化工仪表基础知识

（五）、液位测量仪表1、什么叫液位？什么叫料位？在容器中液体介质的高低叫液位；容器中固体或颗粒状物质的堆积高度叫料位。

2、物位仪表按工作原理可分为哪几类？可分为：直读式、差压式、浮力式、电磁式、核辐射式、声波式、光学式七大类。

3、玻璃液位计是根据（连通器）原理对液位进行测量的；浮力式液位计是利用（浮力）原理对液位进行测量的；静压式液位计根据（流体静压平衡）原理工作的；电容式物位计是通过电容传感器把（物位）转换为（电容量）的变化来对物位进行测量的。

4、差压式液位计测量的原理是什么？浮力式液位测量的原理是什么？差压式是利用液位或物料堆积对某定点产生压力的原理来工作的；浮力式是利用浮子高度随液位变化而改变或对沉筒的浮力随液位高度而变化的原理工作的。

5、电磁式液位计测量的原理是什么？电磁式液位测量的原理是将液位的变化转换为电量的变化，通过测出的这些电量的变化来测知液位；核辐射式液位测量原理是利用核辐射透过物料时，其强度随物质层厚度而变化的原理来工作的。

6、电磁翻板式液位计由哪几部分构成？电磁翻板液位计主要由液位计本体，内置定向磁性源程序的浮子和翻板箱等部件组成。

7、电磁翻板液位计的工作原理是什么？其原理是：液位计内的浮子，浮于介质的液面上，当液位计的本体内的液位随容器液位同步变化时，浮于其上的浮子也相应发生变化，在定向磁性源磁能作用下，翻板箱上的翻板转向，翻板颜色显示不同的颜色。

翻板颜色界面的变化仅取决于浮子的位置，而不受介质压力的影响，适用于现场液位的测量。

8、常用的液位开关有外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式、核辐射式、超声波式等。

一般液体可采用外浮筒式、浮球式、电容式、电阻式。

外浮筒式液位开关的设定值在1－300mm内连续可调，有高温型、高压型、耐腐蚀型等，在石化、化肥装置中使用较多。

液/液界面使用电容式较好。

泡沫液体可采用电容式或电阻式。

浆状液体和腐蚀性液体可采用电容式核辐射式、超声波式。

（六）、自动调节仪表及阀门1、什么叫自动调节系统？其组成是什么?对生产中某些关键性参数进行自动调节，使它们在受到外界干扰而偏离正常状态时，能自动地调回到规定的数值范围内，为此目的而设置的系统称为自动调节系统。

其组成为：调节对象、测量元件、变送器、自动调节器、执行器。

2、什么是调节对象？给定值和偏差？自动调节系统中需调节其工艺参数的生产设备叫做调节对象，生产中要求保持的工艺指标称为给定值，在自动调节系统中，习惯上采用给定值减去测量值作为偏差，给定值大于测量值时为正偏差，而给定值小于测量值时称为负偏差。

3、什么叫控制回路？由测量过程的测量元件，控制器，执行机构组成的电路称为一个控制回路。

4、简单控制回路是怎么样构成的？一般由一个检测变送器、一个调节对象、一个调节器、一个执行器构成。

5、串级控制回路有何特点？串级控制系统属于定值控制系统，主调节器的输出值做为副调节器的设定值，副调节器的输出值送往调节阀。

主调节器起定值控制作用，副调节器起随动控制作用，和单回路控制系统相比，串级控制回路有以下几个特点：⑴对进入副回路的扰动具有较迅速、较强的克服能力，由于副回路的引入，大大提高了控制质量。

⑵可以改善对象特征。

⑶可以消除调节阀为非线性特性的影响。

⑷可以兼顾主、副二个变量。

6、什么叫自动控制？指在没有人工干涉的情况下，完成生产工艺过程控制，现场测量仪表（例如温度仪表、KTD/TC、变送器等）测量过程变量（压力、温度、流量等），经转换后变成标准信号，作用于执行机构，控制过程变量向设定值变化，直至消除偏差，这一过程称为自动控制。

7、自动控制系统中常用的几个术语？被控对象：需要实现控制的设备，机器或生产过程，称为被控对象。

被控变量：被控对象内要求保持设定数值（接近横定值或预定规律变化）的物理量称为被控变量。

操作变量：传到控制装置操纵用以使被控变量保持设定值的物理量或能量。

8、自动控制系统类型有哪两类？有开环控制系统、闭环控制系统两类。

9、闭环控制回路是由哪几部分组成？由检测、变送、调节、执行几个部分组成。

10、闭环控制系统的类型有哪些？⑴定值控制系统；⑵随动控制系统；⑶程序（顺序）控制系统。

11、主要控制系统的类型有哪些？主要有串级控制系统、均匀控制系统、比值控制系统和分程控制系统。

12、什么是串级调节？在调节系统中，有两个调节器分别接受来自对象不同部位的测量信号。

其中一个调节器的输出作为另一个调节阀的给定值（副调节），而后者的输出去控制调节阀（主调节）以改变调节参数，从系统得结构来看，这两个调节器是串接工作的，因此，这样的系统称为串级调节系统。

13、什么是分程调节？分程调节是一个调节器的输出信号控制两只或多只调节阀，每只调节阀在调节器输出信号的某段范围内工作。

14、什么叫反馈？把输出信号经过一些环节后引回到输入端的过程称为反馈。

15、变送器的作用时什么？其作用是将测量元件得到的信号转换为标准信号，送往显示仪表或调节仪表进行显示、记录或者调解。

16、什么叫做PLC？PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，是一种以微处理器为核心的顺序控制设备，由硬件和软件组成。

17、PLC的特点是什么？PLC运行需要人工干预，根据各种输入信号，经过逻辑运算和判断完成逻辑控制，输出作用于一执行单元。

PLC通过预先编制的控制程序实施顺序控制，具有灵活、高速、高可靠性的特点。

18、什么叫SP值？SP即设定值，被控变量的预定值。

19、什么叫OP值？OP即输出值，控制器作用于执行机构的信号。

20、什么叫PV值？PV即测量值，由测量元件测得的过程变量的数值。

21、如何正确投用串级调节系统？先手动遥控使主参数接近或等于给定值而副参数也比较平稳时，将副调节器由手动切为自动，当副环切入自动后，调节主调节手操器，使主参数接近或等于给定值，而副环调节趋于稳定后，可将主调节器也切入自动，在投运过程中应采用先投副环，后投主环的投运方式并且保证无扰动切换。

22、如何规范操作手动—自动切换？在切换过程中应做到无扰动切换，在切换到自动控制之前必须先进行手动遥控，使被控变量稳定在设定值上，待工况稳定一段时间后，才切入自动操作，切换过程中，要求手动薄膜上压力不变，即开度不变，否则将会带来人为扰动。

23、按照仪表所用能源，调节仪表可分为哪两大类？可分为：⑴直接作用调节器（自力式调节器）；⑵间接作用调节器，按照外加能源的不同，分为电动调节器、气动调节器及液位调节器。

24、气动薄膜调节阀由哪两部分组成？气动薄膜调节阀由执行机构（膜头）和调节机构（阀体）两部分组成，执行机构用来产生动力，调节机构用来控制介质流量。

25、什么是气动薄膜调节阀的正作用和反作用？根据什么原则选择气开式或气关式的调节阀？正作用和反作用，是调节阀的作用形式，实际上是针对执行机构而言。

气压信号从调节阀的膜片上部进入，阀杆下移叫正作用。

气压信号从膜片下进入，使阀杆上移，叫反作用。

选择原则：实际使用中是从安全角度来选用气开或气关的。

26、阀门定位器的作用有哪些?(1) 改变调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度；(2) 改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后；(3) 改变调节阀的流量特性；(4) 改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制；(5) 使阀门动作反向；27、气动薄膜调节阀主要有哪些类型？主要有：直通单座阀、直通双座阀以及角形阀、隔膜阀、三通阀、蝶阀、偏心旋转阀等类型。

28、气动活塞执行机构（气缸式）有何特点？有哪两种形式？该执行机构气源压力可达500 kpa，而且弹簧抵消推动，输出力大，运用于大口径，高静压、高压差阀和蝶阀，气动活塞执行机构分为比例式和两位式两种。

29、直通单座阀有何特点？直通单座阀阀体内只有一个阀芯和阀座，主要特点有：泄漏量小，许用压差小，流通能力小。

这种阀适用于要求泄漏量小和压差较小的场合（当压差大时，必须选用推动力大的执行机构或配用阀门定位器）。

30、角行调节阀有何特点？角行调节阀阀体呈直角，流路简单，阻力小，不易堵塞，适用于高压差、高粘度，含有悬浮物和颗粒物质的流体的调节。

31、蝶阀有何特点？适用于什么场合？蝶阀又叫翻板阀，其流通能力大，价格便宜，阻力损失小，沉积物不易积存，结构紧凑，安装空间很小，但操作力矩大，泄漏量小。

调节型蝶阀可谓范围小，蝶阀特别适用于低压差、大口径、大流量的气体和浆状的液体。

32、O型阀有何特点？O型阀可起调节和切断的作用，常用两位式控制，称为开关球阀，阀芯为球形，开有圆柱形通孔，其最大的特点是：流路简单，全开时完全形成直管通道，压力损失最小。

特别适用于高粘度、悬浮液、纸浆等流体场合，密封可靠，泄漏量小。

33、自力式调节阀有何特点？自力式调节阀又称直接作用调节阀，它是一种不需要任何外加能源，并且把测量、调节、执行三种功能统一为一体，利用被调对象本身的能量带动其动作的调节阀，适用于流量变化小、调节精度要求不高或仪表气源供应困难的场合。

34、自力式调节阀按其用途可分为哪几种？按其作用可分为：压力调节阀，差压调节阀，液位调节阀，温度调节阀和流量调节阀。

35、调节阀的填料起什么作用？调节阀的填料装于阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆移动而向外泄漏，常用填料有“V”型聚四氯乙烯填料和“O”型石墨填料两种。

36、调节阀的理想流量特性有哪几种？理想流量特性有：线性、等百分比、快开、抛物线特性四种。

37、什么是调节阀的流量特性？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。

38、阀门的流开、流闭型式是什么？流开、流闭是对介质的流动方向而言，其定义为：在节流口，介质的流动方向向着阀打开的方向流动（即与阀打开方向相同）时，称为流开，向着关闭的方向流动（即与阀关方向相同）时，称为流闭。

39、如何选择阀门的流开、流闭型式？流开、流闭各有利弊，一般来说，流开型的阀门工作比较稳定，但“自洁”性能和密封性能较差，寿命较短；流闭型的阀门寿命较长，“自洁”性能和密封性能良好，但稳定性能差，具体选择时应根据工作条件和主要矛盾来决定。

40、什么叫气开、气闭？有信号压力时调节阀关，无信号压力时调节阀开的作用方式称为气闭式，反之为气开式。

气开、气闭是由执行机构的正反作用和阀体部件的正反装决定。

41、气闭型式的选择依据是什么？主要从生产的安全角度考虑，在气源信号出现故障，无气源压力时，阀门处于什么位置安全。

42、气动阀的辅助装置有哪些？有阀门定位器、气动保位阀、三通、四通电磁阀、手轮机构、气动继电器、空气过滤减压器、贮气罐等。

43、调节阀组由哪些阀组成？它们各起什么作用？调节阀组一般由前阀、后阀、旁路阀、导淋阀组成，前后阀起切断作用，一般选用闸阀；旁路阀起手操作用，一般选用球阀，导淋用于维修调节阀或停车时排出管道及阀内流体，还用于外接流体冲洗阀门内部和管道。