化工仪表及自动化期末总复习题库 - 答案
化工自动化仪表题库及答案
化工自动化仪表复习题一、单选题问题:1. 物体的温度越高,其辐射能力越()。
A、强B、弱C、不变问题:2. 零点迁移的实质就是测量范围的平移,某仪表测量范围0~200kpa;仪表量程a=200kpa;如测量范围变为-300~-100kpa,仪表量程不变。
则迁移比()%。
A、0B、50C、150问题:3. 漩涡式流量计有两种:其中的一种是应用()的漩涡列原理制成的流量计称为涡街流量计。
A、简谐振荡B、自然振荡C、强迫振荡问题:4. 关于热继电器在电路中的使用,下列叙述正确的是()。
A、直接切断主回路B、用作短路保护C、过载后,切断控制回路问题:5. 理想微分作用是指控制器的输出在阶跃信号的作用下,()。
A、瞬间变成无穷大,其余时间为零B、输出为零C、瞬间变成零,其余时间为无穷大问题:6. 在自动控制系统中,被控变量由于干扰发生变化后,在控制器的作用下,其值会逐渐趋近于()。
A、工艺指标B、给定值C、输出值问题:7. 笼式阀的可调比大、振动小、不平衡力小、()互换性好,可得到不同的流量特性。
A、阀芯B、套筒C、阀体问题:8. 一般情况下,气动活塞式执行机构震荡的原因是()。
A、执行机构的输出力不够B、系统震荡C、介质压力不稳定问题:9. 红色警示线设置范围和地点()。
A、高毒物品作业场所、放射作业场所,紧邻事故危害源周边B、一般有毒物品作业场所、紧邻事故危害区域的周边C、事故现场救援区域的周边问题:10. 某一工艺位置要求安装一台dn50且泄漏量小的调节阀,则可选()。
A、直通双座调节阀B、笼式阀C、直通单座阀问题:11. 可编程序控制器的基本组成部分包括:()、存储器及扩展存储器、i/o模板(模拟量和数字量)、电源模块。
A、扩展接口B、功能模块C、pu(中央处理器问题:12. 如果对流是由于受外力作用而引起的,称为()。
A、自然对流B、辐射C、强制对流问题:13. 电磁流量计的结构是由传感器和()两大部分组成。
化工仪表及自动化期末总复习题库 答案
化工仪表及自动化期末总复习题库答案化工仪表及自动化期末总复习题库-答案首先，是非问题（）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）温度测量采用镍铬镍硅热电偶，仪器机械零点调整到25℃，但实际室温（冷）端温度为10℃），这时仪表指示值偏高。
（4）当仪表空气中断时，空气开口调节阀的开口完全打开。
（）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、介质密度和容致动器的横截面。
（）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，标准喷嘴引起的压力损失小于标准孔板引起的压力损失。
（10）在比例控制系统中引入积分函数的优点是可以消除残余误差，但会降低系统的稳定性。
（11）压力传感器和压力表可以安装在管道的拐角处。
（12）当气源突然消失时，空气切断阀的开口完全关闭。
（）13、用差压流量计测量流量，流量与测量得的差压成正比。
（14）在自动控制律的调整中，比例越小，控制效果越强，残差越大。
（15）高灵敏度的仪器必须具有高精度。
（）16、一般来说直能单座阀比直能双座阀泄漏量要少。
（17）补偿线应与热电偶的电极材料一起使用，热电偶与补偿线之间连接件的温度不受限制。
（18）在控制系统中引入微分作用的优点是可以消除残余误差，提高系统的稳定性。
（19）涡轮流量计进口直管段长度一般为管道内径的10倍以上。
（20）热敏电阻温度变送器输入电桥的主要功能是冷端温度补偿。
二填空题1.III型控制器从变送器接收标准测量信号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，自动控制系统在干扰下的过渡过程是最稳定的，可以通过调整参数进行调整数来实现。
《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。
化工仪表与自动化复习题及答案
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、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___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越好____;干扰通道的纯滞后对调节质量_无影响_;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_减小调节器的放大倍数_,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~；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA ;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;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;②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶③冰浴法：用冰槽使t0保持零度;计算法：E AB t,0＝E AB t,t0＋E AB t0,0仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0补偿电桥法：用电桥产生E AB t0, 0与E AB t,t0叠加,即可消除t0变化对测量的影响;补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿,用于多支热电偶;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;1P输出,已知：比例度δ=50%2PI输出,已知：比例度δ=100%积分时间Ti=1分答：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; 答：①构成控制系统时的被控变量是出口介质温度；操纵变量是燃料量,干扰量是：进料流量和温度、燃料的压力、炉膛温度和压力以及环境温度;②控制流程图见下图;③执行器应选择气开类型,控制器为反作用方向;④简单控制系统方框图见下图;⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号减少,气开阀关小,燃料量减少,塔顶温度下降,维持给定;三、计算题：10分计算下图各热电偶回路所产生的热电势10分;注：A B----K型热电偶；AˊBˊ----K型热电偶补偿导线C D---- S型热电偶； CˊDˊ----S型热电偶补偿导线；答：1、E1=E AB300,50+E CD50,25= = mVE2=E CD300,50-E CD50,25 = = mV化工仪表与自动化课程测试试题二一、填空题28分1．控制系统引入积分作用是为了_消除余差___,但积分的引入会使系统__不稳定,引入微分作用是为了_克服容量滞后___;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,在加入积分作用的过程中,应_减小放到倍数___;2.被调介质流过阀门的相对流量Q/Qmax与阀门相对行程l/L之间的关系,称为调节阀的流量_______特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为____理想__ 特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为_工作___ 特性;调节阀的流量特性有_直线__、__等百分比___、__抛物线__和__快开_,流量特性的选择主要是与__广义对象__相匹配;3. 与单回路控制系统相比,串级调节系统具有以下三个特点：①对于进入副回路的干扰有很强的克服能力 ;②提高了工作频率 ;③具有鲁棒性;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,对被控变量的影响越小 ;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量越好 ;干扰通道的纯滞后对调节质量无影响 ;5．简单调节系统的基本特征是闭合回路和负反馈 ;6．常用的标准节流件有孔板和喷嘴 ;7. 热电偶的热电特性与热电偶材料、两节点温度 __有关,与热电偶几何尺寸无关;二、综合题分1、10分画出气开式类型执行器的两种简单结构示意简图；控制系统在什么情况下选择气开类型执行器举例说明;答：①②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、20分在控制系统应用中,有哪些基本控制规律和组合控制规律写出各自的表达式它们各应用在什么场所答：①在控制系统应用中,基本调节规律有：P、I、D,基本组合调节规律有PI、PD、PID;②③P：自衡能力强,滞后小的对象且控制质量要求不高PI：对象滞后小,负荷变化幅度大,要求无差PD：一阶滞后较大允许有余差的对象PID：负荷变化大,容量滞后大,被控变量变化缓慢,质量要求高;3、12分下图为电子电位差计结构原理图,请补充完整连接线包括电源和电流及输入信号的方向,并回答：电子电位差计是根据什么原理工作的在温度检测中与何种检测元件配套使用指出调整零点、量程的电阻;答：①电子电位差计是使用电压平衡原理工作;②在温度检测中热电偶配套;下图是其线路图;③起到零点调整的电阻是R G,起到量程调整的电阻是R M;4、10分写出差压式流量计的基本方程式；说明公式中各个符号所代表的含义;答：α——流量系数；Q——被测流体流量ε——体膨胀校正系数F0——节流件的开口面积ρ1——被测流体的密度△P——节流件前后差压三、计算题20分1、10分计算下图液位差压变送器的量程、测量范围及迁移量;已知：H=0～10m h= ρ=35kg/m3g ≈10m/s2答：ΔP=P+-P-=Hρg+hρg=3500H+4200 Pa差压变送器：量程=35000 Pa测量范围=4200～39200 Pa迁移量=4200 Pa2、10分某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为级,则这台表的量程是多少基本误差是多少最大绝对误差是多少允许误差是多少答：①1000Pa②%③±5Pa④%化工仪表与自动化课程测试试题三一、填空题28分1、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分;2、在控制系统中,增加比例度,控制作用减少；增加积分时间；控制作用减少；增加微分时间,控制作用增加;3、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;4、描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数和滞后时间 ;5、某温度表的精度为级,其测量下限是50℃,上限是850℃;则此表的量程是800；测量范围是50~850；允许基本误差是 % ；最大绝对误差是4 ;6、热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0度法、冷端温度修正法、校正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种;7、自动平衡电桥配热电阻测温时,采用三线制连接,其连接导线的电阻规定为Ω;二、综合题62分1、15分比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同点; 答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小;结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路;原理的不相同点：2、15分热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么它能否进行冷端温度补偿如不能应如何处理答：①使用补偿导线的目的是将热电偶的冷端从温度较高、波动较大的地方移到温度较低、且相对稳定的地方;②如果只使用补偿导线还不能达到冷端温度补偿的目的,必须与其它方法配合起来使用;③具体方法如下：热电偶常用的冷端温度补偿方法有：公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整法和电桥补偿法;3、12分画出串级控制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用; 答：下图为串级控制系统的方框图；副回路是克服作用于副对象的干扰,使副被控变量基本稳定,减少对主变量的影响；而主回路主要克服作用于主对象的干扰,保证主被控变量稳定;4、20分工艺要求利用回流量来控制塔顶温度t简单控制系统,为保证塔正常操作,回流量不允许中断;①指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么 4分②在图上画出控制流程图并确定执行器类型； 5分③选择控制器的作用方向； 3分④画出简单控制系统方框图； 4分⑤简单说明该系统克服干扰的过程可设温度t升高,分析控制动作过程;4分答：①构成控制系统时的被控变量是塔顶温度；操纵变量是塔顶回流量,主要干扰量是：进料的流量和温度,回流的温度和流量,加热蒸汽量等;②控制图见下图,执行器为气关式;③控制器为反作用方向;④简单控制系统方框图见下图⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号增加,气开阀开大,回流量加大,塔顶温度下降,回复给定;三、计算题10分计算下图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量10分;已知：H=0～10m；ρ=35kg/m3； g≈10m/s2 ;答：ΔP=P+-P-=Hρg=3500H Pa差压变送器量程：35000 Pa测量范围：0～35000 Pa迁移量：0 Pa 化工仪表与自动化课程测试试题四一、填空题32分1、表征控制规律的参数是比例度、积分时间及微分时间 ;2、串级调节系统结构上有两个回路,分别称为主回路和副回路；有两个被调参数,分别称为主参数和副参数；有一个调节参数;3、弹簧管压力表是利用弹簧产生__位移___与被测压力相平衡来测量的;4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：___电磁流量计、漩涡流量计______、椭圆齿轮流量计____说出三种即可;5、差压式流量计是利用节流原理进行测量流量的;6、电容式液位传感器测量液位时,如测量高粘度导电介质则测量精度受__虚拟液位__的影响;7、分度号为S型的热电偶,如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势会增加 ;如果补偿导线的型号正确但正负接反,则产生的热电势会减少 ;8、电容式差压变送器的测量部分是先将差压转变成位移 ,然后再变成__电容变化量_作为转换部分的输入;二、综合题58分1、10分均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些怎样实现均匀控制答：①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；不同点：目的和特点不同,其目的是为了解决前后工序的供求矛盾,使两个变量间能互相兼顾和协调操作,特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化;②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1调节规律上采用P或PI,而不采用D调节,2参数整定上比例度从小到大整定,且比例度和积分时间都较大;2、8分从保证控制质量的角度,控制阀设计中应考虑哪几个方面阀的理想流量特性有哪几种形式答：①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择;②理想流量特性有4种形式：1直线特性2等百分比特性3快开特性4抛物线特性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;已知：比例度δ=200%已知：比例度δ=100%积分时间Ti=2分答：4、20分某列管式蒸汽加热器,工艺要求出口物料温度稳定在90±1℃;已知主要干扰为蒸汽压力的波动;1确定被控变量,并选择相应的测量元件;2制定合理的控制方案;3如物料温度不允许过高,否则易裂解,试确定控制阀的气开、气关式;4画出控制流程图与方框图;答：①被控变量为列管式蒸汽加热器物料出口温度,因测量温度较低但精度较高选择铂热电阻为测量元件;②干扰为蒸汽压力,控制方案选用副参数为蒸汽压力主参数为物料出口温度的串级控制;③控制阀选用的气开式④控制流程图与方框图如图5、10分某化学反应器工艺规定操作温度为400±2oC,考虑安全因素,调节过程中温度偏离给定值不得超过6oC;现设计运行的温度定值调节系统,在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示;问该过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间按被控变量进入新稳态值的±2%为准和振荡周期;答：由反应曲线可知：最大偏差A=45-40=5℃余差C=41-40=1℃衰减比过渡时间：T s=23min三、计算题：10分计算下图各热电偶回路所产生的热电势10分;如图为S型热偶测温线路,由于疏忽将其中第二段补偿导线接反,求：①输入到显示仪表的总电势为多少②由于第二段补偿导线接反引入的误差是多少答：①E1=E S800,50-E S50,0 = mV② E2=E CD800,0= =mV化工仪表与自动化课程测试试题五一、填空题36分1、在阶跃扰动作用下,自动控制系统的过渡过程有__发散震荡__、等幅震荡___、非震荡衰减_ 和__衰减震荡__等基本形式;2、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;3、对象的数学模型就是_利用数学的表达式来描述对象的特点___;4、液位变送器测量进行零点迁移时只改变__测量范围____,不改变__量程_____;5、在常用的热电偶温度计中,精度较高的是___S _热电偶,线性最好的是_K___热电偶,灵敏度较高的是__E _热电偶;6．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;7．描述对象特性的三个参数是放大倍数、时间常数、滞后时间 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越慢 ,系统的稳定性越好 ;8．差压式流量计由节流件、导压管和显示仪器组成;常用的标准取压方式有角接取压和法兰取压 ;9．指出你所知道的几种复杂控制系统串级控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择控制系统、前馈控制系统、比值控制系统等;二、综合题54分1、10分在控制系统中如何得到执行器的类型画出执行器类型的简单结构示意简图;答：在控制系统中,执行器类型的获得是靠改变执行机构和调节机构的作用方向来得到的,一般情况下,对于大口径的执行器,执行机构采用正作用,靠改变调节机构的正反装来得到执行器的气开气关类型,对于小口径的执行器,调节机构选择正装,故只能靠改变执行机构的正反作用来得到执行器的气开气关类型2、14分比较差压式流量计与转子式流量计的异同点;答：①相同点：两者都是利用节流原理来测量流量;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;答：4、20分如图为釜式反应器,釜内温度通过改变冷却剂流量的方式来控制;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如果冷却剂压力为主要干扰,选择控制方案,在下图中画出控制流程图；③选择执行器的气开、气关类型；④画出控制系统的方框图；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; 答：①构成控制系统时的被控变量是釜内温度;操纵变量是冷却剂流量,干扰量是：冷却剂压力和温度、搅拌速度以及环境温度;②控制流程图见下图1;③执行器应选择气关类型;④控制系统方框图见下图2;⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高,测量大于给定,控制器输入偏差增大,其输出控制信号减少,气关阀开大,冷却剂流量增加,釜内温度下降,维持给定;图1图2三、计算题：10分计算下图热电偶温度计所产生的热电势以及温度计所显示的温度10分;注：C D---- S型热电偶；CˊDˊ----S型热电偶补偿导线；答：① E=E CD300,25 = = mV②因为电子电位差计有自动冷端温度补偿装置,所以测量不受环境温度影响,温度计所显示的温度为300℃;一、选择题1.单圈弹簧管式压力表的弹簧管通入被测压力后,产生向外挺直的扩张形变,自由端产生微小A ;A．位移B．膨胀C．变化D．波动2.在被测压力较稳定情况下,正常操作压力值应不超过压力表满量程的C ;A．1/3 B．1/2 C．2/3 D．3/43.电容式压力变送器是把被测压力转换成C 的变化,然后经过测量变送,输出与被测压力相对应的电流信号;A．作用力B．电势差C.差动电容D.位移变化量4.椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮每转过一周,所排出的被测介质数量为半月形容积的B 倍;A ．2 B．4 C．6 D．85.仪表位号FE-212中字母“E"的含义是A ;A.检测元件B.变送器C.流量变送器D.流量开关6.测量仪表启动前,引压管路应进行冲洗,一般冲洗次数不少于C ;A. 1次B. 2次C. 3次D. 4次7.仪表管路埋地敷设时,应经过B 后方可埋人;A.调试B.防腐处理C.焊接D.保护套管8.仪表引压管路的长度最大不应大于B m.A. 25mB. 50mC. 75mD. 40m9．测量氧气时不能使用 B 压力表;A.铜质垫片B.浸油垫片C.铝制垫片D.橡胶垫片10.必须倾斜安装较长压力变送器的引压导管,其倾斜度一般为B ;A. 1:5B. 1:10~20C. 1：100D. 1：15011.差压变送器投运时,为防止单向受压,应该先打开A ;A.平衡阀B.高压阀C.低压阀D.以上都不对12.孔板流量计温度计安装要求AA.温度计安装位置与孔板之间的距离可等于或大于5D,但不得超过15D.B.温度计套管应伸入管道至公称内径的大约1/2处,对于大口径管道大于300mm,温度计套管会产生共振温度计的设计插入深度应不小于90mm;C．温度计插入方式只可直插,不能斜插;D．温度计插入处开孔内壁边缘不用修圆,对毛刺和直管段管道内表面无要求;13.超声波流量计的电子数据单元主要实现数据储存、通讯、B的计算等功能;A．标况气体流量B．工况气体流量C．标况气体总量D. 工况气体总量4、超声波流量计的换能器声波探头检查主要是测量其A.A．电阻值B.电压值C;电流值D. 电感值14.下面关于超声波流量计的安装要求叙述错误的是：CA.对于双向应用的场合,流量计的两端都应认为是“上游”;B．流量计的误差大小与与由流量计上游管道结构引起的速度分布畸变的类型和程度以及流量计补偿畸变的能力有关;C．在超声流量计进口处的内径改变或有突人物对气体速度分布没有影响;15.下面关于容积式流量计的叙述错误的是：CA．流量计应安装在振动尽量小的地方,室内室外均可,但应防雨淋;B．公称通径小于80mm的流量计,可架在管道中,亦可将底座落在水泥地基上,耐压或公称通径150mm以上的流量计可用地脚螺钉固定在水泥地基上;C.流量计前不须装过滤器;D.安装方式,应装在水平管道上16. 下面关于容积式流量计的保养叙述错误的是：BA．腰轮流量计无需经常性的维护与保养,只要对减速器或调整机构以上部分简称表头的轮系经常加润滑油,就能保证仪表正常运行;B.加油周期：连续运行的流量计每年加油一次,断续运行的流量计每二年加油一次;C.对有加油孔的流量计需每半月加油一次,每次加油不得少于10ml;17.下面关于气体涡轮流量计的安装叙述错误的是： DA 在安装之前,应当检查涡轮流量计以确信没有由运输引起的损坏以及所有附件如接头,润滑油完整无缺;B 撕去流量计进出口处的粘贴纸;C 按流量计上标明的流动方向安装;安装前,当用微小气流吹动叶轮时,叶轮应能转动灵活,并没有无规则的噪声,计数器转动正常,无间断卡滞现象,则流量计可安装使用;D 建议的安装位置是水平安装,计数器向上;在竖直安装时,通过流量计的气体流向应从下到上;18. 下面关于气体涡轮流量计的叙述错误的是： DA 介质气体应当干燥且没有灰尘和杂质,杂质颗粒直径不大于5um;B 流量计前后必须加一定长度的直管段,其内径与流量计的口径相同,长度一般不小于前10D后5D视流量计具体型号及上游是否安装有整流器而定,以保障新安装的流量计进行精确测量;C 所有标准的平面物都可以安装作为垫片;垫片必须同心对齐并且不能伸进管道内壁;D 站场扫线时,应停止运行流量计,扫线作业完成后再开始流量计;19．下面关于气体涡轮流量计运行的叙述错误的是： DA 流量计投入使用前,应按相应国家标准或规程进行检定或实流校准;B 及时检查流量计的脉冲输出信号,并与一次指示装置进行对比;C 没有油泵的涡轮流量计不需维护,装有油泵的涡轮流量计应3个月加注一次润滑油;D 在线使用时,现场计数器显示的数值是被测气流在标准状态下的体积流量;20．天然气的A是输气过程中重要的控制参数,是监视和调节生产的依据,也是企业生产经营中经济核算的主要数据;A温度、压力、流量B压力、流量、液位C压力、流量、流速D温度、压力、流速在0℃时的电阻值为A欧姆A 10B 100CD 022.下列C不是标准信号;A 4—20mAB 1—5VC 20—100kPaD 0—100kPa23.热电偶测温原理是基于CA热阻效应B 热磁效应C热电效应D 热压效应24.补偿导线的正确铺设,应该从热电偶铺设到DA地接线盒B表盘端子板C 二次仪表D 与温度补偿装置同温的地方25．一块精度为级,测量范围为0—100KPa的压力表,其标尺分度最少应该分为AA 40格B 30格C 25格D 20格26．标准孔板两端面应符合D 的技术要求;A、平行、光滑B、平行、平整C、平行无可见损伤D、平行、平整、光滑、无可见损伤27．天然气流经节流装置时,流速和静压的变化是A ;A、流速增加、静压降低B、流速减小、静压降低C、流速减小、静压增加D、流速增加、静压增加28．标准节流装置由C 组成;A、孔板和取压装置B、标准节流件和计量直管段C、标准节流件、取压装置29．每D打开孔板排污阀吹扫一次;A、一个月B、一天C、一年D、一季度30．涡轮流量计由A组成;A表体、导向体导流器、叶轮、轴、轴承及信号检测器B导向体导流器、叶轮、轴、轴承及信号检测器C表体、导向体导流器、叶轮、轴、轴承。
化工仪表与自动化复习题及答案
化⼯仪表与⾃动化复习题及答案《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、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___越⼩____;⼲扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越好____;⼲扰通道的纯滞后对调节质量_⽆影响_。
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_减⼩调节器的放⼤倍数_,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~；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。
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。
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。
《化工仪表及自动化》期末习题(doc 12页)
《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、。
样算的？第二种解答方法呢？提问：要检验间题的结果对不对，你准备用什22．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（）。
《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。
化工仪表及自动化复习练习题(含答案)2023年修改整理
化工仪表及自动化复习练习题（含答案)1。
电路一般由_____、_____及中间环节三部分组成。
（电源；负载）2.在一段电路中，流过电路的电流与电路两端的电压成_____，与该段电路的电阻成_____。
（正比；反比）3。
晶体二极管的要紧特性是_____导电性.（单向）4。
从晶体三极管三个区引出的三个极分别是______极、______极和______极.（基；发射;集电）5.仪表的测量范围是从测量_____值到测量_____值;量程是测量上限与测量下限值之_____。
（下限；上限；差）6.按能源来分,仪表可分为_____仪表、_____仪表和_____仪表.（气动；电动；液动)7.按被测参数来分，仪表可分为_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表和成分_____仪表。
(压力;流量；温度;物位;分析）8.玻璃液体温度计是由__________、________和刻度标尺三部分组成。
（玻璃温包;毛细管）9。
电阻箱能够看作是一个具有__________的标准电阻。
（可变电阻值）10。
测量一个电路的电流,电流表必须和那个电路_____，且电流表的内阻抗要尽量_____.(串联;小）11。
兆欧表又称作_____、_____和___________.(摇表;高阻表;绝缘电阻测试器)12.U型压力表必须_____安装。
（垂直）13。
玻璃管水位计是利用_______的原理制成的。
（连通器)14。
整流电路的作用是将_______变成____________。
（交流电；脉动直流电)15。
温度测量仪表可分为_______测温仪表和__________测温仪表两大类。
（接触式；非接触式）16。
自动化仪表具有__________、___________、__________、__________功能.（自动检测；自动信号联锁;自动操纵;自动调节)17.直流单臂电桥又称________电桥.（惠斯登)18。
期末复习题答案——《化工仪表及自动化》
《化工仪表及自动化》期末复习题标准答案一．填空1．表压，大气压力与绝对压力之差2．无迁移，负迁移，正迁移3．节流装置，差压计，显示仪表4．热电偶，热电阻5．衰减比，余差，过渡时间6．放大系数，时间常数，滞后时间7．积分作用，微分作用8．单纯的前馈控制，前馈-反馈控制9．最大偏差、衰减比、余差、过渡时间10．弱，强11．传递滞后，容量滞后12．测量范围上限值，测量范围下限值13．气动仪表，电动仪表14．积分，微分15．弹性式压力计、液柱式压力计、活塞式压力计、电气式压力计16．泵，风机或压缩机17．20~100KPa，4~20mA DC18．自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动控制系统19．开关型选择性控制系统，连续型选择性控制系统，积分饱和20．换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种21．简单均匀控制、串级均匀控制22．电磁感应，漩涡流量计（涡街流量计），平方根23．大，小24．表压、负压25．30℃，5℃，5: 126．66982μV27．塔顶冷回流流量，塔底再沸器加热蒸汽流量28．临界比例度法，衰减曲线法29．5.2mA，5.7mA30．双闭环比值控制系统31．控制泵的转速，控制泵的出口旁路阀门开度32．小于，可变极限流量法二．简答1．答：QDZ型气动单元组合仪表的信号范围为20~100KPa气压信号；（2分）DDZ-II电动单元组合仪表的信号范围为0~10mA DC电流信号；（2分）DDZ-III电动单元组合仪表的信号范围为4~20mA DC电流信号。
（2分）2．答：容积式流量计：椭圆齿轮流量计；（2分）速度式流量计：差压式流量计；转子流量计；涡轮流量计；电磁流量计；漩涡流量计；（任取三种，每种2分）质量流量计：科氏力流量计（或微动流量计）；（2分）3．答：化工自动化的主要内容有(1) 自动检测系统；（2分）(2) 自动信号和联锁保护系统；（2分）(3) 自动操纵及自动开停车系统；（2分）(4) 自动控制系统。
化工仪表及自动化总复习及答案(吉珠专用)
化工仪表及自动化总复习第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语，了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式，掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。
二、常用概念1. 化工自动化的主要内容:自动检测，自动保护，自动操纵，自动控制系统2. 自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。
3. 被控对象：对其工艺参数进行控制的机器或设备4. 被控变量：生产过程需保持恒定的变量5. 操纵变量：具体实现控制作用的变量6. 干扰作用：在生产过程中引起被控变量偏离给定值的外来因素7. 设定值：被控变量的期望值，可固定也可以按程序变化8. 偏差：给定值与测量值之间的差值9. 闭环系统：系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统10.开环系统：系统的输出被反馈到输入端，执行器只根据输入信号进行控制的系统11. 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12. 反馈:把系统的输出直接或经过一些环节后送到输入端，并加入到输入信号中的方法13. 负反馈：反馈信号的作用方向与给定信号相反，即偏差信号为两者之差（e=x—z）14. 正反馈：反馈信号的作用方向与原来的信号相同，使信号增强（e=x+z）三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。
答：定值控制系统：给定值为常数随动控制系统：给定值随机变化程序控制系统：给定值按一定时间程序变化2.在阶跃扰动作用下，控制系统的过渡过程有哪几种形式? 其中哪些形式能基本满足控制要求？答：1.非周期衰减过程2.衰减振荡过程3.等幅振荡过程4.分散振荡过程1,2能基本满足控制要求，但1进程缓慢，只用于系统不允许震振荡时3. 试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。
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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
化工仪表与自动化总复习题目与答案
化工仪表与自动化总复习题目与答案一、选择题1.下列哪种类型的传感器仅适用于夹杂式物料的液位测量？A. 振荡器型B. 电容式C. 悬臂浮子型D. 阻挡型答案：C2.下列哪种类型的执行器位置反馈的精度较低？A. 电位器位置变送器B. 光电编码器C. 轴位振动传感器D. 雷达传感器答案：A3.在流量计的选择方法中，液体的流量应保证介质的最小测量流速，其比值为:A. 0.1~0.2B. 0.2~0.3C. 0.3~0.5D. 0.5~1.0答案：B4.下列测量仪表中，不能完成温度、压力、流量、水位等信号传输的是:A. 仪表阀B. 气控调节阀C. 电力调节阀D. 液力调节阀答案：A5.在自动化控制系统中，哪种控制方式的控制对象是连续变化的、有无穷尽可称的一般物理量？A. 连续控制B. 数字控制C. 逻辑控制D. 组态控制答案：A二、填空题1.振动流量计量程范围通常是________倍。
答案：10-302.压力变送器的基本形式一般有________和________两种形式。
答案：电桥式、压阻式3.PID控制器有比例环节、积分环节和________环节。
答案：微分4.PLC的4类基本指令分别为________、________、________、________。
答案：LD、AND、OR、OUT5.精度等级是指仪表在特定的条件下所达到的________程度。
答案：精密度三、简答题1.水位测量有哪几种方式？请简要介绍。
答案：(1) 悬臂浮子式水位计。
它的主要构造是在封闭的金属悬挂框架上装有一个浮子，悬挂框架内装有磁轴承和磁感应器，可根据浮子位置的高低来探测测量结果。
(2) 普通差压水位计。
它由U形的连通两管组成，两管的一端各装有一压力头，连通管内充满了液体。
当容器内液位高度上升或下降时，连通管内产生一定的差压，通过传感器转化为电信号，从而获得水位变化信息。
(3) 声波测量法。
利用水中声波的传播特性测量水位高度，该方法需要与传感器通信，测量结果比较准确。
化工自动化及仪表总复习题
化工自动化及仪表总复习题1. 简答题1.1 什么是自动化？答：自动化是指利用各种机械、电子、计算机等设备和技术手段，使生产过程或工作过程能够在人的干预下自动进行。
1.2 化工自动化的优势是什么？答：化工自动化能够提高生产效率、降低劳动强度、提高产品质量、减少能源消耗、提高生产过程的安全性等。
1.3 仪表系统的结构由哪些部分组成？答：仪表系统的结构主要包括传感器、信号转换器、控制器、显示器和执行器等。
1.4 仪表的分类有哪些？答：根据测量物理量的类型，仪表可以分为压力仪表、温度仪表、流量仪表、浓度仪表等。
1.5 仪表的测量精度如何定义？答：仪表的测量精度可以用绝对误差、相对误差和满度等指标来定义。
1.6 控制回路中的比例控制、积分控制和微分控制分别是什么意思？答：比例控制是通过控制器输出信号与被控制变量之间的比例关系来实现控制；积分控制是对被控制变量的积分进行控制，以消除稳态误差；微分控制是对被控制变量的微分进行控制，以改善系统的动态响应。
1.7 常见的仪表校验方法有哪些？答：常见的仪表校验方法有零点校验、满度校验、线性度校验、时效性校验等。
2. 计算题2.1 某化工装置的液位控制环节采用比例控制，比例增益为0.5，被控液位变化范围为20~40 m，设定值为32 m。
求当被控液位在32 m附近浮动时，控制器输出信号的变化范围。
答：控制器输出信号的变化范围 = 比例增益 * 被控量的变化范围= 0.5 * (40 - 20)= 102.2 某化工反应器的进料流量控制环节采用积分控制，积分时间常数为300 s。
已知系统的负载响应时间为400 s，当反应器进料流量发生变化时，求系统的稳态误差。
答：系统的稳态误差 = 1 / 积分增益积分增益 = 积分时间常数 / 负载响应时间 = 300 /400系统的稳态误差 = 1 / (300 / 400)= 4 / 33. 简答题3.1 解释反馈控制和前馈控制的原理。
化工自动化及仪表-总复习题_(答案版)
习题课（Ⅰ）一、填空题：1．干扰是指除操作变量以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素；2．被控对象是指需要实现控制的设备、机器或生产过程，称为对象。
3．被控变量是指对象内要求保持给定数值的工艺变量称为被控变量。
4．工艺变量通常分为直接变量，间接变量，安全变量三大类；5．直接变量是指和生产过程有着密切关系、或者说存在直接关系的，它的改变决定着产品的质量和数量。
6．间接变量是指和生产过程没有直接关系，并不直接决定着产品的数量和质量。
；7．安全变量是指既和生产过程没有直接的关系，同时也不存在间接关系，但它们影响着生产的安全性。
8．给定值是被控变量的预定值称为给定值。
它反映的是工艺过程的具体要求。
9．操作变量是指受到控制装置操纵，用以使被控变量保持给定值的物料量或能量。
10．偏差偏差=实际值-给定值11．闭环控制系统通常包括定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统；12．定值控制系统是指被控变量的给定值恒定不变。
13．随动控制系统是指给定值不断变化，而且变化是随机的。
14．程序控制系统是指给定值不断变化，但x=x(t)是已知的。
15．偏差产生的原因通常分为由于干扰导致实际值发生了变化：给定值发生了变；计量误差而引起的偏差。
三个方面。
16．闭环控制系统通常是由检测元件和变送器；比较机构；调节装置；执行器四个部分组成的。
17．检测元件和变送器的作用是把被控变量y（t）转化为测量值z（t），z（t）是统一标准信号；比较机构的作用是计算偏差e（t）；调节装置的作用是依据偏差的大小、正负，按执行器的作用是接受调节器送来的信号p（t）,发出相关的信18．自动控制系统中流动的是。
19．LC表示的是液位控制器；L是指液位；C是指控制。
20．自动控制系统的静态是指被控变量y（t）不随时间而变化的平衡状态称为系统的“静态”；动态是指被控变量y（t）随时间而变化的平衡状态称为系统的“动态”；过渡过程是指调节系统在受到外作用下，从一个平衡状态进入到新的平衡状态的整个过程称为控制系统的过渡过程；21．干扰的理想形式有，斜坡扰动，正弦波扰动，22．过渡过程的主要形式有非周期衰减过程，又叫单调过程，，程，发散振荡过程；23．定值控制系统衰减比通常规定在4：1范围内；随动控制系统衰减比通常规定在10：1范围内；24．过渡过程的品质指标有衰减比，振荡周期或频率，余差，最大偏差或超调量；过渡时间。
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一是非题（）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。
二填空题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。
4、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（比实际值偏高还是偏低）。
5、一般将、、总称为物位。
6、热电阻断路时，测量输出显示温度值为（上限值、下限值）。
7、描述化工控制对象特性的参数有：、、。
8、标准节流件按压损由大到小依次为、、。
9、某缓冲罐其工作压力范围为 2.3～3.0MPa，那么应选用压力表的量程范围为Mpa 、若工艺要求测量的绝对误差不得大于0.1MPa，那么该压力表最合适的精度等级应为。
（可选量程范围有0～４MPa，0～６MPa，精度等级为0.1、0.5、1.0、1.5、2.5等）10、图为电磁流量计在管道上的安装位置，假定安装空间不受限制直管段满足要求，请判断其安装是否正确，并图上方框内标注（安装正确填写正确，安装错误的填写错误）正确正确11、差压变送器主要用于测量液体、气体或蒸汽的、、等过程参量，并将其转换成标准统一信号DC mA 电流输出，以便实现自动检测或控制。
12、在工业生产中经常使用热电阻温度计，热电阻的引线方式主要有、、。
13、热电偶温度变送器输入桥路的作用有及。
14、在实际生产中，对象的放大倍数是随负荷加大而减小的，一般选择理想流量特性为的调节阀具有这种类型的特性，保证整个工作范围内都有较好的调节质量。
若调节对象的特性是线性的，则应选用理想流量特性的阀，以保证系统总放大倍数保持恒定。
（线性、等百分比、抛物线、快开）15、下图为涡街流量计在测量液体时在管道上的安装位置，假定安装空间不受限制，前后直管段要求已经满足请判断其安装是否正确，并图上方框内标注（安装正确填写正确，安装错误的填写错误）16、在液位调节中，PID参数可以选择作用，为了消除作用产生的余差。
可适当引入进行调节。
17、在PID调节中，积分作用是依据动作的，在系统中起着的作用。
18、有下列设备号P1213a、b P一般表示类设备、该设备工段号为，设备序号为，“a、b”表示。
19、右图为阀，其在PID图中的图例形式为20、下列管段号，DW0810-150此管道中介质为、工段号为，管道序号为，“150”表示。
21、右图为阀，其在PID图中的图例形式为三选择题1、压力仪表取压时，当管道内测量介质是气体时，取压口在管道（）正确正确A 上部B 下部C 侧面 D管道水平中心线以下0~45度夹角内2、孔板流量计是（）式流量计，转子流量计（）式流量计（每空选一项）。
A 恒截面、变压差B 恒压差、变截面C 变截面、变压差D 恒压差、恒截面3、若控制系统在PID调节器的作用下的过渡过程曲线如图，试判断原因（）A工业比例度太大B积分时间太长C 积分时间太短D 微分时间太短4、在选择控制阀的气开和气关形式时，应首先从（）考虑。
A 产品质量B产品产量C 安全D 节约5、热电偶测温时，使用补偿导线是为了（）。
A 延长热电偶冷端B 使参比端温度为0℃C 作为连接导线D 延长热电偶且保持参比端温度为0℃6、调节对象的概念（）A 自动控制装置B 自动控制系统C 被控制的变量D要进行控制的工艺生产设备7、关于零点迁移的说法正确的是（）A是液位测量仪表的固有属性B只改变零点的位置，不改变量程的大小C零点、量程都在变D所有的仪表都需要零点迁移8、差压式流量计测流量时，正常生产时指示值为零，则原因可能是（）A正压侧引管堵B负压侧引管堵C平衡阀全开D平衡阀全闭9．节流装置在管道上安装时，如果将方向装反是，会造成（）A差压计倒指示B差压计指示变大C差压计指示变小D对差压计无影响10、温度传感器正常的安装应如图（）所示：BCA D11．在测量蒸汽压力时，应按图（）安装。
DBCA D12、控制的介质流量为低压差、大口径、大流量的气体或带有悬浮物流体的，且允许存在一定的泄漏量，选用的调节阀应为( )A蝶阀B套筒阀C薄膜阀D三通阀13、某加热炉炉膛温度为650℃~700℃，那么()温度计比较合适。
A 铜电阻B 热电偶CＡＢ都不合适DＡＢ可能用14、用双法兰液面计测量容器内的液位，液位计的零点和量程均已校正好，后因维护需要，仪表的安装位置下移了一段距离，则液位计（）A零点上升，量程不变B零点下降，量程不变C零点不变，量程增大D零点和量程都不变15、在下列流量计中经常作为便携式流量计的为：Ａ转子流量计Ｂ孔板流量计Ｃ超声波流量计Ｄ电磁流量计16、测量氧气时不能使用（）压力表。
A铜质垫片B浸油垫片C铝制垫片D橡胶垫片17、孔板流量计是（）式流量计，转子流量计（）式流量计（每空选一个）。
A 恒截面、变压差B 恒压差、变截面C 变截面、变压差D 恒压差、恒截面18、压力仪表取压时，当管道内测量介质是液体时，取压口如（）所示。
A BC V-1V-2 D就安装空间定19、热电偶测温时，使用补偿导线是为了（）。
A 延长热电偶冷端B 使参比端温度为0℃C 作为连接导线D 延长热电偶且保持参比端温度为0℃20在选择5、控制阀的气开和气关形式时，应首先从（）考虑。
A 产品质量B产品产量C 安全D 节约21、若控制系统在PID调节器的作用下的过渡过程曲线如图，试判断原因（）。
A工业比例度太大B微分时间太长C 积分时间太长D 微分时间太短22、温度传感器正确的安装应如（）图所示：BCA D8、23转子流量计中流体流动方向是（）A自下而上B自上而下CＡ和Ｂ都可以D水平自左向右24、节流装置在管道上安装时，如果将方向装反是，会造成（）A差压计倒指示B差压计指示变大C差压计指示变小D对差压计无影响25．关于零点迁移的说法正确的是（）A是液位测量仪表的固有属性B只改变零点的位置，不改变量程的大小C零点、量程都在变D所有的仪表都需要零点迁移26．在测量蒸汽压力时，应按图（）安装。
DCBA D27、用双法兰液面计测量容器内的液位，液面计的零点和量程均已校正好，后因维护需要，仪表的安装位置下移了一段距离，则液面计（）A零点上升，量程不变B零点下降，量程不变C零点不变，量程增大D零点和量程都不变28、某台测温仪表的量程是600～1100℃，仪表的最大绝对误差为士4 ℃，该仪表的精度等级为多少？（国标精度等级分为0.5、1.0等等）A0.5 B0.8 C 1.0 D2.529、调节阀前后压差较小，要求泄露量小，一般可选用（）A 直通单座阀B 蝶阀C隔膜阀D套筒阀30、对于测量高黏度的流体（例如重油、聚乙烯醇、树脂等）的流量，一般可以选用（）A孔板流量计B转子流量计C椭圆齿轮流量计D涡街流量计31、离心泵的流量控制阀安装在泵的（）。
A.出口B.入口C.出口或入口D.都不可以32、自动控制系统中，通常用（）表示流量控制器。
A.PCB.LCC.TCD.FC33.在选择控制阀的气开和气关形式时，应首先从（）考虑。
A 产品质量B产品产量C 安全D 节约34、气开式薄膜调节阀，当压缩空气中断时应（）。
A 立即关闭B 原位不动FIAC 立即打开D 停止调节35、自动控制系统中，符号表示（）。
A.集中盘面安装，流量指示报警B.就地安装，流量检测显示C. 控制室安装，流量指示报警D. 集中盘面安装，流量电流分析36.带控制点工艺流程图中管径一律用（）。
A.内径B.外径C.公称直径D.中径37.对于管路标注IA0601—25×3，下列说法不正确的是（）A.“IA”表示工艺空气B. “06”是工段号C. “01”是管段序号D. 该管道公称直径为2038.化工工艺流程图中的设备用( A)线画出，主要物料的流程线用( )实线表示A.细，粗B.细，细C. 粗，粗D. 粗，细39.在带控制点工艺流程图中的图例是用来说明( )、管件、控制点等符号的意义A.压力表B. 阀门C.流量计D.温度计40.在DCS系统中，（）占绝大部分。
A.现场仪表设备故障B.系统故障C.硬件、软件故障D.操作、使用不当造成故障41.有一气动阀门定位器表现为有输入信号无输出压力，你认为造成的主要原因是（）。
A.阀内件卡涩等故障B.漏气C.喷嘴挡板污垢D.压力不稳四综合题1、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℃。
为此设计一定值控制系统，如下图所示，请详细指出下图中控制系统的被控变量、操作变量、控制对象及可能的干扰因素，并画出控制系统方块图。
在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。
试确定系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间（按被控变量进入±2%新稳定值达到稳定来确定）和振荡周期这几个过渡过程指标。
2、用差压变送器测量如图所示敞口储槽液位。
如下图所示。
已知被测介质密度ρ=900kg/m3，液位高度量程为0～1m，静液柱高度Ho=0.8m，问这时用差压变送器来测量液位时,要不要迁移?如要迁移,迁移量应如何考虑?3、比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制规律的输入/输出关系表达式是什么？各有何特点？4、某炼厂减压加热炉装置，工艺要求严格控制加热炉出口温度T为650±10℃，T可以通过改变燃油量来控制，据此设计一个定值温度控制系统，其中被控变量为加热炉出口物料温度，操纵变量为燃料油流。