化工仪表及自动化知识点

信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于 打开位置时危害性小，则应选择气关式，以使气源系统发生故 障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之，阀处于 关闭时危害性小，则应选择气开式。 25、几种常用的工程整定法：临界比例度法、衰减曲线法、 经验凑试法。 26、某换热器的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 1-16 所示。试分别求出最大偏差、余差、衰减 比、振荡周期和过渡时间（给定值为 200℃）。 解：最大偏差A=230-200=30 ℃
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只有 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2， 0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0 等，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。 30、（必考）某台测温仪表的测温范围为 0～1000℃。根据工 艺要求，温度指示值的误差不允许超过 7℃，试问应如何选
超调量： 950-908=42℃ 衰减比： B/B =42/10=4.2/1 振荡周期：45-9=36min
28、图 1-20（a）是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该 系统的方框图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能
存在的干扰素什么？现因生产需要，要求出口物料温度从 80℃提高到 81℃，当仪表给定值阶跃变化后，被控变量的变 化曲线如图 1-20（b）所示。试求该系统的过渡过程品质指 标：最大偏差、衰减比和余差（提示：该系统为随动控制系 统，新的给定值为 81℃）。
化工仪表及自动化知识点
1、方框图四要素：控制器、执行器、检测变送器、被控对
象。
2、自动控制系统分为三类：定值控制系统、随动控制系统、
程序控制系统。
3、控制系统的五个品质指标：最大偏差或超调量、衰减比、
余差、过渡时间、振荡周期或频率。
4、建立对象的数学模型的两类方法：机理建模、实验建模。
5、操纵变量：具体实现控制作用的变量。
6、给定值：工艺上希望保持的被控变量的数值。
7、被控变量：在生产过程中所要保持恒定的变量。
8、被控对象：承载被控变量的物理对象。
9、比例度：是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化
相对值之比的百分数，即（ e / pHale Waihona Puke Baidu）100%。
xmax xmin pmax pmin
10、精确度（精度）：数值上等于允许相对百分误差去掉
17、热电偶温度计是由三部分组成的：热电偶（感温元 件）、测量仪表（毫伏计或电位差计）、连接热电偶和测量 仪表的导线（补偿导线及铜导线）。 18、冷端温度的补偿：冷端温度保持为 0℃的方法、冷端温度 修正方法、矫正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法。 19、控制器的基本控制规律有位式控制（双位控制）、比例 控制（P）、积分控制（I）、微分控制（D）及它们的组合形 式。 21、各控制器的控制规律： 1 双位控制的特点：控制器只有两个输出值； 2 比例控制的特点：有差控制；控制及时，效果明显； 3 积分控制的特点：能消除余差； 4 微分控制的特点：具有超前控制功能。 22、描述对象特性的参数：放大系数 K、时间常数 T、滞后时 间τ。 23、控制阀的理想流量特性：直线、等百分比、抛物线及快 开。 24、气动执行器有气开式和气关式两种形式。有压力信号时 阀关、无压力信号时阀开的为气关式。反之为气开式。气开、 气关的选择主要从工艺生产上安全的要求出发。考虑原则是：
仪 表指针移动的距离。
13、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。
14、表压＝绝对压力－大气压力； 真空度＝大气压力－绝对压力。
15、压力计的选用及安装：
1压力计的选用：①仪表类型的选用：仪表类型的选用必 须要 满足工艺生产的要求；②仪表测量范围的确定：仪表的测 量 范围是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。③仪表 精度级的选取：仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测 量 误差来确定的。 2压力计的安装：①测压点的选择；②导压管的铺设；③ 压 力计的安装。 16、差压式流量计和转子流量计的区别：差压式流量计是在 节流面积不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小（恒节 流面积，变压降）；而转子式流量计却是以压降不变，利用节 流面积的变化来测量流量的大小（恒压降，变节流面积）。
择仪表的精度等级才能满足以上要求？
图 1-20 蒸汽加热器温度控制 解：最大偏差：A=81.5-81=0.5℃
衰减比 ：B/ B =0.8/0.2=4/1 余差 ：80.7-81=-0.3℃
29、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℃，试确定该仪表的精度等级。
解：该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
“ ”号及“%”号。
允许相对误差 允
仪表允许的最大绝对误差值 测量范围上限值- 测量范围下限值 100%
11、变差：是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被
测量在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时，被测量值正
行和反行得到的两条特性曲线之间的最大偏值。
12、灵敏度：在数值上等于单位被测参数变化量所引起的
余差 C=205-200=5℃ 由右图可以看出， 第一个波峰值B=230-205=25 ℃， 第二个波峰值B =210-205=5℃ 故衰减比应为B/B =25/5=5/1。
振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T=20-5=15 （min）。 从图中可以看出，在 22min 时，新的稳态值稳定在阴影线的区 域内，因此，过渡时间为 22min。 27、某化学反应器工艺规定操作温度为（900 10℃）。考虑 安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过 80℃。 现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡时 间曲线如图 1-19 所示。试求该系统过渡过程品质指标：最大 偏差、超调量、衰减比和振荡周期，并回答该控制系统能否满 足题中所给的工艺要求？ 解：最大偏差：950-900=50℃