化工仪表教(学)案自动化期末总复习题库_答案
化工仪表教(学)案自动化_课后_答案
1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
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）。
期末复习题——《化工仪表及自动化》
P0
0
H +
-
图 4 法兰式差压变送器测量液位
6． 现用一支镍铬—镍硅热电偶来测量某换热器内的温度， 其冷端温度为 30℃， 显示仪表为动圈仪表， 此仪表的机械零位为 0℃， 这时指示值为 400℃，若认为换热器内的温度为 430℃，对不对？为什么？正确值为多少？ 已知条件： （1） E ( 400,0) （2） E (30,0)
14．简述放大系数、时间常数的定义。
三．计算 1．某台测温仪表的测量范围是 200～700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为+4℃，试确定该仪表的精度等级。 （5 分） 2．用差压变送器来测量液位时，在变送器正、负压室与取压点之间装有隔离罐，测量方式如图 2 所示，若被测介质密度为ρ1， 2
隔离液密度为ρ2，问有无迁移？何种迁移？迁移量多少？
28.943mV
1.801mV 30.744mV
（3） E ( 422,0)
4
h1
h2
5
7． （15 分）如果有一台压力表，其测量范围为 0~10MPa，经校验得到下列数据 标准表读数/ MPa 被校表正行程读数/ MPa 被校表反行程读数/ MPa 0 0 0 2 1.98 2.02 4 3.96 4.03 6 5.94 6.06 8 7.97 8.03 10 9.99 10.01
(1) 求出该测温仪表的最大绝对误差值；(2) 确定该测温仪表的精度等级；(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为±8℃，问该测 温仪表是否符合要求？（我国规定的仪表等级有 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5 等） （10 分）
《化工仪表及自动化》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 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 18．自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动控制系统 8
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。
化工仪表与自动化期末复习试卷
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1. 自动化系统的核心是（）。
A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 驱动器2. 化工过程中温度的测量常用的传感器有（）。
A. 压力传感器B. 液位传感器C. 温度传感器D. 流量传感器3. 以下哪项不是自动化系统的优点（）。
A. 提高生产效率B. 降低人工成本C. 提高产品质量D. 增加环境污染4. 自动化工艺控制系统的组成主要包括（）。
A. 检测部分B. 控制部分C. 执行部分D. 以上都是5. PID控制器中，P代表（）。
A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制二、填空题1. 仪表测量的四个基本元素是（）。
2. 仪表测量的精确度通常用（）表示。
3. 传感器将被测量的物理量转换为（）信号。
4. 自动控制系统中执行部分一般由（）组成。
5. PID控制器的作用是（）。
三、简答题1. 什么是自动化系统？2. 请简要描述PID控制器的工作原理。
3. 仪表测量误差的来源有哪些？4. 请简述自动化控制系统的闭环控制和开环控制。
5. 请简要介绍化工领域中常用的仪表有哪些？四、计算题1. 一个温度传感器的量程为0-600°C，精确度为±1%，则其示值误差为多少°C？2. 自动控制系统的比例控制系数Kp为3，积分时间Ti为2分钟，微分时间Td为30秒，当设定值变化时，控制器对过程变量的响应有何变化？3. 一台反应釜的液位传感器量程为0-2m，要求对液位变化 ±0.2m内进行测量，请选择合适的传感器量程。
五、案例分析题某化工厂生产过程中需要控制温度，使用了一个PID控制器。
最近，工程师发现反馈的过程变量一直波动较大，导致温度控制不稳定。
请根据此情况回答以下问题：1. 可能导致过程变量波动的原因有哪些？2. 如何优化PID控制器参数以提高温度控制的稳定性？3. 针对过程变量波动较大的问题，您还有其他建议吗？【结束】以上是《化工仪表与自动化期末复习试卷》的内容，希望能帮助你进行复习。
《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。
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、的输出响应曲线。
（1）P输出，已知：比例度δ=50%（2）输出，已知：比例度δ=100%积分时间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、气关类型以与控制器的作用方向；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）。
介质燃料三、计算题：（10分）计算下图各热电偶回路所产生的热电势（10分）。
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。
化工仪表及自动化期末总复习试题库-答案
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。
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。
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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）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）正确 正确正确正确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（）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C ＡＢ都不合适D ＡＢ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：BA DC8、23转子流量计中流体流动方向是（）A 自下而上B自上而下C Ａ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。
DBCA 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）A 0.5B 0.8C 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C 立即打开D 停止调节 FIA10635、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。