化工仪表复习题

化工仪表复习题

一、填空题

1．化工自动化的主要内容有：（1）自动检测系统；（2）自动控制系统；

（3）自动操纵系统；（4）自动联保系统。

2. 负反馈是指将系统的输入信号直接或经过一些环节后又返回输入端并且使原信号减弱的作法。

3.转子流量计与压差式流量计的区别在于：压差式为恒流通截面变压差

转子式为恒压差变流通截面。

4.组成热电偶的闭合回路产生热电势，有两个必要条件（1）两种不同金属；

（2）两端温度不同。

5.被控对象的输入变量为操纵变量、扰动量，输出变量为被控变量。

6.过渡过程的基本形式有（1）衰减振荡过程（2）非振荡衰减过程

（3）等幅振荡过程（4）发散振荡过程。

7.控制系统的动态是指该系统各参数随时间变化。

8.检测仪表的性能指标主要有四个（1）测量误差（2）精度

（3）灵敏度（4）指示变差。

9．与动圈仪表XCZ-101配套的测温元件是热电偶，XCZ-102配套的测温元件是热电阻。

10．在气动压力变送器的喷嘴档板机构的作用是将位移信号转换成压差信号而功率放大器的作用是对背压进行放大。

11．执行器按使用能源分为气动执行器、电动执行器、液动执行器

12．控制器的控制规律是指控制器接受偏差输入后其输出随时间变化的特性。

13．电气转换器的的工作原理是依据力矩平衡原理。

14．选择气动控制阀的气开、气关形式的原则是安全原则。

15．积分时间是指PI控制器的输出达比例输出的两倍时所经历的时间，积分时间越大则积分作用越弱。

16．微分时间是指在线性输入的作用下，达到同样的输出值，理想PD控制作用较P作用超前的一段时间，微分时间越小则微分作用越弱。

17．双位控制的特点是结构简单、成本较低、易于实现，但运动部件易磨损。18．控制阀的理想流量特性有四个（1）直线流量特性（2）对数流量特性

（3）抛物线流量特性（4）快开流量特性。

19．阀门定位器的主要作用是使阀门位置按控制器送来的信号准确定位。

20．电动控制器的基本组成部分为（1）比较机构（2）放大器（3）反馈部分。

21.均匀控制系统的主要特点有（1）不同于常规的定值控制系统，而对被控变量与操纵变量都有平稳的要求；（2）为解决被控变量与操纵变量都希望平稳这一对矛盾，只能要求被控变量与操纵变量都渐变。均匀控制通常要求在最大干扰下，被控变量在上下限内波动，而操纵变量应在一定范围内平缓渐变。（3）均匀控制指的是控制功能，而不是控制方案。因为就系统的结构来看，有时象简单控制系统，有时象串级控制系统。所以要识别控制方案是否起均匀控制作用，应从控制的目的进行确定。

22. 比值控制的目的是为了实现几种物料按一定比例混合，使生产能安全、正常的进行

，通常为流量比值控制。

23.分程控制系统常用于扩大控制阀R及用于控制两种不同的介质流量。

24.防止“积分饱和”产生的措施有限幅法、积分切除法。

25.控制器参数的工程整定是指选择合适的控制器参数。

26.前馈控制的主要形式有两种 单纯前馈和前馈-反馈（根据对干扰补偿形式的特点又分为静态前馈和动态前馈控制。） 。

27.多冲量控制系统常用于 锅炉的给水系统中 。

二﹑简答题

1．简述对象特性参数的物理意义及其对控制过程的影响。

放大倍数K ：放大倍数K 在数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与出入的变化量之比，由

于放大倍数K 反映的是对象处于稳定状态下的输出和输入之间的关系，所以放大倍数是描述对象静态特性的参数。放大倍数K 大，控制作用强，但K 过大会使系统的稳定性下降。

时间常数T ：时间常数T 是指当对象受阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新

的稳态值所需的时间。时间常数T 等于对象的容量系数与阻力系数的乘积，即：R C T ⨯=。时间常数T 是反映被控变量变化快慢的参数，因此它是对象的一个重要的动态参数。时间常数T 大被控变量的变化比较缓慢，但过渡时间变长；若时间常数T 小则被控变量的变化速度快，不易控制，所以T 应适中考虑。

滞后时间τ：对象的输出落后于输入变化的时间为滞后时间τ，它是纯滞后时间0τ与容量滞后时间h

τ的总和。纯滞后一般由于介质的输送或能量的传递需一定时间引起；容量滞后则由于介质的输送或能量的传递需克服一定的阻力所致。滞后时间τ的存在，使得控制作用总落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，使控制质量下降。因此应尽量减小滞后时间τ。

2. 什么是液位测量时的零点迁移问题？怎样进行迁移？其实质是什么？

当被测液位为零时，将差压变送器输出零点所对应的输入差压由零迁移到某一不为零的数值，称为

液位测量时的零点迁移。测量始点由零变为某一正值叫正迁移，若变为某一负值则叫负迁移；可调节仪表上的迁移弹簧，以抵消固定压差的作用，此为零点迁移方法。零点迁移的实质是将测量范围平移，不改变量程的大小。

3. 用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？补偿的方法有哪几种？

采用补偿导线后，把热电偶的冷端从较高和较不稳定的地方，延伸到温度较低和较稳定的操作室内，

但冷端温度还不是0℃。而工业上常用的各种热电偶的温度-热电势关系曲线是在冷端温度保持为0℃的情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的，由于操作室的温度往往高于0℃，而且是不恒定的，这时，热电偶所产生的热电势必然偏小，且测量值也随冷端温度变化而变化，这样测量结果就会产生误差。因此，在应用

热电偶测温时，又有将冷端温度保持0℃，或者进行一定的修正才能得到准确的测量结果。这样做，就称为热电偶的冷端温度补偿。

冷端温度补偿的方法有：（1）冷端温度保持为0℃的方法；（2）冷端温度修正法；（3）校正仪表零点

法；（4）补偿电桥法；（5）补偿热电偶法。

4．电子平衡电桥与电子电位差计测量桥路有什么区别？

答：（1）所配用的测温元件不同：电子平衡电桥—热电阻，电子电位差计—热电偶；（2）两者的作用原理不同：电子平衡电桥—平衡电桥（输出=0），电子电位差计—不平衡电桥（输出≠0）；（3）测温元件的联结方式不同：电子平衡电桥—三线制接法，电子电位差计—两线制接法；（4）测量的电量形式不同：电子平衡电桥—电阻，电子电位差计—热电势；（5）电子电位差计要考虑温度补偿问题，而电子平衡电桥可不考虑。

5. 气动执行器主要由哪两部分组成？各起什么作用？

答：气动执行器由执行机构和控制机构两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据控制信号压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。控制机构是指控制阀，它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量，所以它是将阀