化工仪表及自动化第五版复习整理

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化工仪表及自动化第五版复习超详细

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化工仪表及自动化习题(2014)(含答案)此版为终极版,严格按照《化工仪表及自动化习题(2014)》题序给出答案,包括计算题!画图题!此答案和在3份答案(网传电子版答案+复印手写版答案+王建奇整理版本答案)+课本+百度下进行了校对,精简了部分答案繁琐无用的答题点,精益求精,只方便同学们更好的理解记忆。

时间匆忙,整理难免有疏漏,如有疏漏,不服SOLO。

一、填空题1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。

2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有:非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程几种基本形式。

3.描述对象特性的参数有:放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。

4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。

5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种。

6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系,这种对象特性的数学模型主要有静态数学模型和动态数学模型两大类。

7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。

例如,直流电流4~20mA空气压力~都是当前通用的标准信号。

8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。

例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。

9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温,目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。

10.节流件应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。

11.化工自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。

12.了实现化工生产过程自动化,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。

13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理,采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的,差压式流量计也称为节流式流量计。

(完整word版)化工仪表及自动化复习重点

(完整word版)化工仪表及自动化复习重点

自动控制系统的基本概念系统组成:被控对象+自动控制装置(测量变送+控制器+执行器)测量变送:将现场各种非电量信号转化为电信号输出控制器:它接受变送器送来的信号,与工艺需要进行比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果,然后将此结果用特定信号发送出去。

执行器:根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度。

系统表示形式:1,方框图(简单控制系统) 2,管道及仪表流程图基本符号:A报警 C 控制I 指示Q 累计R 记录打印T 传送系统分类:开环,闭环1.定值控制系统:所谓定值就是恒定给定值的简称。

工艺生产中,如果要求控制系统的作用是使被控制的工艺参数保持在一个生产指标上不变,或者说要求被控变量的给定值不变,那么就需要采用定值控制系统2.随动控制系统(自动跟踪系统):这类操作系统的特点是给定值不断的变化,而且这种变化不是预先规定好了的,也就是说给定值是随机变化的。

3.程序控制系统(顺序控制系统):这类系统的给定值是变化的,但他是一个已知的时间函数,即生产技术指标需按一定的时间程序变化。

系统品质指标:过渡过程总体要求(稳、快、准)评价一个过程控制系统的性能和质量,主要考虑系统的稳定性、快速性、准确性和相应的品质指标单项指标(最大偏差、过渡时间、衰减比、余差)最大偏差:最大偏差是指在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值.过渡时间:从干扰作用发生的时刻起,直到系统建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间叫过渡时间。

衰减比:表示衰减程度的指标是衰减比,他是前后相邻两个峰值的比。

余差:当过渡过程终了时,被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差。

绘制控制系统的管道及仪表流程图自动控制系统的基本概念测量变送部分测量基本概念:仪表性能指标:绝对误差精度等级变差绝对误差:被校仪表值减去标准仪表值。

精度等级:精度等级数值越小就表征该仪表的精确度等级越高,也说明了该仪表的精度越高。

常用精度等级有0.005 0.02 0.05 0。

化工仪表第五版复习题(照片整理)(1)(1)(1)

化工仪表第五版复习题(照片整理)(1)(1)(1)

1.按误差数值表示方法,误差可分为(绝对误差)(相对误差)(允许误差)误差。

2.弹性试压力计是根据弹性零件的(形变)与所受压力成比例的原理来工作的。

当作用于弹性元件上的被测压力越大,则弹性元件的(形变)越大。

3.压力传感器可分(应变片式)(压阻式)(电容式)三种。

4.流量有(质量流量)(体积流量)两种表示方法,其关系为(M=Qp)。

5.当充满管道的液体通过节流装置时流速将在(缩口)处发生(局部收缩),从而使(流速)增加,而(静压力)降低。

6.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大,所以,在流量计节流孔板前后必须留有适当长度(直管段)。

7.热电偶产生热电势的条件是(不同材料相互接触)(两端温度不同)。

8.对热阻与桥路的连接要优先采用(三线制)接法,这样可以在很大程度上减小连接导线(电阻值)变化带来的工作误差。

9.液体的密度与(温度)和(压力)有关,其中气体的密度随(温度)的升高而减小,随(压力)的增大而增大,液体的密度则主要随(温度)的升高而减小,而与(压力)的变化关系不大。

10.一般简单的调节系统有(测量)单元、(变送)单元、(显示,指示)单元、(调节)单元、(执行)单元。

11.在分辨铂铑热电偶的正负极时,是根据偶丝的软硬程度来判断的,较硬的偶丝为(正)极。

12.温度越高,铂,镍,铜等测温材料的电阻越(大),在热电阻温度计中,RO表示(0°C)时的电阻值,R100表示(100°C)时的电阻值。

选择题1.工业现场压力表的示值表示被测参数的(C)A动压B全压C静压D绝压2.在管道上安装孔板时,如果将方向表反装会造成( B )A差压计倒指示B差压计指示变小C差压计指示变大D对差压计指示无影响5.现有一台精度等级为0.5级的测量仪表,量程为0-10000°C,在正常情况下进行校验,最大绝对误差为60°C,求该仪表的最大引用误差为(A)A0.6% B0.6 C正负0.5%6.现有两台压力变送器,第一台为1级0-600KPa,第二台为1级250-500KPa,测量变化范围320-360KPa的压力,哪台测量准确度高(第二台)7.用于测量流通量的导压管线,阀门组回路中,当正压阀门或导压管泄露时,仪表示值将(A)A降低B升高C不变8.同上题目中若负压阀门或导压管泄露时,仪表示值将(B)A降低B升高C不变9.某压力变送器的测量原0-100KPa,先零点迁移100%,则仪表的测量范围为( A )A 0-100KPaB 50-100KPa c -50---+50KPa D 100-200KPa10.在热电偶温度计中,R100表示为(A )A 100°C时的电阻值B电阻R=100欧C热电阻的长度为10010.100°C时,下列哪种分度号的热电偶的毫伏值最大(B)A, K B,S C,E11.测量压力在40KPa以上时,宜选用压力为(A)A弹簧压力表B膜盒压力表C任意选用1.节流式流量计的测量原理是利用流体经节流装置时所产生的(压差)实现;流量测量的。

《化工仪表及自动化》第五版_厉玉鸣_复习资料共35页

《化工仪表及自动化》第五版_厉玉鸣_复习资料共35页
《化工仪表及自动化》第五版_厉玉鸣_ 复习资料
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
谢谢!
60、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿

化工仪表及自动化 课后 答案 第5版 厉玉鸣 (史上最全版本)

化工仪表及自动化 课后 答案 第5版 厉玉鸣 (史上最全版本)

P161. 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。

化工仪表及自动化答案第五版终极版

化工仪表及自动化答案第五版终极版

化工仪表及自动化答案第五版终极版一、引言化工仪表及自动化是化工工程中非常重要的一个领域,它涉及到化工过程中的测量、控制和自动化技术。

本文将详细介绍化工仪表及自动化的相关知识,包括仪表的分类、原理和应用,自动化系统的设计和优化等内容。

二、化工仪表的分类化工仪表按功能可分为测量仪表、控制仪表和分析仪表。

测量仪表用于测量流体的压力、温度、流量、液位等参数;控制仪表用于控制流体的压力、温度、流量、液位等参数;分析仪表用于分析流体中的成分和性质。

三、化工仪表的原理和应用1. 压力仪表原理和应用压力仪表通过测量流体对物体施加的压力来获取压力信息。

常见的压力仪表有压力传感器、压力变送器等。

在化工过程中,压力仪表广泛应用于管道、容器、反应器等设备的压力监测和控制。

2. 温度仪表原理和应用温度仪表通过测量物体的温度来获取温度信息。

常见的温度仪表有温度传感器、温度变送器等。

在化工过程中,温度仪表广泛应用于反应器、换热器、冷却塔等设备的温度监测和控制。

3. 流量仪表原理和应用流量仪表通过测量流体通过管道或设备的速度或体积来获取流量信息。

常见的流量仪表有流量计、流量变送器等。

在化工过程中,流量仪表广泛应用于管道、泵站、喷淋装置等设备的流量监测和控制。

4. 液位仪表原理和应用液位仪表通过测量液体的高度或压力来获取液位信息。

常见的液位仪表有液位传感器、液位变送器等。

在化工过程中,液位仪表广泛应用于储罐、反应器、分离器等设备的液位监测和控制。

5. 分析仪表原理和应用分析仪表通过测量流体中的成分和性质来获取分析信息。

常见的分析仪表有气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪等。

在化工过程中,分析仪表广泛应用于产品质量控制、环境监测等领域。

四、自动化系统的设计和优化化工自动化系统是指通过自动化设备和控制系统来实现化工过程的自动化操作。

自动化系统的设计和优化需要考虑以下几个方面:1. 系统结构设计:包括硬件设备的选择和布置、仪表的安装位置等。

《化工仪表及自动化》第五版厉玉鸣复习资料详解共35页文档

《化工仪表及自动化》第五版厉玉鸣复习资料详解共35页文档

xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
Байду номын сангаас
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
《化工仪表及自动化》第五版厉玉鸣 复习资料详解
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科

化工仪表及自动化知识点整理

化工仪表及自动化知识点整理

化工仪表及自动化知识点整理在化工生产过程中,化工仪表及自动化技术起着至关重要的作用。

它不仅能够实时监测生产过程中的各种参数,还能实现对生产设备的自动控制,从而提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本以及保障生产安全。

下面,我们来对化工仪表及自动化的一些重要知识点进行整理。

一、化工仪表的分类与特点化工仪表种类繁多,按照测量参数的不同,可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。

温度仪表用于测量化工生产中的温度,常见的有热电偶、热电阻等。

热电偶基于热电效应工作,测量范围广,但精度相对较低;热电阻则是利用电阻值随温度的变化来测量温度,精度较高,但测量范围相对较窄。

压力仪表用于测量压力,包括压力表、压力变送器等。

压力表结构简单,直接显示压力值;压力变送器则将压力信号转换为标准电信号输出,便于远程监测和控制。

流量仪表用来测量流体的流量,常见的有节流式流量计、转子流量计、电磁流量计等。

节流式流量计通过测量节流元件前后的压差来计算流量;转子流量计基于浮子在锥形管内的位置变化来反映流量;电磁流量计则是利用电磁感应原理测量导电液体的流量。

液位仪表用于测量液位,有玻璃管液位计、差压式液位计等。

玻璃管液位计直观简单,但适用范围有限;差压式液位计通过测量液位产生的压差来确定液位高度。

二、化工自动化系统的组成化工自动化系统通常由被控对象、检测仪表、控制器和执行器四部分组成。

被控对象是需要进行控制的生产设备或过程,例如化学反应器、精馏塔等。

检测仪表用于获取被控对象的各种参数信息,并将其转换为易于处理和传输的信号。

控制器是自动化系统的核心,它根据检测仪表提供的信号,按照预定的控制策略计算出控制信号。

执行器则根据控制器的输出信号,对被控对象进行操作,实现控制目的。

常见的执行器有调节阀、变频器等。

三、自动控制系统的分类根据不同的分类标准,自动控制系统可以分为多种类型。

按照给定值的形式,可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

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化工仪表及自动化习题(2014)(含答案)此版为终极版,严格按照《化工仪表及自动化习题(2014)》题序给出答案,包括计算题!画图题!此答案和在3份答案(网传电子版答案+复印手写版答案+王建奇整理版本答案)+课本+百度下进行了校对,精简了部分答案繁琐无用的答题点,精益求精,只方便同学们更好的理解记忆。

时间匆忙,整理难免有疏漏,如有疏漏,不服SOLO。

一、填空题1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。

2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有:非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程几种基本形式。

3.描述对象特性的参数有:放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。

4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。

5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种。

6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系,这种对象特性的数学模型主要有静态数学模型和动态数学模型两大类。

7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。

例如,直流电流4~20mA 空气压力0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。

8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。

例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。

9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温,目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。

10.节流件应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。

11.化工自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。

12.了实现化工生产过程自动化,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。

13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理,采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的,差压式流量计也称为节流式流量计。

2023年大学_化工仪表及自动化第五版(厉玉鸣主编)课后答案下载

2023年大学_化工仪表及自动化第五版(厉玉鸣主编)课后答案下载

2023年化工仪表及自动化第五版(厉玉鸣主编)课后答案下载化工仪表及自动化(5版)简介绪论第一章自动控制系统基本概念第一节化工自动化的主要内容第二节自动控制系统的基本组成及表示形式一、自动控制系统的基本组成二、自动控制系统的表示形式第三节自动控制系统的分类第四节自动控制系统的过渡过程和品质指标一、控制系统的静态与动态二、控制系统的过渡过程三、控制系统的品质指标四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素习题与思考题第二章过程特性及其数学模型第一节化工过程的特点及其描述方法第二节对象数学模型的建立一、建模目的二、机理建模三、实验建模第三节描述对象特性的参数一、放大系数K二、时间常数T三、滞后时间习题与思考题第三章检测仪表与传感器第一节概述一、测量过程与测量误差二、仪表的性能指标三、工业仪表的分类第二节压力检测及仪表一、压力单位及测压仪表二、弹性式压力计三、电气式压力计四、智能型压力变送器五、压力计的选用及安装第三节流量检测及仪表一、概述二、差压式流量计三、转子流量计四、椭圆齿轮流量计五、电磁流量计六、漩涡流量计七、质量流量计八、流量测量仪表的选型第四节物位检测及仪表一、概述二、差压式液位变送器三、电容式物位传感器四、核辐射物位计五、磁致伸缩式液位计六、光纤式液位计七、称重式液罐计量仪八、物位测量仪表的选型第五节温度检测及仪表一、温度检测方法二、热电偶温度计三、热电阻温度计四、光纤温度传感器五、电动温度变送器六、一体化温度变送器七、智能式温度变送器八、测温仪表的选用及安装第六节现代检测技术与传感器的发展一、软测量技术的发展二、现代传感器技术的发展第七节显示仪表一、数字式显示仪表二、无笔、无纸记录仪三、虚拟显示仪表习题与思考题附录一常用压力表规格及型号附录二铂铑?铂热电偶分度表附录三镍铬?铜镍热电偶分度表附录四镍铬?镍硅热电偶分度表附录五铂电阻分度表附录六铜电阻(Cu)分度表附录七铜电阻(Cu)分度表第四章自动控制仪表第一节概述第二节基本控制规律及其对系统过渡过程的影响一、双位控制二、比例控制三、积分控制四、微分控制第三节模拟式控制器一、基本构成原理及部件二、DDZ?Ⅲ型电动控制器第四节数字式控制器一、数字式控制器的主要特点二、数字式控制器的基本构成三、KMM型可编程序调节器第五节可编程序控制器一、概述二、可编程序控制器的基本组成三、可编程序控制器的编程语言四、OMRON C系列PLC五、应用示例习题与思考题第五章执行器第一节气动执行器一、气动执行器的结构与分类二、控制阀的流量特性三、控制阀的选择四、气动执行器的安装和维护第二节电动执行器第三节电?气转换器及电?气阀门定位器一、电?气转换器二、电?气阀门定位器第四节数字阀与智能控制阀一、数字阀二、智能控制阀习题与思考题第六章简单控制系统第一节简单控制系统的结构与组成第二节简单控制系统的设计一、被控变量的选择二、操纵变量的选择三、测量元件特性的影响四、控制器控制规律的选择五、简单控制系统设计实例第三节控制器参数的工程整定一、临界比例度法二、衰减曲线法三、经验凑试法习题与思考题第七章复杂控制系统第一节串级控制系统一、概述二、串级控制系统的工作过程三、串级控制系统的特点四、串级控制系统中副回路的确定五、主、副控制器控制规律及正、反作用的选择六、控制器参数的工程整定第二节均匀控制系统一、均匀控制的目的二、均匀控制方案第三节比值控制系统一、概述二、比值控制系统的类型三、比值控制系统的几个问题第四节前馈控制系统一、前馈控制系统及其特点二、前馈控制的.主要形式三、前馈控制的应用场合第五节选择性控制系统一、基本概念二、选择性控制系统的类型三、积分饱和及其防止第六节分程控制系统一、概述二、分程控制的应用场合三、分程控制中的几个问题习题与思考题第八章新型控制系统第一节自适应控制系统一、变增益自适应控制二、模型参考自适应控制系统三、直接优化目标函数的自适应控制系统四、自校正控制系统第二节预测控制一、预测控制的基本结构二、预测控制的特点及应用第三节其他新型控制系统一、智能控制二、专家控制系统三、模糊控制系统四、神经元网络控制五、故障检测与故障诊断六、解耦控制系统七、推断控制系统八、鲁棒控制习题与思考题第九章计算机控制系统第一节概述一、计算机控制系统的组成二、计算机控制系统的特点三、计算机控制系统的发展过程第二节集散控制系统一、集散控制系统的特点二、集散控制系统的基本构成三、CENTUM?CS集散控制系统第三节现场总线控制系统一、现场总线控制系统的特点二、现场总线国际标准化三、主要的现场总线系统简介第四节网络控制系统一、概述二、网络控制系统的分类习题与思考题第十章典型化工单元的控制方案第一节流体输送设备的控制方案一、离心泵的控制方案二、往复泵的控制方案三、压气机的控制方案四、离心式压缩机的防喘振控制第二节传热设备的自动控制一、一般传热设备的控制二、锅炉设备的自动控制第三节精馏塔的自动控制一、工艺要求二、精馏塔的干扰因素三、精馏塔的控制方案第四节化学反应器的自动控制一、化学反应器的控制要求二、釜式反应器的温度自动控制三、固定床反应器的自动控制四、流化床反应器的自动控制第五节生化过程的控制一、常用生化过程控制二、青霉素发酵过程控制三、啤酒发酵过程控制习题与思考题参考文献化工仪表及自动化第五版(厉玉鸣主编)目录《化工仪表及自动化(5版)》适用于高等学校化学工程与工艺专业,也适用于其他一些类型(例如石油、医药、轻工、食品、林业、冶金、煤矿、生物、环境……)高校相关专业,还可供从事连续生产过程的工艺技术人员参考。

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化工仪表及自动化习题(2014)(含答案)此版为终极版,严格按照《化工仪表及自动化习题(2014)》题序给出答案,包括计算题!画图题!此答案和在3份答案(网传电子版答案+复印手写版答案+王建奇整理版本答案)+课本+百度下进行了校对,精简了部分答案繁琐无用的答题点,精益求精,只方便同学们更好的理解记忆。

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一、填空题1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器和执行器组成。

2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有:非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程几种基本形式。

3.描述对象特性的参数有:放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。

4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。

5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性、快开特性等几种。

6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系,这种对象特性的数学模型主要有静态数学模型和动态数学模型两大类。

7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。

例如,直流电流4~20mA 空气压力0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。

8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。

例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。

9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温,目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。

10.节流件应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。

11.化工自动化是一门综合性的技术学科,它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。

12.了实现化工生产过程自动化,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。

13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理,采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的,差压式流量计也称为节流式流量计。

14.气动差压变送器中,当液位高度H为0时,变送器输出信号为0.02MPa的气压信号,当液位高度H为最高时,变送器输出信号为0.1MPa。

15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电容式压力变送器,霍尔片式弹簧管压力表的核心是:霍尔元件,它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势,从而实现压力的间接测量。

其实质是将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。

16.转子流量计是以压降不变,利用节流面积的变化来反映流量大小,从而实现流量测量的仪表。

它又称恒压式流量计、变面积式流量计,适用于测量管径50mm以下管道的测量。

据指示形式与传送信号不同分指示式、电远传式、气远传式转子流量计三种。

通过转子流量计介质的流量与转子在锥形管中平衡时的高度成正比。

转子流量计的标定:在工业基准状态(20℃,0.10133MPa)下用水或空气标定。

二、名词解释1.霍尔效应:电子在霍尔片中运动(电子逆Y轴方向运动)时,由于受电磁力的作用,而使电子的运动轨道发生偏移,造成霍尔片的一个端面上有电子积累,另一个端面上正电荷过剩,于是在霍尔片的X轴方向上出现电位差,这一点位差称为霍尔电势,这一种物理现象就称为“霍尔效应”。

2.显示仪表:在生产过程中对各种参数进行指示、记录或累积的仪表。

3.卡曼涡街:把一个漩涡发生体(非流线型对称物体)垂直插在管道中,当流体绕过漩涡发生体时会在其左右两侧后方交替产生旋转方向相反的漩涡,称为卡曼涡街。

4.工艺管道及控制流程图:在控制方案确定后,根据工艺设计给出的流程图,按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等,便成了工艺管道及控制流程图(PID图)。

5.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。

6.节流效应:流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象。

7.测量过程:将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。

一般利用专门的技术工具(即测量仪表),将被测参数经过一次或多次的信号能量形式的转换,最后获得一种便于测量的信号能量形式,并由指针位移或数字形式显示出来。

8.热电势:热电偶是由两种不同材料的导体 A 和 B 焊接而成,当组合成闭合回路,若导体A和B的连接处温度不同,则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这个电动势叫热电势。

9.控制对象:自动控制系统中,工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。

10.被控变量:生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化)的变量。

11.操纵变量:在自动控制系统中,用来克服干扰对被控变量的影响,实现控制作用的变量。

12.过渡时间:从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间。

13.滞后时间:在容量滞后与纯滞后同时存在时,常常把两者合起来统称滞后时间。

14.系统的动态特性:系统输入输出随时间变动的关系称为系统的动态特性。

15.仪表的准确度:仪表的测量结果与实际值得接近程度。

16.精密度:仪表检测微小参数变化的能力。

17.精确度:仪表的精确度简称精度,是用来表示仪表测量结果的可靠程度。

反应误差大小的术语,精确度越高,误差越小。

18.灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值。

19.灵敏限:仪表能响应的输入信号的最小变量。

20.指示变差:在外界条件不变的情况下,用同一仪器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差。

21.允许相对误差:某一台仪器在规定正常情况下,允许的相对百分误差的最大值。

δ允=±仪表允许的最大绝对误差/(上限-下限)×100%。

22.控制规律:是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。

工业上常用的有控制器主要有三种控制规律:比例控制规律、比例积分控制规律和比例积分微分控制规律。

三、简答题1.图1-1所示为某化工厂超细碳酸钙生产中碳化部分简化的工艺管道及控制流程图,试指图中中所示符号的含义。

答:①仪表位号FICQ-101表示第一工序第01个流量控制回路(带累积指示),累积指示仪及控制器安装在仪表室仪表盘正面上。

②仪表位号TI-101表示第一工序第01个温度显示仪表。

仪表安装在现场。

③仪表位号PI-101表示第一工序第01个压力显示仪表。

仪表安装在现场。

④仪表位号TI-102表示第一工序第02个温度显示仪表。

仪表安装在现场。

⑤仪表位号PI-102表示第一工序第02个压力显示仪表。

仪表安装在现场。

⑥仪表位号LIC-101表示第一工序第01个具有指示功能的物位控制器。

安装在集中仪表盘上。

⑦仪表位号HIC -101表示第一工序第01个具有指示功能的高限报警控制器。

安装在集中仪表盘上。

2.何谓控制系统的过渡过程;根据过渡过程自动控制系统的工作品质用什么指标来衡量?答:系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过渡过程。

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。

3.什么是漩涡流量计?简述其工作原理。

答:是利用流体自然振荡的原理制成的一种漩涡分离型流量计。

原理:当流体以足够大的流速流过垂直于流体流向的漩涡发生体时,若该物体几何尺寸适当,则在阻挡体后面,沿两条平行直线上会产生整齐排列、转向相反的漩涡列。

漩涡产生的频率和流体的流速成正比。

通过测出漩涡产生的频率可知流体的流量。

4.请简述控制器在自动控制系统中的作用。

答:控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器。

5.热电阻温度计为什么可以用来测量温度?它由哪几部分组成?各部分有何作用?答:因为热电阻温度计的金属导体电阻值随温度变化而变化,通过测量金属导体的电阻就可以测量出温度。

它由热电阻、显示仪表、连接导线组成。

热电阻:感温元件,由于温度变化导致电阻变化显示仪表:显示测量的电阻连接导线:形成闭合回路6.热电偶温度计为什么可以用来测量温度?它由哪几部分组成?各部分有何作用?答:因为热电偶温度计是由两种不同材料A、B焊接而成,由于A、B金属自由电子密度不同,于是会在AB接触面上产生热电势,由于温度不同产生热电势不同,根据两端捅的热电势可得出闭合回路总热电势,然后查表,查出对应温度。

它由热电偶、测量仪表、连接导线组成。

热电偶:测量热端热电势显示仪表:将总热电势转换成温度显示出来连接导线:形成闭合回路7.霍尔效应及霍尔片式压力计工作原理。

答:霍尔效应见名词解释。

霍尔片式压力传感器是根据霍尔效应制成的,即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势,从而实现压力的测量。

8.简述压力计的选用和安装时需要注意的要点。

答:压力计的选用:(1)仪表类型的选用(2)仪表测量范围的确定(3)仪表精度级的选取压力计的安装:(1)压力计应安装在易观察和检修的地方;(2)安装地点应力求避免振动和高温影响;(3)针对被测介质的不同性质,要采取相应的防热、防腐、防冻、防堵等措施;(4)压力计的连接处,应根据被测压力的高低和介质性质,选择适当的材料,作为密封垫片,以防泄漏;(5)当被测压力较小,而压力计与取压口又不在同一高度时,对由此高度而引起的测量误差应按Δp = ±Hρg 进行修正(式中ρ为导压管中介质的密度,g 为重力加速度,H 为高度差);(6)为安全起见,测量高压的压力计除选用有通气孔的外,安装时表壳应向墙壁或无人通过之处,以防发生意外。

9.什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?答:在使用差压变送器测量液位时,一般压差p与液位高度H之间的关系为p=gH。

这就是一般的“无迁移”的情况。

当H=0时,作用在正、负压室的压力是相等的。

实际应用中,由于安装有隔离罐、凝液罐,或由于差压变送器安装位置的影响等,使得在液位测量中,当被测液位H=0时,差压变送器正、负压室的压力并不相等,即p0,这就是液位测量时的零点迁移问题。

为了进行零点迁移,可调节仪表上的迁移弹簧,以使液位H=0时,尽管差压变送器的输入信号p不等于0,但变送器的输出为最小值,抵消固定压差的作用,此为“零点迁移”方法。

零点迁移实质就是变送器零点的大范围调整,改变测量范围的上、下限,相当于测量范围的平移,而不改变量程的大小。

10.被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的?答:被控对象的正、反作用方向规定为:当操纵变量增加时,被控变量也增加的对象属于“正作用”的;反之,被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”的。

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