压力为1MPa,为了测量它应选用的量程为( )压力表 A.0-1MPa B -0.1-1MPa C 0-4MPa D 0-2.5MPa 12、把1151变送器的极性接反，则仪表( ) A 输出最大 B 烧坏 C 没有输出 D 输出最小13、在管上安装孔板，如果方向安反会造成 ( ) A 差压计倒指示 B 差压计变大 C 差压计指示变小适用班级： 14级化工班 班级 学号_________姓名______________ ---------------------------------密---------------------------------封---------------------------------线---------------------------------------14、单纯的前馈调节是一种能对( )进行补偿的控制系统A 测量与给定之间的偏差B 被控变量的变化C 干扰量的变化15、转子流量计必须( )安装A 垂直 B水平 C 向下三、判断题：在以下每道试题中，请从备选答案中选出2个或2个以上正确答案，将答案写在“答卷纸”上。
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______、______、______和______等环节组成。
2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______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_____和_____物料平衡关系，用________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____________；干扰通道容量滞后愈多，则调节质量____________；干扰通道的纯滞后对调节质量_______________________.5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数(增益）______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_____________，才能使稳定性不变.7．描述控制系统的品质指标的参数有、和等。
8．串级调节系统，一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器，副回路选用_________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_________补偿. 9．仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；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.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？3、（10分）控制器输入偏差是阶跃信号（见下图)，请根据已知参数，画出P、PI的输出响应曲线。
（1)P输出，已知:比例度δ=50％(2）PI输出,已知：比例度δ=100％积分时间Ti=1分4、(20分）下图为加热炉装置,工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t(简单控制系统)；①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么?②在下图中画出控制流程图;③选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向；④画出简单控制系统方框图；⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。
《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。
化工仪表及自动化试卷及答案完整版
化工仪表及自动化试卷及答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】化工仪表及自动化一、填空题（30分，每空1分）1、过程控制系统是由______、______、______和______等环节组成。
2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______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_____和_____物料平衡关系，用________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____________;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量____________;干扰通道的纯滞后对调节质量_______________________。
5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）______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_____________,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有、和等。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器,副回路选用_________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_________补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；电Ⅲ型标准信号范围是。
10．化工过程中主要的检测仪表性能指标有、、、、线性度和反应时间。
二、综合题（40分，每题10分）1、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。
2、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3、控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、PI的输出响应曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、过程控制系统是由_控制器_、_执行器_、—测量变送_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—、—温度_、—液位—等控
制系统。
3、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。
4、仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是〜；电动型标准信号范围是_
4~20mA 。
5、常用的标准节流件有孔板和______ 。
6、？?检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。
7、？?按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误差。
8、常用的热电阻材料是___ 铜、铂_____，分度号是_Cu50 Cu100_、Pt50 Pt100 _线性
好的是—铜_热电阻，它适于测量__低—温度。
9、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为—定值控制系统_、_随动控制系统_________、__ 程序
控制系统_等控制系统。
10、温度是表征物体及系统冷热程度的物理量。
11、常用的复杂控制系统有—分程控制、串级控制和比值控制__。
12、液位控制一般采用—比例调节规律，温度控制一般采用比例积分微分调
节规律。
1、DCS控制系统是_______________________ ■勺简称。
2、DCS控制系统基本是由____________ , _____________ 及 ______________ 成。
1、某压力仪表的测量范围是100〜1100Pa,其精度为级，贝U这台表的量程是多少最大
绝对误差是多少
答：① 1000Pa ②土5Pa
2、某化学反应器工艺规定的操作温度为(900 ±0)C。
考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最
大不得超过80C 。
现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的 过渡过程曲线如图A 所
示。
试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标, 并说明该控制系统是否满足题中的
工艺要求
解：由过渡过程曲线可知
最大偏差 A=950-900=50C
衰减比 第一个波峰值B=950-908=42C
第二个波峰值B'=918-908=10C
衰减比n=42:10=
振荡周期 T=45-9=36mi n
余差 C=908-90g 8C
过渡时间为47min 。
由于最大偏差为50C ，不超过80C ，故满足题中关于最大偏差的工艺要求。
2.锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。
汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的 一个十分重要的参数。
水位过高，会使蒸汽带液，降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后 续设备。
而水位过低，轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。
因此，必须对汽包 水位进行严格的控制。
图B 是一类简单锅炉汽包水位控制示意图，要求：
(1) 画出该控制系统方块图；
(2) 指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么
图A
图B 锅炉汽包水位控制示意图
答：(1)锅炉汽包水位控制系统方块图
锅炉汽包水位控制系统方块图
注: h 为锅炉汽包水位；h o 为锅炉汽包水位设定值
(2)被控对象：锅炉汽包。
被控变量：锅炉汽包水位。
操纵变量：锅炉给水量。
扰动量：冷水温度、压力，蒸汽压力、流量，燃烧状况
等。
3•图B 为一组在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线。
(1)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
汽
包
训
热室
图1-31过渡过程曲线
(b)
(c)
(d)
答：
⑴（a等幅振荡；（b）衰减振荡；（c）非振荡衰减；（d）发散振荡。
⑵（b）, （c）能基本满足控制要求，（a）, （d不能。
因为（b）, （c对应的过渡过程是稳定的。