期末复习题——《化工仪表及自动化》
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）。
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。
化工仪表及自动化复习题
《化工仪表及自动化》复习题一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.我们无法控制的误差是（）A.疏忽误差B.缓变误差C.随机误差D.系统误差2.伴热蒸气压一般不超过（）MPa。
A.0.5 MPaB.1.0 MPaC.1.5 MPaD.2.0MPa3.抗干扰有许多方式，其中双绞线是（）方式。
A.物理隔离B.减小磁干扰C.屏蔽D.消磁4.差压测量管路冲洗时，应先打开（）。
A. 二次阀门B.排污阀门C.平衡阀门D.一次阀门5.测量范围在1000℃左右时，最适宜选用的温度计是（）。
A.光学高温计B.铂铑10－铂热电偶C.镍铬－镍硅热电偶D.铂锗30－铂热电偶6.在蒸气流量阶跃增大扰动下，汽包水位（）。
A.出现“虚假水位”B.立即上升C.立即下降D.不变7.精确度为1/20的游标卡尺，其主尺与副尺每格刻度相差（）。
A.0.5mmB.0.1mmC.0.05mmD.0.01mm8.热电偶测量时，当导线断路时，温度指示在（）A.0℃B.机械零点C.最大值D.原测量值不变9.热电偶输出电压与（）有关。
A．热电偶两端温度 B.热电偶热端温度C.热电偶两端温度和电极材料D.热电偶两端温度、电极材料及长度10.热电偶测温原理基于( )。
A.热阻效应B.热磁效应C.热电效应D.热压效应二、多选题（每小题4分，共20分）1.按误差数值表示的方法，误差可以分为（）A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.系统误差2.用一只标准压力表来标定A、B两块压力表，标准压力表的读数为1MPa，A、B两块压力表的读数为1.01MPa、0.98MPa，求这两块就地压力表的修正值分别为（）A.－0.1B.0.1C.－0.2D.0.23.1.5级仪表的精度可写为（）A.1.5级B.＋1.5级C.1.5D. 1.54.仪表的精度级别是指仪表的（）A.误差B.基本误差C.最大误差D.允许误差E.基本误差和最大允许值5.评定仪表品质的几个主要质量指标（）A.精度B.非线性误差C.变差D.灵敏度和灵敏限E.动态误差三、简答题（每小题8分，共40分）1、热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？2、热电偶温度计为什么可以用来测量温度？它由那几个部分组成？各部分有什么作用？3、叙述双金属温度计的原理，如何使用双金属温度计自动控制电冰箱的温度？4、测压仪表有哪几类，各基于什么原理？5、作为感测压力的弹性元件有哪几种，各有什么特点？四、综合题（共20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。
期末复习题——《化工仪表及自动化》
《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，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。
化工仪表及自动化期末复习题
化工仪表及自动化期末复习题一、单项选择题1．由于仪表内部元件老化引起的误差称为( )。
A．疏忽误差B．缓变误差C．随机误差D．系统误差2．弹簧管压力表指针轴上之所以要装上游丝，其目的是为了消除传动机构之间的间隙，减小仪表的( )。
A．变差B．反应时间C．灵敏度D．灵敏限3．EJA智能变送器主要由膜盒组件和( )组成。
A．输入放大电路B．智能转换部件C．输出放大电路D．精度补偿传感器4．铂热电阻的测温范围是( )。
A．0℃～100℃B．一50℃～150℃C．一200℃一500℃D．一200℃～850℃5．在孔板和文丘里管两种节流装置中，若差压相同，则两者的压力损失( )。
A．孔板大B．文丘里管大C．一样D．不确定6．定值控制系统是( )固定不变的闭环控制系统。
A．测量值B．偏差值C．输出值D．给定值7．自动控制系统中常用来表示动态特性的表示方法有三种，其中( )是最原始最基本的方法A．微分方程法B．传递函数法C．阶跃响应法D．方块图法8．在调节系统中，调节器的积分作用加强，会使系统( )变坏。
A．余差B．最大偏差C．稳定性D．超调量9．在自动调节系统中比例调节的结果常常会产生( )。
A．误差B．偏差C．余差D．静差10．通常串级调节系统主调节器正反作用选择取决于( )。
A．调节阀B．副调节器C．副对象D．主对象11．在自控系统中，确定调节器、调节阀、被控对象的正、反作用方向必须按步骤进行，其先后排列次序为( )。
A．调节器、调节阀、被控对象 B．调节阀、被控对象、调节器C．被控对象、调节器、调节阀 D．被控对象、调节阀、调节器12．串级控制系统设计中，副回路应包含( )。
A．较多干扰 B．主要干扰C．特定的干扰 D．主要干扰和尽量多的干扰13．单纯前馈控制系统是一种对( )进行补偿的控制系统A．测量值与给定值的偏差 B．被控变量的变化C．干扰量的变化 D．特定干扰的变化14．以下简称中，常用来表示模拟输入、输出信号的是( )。
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。
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。
化工仪表及自动化期末复习
绪论1.化工自动化：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，使生产的不同程度上自动的进行,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.2.自动化目的:（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）能根本上改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步的消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
第一章1。
化工生产过程自动化包括：自动检测、自动保护、自动操作、自动控制四个方面。
2.自动检测系统:利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示、记录。
3.自动控制系统:对化工生产中的某些关键性参数进行自动控制，是他们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时,能自动的控制而回到规定的数值范围内.4。
自动控制系统的基本组成:被控对象、测量变送系统、控制器、执行器。
5。
对象:在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象,简称对象。
6.自动控制系统是一个具有被控变量负反馈的闭环系统。
被控变量不是被控对象。
7.反馈：把系统(或环节)的输出信息直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈。
反馈的信号取负值就叫做负反馈。
8.自动控制系统按需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化分:定值控制、随动控制和程序控制系统.9。
控制系统静态：当一个自动控制系统的输入和输出据恒定不变时，整个系统就处于一种相对稳定的平衡状态,系统的各个组成环节入变送器、控制器、控制阀都不改变其原先的状态,他们的输出信号也都处于相对静止状态,即静态(被控变量不随时间而变化的平衡状态）。
10.控制系统动态:从干扰发生开始,经过控制,直到系统重新建立平衡，在这一段时间中,整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，即动态（被控变量随时间而变化的不平衡状态）。
11。
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。
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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 。
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。
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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
~ 2m ，
被测介质密度 ρ
1000 kg/m 3 ，变送器安装尺寸为 h 1 3 m ， h 2 5 m ，大气压 p 0 0.1013 MPa ，问这时用差压变送
器来测量液位时，要不要迁移？如要迁移，迁移量应为多少？
p0
ρ h2 H
h1
图5
10．某合成氨厂合成塔的压力变化范围为 11~14MPa，较为平稳，要求测量误差不得大于 0.4MPa。工艺上要求就地指示，并能高低 限报警。试选用一台压力表，指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为 0～10、0～16、0～25M、0~40、0~60MPa， 精度等级为 1.0, 1.5, 2.5。
所以，正行程最大绝对误差为-0.06MPa，反行程最大绝对误差为 0.06MPa， (2) 正行程相对百分误差为
0.06 100% 0.6% 10 0
反行程相对百分误差为
0.06 100% 0.6% 10 0 0.06 (0.06) 100% 1.2% 10 0
E (400,0) 28.943
mV
E (t ,0) E (t ,30) E (30,0) 28.943 1.801 30.744 mV，所以实际温度是 422℃
7、解： (1) 该压力表正反行程的绝对误差为 正行程绝对误差/ MPa 反行程绝对误差/ MPa 0 0 -0.02 0.02 -0.04 0.03 -0.06 0.06 -0.03 0.03 -0.01 0.01
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 3．简述化工自动化的主要内容。
பைடு நூலகம்
。
5．简述离心泵的流量控制方案有哪几种？
6．什么是负反馈？
7．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？
11．某被测压力变化范围为 1.0~1.6Mpa，较为平稳，要求测量误差不得大于 0.05MPa，就地指示压力表示值，试选用一台压力表， 指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为 0～1.6、0～2.5、0～4.0MPa，精度等级为 1.0, 1.5, 2.5。
7
12．某台测温仪表的测量范围是 0～1000℃，出厂时经校验，其刻度标尺上的各点测量结果为 标准表读数/ ℃ 被校表读数/ ℃ 0 0 200 201 400 402 600 604 700 706 800 805 900 903 1000 1001
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 9．衰减振荡过程的品质指标主要有 11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为 13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为 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 并提高其压头的机械称为 18． 化工自动化的主要内容有 19．选择性控制系统可分为 意防止 现象的发生。 ，过渡过程曲线越平稳，但余差也越大，比例度越 ，余差减小，但过渡过 。 、 、 、 自动操纵和开停车系统、 。 ，而输送气体 、 和 、 、 、 、 两类。 两类。 、 、 和 、 。 、振荡周期等。 、 、
1% ，所以，
所以，根据正反行程的最大绝对误差值，该压力表的精度等级为 1.0 级 。 (3) 该压力表的变差为
(4) 仪表的变差不能超过仪表的允许误差，根据(2)确定的压力表的精度等级为 1.0 级，允许误差为 1%，1.2% 该压力表不符合(2)中确定的精度等级。 8． （1）根据
图3
3
5． 用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位，如图 4 所示。已知被测液位的变化范围是 0~3m，被测介质密度 ρ=900
kg / m 3 ，毛细管内工作介质密度ρ0=950 kg / m 3 。变送器的安装尺寸为 h1=1m，h2=4m。求变送器的测量范围，并判断零点迁移
方向，计算迁移量。当法兰式差压变送器的安装位置升高或者降低时，问对迁移量有什么影响？
ρ2
p0
ρ1 H
h2
ρ2
h1
图2
4．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℃。现设计一 定值控制系统，在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图 3 所示。试确定该系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间和振荡周期等 过渡过程指标，并回答该系统是否能够满足工艺要求？（10 分）
(1) 分别求出该压力表正反行程的最大绝对误差值； (2) 根据正反行程的最大绝对误差值，该压力表的精度等级应为多少； (3) 求出该压力表的变差； (4) 根据变差的大小，问该压力表是否还能符合(2)中确定的精度等级。 （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）
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 4、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 9
和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注
23．比例度对过渡过程的影响规律是比例度越 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 ，余差为 ，衰减比为 。
图1 26．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 。 以及 ；
三．计算 1．解： 该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8% （3 分） 700 200
该仪表的误差超过了 0.5 级仪表所允许的最大误差，这台测温仪表的精度等级为 1.0 级。 （2 分） 2．解： 当液面高度为 H 时， 正压室， 负压室，
p1 p 0 ρ1 gH ρ 2 gh1 （2 分） p 2 p 0 2 gh2 （2 分） 2 g (h2 h1 ) 0 （2 分） h1 ) （2 分）
5、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 迁移量只和 h2 有关，所以当差压变送器的安装高度 h1 改变时，只要两个取压法兰之间的尺寸 h2 不变，其迁移量是不变的. 6．解：不对； 因为此时冷端温度为 30℃，而仪表的指示值是在仪表的机械零位在 0℃时的值，所以，此时仪表指示值不是换热器的实际温 度。 正确值的计算： E (t ,30)