测量仪表及自动化
化工仪表及自动化答案(第五版终极版)
第一章自动控制系统基本概念4。
自动控制系统主要由哪些环节组成?答:主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。
9。
试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答:在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控对象。
生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量.工艺上希望保持的被控变量即给定值。
具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
12.什么是负反馈?负反馈在自动控制系统中有什么重要意义?答:系统的输出变量是被控变量,但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端,能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量,y受到干扰的影响而升高时,只有负反馈才能使反馈信号升高,经过比较到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降回到给定值,这样就达到了控制的目的。
11.图1-18所示试画方框图,并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被度。
13.结合11题,说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统.当被控变量反应温度上升后,反馈信号升高,经过比较使控制器的偏差信号e降低。
此时,控制器将发出信号而使控制阀的开度变大,加大冷却水流量,从而使被控变量下降到S.P.所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。
14.图1—18所示的温度控制系统中,如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值,试说明此时该控制系统的工作情况,此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的?当反应器的温度超过给定值时,温度控制器将比较的偏差经过控制运算后,输出控制信号使冷却水阀门开度增大,从而增大冷却水流量,使反应器内的温度降下来.这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。
15。
按给定值形式不同,自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
化工仪表自动化
化工仪表自动化1. 简介化工仪表自动化是指利用先进的仪器、设备和控制系统,实现化工过程中的测量、控制、调节和监视等自动化操作。
它在化工生产中起着至关重要的作用,能够提高生产效率、保证产品质量,同时降低人为错误和事故风险。
2. 化工仪表分类化工仪表按功能和用途可以分为以下几类:2.1 测量仪表测量仪表是用来测量化工过程中液体、气体、固体等物理量的仪器。
常见的测量仪表包括压力传感器、温度传感器、液位传感器等。
它们能够将被测量的物理量转换成电信号,并通过控制系统进行处理。
2.2 控制仪表控制仪表主要用于对化工过程中各种参数进行调节和控制。
比如,对温度、压力、流量等参数进行实时监测,并根据设定值自动调节执行机构,从而保持参数在可控范围内。
2.3 分析仪器分析仪器主要用于对化工产品的成分和质量进行分析和测试。
它们能够对液体、气体和固体样品进行成分分析、物性测试,从而保证产品的质量稳定和一致性。
2.4 监视仪表监视仪表用于对化工过程中各种参数的状态进行监视和报警。
当某个参数超出设定范围时,监视仪表能够及时发出警报信号,以便操作人员能够采取相应措施。
3. 化工仪表自动化的优势化工仪表自动化相比传统的手动操作具有以下优势:3.1 提高生产效率化工仪表自动化能够实现实时监测和控制,以及对参数进行精确调节。
相比手动操作,自动化系统更加高效和准确,能够大大提高生产效率,减少生产过程中的时间损失。
3.2 保证产品质量化工仪表自动化能够对关键参数进行持续监测和调节,确保产品的质量稳定和一致性。
它能够自动对参数进行校正和调整,避免人为误差,提高产品的合格率。
3.3 降低劳动强度化工生产过程中,许多操作需要人工进行,存在一定的劳动强度。
而化工仪表自动化能够代替人工操作,减少操作人员的劳动强度,提高工作效率,降低人员疲劳和事故风险。
3.4 提高安全性化工过程中存在一定的安全风险,如高温、高压等。
化工仪表自动化能够实现实时监测和报警,及时发现异常情况并采取安全措施。
自动化与仪器仪表
目录
• 自动化概述 • 仪器仪表概述 • 自动化与仪器仪表的关联 • 自动化与仪器仪表的实际应用案例
01
自动化概述
自动化的定义与特点
定义
自动化是指机器或装置在无人干 预的情况下,按照规定的程序或 指令自动进行操作或控制的过程 。
特点
自动化能够提高生产效、降低 成本、减少人工干预、提高产品 质量和生产安全。
携带和集成到其他系统中。
仪器仪表在自动化中的作用
实现生产过程的监测和控制
仪器仪表能够实时监测生产过程,并将数据反馈给控制系统,实 现对生产过程的精确控制。
提高生产效率和产品质量
仪器仪表能够提供精确的测量数据,帮助企业优化生产过程,提高 生产效率和产品质量。
保障生产安全
仪器仪表可以监测生产过程中的异常情况,及时发出警报,保障生 产安全。
04
自动化与仪器仪表的实际 应用案例
工业自动化中的仪器仪表应用
01
02
03
04
自动化生产线监控
仪器仪表用于实时监测生产线 上各种设备的状态和参数,确
保生产流程的稳定运行。
能源管理
通过仪器仪表对工厂能源使用 进行监测和优化,降低能耗,
提高能源利用效率。
质量检测
仪器仪表用于检测产品各项性 能指标,确保产品质量符合标
环境监测中的自动化与仪器仪表应用
大气监测
仪器仪表用于检测空气中的污染物浓 度,评估空气质量。
水质监测
对饮用水、河流、湖泊等水体的水质 进行实时监测。
噪声监测
对城市或特定区域的噪声污染进行监 测和评估。
土壤监测
检测土壤中的重金属、农药残留等污 染物,评估土壤质量。
化工仪表及自动化 .基本知识
在实际测量工作中,由于粗大误差的误差数值 特别大,。容易从测量结果中发现,一经发现 有粗大误差,可以认为该次测量无效,测量数 据应剔除,从而消除它对测量结果的影响。 坏值剔除后,正确的测量结果中不包含粗大误 差。因此,要分析处理的误差只有系统误差和 随机误差两种。
1.6测量技术的发展状况 1.敏感元件向着高精度、大测量范围、小型化 和高智能方向发展; 2.测量技术的实时化与自动化; 3.测量原理、测量手段的重大突破: 例如光纤传感器、液晶传感器、以高分子有机 材料为敏感元件的压敏传感器、微生物传感器 等 ;另外,代替视觉、嗅觉、味觉和听觉的各 种仿生传感器和检测超高温、超高压、超低温 和超高真空等极端参数的新型传感器也是今后 传感器技术研究和发展的重要方向
组合测量法:测量中使各个未知量以不 同的组合形式出现(或改变测量条件以 获得不同的组合),根据直接测量或间 接测量所获得的数据,通过联立方程求 解的到未知量的数值。 其他分类方法: 按测量条件分:等精度测量与非等精度 测量; 按被测量在测量过程中的状态分:静态 测量和动态测量。
按被测量的属性分:电量测量和非电量 测量。 按对测量结果的要求不同分:工程测量 和精密测量。 按被测参数不同分:热工测量、成份测 量和机械测量等
Hale Waihona Puke 精确度是测量的正确度和精密度的综合反映。 精确度高意味着系统误差和随机误差都很小。 精确度有时简称为精度。下图形象地说明了系 统误差、随机误差对测量结果的影响,也说明 了正确度、精密度和精确度的含意。
由于在任何一次测量中,系统误差和随机误 差一般都同时存在。所以按其对测量结果的影 响程度分三种情况处理:系统误差远大于随机 误差的,基本上按纯系统误差处理;系统误差 很小或已经修正时,可按纯随机误差处理:系 统误差和随机误差影响差不多时,二者均不可 忽略,应分别按不同方法处理。
《测量仪表及自动化》考试答案
测量仪表及自动化考试答案一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则;2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理3、如何评价系统过渡过程4、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;5、名词解释:余差、灵敏度;6、如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能7、简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则8、简述比例微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;9、名词解释:控制点、负反馈;10、简述系统参数整定的目的和常用方法11、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响,以及两者之间的关系12、简述比例积分微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;13、名词解释:精度、比值调节系统;14、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系,标准化节流装置由哪几个部分组成15、简述热电阻工作原理,为何在热电阻测量线路中采用三线制连接16、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则17、简述调节规律在控制系统的作用写出PID调节规律数学表达式;18、名词解释:执行机构、热电效应;二、单项选择1、为了正常测取管道设备内的压力,取压管线与管道设备连接处的内壁应 ;A 平齐B 插入其内 C插入其内并弯向介质来流方向2、用单法兰液位计测量开口容器液位;液位计已经校好,后因维护需要,仪表安装位置下移了一段位移,则仪表的指示A.上升B.下降C.不变;3、罗茨流量计,很适于对的测量;A 低粘度流体B 高雷诺数流体C 含砂脏流体D 高粘度流体4、补偿导线的正确敷设,应该从热电偶起敷到为止A 就地接线盒B 仪表盘端子板C 二次仪表D 与冷端温度补偿装置同温的地方5、具有“超前”调节作用的调节规律是A、 PB、 PIC、 PDD、两位式6、调节器的正作用是指 ;A.测量值大于给定值时,输出增大 B. 测量值大于给定值时,输出减小C.测量值增大,输出增大 D. 测量值增大,输出减小7、下列哪种流量计与被测介质的密度无关A. 质量流量计B. 转子流量计C. 差压式流量计8、测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计A. 浮筒式液位计B. 雷达液位计C. 差压式液位计9、补偿导线的作用是A. 延伸热电偶冷端B. 作为普通导线传递热电势C. 补偿热电偶冷端温度10、与热电偶配用的自动电位差计带有补偿电桥,当热点偶短路时,应显示A. 下限值B.上限值C. 环境温度室温11、在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时,与之配套的显示仪表如何变化A 指示值最小B 指示值最大C 指示值不变D 指示室温12、浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件A 介质粘度高、压力低、温度高B 介质粘度高、压力低、温度低C 介质粘度低、压力高、温度低D 介质粘度高、压力高、温度低13、用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度;但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表的指示A.偏大、B.偏小、C.可能大,也可能小,要视具体情况而定;14、下列说法错误的是A 转子流量计是一种变流通面积,压差不变的流量计;B 孔板式差压流量计是一种差压变化,流通面积固定的流量计;C 喷嘴式差压流量计是一种流通面积变化,差压变化的流量计;15、积分时间增大,积分作用A 增大B 减小C 保持不变16、执行器的正作用是指 ;A 控制信号增大,执行器开度减少B 控制信号增大,执行器开度增大C 控制信号减小,执行器开度减少17、某压力变送器的输出是电流信号;它相当于一个 ;A 受压力控制的电压源B 受压力控制的电流源C 受电压控制的电流源D 受电流控制的电压源18、电容式压力变送器,其输出电流与、成线性关系;A 弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容B 弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之和C 弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之差D 弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之差与之和的比值E 弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之和与之差的比值F 被测压力19、对再生器中催化剂的物位,采用差压法测量;其取压方式应该是 ;A 角接取压B 环室取压C 径距取压D 反吹风取压三、填空题1、自动化仪表若按组成测量或调节系统的方式分,有、、、四种;2、测量误差按其产生原因的不同可分为、、 ;3、常用的弹性元件有、、、等;4、压力表校验时,标准表允许的绝对误差应不超过被校表允许绝对误差的 ;5、弹簧管式压力表由、、、构成;6、标准节流元件常用的有、、;常用的取压方式有、等;7、气动仪表的统一信号范围是;电动仪表的统一信号范围是 ;8、测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差;校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表倍的标准表给出;9、已知此时此地的大气压为,又知1工程大气压等于;用弹簧管压力表测得表压为200Kpa,试问绝压为 Kpa;10、弹簧管压力表中,游丝的作用是 ;2分11、变送器的两线制是指 ;2分12、对易凝、易堵引压管线的介质测压时,在引压管线中应该填充 ;13、流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用来测量流量;14、用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_____ 制;15、比例度越大,比例作用就越;微分时间越大,微分作用越;积分时间越长,积分作用越 ;16、所谓风开阀,就是指调节器来的气压信号越大,开度越 ;17、调节器的基本调节规律有、、和四种;18、在三种标准节流装置中,最常用的是 ;四、计算与分析题1. 用一台双法兰式差压变送器测量某容器液位,如图所示,已知H变化范围0——3m,被测介质密度ρ=900Kg/m3,毛细管内工作介质密度ρ0=950Kg/m3,其中h1=1m,h2=4m,求变送器测量范围并判断零点迁移的方向,计算迁移量,当法兰式变送器的安装位置升高或降低时,问对测量有何影响2.如图所示为一锅炉汽包水位控制系统;(1)指出该系统中的被调参数、调节参数;(2)该系统可能的干扰有哪些(3)画出该系统的方框图;(4)如果该系统中的汽包水位严禁过低,使确定系统的调节阀气开、气关型式和调节器的正反作用;3、在热电阻使用过程中,经常出现如下问题,请分析其产生的原因:1、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定;2、显示仪表指示无穷大;3、显示仪表显示负值;4阻值与温度的关系有变化;4、如图所示的控制系统;1 指出该系统的控制方式;2 该系统是否能够单独运行为什么3 如何改进该系统画出该系统改进后的控制流程图即在原系统基础上如何改进;4 说明改进后的系统如何实现控制对象的正常控制参考答案:一、简答与名词解释1、简述压力仪表选择原则;答:型号、量程、精度选择1量程i 压力平稳:P量=P测,量程靠级:0~,,,4,6,10×10MPaii波动范围大P量=P测2.0下限选取:测量值大于1/3的量程,否则测量误差太大2精度选择:已知误差,先选出量程,求出引用误差,靠精度等级往高精度靠3型号:考虑测量介质的腐蚀性、温度等因素2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理目的:均匀控制系统是为解决连续生产过程中前后设备供求之间的矛盾而设置的;实现原理:1简单均匀控制,简单均匀控制采用简单控制系统结构,通过选择合适的控制规律及整定参数来实现均匀控制的目的;2串级均匀控制,串级均匀控制系统是通过控制器参数整定来实现的;在串级均匀控制系统中,参数整定的目的不是使参数尽快回到给定值,而是要求在允许的范围内作缓慢变化;总之,均匀控制系统的结构与定值控制系统相同,投运方法也—样,至于参数整定,只要明确了“均匀”的意义,也就不难进行;均匀控制系统的控制器参数值一般都较大;3、如何评价系统过渡过程最大偏差或超调量:最大偏差指被调参数偏离给定值的最大值,若最大偏差大,则偏离时间长,不利于稳定生产,所以可作一个衡量系统稳定程度的指标;最大偏差太大,同时出现多个干扰时危险增大;余差:过渡过程终了时,被调参数所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差;调节系统的余差表示的是系统调节精度;衰减比:衰减振荡过程中第一、第二个波峰值之比;它是衡量稳定性的指标,衰减比小于1:1的振荡是发散的,等于1:1时为等幅振荡,都不容许,为保持足够的稳定裕度,衰减比以4:1或10:1为宜;过渡时间:从干扰产生作用起至被调参数重新建立新的平衡为止,过渡过程所经历的时间要绝对达到新稳态值,需要的过渡时间为无穷,现规定被调参数进入稳态值5%或3%以内的区域,并保持在此区域内即认为达到稳定值,过渡时间反映的是调节的速度指标;振荡周期或频率:过渡过程同向两波峰波谷之间的间隔时间称为振荡周期T,振荡频率f=1/T这些指标中;希望余差尽量小,最大偏差小一些,过渡时间短一些,衰减比要适当;4、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;积分作用的特点:输出变化量与偏差的积分成正比、可消除余差只要DV存在,Y就随时间增加,直至E=0为止、调节作用较比例调节慢;所以积分作用不单独使用,而与比例作用合在一起;特性可用下式表示:5、名词解释:余差、灵敏度;余差:过渡过程终了时,被调参数所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差, 灵敏度:表示仪表灵敏程度,S=dy/dx6、如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能采用测试方法对测量仪表进行性能测试,获取测试数据,通过对测试数据进行分析来评价仪表性能指标;常用:精度准确度、不确定度、量程测量范围、灵敏度、分辨率、反应时间、可靠性等指标;7、简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则由主副两个参数、两个调节器构成两个控制回路,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值,而后者的输出去控制调节阀的系统就是串级调节系统;基本原则:1应使副回路包含较多干扰;2主、副变量之间应有一定的内在联系;3应使主、副变量之间的时间常数相匹配,防止共振8、简述比例微分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;具有“超前”作用,对偏差变化快,过渡滞后大的对象, 可提高调节质量,但不能克服纯滞后;有余差,但比纯比例调节要小;MV = KPDV+TD dDV/dt9、名词解释:控制点、负反馈;当没有干扰时,即PV=SV,DV=0,调节器保持操作值MV0不变控制点,保持执行器位置不变;把系统或环节输出参数直接或经过一定环节返回到输入端,并使输入减少的反馈称之为负反馈;10、简述调节器参数整定的目的和常用的几种整定方法;整定的目的是求取使控制系统控制质量最好的PID控制参数值等幅振荡、衰减振荡、经验凑试法11、干扰作用是使系统被控参数偏离给定值的作用;调节作用是用于在系统受到干扰作用的影响而使被控参数偏离给定值时能够重新回到给定值的作用;两者之间是相反的作用方向.12、简述比例积分调节规律作用特点写出该调节规律数学表达式;积分作用的特点:输出变化量与偏差的积分成正比、可消除余差只要DV存在,Y 就随时间增加,直至E=0为止、调节作用较比例调节慢;所以积分作用不单独使用,而与比例作用合在一起;特性可用下式表示:13、名词解释:精度、比值调节系统;精度精确度:是精密度系统误差和准确度随机误差的综合;精度是反映仪表性能优劣的主要指标;比值调节系统:实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统;14、节流现象中在理想情况下动压能与静压能之和应该保持不变,在流体流经节流元件时,流体中心处随着流速增加动压能增加,对应静压能减少,达到最大流速后流速下降,动压能减少,静压能恢复;节流装置:节流元件、取压装置;15、利用金属导体或半导体电阻的阻值与温度呈一定的函数关系的特性;三线制连接的原因是要减少导线电阻随环境温度变化而变化对测量结果的影响;16、尽量选用直接指标或间接指标;应可测并有足够灵敏度;应独立可调;考虑工艺过程的合理性及仪表的现状;17、MV =fDV决定调节器在被调参数被干扰作用影响之后的输出信号变化规律,18;两种不同均质导体组成闭合回路,两端存在温差时,回路中有电流通过,即存在热电势;二、选择1-5 A、A、D、D、C 6-10 A、A、B、A、C11-15 B、A、B、C、B 16-19 A、B、D、D三、填空题1、基地式、单元组合式、组件组装式、计算机控制系统2、仪表固有误差、仪表使用误差、人为操作误差、疏忽误差;3、弹簧管、波纹膜片、膜盒、波纹管4、1/35、弹簧管、拉杆扇形齿轮中心齿轮、指针与表盘、游丝6、孔板、喷嘴、文丘里管;角接取压、法兰取压;7、气动仪表的统一信号范围是;电动仪表的统一信号范围是 4-20mA ;8、测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差;校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小3 倍的标准表给出;9、已知此时此地的大气压为,又知1工程大气压等于;用弹簧管压力表测得表压为200Kpa,试问绝压为 Kpa;10、弹簧管压力表中,游丝的作用是减少变差回差 ;11、变送器的两线制是指采用两根导线实现变送器供电和信号传输的连线方式 ;12、对易凝、易堵引压管线的介质测压时,在引压管线中应该填充 隔离液 ;13、流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用 扭曲角度科式力、时间差 来测量流量;14、用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_三线制;15、 比例度越大,比例作用就越 越小 ;微分时间越大,微分作用越强 ;积分时间越长,积分作用越 弱 ;16、所谓风开阀,就是指调节器来的气压信号越大,开度越 大 ;17、调节器的基本调节规律有 P 、 PI 、 PD 和 PID 四种;18、在三种标准节流装置中,最常用的是 孔板 ;四、计算与分析题1. P+=P 0+ρgH-ρ0gh 1P-=P 0 +ρ0gh 2-h 1=ρgH-ρ0gh1-ρ0gh2-h1量程:ρgH=9003 =当H=0时,0791.10<-=∆KPa P所以需要进行负迁移,迁移量为ρ0gh2 =法兰变送器安装高度变化对测量结果没有影响2、分析题1被调参数是汽包水位、调节参数是给水流量2干扰:蒸汽流量变化、给水压力变化、省煤器燃烧状况变化等3标出相应名称最好4 调节阀选气关型,调节器选反作用3、在热电阻使用过程中,经常出现如下问题,请分析其产生的原因:1、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定:热电阻性能变化或接触不良;2、显示仪表指示无穷大:热电阻断路;3、显示仪表显示负值:热电阻短路;4阻值与温度的关系有变化:热电阻性能变化;4、1 前馈控制2 不能,只能对原料流量波动具有控制效果,其它如燃料压力、流量波动均无法控制;3 采用前馈反馈控制4 不仅对对原料流量波动具有控制效果,其它如燃料压力、流量波动均通过反馈控制达到控制效果;。
仪表及自动化-3、常用仪表
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
热电阻温度计是由热电阻(感温元件),显示仪表以及连接 导线所组成。在中、低温区,一般是使用热电阻温度计来进 行温度的测量较为适宜。
热电阻温度计示意图
温度检测及仪表 温度检测常用几类
四、热电阻温度计
测温原理 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性(电阻温度 效应)来进行温度测量的。 热电阻温度计适用于测量200~+500℃范围内液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。
温度检测及仪表 温度检测常用几类
二、压力式温度计 压力式温度计的原理是基于密闭测温系统内蒸发液体 的饱和蒸汽压力和温度之间的变化关系,而进行温度测量的。 当温包感受到温度变化时,密闭系统内饱和蒸汽产生相应的 压力,引起弹性元件曲率的变化,使其自由端产生位移,再 由齿轮放大机构把位移变为指示值,这种温度计具有温包体 积小,反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点。
化工仪表及自动化
常用仪表
常用现场仪表
温度检测及仪表 压力检测及仪表 流量检测及仪表 物位检测及仪表 调节阀 开关阀
温度检测及仪表
定义
温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上讲是物体 分子热运动的剧烈程度。 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两 大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠,测量精度 较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,故 需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温延迟现象, 同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。 非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的, 测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限 的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比 较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界 因素的影响,其测量误差较大。
仪表自动化基础知识
其中第三种分类方法最普遍
二、自动控制系统分类
(一)按被控变量分类
被控变量
温度控制系统 T
压力控制系统 P
液位控制系统 L
流量控制系统 F
……
温度控制系统
它由蒸汽加热器、温 度变送器、调节器和蒸 汽流量阀组成。控制目 标是保持出口温度恒定。 当进料流量或温度等因 素的变化引起出口物料 的温度变化时,通过温 度仪表测得的变化,并 进料 将其信号送至调节器与 给定值进行比较,调节 器根据其偏差信号进行 运算后将控制命令送至 调节阀,改变蒸汽量维 持出口温度。
测量仪表的品质指标
举例
例1-1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃,校验该表 时得到的最大绝对误差为±4℃,试确定该仪表的相对百分 误差与准确度等级。 解 该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
700 200
如果将该仪表的δ去掉“±”号与“%”号,其数值为0.8。 由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表,同时,该仪表的误 差超过了0.5级仪表所允许的最大误差,所以,这台测温仪表的 精度等级为1.0级。
图1-1 测量仪表的变差
测量仪表的品质指标
3.灵敏度与灵敏限
仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移,与引 起这个位移的被测参数变化量的比值。
仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参 数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允 许绝对误差的一半。
测量仪表的品质指标
4.反应时间
反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变 化的品质指标。反应时间长,说明仪表需要较长时间才能 给出准确的指示值,那就不宜用来测量变化频繁的参数。
给定值x按照已知规律(时间函数)变化的系统 称为程序控制系统,又称顺序控制系统。
化工仪表及自动化解读
控制器
控制阀
对象
测量元件变送器
2. 检测仪表与传感器
2.1概述 在工业生产中,为了正确的指导生产操作,对过程进行控制,一项必不可少的工作是准确而及时地检测出生产过程中的各个有关参数,例如压力、流量、物位、温度等。用来检测这些参数的技术工具称为检测仪表。用来将这些参数转换为一定的便于传送的信号(例如电信号或气压信号)的仪表通常称为传感器。当传感器的输出为规定的标准信号时,通常称为变送器。 2.1.1测量误差 在测量过程中,由于所使用的测量工具本身不够准确,观测者的主观性和周围环境的影响等等,使得测量的结果不可能绝对准确。由仪表读得的被测值与被测量真值之间,总是存在一定的差距,这一差距就称为测量误差。误差的分类方法多种多样,按误差出现的规律可分为系统误差、偶然误差和疏忽误差;按仪表使用的条件分为基本误差和附加误差;按被测变量随时间变化的关系分为静态误差和动态误差;按与被测变量的关系分为定值误差、累计误差;按误差的数值表示分为绝对误差、相对误差和引用误差。 测量误差通常有两种表示方法,即绝对误差和相对误差。 绝对误差是指仪表指示值和被测量的真值之间的差值。在实际应用中真实值指得是标准表的读数。 ∆=X-X0 相对误差等于某一点的绝对误差∆与标准表在这一点的指示值X0之比。 Y= ∆/X0= (X-X0)/X0
冷液
热液
压力表
蒸汽
TT-101
流量计
冷凝水
TV-101
1. 自动控制系统基本概念
1.1.3自动信号和联锁保护系统 生产过程中,有时由于一些偶然因素的影响,导致工艺参数超出允许的变化范围而出现不正常情况时,就有引起事故的可能。为此,常对某些关键性参数设有自动信号联锁装置,防止事故的发生和扩大。如下图:
温度
化工仪表及自动化课件
ph = p0 − pa
负压 受 的压力 大气压力 表所指 的压力
是表压或
表压或 真空度。 真空度。
是 大气 压力的大
除特殊说明之外,以后所提及的压力均指表压。 除特殊说明之外,以后所提及的压力均指表压。
6
高 教 育 出 版 社
(2)常用压力检测仪表
高 教 育 出 版 社
—检测仪表—
化 工 仪 表 及 自 动 化
1 过程检测仪表
1
高 教 育 出 版 社
—检测仪表—
1 过程检测仪表
教学内容: 教学内容: 1.1 过程检测仪表的分类 1.2 压力、物位检测仪表 压力、 1.3 检测仪表 1.4 检测仪表 1.5
2
高 教 育 出 版 社
1 过程检测仪表
仪表的量程等级:1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它们10n倍。 1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它们 以及它们10 仪表的量程等级: 这只是一 个一般经 验要求, 验要求, 不是绝对 的!! 在选用仪表量程时,应采用相应规程或者标准中的数值。 在选用仪表量程时,应采用相应规程或者标准中的数值。
—检测仪表—
1.1.1 过程检测仪表的结构:相应的测量仪表由三部分组成如图所示:
被测 被测对象 变量 传感器
变送器
显示装置
测量的基本过程
又称为检测元件或敏感元件,它直接响应被测变量, 传感器又称为检测元件或敏感元件,它直接响应被测变量,经能量转换并转化成 mA、 Hz、位移、 一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号, mV、 一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号,如mV、V、mA、 、Hz、位移、 力等等。 力等等。 由于传感器的输出信号种类很多,而且信号往往很微弱, 由于传感器的输出信号种类很多,而且信号往往很微弱,一般都需要经过变送环 20mA等标准统一的模拟量 节的进一步处理,把传感器的输出转换成如0 10mA、 节的进一步处理,把传感器的输出转换成如0~10mA、4~20mA等标准统一的模拟量 信号或者满足特定标准的数字量信号, 信号或者满足特定标准的数字量信号,这种检测仪表称为变送器。 变送器。 有些时候,传感器可以不经过变送环节, 有些时候,传感器可以不经过变送环节,直接通过显示装置把被测量显示出来。
化工仪表及自动化之温度检测及仪表
测温 方式
接 触 式 测 温 仪 表
温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属温 度计
压力式温 度计
电阻温度 计
热电偶温 度计
优点
缺点
结构简单、使用方便、测量 容易破损、读数麻烦、一般只
准确、价格低廉
能现场指示 ,不能记录与远传
结构简单、机械强度大、价 精度低、不能离开测量点测量
格低、能记录、报警与自控 ,量程与使用范围均有限
优点:准确度高,稳定性好,测温温区和使用寿命 长,物理化学性能良好,在高温下抗氧化性能好, 适用于氧化和惰性气氛中。
缺点:热电率较小,灵敏度低,高温下机械强度下 降,对污染敏感,贵金属材料昂贵,因此一次性投 资较大。
3、镍铬-镍硅热电偶(K型)
使用量最大的廉金属热电偶,用量为其他热电偶的 总和 正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10, 负极(KN)的名义化学化学成分为Ni:Si=97:3。 其使用温度为-50~1000℃。
所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两 端的温度相同。
二、热电偶温度计
3.常用热电偶的种类
工业 上对 热电 极材 料的 要求
在测温范围内其热电性质要稳定,不随时间变化;
在测温范围内要有足够物理、化学稳定性,不易 被氧化或腐蚀;
电阻温度系数要小,电导率要高,组成热电偶后产 生的热电势要大,其值与温度成线性关系或有简单 的函数关系;
汤姆逊电势大小为:
T
eA (T ,T0 )
dT
T0
δ —— 汤姆逊系数,它表示温度为1℃时所产生 的电动势值,它与材料的性质有关。
(3) 热电偶回路的总热电势
EAB ( T ,T0 ) e AB ( T ) eA( T ,T0 ) eAB ( T0 ) eB ( T ,T0 )
化工仪表自动化基础知识
④节流装置应正确安装。
⑤接至差压变送器的差压应该与节流装置前后差压相一致,这就需要正确安装 压信号管路。(如后面图示)
(2)靶式流量计F≈K*Q
(3)转子流量计
转子流量计示意图
靶式流量计示意图
(4)涡轮流量计
(5)电磁流量计
电磁流量计工作原理图
涡轮流量计示意图
(6)旋涡流量计q=f/k (7)超声波流量计∆t≈2Lv/c2
电容式压力传感 器示意图 压电式压力传感器结构示意图
DTC二O .流量检测及仪表
分类 1、速度式流量计(差压式流量计、转子式流量计、电磁流量计、涡轮流量计、堰 式流量计) 2、容量式流量计(椭圆齿轮流量计(罗茨)、活塞式流量计) 3、质量流量计 4、热导式流量计
(1)、速度式流量计 (1)节流装置—包括孔板、喷嘴和文丘管 Q=K*Sqr(∆P)
过程参数仪表位号的字母代号如下:
字母
A B C D E F G H I J K L M N P Q R S T U V W
第一位字母 被测变量或初始变量
分析 喷嘴火焰 电导率 密度或重度 电压(电动势) 流量 尺度(尺寸) 手动 电流 功率 时间或时间程序 物位 水份或湿度 浓度 压力或真空 数量或件数 放射性 速度或频率 温度 多变量 拈度 重量或力
2、常用压力检测仪表
(1)弹性式压力表
①膜片
②波纹管波纹管
③弹簧管弹簧管
平薄膜 波纹膜 波纹管 单圈弹簧管 多圈弹簧管
(2)压力传感器
①应变片式压力传感 器 ②压电式压力传感器 ③压阻式压力传感器 ④电容式压力传感器 ⑤集成式压力传感器
箔式应变片
弹簧管压力表
压阻式集成传感器 检测元件示意图
化工仪表及自动化名词解释 (1)
名词解释1.电流强度:在电场的作用下单位时间内通过某一导体的截面的电量.2.电阻:导体对于它所通过的电流呈现一定的阻力,这种阻力称为电阻.3.电容:电容器储存电荷的能力称为电容.4.敏感元件:直接影响被测变量,并将它转换成适于测量形式的元件或器件.5.变送器:输出为标准信号的传感器.6.显示仪表:指示、记录被测量值大小的仪表.7.调节阀:由控制信号调整流体通路的口径,以改变流量的执行器.8.绝对误差:测量值与真实值之差.9.精度:反映误差大小的术语,精度越高,误差越小.10.灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值.11.压力:垂直作用在单位面积上的力.有时也称压强.12.流量:在单位时间内,流体流过管道中某截面的数量.13.料位:固体、粉状或颗粒物在容器中堆积的高度.14.校验:检查和试验仪表或部件是否符合规定技术性能的过程.15.信号:一种载有信息的物理变量.16.量值:由数值和单位所表示的量的大小.17.测量上限:仪表能按规定精度进行测量的被测变量的最高值.18.电动势:在外力作用下,单位正电荷从电源的一端移到另一端所做的功,称为该电源的电动势.19.电压:单位电荷在电场力的作用下,从电场的一点移到另一点时电场力所做的功,定义为这两点间的电压.20.摄氏温标:在标准大气压下的纯水的冰点为零摄氏度,沸点为一百摄氏度.将水银温度计此两点间的长度分为100等分,每等分代表1摄氏度.21.表压:绝对压力与大气压力的差值称为表压.22.真空度:当绝对压力低于大气压力时,大气压力减去绝对压力所得之差称为真空度.23.变差:在外界条件不变的条件下,仪表对某一参数进行正反行程测量时,仪表的示值之差叫变差.24.报警器:用声、光或两者同时显示不正常状态,以引起人们注意的仪表.25.调节器:根据被测参数的测量值与给定值的偏差,以一定的规律运算以后,向执行器发出调节信号,使被调参数稳定在给定值上的仪表设备.26.数字调节器:以微处理机为核心器件的新型调节器.27.工艺流程图:描述从原料投入到生产出产品的全过程示意图.28.回路联校:从现场一次表送入模拟信号观察控制室二次表的显示、报警以及从调节器输出信号到调节阀的全过程是否符合要求的试验过程.29.反馈:把对象的输出量送到输入端并与输入量进行比较的过程称为反馈.30.调节阀的流通能力:当调节阀全部打开,阀门前后压力差为0.1MPa,流体重度为1t/m3时,每小时所通过流体的立方米数.31.安全火花:火花的能量不足以引燃周围可燃性介质的火花.32.弹性特性:弹性元件的线位移或角位移变形和作用力之间的关系.33.复现性:在同一条件下,对同一被测量进行多次测量时,其示值不一致的程度.34.稳定性:仪表示值不随时间和使用条件变化的性能.35.连锁系统:当生产过程出现某些危险或非正常情况时,由检测仪表自动发出指令信号,使其各个保护环节产生一系列的响应动作,从而避免发生事故的自动保护系统.36.热电效应:把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,如果将两个节点分别置于温度不同的热源中,则在该回路中产生热电动势,这种现象叫热电效应.37.稳定:在规定的时间内,量值、速率、周期、振幅等特性的变化都可以忽略不计的状态.38.动态特性:输入输出随时间变动的关系称为动态特性.39.灵敏度限:仪表能响应的输入信号的最小变量.40.串级调节:由一个调节器的输出值作为另一个调节器给定值的组合调节方式.41.比例带:衡量比例调节作用的范围和强弱的数,其值等于比例放大倍数的倒数.42.积分作用:输出变量的变化率与输入变量对应的值成比例的连续作用.43.微分作用:输出变量之值与输入变量的变化率成比例的连续作用.44.漂移:在一段时间内,不是由外界影响而产生的仪表输出与输入关系非所期望的逐渐变化.45.程序:机器解题的工作顺序.46.指令:迫使机器执行给定运算和操作的控制信号.47.负向迁移:如果测量的起始点由零变为某负值时称为负向迁移.48.自动跟踪:当系统处在外部手动操作时,调节器的自动输出始终能自动地与执行机构的输入保持同步.49.两位作用:输出变量为两个值得位式作用.50.系统:为实现规定功能以达到某一目的而构成的一组相互关联的单元.51.调节阀的可调比:调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比.52.输入阻抗:仪表输入之间的阻抗.53.负载阻抗:与仪表输出端连接的所有装置及连接导线的阻抗的总合.54.调制器:把直流信号转换为交流信号的器件.55.扰动:过程中出现的非所期望的,难以预料的对被控变量产生不利影响的变化.56.滞后:在调节对象中,被调参数的变化落后于干扰的变化,即输出量的变化落后于输入量的变化称为对象的滞后.57.死区:输入变量的变化不致引起输出变量有任何可察觉的变化的有限区间.58.标准节流装置:有关计算数据都经系统试验而有统一的图表,按统一标准规定进行设计制作的,不必经过个别标定就可使用的节流装置.59调节阀的流量特性:流体流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系.60.集中分散型综合型控制系统:以微处理机为核心器件,实行分散控制和集中显示操作管理的综合控制装置.。
化工仪表及自动化知识要点
化工仪表及自动化知识要点第一章1化工自动化一般包括 自动检测系统、自动信号和联锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统、自动控制系统。
2自动控制系统的基本组成1)被控对象 2)自动化装置:测量元件与变送器、自动控制器、执行器3自动控制系统方框图4自动控制系统的方框图与控制流程图的区别:方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。
方框与方框之间的连接线,只是代表方框之间的信号联系,并不代表方框之间的物料联系。
方框之间连接线的箭头也只是代表信号作用的方向,与工艺流程图上的物料线是不同的。
工艺流程图上的物料线是代表物料从一个设备进入另一个设备,而方框图上的线条及箭头方向有时并不与流体流向相一致。
5在自动控制系统将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象,简称对象。
6生产过程中所要保持恒定的变量,称为被控变量。
7工艺上希望保持的被控变量数值,即给定值。
8具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
9自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。
10与自动检测、自动操纵等开环系统比较,最本质的区别,就在于自动控制系统有负反馈,开环系统中,被控(工艺)变量是不反馈到输入端的。
11仪表位号是由字母代号组合和阿拉伯数字编号两部分组成。
第一位字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能阿拉伯数字编号写在圆圈的下半部,其第一位数字表示工段号,后续数字(二位或三位数字)表示仪表序号。
12将控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化来分类,这样可将自动控制系统分为三类,即定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
13静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态;动态——被控变量随时间变化的不平衡状态 。
14控制系统的过渡过程 系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
15采用阶跃干扰的优点:(1) 这种形式的干扰比较突然、危险,且对被控变量的影响也最大。
如果一个控制系统能够有效地克服这种类型的干扰,那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。
化工仪表及自动化
自动化控制系统组成及工作原理
传感器与执行器
传感器负责检测化工过程中的各种参 数(如温度、压力、流量等),将参 数转换为标准信号;执行器根据控制 信号对化工过程进行调节。
控制器
通信网络
实现控制器、传感器、执行器之间的 数据传输,构建自动化控制系统的信 息通道。
接收传感器信号,按照预设的控制算 法进行计算,输出控制信号给执行器 。
按照厂家提供的安装说明进行正确安装, 确保化工仪表安装牢固、接线正确。
定期校准
加强维护
定期对化工仪表进行校准,确保其测量精 度和稳定性,避免因误差过大而影响生产 安全。
加强日常维护和保养工作,及时发现并处 理潜在问题,确保化工仪表长期稳定运行 。
05 化工仪表的发展 趋势与挑战
发展趋势分析
智能化
集成化
化工仪表不断向集成化方向发展,将多个测量参数集成在 一个仪表中,方便用户使用和管理,同时降低了成本。
当前面临的挑战与问题
化工生产涉及高温、高压、易燃易爆等危险因素,对 仪表的安全性要求极高。如何确保仪表在恶劣环境下
的稳定运行是当前面临的挑战之一。
输入 可靠标性题问题
化工生产连续性强,一旦仪表出现故障,可能导致整 个生产线的停工。提高仪表的可靠性和稳定性是亟待 解决的问题。
02 化工仪表基础知 识
测量原理与方法
直接测量与间接测量
直接测量是直接获取被测量的值,如温度、压力的直接读 取;间接测量则是通过测量与被测量有确定函数关系的其 他量,再经过计算得到被测量的值。
接触式测量与非接触式测量
接触式测量是测量仪表与被测介质直接接触,如热电偶测 量温度;非接触式测量是测量仪表不与被测介质接触,如 红外测温仪。
测量仪表及自动化
《测量仪表及自动化》综合复习资料绪论、第一章概述1.如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能?2.名词解释:相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间3.仪表的变差不能超出仪表的()a、相对误差b、引用误差c、允许误差4.测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃,下列哪支温度计最合适?()A0~600℃ 1.5级 B. 0~1500℃0.5级 C. 0~800℃0.5级 D. 0~400℃0.2级5.仪表的精度级别指的是仪表的( )A引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值6.下列说法正确的是()A回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C灵敏限数值越大则仪表越灵敏7.有一个变化范围为320——360kPa的压力,如果用A、B两台压力变送器进行测量,那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些?压力变送器A:1级,0——600kPa。
压力变送器B:1级,250——500kPa。
8.一台精度等级为0.5级的测量仪表,量程为0~1000℃。
在正常情况下进行校验,其最大绝对误差为6℃,求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。
9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O,精度等级为1级,试问该表最大允许的误差是多少?若校验点为800mmH2O,那么该点差压允许变化的范围是多少?10.测量范围0~450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格?11.自动化仪表按能源分类及其信号形式。
12.单元组合式仪表是什么?第二章压力测量及变送13.简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。
14.简述电容式差压变送器工作原理,说明变送器的两线制工作机理。
15.简述压力仪表选型原则。
16.为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的()a、<1/3 b、1/3—2/3 c、>2/317.校对0--1.6MPa,1.5级的工业压力表示时,应使用标准压力表( )a.0—1.6MPa,0.5级b.0—2.5MPa,0.35级c.0—4.0MPa,0.25级18.为了正常测取管道(设备)内的压力,取压管线与管道(设备)连接处的内壁应()。
工业自动化仪表及自动化控制技术
工业自动化仪表及自动化控制技术摘要:作为世界上最大的制造国家之一,中国的工业自动化发展已经取得了长足的进步。
目前,我国的工业自动化已经应用于各个领域,包括机械制造、电子信息、化工、冶金、航空航天等。
在工业自动化中,涉及到许多仪器设备,也是多种多样,例如:位移传感器、温度传感器、PLC控制器、DCS控制器、PC控制器、电机、电磁阀、气缸、压力计、流量计、以太网、CAN总线、Modbus等。
这些仪器设备都是工业自动化中不可或缺的部分,它们的发展与应用推动了我国工业自动化行业的蓬勃发展。
鉴于上述,本文将针对工业自动化仪表的原理、应用进行深入分析探究,进而有效控制自动化技术,促进我国工业自动化持续发展。
关键词:工业生产;自动化仪表;自动化控制技术;对策措施引言工业自动化大幅提高了生产效率,降低了成本,同时也减少人为操作的误差,提高产品的质量和一致性;工业自动化促进了企业从传统制造向智能制造的转型,加速了工业化进程,从而促进了产业转型升级;业自动化通过优化生产过程,精确控制物料的消耗和能源的使用,从而达到有效节能和环境的保护;工业自动化不仅提升了企业的竞争力,同时也增强了国家的核心技术和产业竞争力,推动我国在世界经济中的地位。
综上所述,工业自动化对于我国的发展十分重要,它不仅是现代工业化的必然趋势,也是我国实现高质量发展的关键所在。
1 工业自动化仪表概述1.1 工业仪表的历史工业仪表是用于测量、监控、调节和控制工业过程和设备的设备和系统。
它们已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
以下是工业仪表的历史与发展。
19世纪初,随着蒸汽机和化学反应器的发明,工业生产进入了现代化阶段。
此时,工业仪表还处于萌芽状态,主要运用机械式仪表,机械式仪表是指气体、液体涡轮流量计,涡街流量计,电磁流量计等流量计量仪表以及压力开关、差压开关、压力变送器,差压变送器,液位开关,液位计,温湿度记录仪等工业仪器。
按照不同的功能可分为:温度仪表、压力仪表、流量仪表、分析仪表、物位仪表、称重仪表、转速仪表、仪表元件、调节仪表、执行机构、显示记录、阀门类、控制系统几大门类,这些仪表都是通过机械运动来显示物理参数的。
仪表1(识图)新
电源装置的选用
(1)交流不间断电源装置(UPS) 10kV· A以上的 大容量UPS,一般应单独设电源间; 10kV· A及 10kV· A以下的小容量UPS,可安装在控制室机柜 间内。 后备电池供电时间(即不间断供电时间)一般 为15-30min。-般采用密封免维护铅酸电池,也可 采用镍镉电池.
14
PI图常用图例
①仪表位号按不同的被测变量分类,同一装置(或 工序 )同类被测变量的仪表位号中编号顺序可以连 续、也可以不连续;不同被测变量的仪表位号不能 连续编号。例如 FT —201、FT —202、PT —203。
②若同一仪表回路中有两个以上功能相同的仪表, 可在仪表位号附加尾缀(大写英文字母)以示区别。 例如 FT —201A、FT—201B表示该仪表回路中有两 台流量变送器。
55
56
57
识读仪表供电及供气系统图
仪表供电系统图
仪表及自动化装置的供电包括模拟仪表系 统、DCS、PLC和监控计算机等系统、自动分析 仪表、安全联锁系统(Safety Interlock System,简称SIS)、摄像监控系统、生产指挥 系统。仪表辅助 设施的供电包括仪表盘(柜) 内照明、仪表及测量管线电伴热系统以及其他 自动化监控系统。
19
PI图常用图例
④“供选用”指该字母在本表相应栏目中未规定具体 含义,可根据使用者的需要确定并在图例中加以说明。
⑤"高(H)"、"中(M)"、"低(L)"应与被测量值相对应, 而并非与仪表输出的信号 值相对应。H、M、L分别 标注在表示仪表位号的图形符号(圆圈或正方形)的右 上、中、下处。
⑥"安全(S)"仅用于紧急保护的检测仪表或检测元件及 最终控制元件。 ⑦字母"U"表示"多变量"时,可代替两个以上首位字 母组合的含义,表示"多功 能"时,可代替两个以上后 继字母组合的含义。 20
《自动化与仪器仪表》课件
感谢观看
总结词:自动化技术的应用领域非常广泛,包括工业自动化、农业自动化、军事自动化、交通自动化和家庭自动化等。
02
仪器仪表的种类与原理
节流式流量计、涡轮式流量计、电磁式流量计、超声波流量计等。
种类
基于不同的物理原理,如节流原理、电磁感应原理、超声波传播原理等,测量流体流量。
原理
广泛应用于石油、化工、电力、环保等领域,用于测量流体流量,监控生产过程。
控制与调节
仪器仪表能够实时监测系统的能耗情况,通过优化控制策略,降低能源消耗,提高经济效益。
节能降耗
随着物联网、云计算等技术的发展,仪器仪表将越来越智能化,能够实现远程监控、数据挖掘等功能。
智能化
集成化
可靠性
节能环保
随着工业自动化的发展,仪器仪表将越来越集成化,能够实现多种参数的测量和控制。
随着工业生产对安全稳定性的要求越来越高,仪器仪表的可靠性将越来越受到重视。
《自动化与仪器仪表》ppt课件
自动化技术概述仪器仪表的种类与原理自动化与仪器仪表的结合应用自动化与仪器仪表的实际案例
contents
目录
01
自动化技术概述
自动化的定义是指机器或装置在无人干预的情况下,按照规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。其特点包括高效性、准确性、可靠性和快速响应等。
总结词
02
原理
基于不同的物理原理,如热胀冷缩原理、热电效应原理、红外辐射原理等,测量温度。
03
自动化与仪器仪表的结合应用
用于测量和控制系统中的温度,如热电阻、热电偶等。
温度仪表
用于测量和控制系统中的压力,如压力传感器、压力表等。
压力仪表
用于测量和控制系统中流体流量,如涡街流量计、电磁流量计等。
- 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)。
《测量仪表及自动化》综合复习资料绪论、第一章概述1.如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能?2.名词解释:相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间3.仪表的变差不能超出仪表的()a、相对误差b、引用误差c、允许误差4.测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃,下列哪支温度计最合适?()A 0~600℃ 1.5级 B. 0~1500℃0.5级 C. 0~800℃0.5级 D. 0~400℃0.2级5.仪表的精度级别指的是仪表的( )A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值6.下列说法正确的是()A 回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C灵敏限数值越大则仪表越灵敏7.有一个变化范围为320——360kPa的压力,如果用A、B两台压力变送器进行测量,那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些?压力变送器A:1级,0——600kPa。
压力变送器B:1级,250——500kPa。
8.一台精度等级为0.5级的测量仪表,量程为0~1000℃。
在正常情况下进行校验,其最大绝对误差为6℃,求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。
9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O,精度等级为1级,试问该表最大允许的误差是多少?若校验点为800mmH2O,那么该点差压允许变化的范围是多少?10.测量范围0~450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格?11.自动化仪表按能源分类及其信号形式。
12.单元组合式仪表是什么?第二章压力测量及变送13.简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。
14.简述电容式差压变送器工作原理,说明变送器的两线制工作机理。
15.简述压力仪表选型原则。
16.为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的()a、<1/3 b、1/3—2/3 c、>2/317.校对0--1.6MPa,1.5级的工业压力表示时,应使用标准压力表( )a.0—1.6MPa,0.5级b.0—2.5MPa,0.35级c.0—4.0MPa,0.25级18.为了正常测取管道(设备)内的压力,取压管线与管道(设备)连接处的内壁应()。
A 平齐 B 插入其内C插入其内并弯向介质来流方向19.某容器内的压力为0.8MPa。
为了测量它,应选用量程为( )A.0—1MPa B.0—1.6MPaC.0—3.0MPaD.0—4.0MPa20.某压力变送器的输出是电流信号。
它相当于一个()。
A 受压力控制的电压源 B受压力控制的电流源 C 受电压控制的电流源 D 受电流控制的电压源21.某测量范围0~1.6Mpa的压力表,校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大,为0.18Mpa。
试计算并判断该表是否符合精度1.5级的要求?22.有一被测压力P=6.5MPa,用弹簧管压力计进行测量,仪表所处的环境温度40℃,要求测量值准确到1%,试选择一仪表的测量范围和精度等级?第三章物位测量及变送23.差压式液位计使用中为何经常需要进行迁移?如何判断迁移方向?24.测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?()a、浮筒式液位计b、差压式液位计c、法兰式差压液位计25.采用差压式液位计测量液位, 其差压变送器的零点( )a. 需要进行正迁移 b. 需要进行负迁移 c. 视安装情况而定26.浮筒式液位计是基于下列哪种工作原理工作的?()a、恒浮力b、变浮力c、压差式27.用单法兰液位计测量开口容器液位。
液位计已经校好,后因维护需要,仪表安装位置下移了一段位移,则仪表的指示()A.上升 B.下降 C.不变。
28.选择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29.浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件?()A 介质粘度高、压力低、温度高 B介质粘度高、压力低、温度低C 介质粘度低、压力高、温度低 D 介质粘度高、压力高、温度低30.某装置溶剂再生塔液面采用沉筒液面计测量,量程800mm,被测介质重度1.1gf/ cm3,现场如何用水换算校检?31.用一台双法兰式差压变送器测量某容器液位,如图所示,已知H变化范围0——3m,被测介质密度ρ=900Kg/m3,毛细管内工作介质密度ρ0=950Kg/m3,其中h1=1m,h2=4m,求变送器测量范围?并判断零点迁移的方向,计算迁移量,当法兰式变送器的安装位置升高或降低时,问对测量有何影响?32.利用差压法测液位,如图所示。
差压变送器的正压室引压管线内通入与容器中相同的液体,液体密度为ρ;负压室引压管线通入气相,密度忽略。
请列出差压与液位L间的关系,并指出应该实施的迁移量。
第四章流量测量及变送33.简述电磁流量计工作原理及其特点。
34.简述椭圆齿轮流量计工作原理及其特点。
35.简述差压式流量计工作原理及其特点。
36.简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点。
37.简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系,标准化节流装置由哪几个部分组成?38.下列哪种流量计与被测介质的密度无关? ()a、差压式流量计b、涡街流量计c、转子流量计39.在管道上安装孔板时,如果将方向装反了会造成:( )a.差压计倒指示 b. 对差压计指示无影响 c.差压计指示变大 d. 差压计指示变小40.罗茨流量计,很适合对()的测量。
A 低粘度流体 B 高雷诺数流体 C 含砂脏流体 D 高粘度流体41.测量天然气流量不可以采用下列哪种流量计( )a.电磁流量计 b.差压式流量计 c.转子流量计42.下列说法错误的是()A 转子流量计的环形流通截面是变化的,基本上同流量大小成正比,但流过环形间隙的流速变化不大。
B 转子流量计的压力损失大,并且随流量大小而变化C 转子流量计的锥管必须垂直安装,不可倾斜43.差压式流量计配用电容式差压变送器测流量,流量测量范围是0~16 m3/h,变送器量程为100KPa,问: ①.当变送器输出12mA时,流量应是多少? ②.若变送器的量程改为125 kPa,此时变送器的输出应是多少?44.一台测量液体用的转子流量计,测量范围为0~25 m3/h,用来测量某介质的流量,已知被测介质的密度为0.8g/cm3,转子的密度为7.9g/cm3,试问:当流量计指示在20 m3/h时,被测介质的实际流量应是多少?第五章温度测量及变送第六章显示仪表45.简述热电偶测量原理和补偿导线的作用。
46.简述热电阻测量原理和三线制连接的作用。
47.简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法。
48.名词解释:热电效应。
49.当热电阻短路时,自动平衡电桥应指示()a、0℃b、最上限温度c、最下限温度50.与热电偶配用的自动电位差计,当输入端短路时,应显示()a、下限值b、环境温度(室温)c、上限值51.热电偶测温时,采用补偿导线是为了()。
A 冷端补偿B 消除导线电阻的影响C 将冷端延伸至其他地方 D 降低费用52.补偿导线的正确敷设,应该从热电偶起敷到()为止?A 就地接线盒 B 仪表盘端子板 C二次仪表 D 与冷端温度补偿装置同温的地方53.用电子电位差计测热电偶温度,如果热端温度升高2℃,室温(冷端温度)下降2℃,则仪表的指示()A 升高2℃ B 下降2℃ C 不变 D 升高4℃54.在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时,与之配套的显示仪表如何变化()A 指示值最小 B 指示值最大 C 指示值不变 D 指示室温55.用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。
但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表的指示()A.偏大、 B.偏小、 C.可能大,也可能小,要视具体情况而定。
56.某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反,当电炉温度控制于800℃时,若热电偶接线盒处温度为50℃,仪表接线板处温度为40℃,问测量结果和实际相差多少?已知:E(800℃, 0)=33.29mv E(40℃, 0)=1.61 mV E(761℃, 0)= 31.68 mV E(841℃, 0)=34. 9mv E(50℃, 0)=2.02 mV E(741℃, 0)=30.82 mV E(742℃, 0)=30.90mv57.用K型热电偶测温。
已知回路热电势为15.000mV,冷端温度20℃,试求热端温度。
下列分度表数据可供选用:E(20)=0.798mV,E(347)=14.167mV,E(348)=14.208,E(385)=15.763mV,E(386)=15.805mV。
58.为了检查锅炉炉膛温度测量值是否正确,先用携带式电位差计测得热电偶的输出热电势为37.33mV,热电偶采用镍铬-镍硅热电偶分度号为K,热电偶冷端温度用水银温度计测得为35℃,问此时炉膛的实际温度是多少?E(35℃,0℃)=1.407 mV E(935,0℃)= 38.717 mV E (936,0℃)= 38.756 mV E(890,0℃)= 36.925 mV E(889,0℃)= 36.885 mV59.在热电阻使用过程中,经常出现如下问题,请分析其产生的原因:(1)、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定;(2)、显示仪表指示无穷大;(3)、显示仪表显示负值;(4)阻值与温度的关系有变化。
第八章控制规律60.简述比例微分数学表达式,并说明该调节规律的作用特点。
61.简述比例积分数学表达式,并说明该调节规律的作用特点。
62.什么是调节规律?简述常用的调节规律类型。
63.简述比例积分微分调节规律作用特点?写出该调节规律数学表达式。
64.简述调节规律在控制系统的作用?写出PID调节规律数学表达式。
65.名词解释:调节规律、控制点66.下列哪种调节器可消除余差?()a、比例调节器b、比例微分调节器c、比例积分调节器67.下列哪种调节规律调节结果容易存在余差?()a、比例调节b、比例积分微分调节c、比例积分调节68.比例度越小,余差就越()a. 越大 b. 越小 c. 不变69.积分时间越大,积分作用就越()a. 越大 b. 越小 c. 不变70.具有“超前”调节作用的调节规律是()A、P B、PI C、PD D、两位式71.在右图(b)上画出调节器的输出变化曲线。
已知调节器为正作用,PI调节规律,Kp=1,Ti=1,偏差输入见图(a)所示。
第九章控制器、第十章执行器72.调节器的反作用是指()。
A.测量值大于给定值时,输出增大 B. 测量值大于给定值时,输出减小C.测量值增大,输出增大 D. 测量值增大,输出减小73.简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成。