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仪表自动化第二章习题：压力检测

第二章压力检测

1.某台往复式压缩机的出口压力范围为25～28MPa ，测量误差不得大于1MPa 。工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。

解由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为

根据就地观察及能进行高低限报警的要求，由本章附录，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa 。

由于，故被测压力的最小值不低于满量程的1/3，这是允许的。另外，

根据测量误差的要求，可算得允许误差为

所以，精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。至此，可以确定，选择的压力表为YX-150型电接点压力表，测量范围为0～60MPa ，精度等级为1.5级。

2. 如果某反应器最大压力为0.6MPa ，允许最大绝对误差为±0.02MPa 。现用一台测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？若采用一台测量范围为0～1.0MPa ，准确度为1.5级的压力表，问能符合误差要求吗？试说明其理由。

解：对于测量范围为0～1.6MPa ，准确度为1.5级的压力表，允许的MPa

p p 562282max 1=?=?=%67.1%10060

1=?3

16025>

最大绝对误差为

1.6×1.5% = 0.024(MPa)

因为此数值超过了工艺上允许的最大绝对误差数值,所以是不合格的。对于测量范围为0～1.0MPa，准确度亦为1.5级的压力表,允许的最大绝对误差为

1.0×1.5% = 0.015(MPa)

因为此数值小于工艺上允许的最大绝对误差,故符合对测量准确度的要求,可以采用。

该例说明了选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值是不适宜的。

3. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型？试简述各种压力计的工作原理。

液柱式压力计、活塞式压力计；弹性式压力计：弹簧管式、薄膜式、波纹管式；电气式压力计：应变式、压电电阻式、电感式、电容式、霍尔式

4. 试述压力计选型的主要内容及安装注意事项。

类型选择、量程与盘面选择精度选择

注意：取压位置与隔离

5. 常用的压力计有哪些，其原理和特点各是什么？

（1）．弹性压力计

弹性压力计是基于各种形式的弹性元件，在被测介质的表压或真空度作用下产生的弹性变形与被测压力成一定函数关系的原理制成的。它是工业生产和实验室中应用最广的一种压力计。

（2）．液柱式压力计

液柱式压力测量是以流体静力学理论为基础的压力测量方法。根据流体静力学，一定高度的液柱对底面产生的静压力要与被测压力相平

衡，这样液柱的高度实际上就反映了被测压力的大小。以此原理构造的液柱式压力计测压元件主要由装有一定介质液体的玻璃管组成，这种压力计结构简单，使用方便，测量精度高，但测量结果只能就地读取，不能进行远传，而且测量的量程也受限于玻璃管的高度，因而应用受到一定的限制。现在，液柱式压力计主要是在实验室或工程实验上使用。

(3)．压力变送器

一般用压力表传递压力信息的距离不能很远，要向远距离传输压力信息，往往是将弹性测压元件与电气传感器相结合构成压力变送器，工业上常称为差压变送器。它能以统一信号进行传输、显示和控制。常用的有电容式压力变送器、电感式压力变送器、霍尔式压力变送器等。

化工仪表及自动化考试试题汇总及答案

《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__越差 ____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 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_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号围是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。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 ②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶 ③ 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。计算法：E AB（t，0）＝E AB（t，t0）＋E AB（t0，0）仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0 补偿电桥法：用电桥产生E AB（t0，0）与E AB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。

化工仪表与自动化题库

《化工仪表与自动化》课程复习资料课程测试试题一一、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__越差____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 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_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；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？

自控仪表试题与答案

自控仪表重点复习题及参考答案一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.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） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、（叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。

压力检测仪表

第三章压力检测仪表压力是工业生产过程中重要工艺参数之一。许多工艺过程只有在一定的压力条件下进行，才能取得预期的效果；压力的监控也是安全生产的保证。压力的检测和控制是保证工业生产过程经济性和安全性的重要环节。压力测量仪表还广泛地应用于流量和液位测量方面。 1．压力概念和单位压力概念：在工程上，“压力”定义为垂直均匀地作用于单位面积上的力，通常用P表示，对应于物理学中的压强。单位：国际标准单位为帕斯卡，简称为帕，符号为Pa，加上词头又有千帕、兆帕等，我国规定帕斯卡为压力的法定单位。目前，工程技术中仍常用的单位还有工程大气压、物理大气压、巴、毫米水柱、毫米汞柱等。在工程上，压力有几种不同的表示方法，并且有相应的测量仪表。 (1)绝对压力被测介质作用在容器表面积上的全部压力称为绝对压力。用来测量绝对压力的仪表，称为绝对压力表。

(2)大气压力由地球表面空气柱重量形成的压力，称为大气压力。它随地理纬度、海拔高度及气象条件而变化，其值用气压计测定。 (3)表压力通常压力测量仪表是处于大气之中，则其测得的压力值等于绝对压力和大气压力之差，称为表压力。一般地说，常用的压力测量仪表测得的压力值均是表压力。 (4)真空度当绝对压力小于大气压力时，表压力为负值(负压力)，其绝对值称为真空度，用来测量真空度的仪表称为真空表。 (5)差压设备中两处的压力之差简称为差压。生产过程中有时直接以差压作为工艺参数，差压测量还可作为流量和物位测量的间接手段。压力检测的主要方法及分类：根据不同工作原理，主要的压力检测方法及分类有如下几种。（1）重力平衡方法液柱式压力计基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工作液体产生的重力相平衡，将被测压力转换为液柱高度来测量，其典型仪表是U形管压力计。这类压力计的特点是结构简单、读数直观、价格低廉，但—般为就地测量，信号不能远传；可以测量压力、负压和压差；适合于低压测量，测量上限不超过0.1～0.2 Mpa；精确度通常为0.02%～±0.15%。高精度的液柱式压力计可用作基准器。负荷式压力计基于重力平衡原理。其主要型式为活塞式压力计。被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相平衡，将被测压力转换为平衡重物的重量来测量。这类压力计测量范围宽、精确度高(可达±0.01%、性能稳定可靠，可以测正压、负压和绝对压力，多用作压力校验仪表。单活塞压力计测量范围达0.04～2500MPa，此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压力计。 (2)机械力平衡方法这种方法是将被测压力经变换元件转换成一个集中力，用外力与之平衡，通过测量平衡时的外力可以测知被测压力。力平衡式仪表可以达到较高精度，但是结构复杂。这种类型的压力、差压变送器在电动组合仪表和气动组合仪表系列中有较多应用。

自动化仪表试题题库

自动化仪表试题一、填空题 1、按误差数值表示的方法，误差可分为（）（）（）误差。 2、弹性式压力计是根据弹性零件的（）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时，则弹性元件的（）越大。 3、电容式压力器可分为（）、（）、（）三种形式。 4、流量有（）和（）两种表示方法，其间关系为（）。 5、当充满管道的液体通过节流装置时流速将在（）处发生（），从而使（）增加，而（）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（）。 7、热电偶产生热电势的条件是（）、（）。 8、对热阻与桥路的连接要优先采用（）接法，这样可以在很大程度上减小连接导线（）变化带来的工作误差。 9、液体的密度与（）和（）有关系，其中气体的密度随（）的升高而减小，随（）的增大而增大，液体的密度则主要随（）的升高而减小，而与（）的变化关系不大。 10、一般简单的调节系统有（）单元、（）单元、（）单元、（）单元、（）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（）极。 12、温度越高，铂、镍、铜等测温材料的电阻越（），在热电阻温度计中，R0表示（）时的电阻值，R100表示（）时的电阻值。二、选择题 1、工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 A、动压 B、全压C静压D绝压 2、在管道上安装孔板时，如果将方向装反将会造成（）。 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 3、用分度号为K的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度，但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表指示为（）。 A偏大B偏小C不变D可能大也可能小 4、用电子电位差计测热电偶温度，如果热端温度升高20℃，室温冷端下降20℃则仪表的指示（） A升高20℃B下降20℃C不变 5、现有一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0－10000℃，在正常情况下进行校验，最大绝对误差为60℃，求该仪表的最大引用误差为（）。 A、0.6% B、0.6 C、±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，

第二章压力测试

第二章压力测试内容提要 1压力单位及测压仪表 2智能式变送器 2.1智能变送器的特点 2.2智能变送器的结构原理 3压力计的选用及安装 3.1压力计的选用 3.2压力计的安装概述在化工生产中，压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力；在工业生产过程中，压力往往是重要的操作参数之一；生产过程中经常会有压力和真空度的检测；压力的检测与控制，对保证生产过程正常进行，达到高产、优质、低能耗和安全是十分重要的。第一节压力单位及测压仪表压力是指均匀垂直作用在单位面积上的力。压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa） 1Pa=1N/m2 1MPa=13106Pa

在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。P表压=P绝对压力-P大气压力当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。P真空度=P大气压力-P绝对压力

绝对压力包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”，符号为B；直接作用于容器或物体表面的压力，称（ABS为下为“绝对压力”，绝对压力值以绝对真空作为起点，符号为P ABS 标）。用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力叫“表压力”（又叫相对压力），“表压力”以大气压力为起点，符号为Pg。 = B + Pg（ABS为下标）三者之间的关系是：P ABS 压力的法定单位是帕（Pa），大一些单位是兆帕(MPa)=106Pa 1标准大气压 = 0.1013MPa “真空度” 顾名思义就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参数真空度=大气压强-绝对压强测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。1、液柱式压力计它是根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。按其结构形式的不同：U形管压力计、单管压力计和斜管压力计等优点：这类压力计结构简单、使用方便缺点：其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄，

化工仪表及自动化课后习题答案第四版

第一章，自动控制系统 1、化工自动化主要包括哪些内容。自动检测，自动保护，自动操纵和自动控制等。 2、闭环控制系统与开环控制系统的区别。闭环控制系统有负反馈，开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。 3、自动控制系统主要有哪些环节组成。自动化装置及被控对象。 4、什么是负反馈，负反馈在自动控制系统中的意义。这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈，当反馈信号取负值时叫负反馈。 5、自动控制系统分类。定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统 6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。最大偏差，衰减比，余差，过渡时间，振荡周期对象的性质，主要包括换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。 7、什么是静态和动态。当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。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，所以这种状态叫做动态。第二章，过程特性及其数学模型 1、什么是对象特征，为什么要研究它。对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。 2、建立对象的数学模型有哪两类机理建模：根据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。实验建模：用实验的方法来研究对象的特性，对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理，使之转化为描述对象特性的数学模型。混合建模：将机理建模和实验建模结合起来的，先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式，然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。 3、反映对象特性的参数有哪些。各有什么物理意义。它们对自动控制系统有什么影响。放大系数K:对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。时间常数T:对象受到干扰作用后，被控变量到达新的稳定值所需的时间。时间常数越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化的越慢，到达新的稳定值所需的时间越长。滞后时间: 在受到输入作用后，被控变量不能立即而迅速地变化，这样造成了滞后所需的时间。滞后的存在不利于控制，系统受到干扰作用后，由于存在滞后，被控变量不能立即反映出来，于是就不能及时产生控制作用，整个系统的控制质量就会受到严重的影响，所以应当尽量把滞后时间减到最小。 4、对象的纯滞后和容量滞后各是什么原因造成的对控制过程有什么影响。传递滞后一般由于介质的输送需要一段时间而引起的，或是测量点选择不当，测量元件安装不合适造成的。容量滞后由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。滞后的存在不利于控制，系统受到干扰作用后，由于存在滞后，被控变量不能立即反映出来，于是就不能及时产生控制作用，整个系统的控制质量就会受到严重的影响。第三章，检测仪表 1、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。 2、何谓测量误差，测量误差的表示方法主要有哪两种，各是什么意义。由仪表读得的被测值与被测真值之间总是存在一定的差距，这一差距就是测量误差。绝对误差：仪表指示值和被测量读得真值之间的差值。相对误差：某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值之比。

(整理)工业仪表自动化复习题题库

工业仪表自动化复习题一、单项选择题压力测量部分 1.测量氨气的压力表，其弹簧管应用（A ）材料 A不锈钢 B钢 C铜 D铁 2.根据化工自控设计技术规定，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（），测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（ B ） A. 1/3 1/2 B. 2/3,1/2 C. 1/3,2/3 D. 2/3 1/3 3.膜盒结构的差压变送器通常所测差压比工作压力小得多，由于操作或其他因素难免会使膜盒单向受压，为了使测量元件不因此而受到影响，所以在膜盒结构中都有（ D ）。A．限位装置B．锁定装置C．泄压装置D．单向过载保护装置 4.以完全真空作为零标准表示的压力称为（ A ）。 A．绝对压力 B．差压力C．表压力D．负压力 5.差压测量管路冲洗时，应先打开（ C ）。 A．二次阀门 B．排污阀门 C．平衡阀门 D．一次阀门 6.压力表在现场的安装需（ C ）。 A．水平B．倾斜C．垂直D．任意角度 7.耐震压力表表壳有个橡胶堵死的小孔，使用时（ A ），它的作用（A ）。 A剪开橡胶，安全泄压孔B剪开橡胶，装耐压油C不剪开橡胶，安全泄压孔D不剪开橡胶，装耐压油 8.下列表达式中正确的为（ A ）。 A.P 绝=P 表 +P 大 B.P 绝 =P 表 -P 大 C.P 表 =P 绝 +P 大 D.P 大 =P 绝 +P 表 9.在弹簧管压力表中，弹簧管的自由端位移被进行了两次放大，以下说法正确的是（B ）。A．扇形齿轮进行了角位移放大，中心齿轮进行了线位移放大； B．扇形齿轮进行了线位移放大，中心齿轮进行了角位移放大； C．扇形齿轮和中心齿轮均进行了线位移放大； D．扇形齿轮和中心齿轮均进行了角位移放大； 10.应变式压力计的基本测量元件是应变片，它是根据应变效应原理进行工作的，通常采用（D ）桥路将形变引起的应变片阻止变化转化为可远传的电信号。 A．交流平衡 B．直流平衡 C．交流不平衡 D．直流不平衡 11、调校压力表用的标准表，其绝对误差应小于被校表绝对误差的( B )。 A. 1／2 B. 1／3 C. 1／4 D. 2／3 12、仪表引压管路的长度最大不应大于( B ) 米。 A. 25米 B. 50米 C. 75米 D. 40米

化工仪表及自动化课后习题答案

第1章自动控制系统基本概念P16 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、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。 3、闭环控制有反馈环节，通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统. 开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。 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。 5、p7 6、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。7、方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。 8、测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器；控制器接受测量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号（气压或电流）发送出去。执行器即控制阀，它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度，从而改变操纵变量的大小。 9、被控对象（对象）——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼，如温度控制系统，压力制系统等。给定值（或设定值或期望值）——人们希望控制系统实现的目标，即被控变量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序变化的。操纵变量（调节变量）——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节（操纵）的变量。或实现控制作用的变量。操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 10、控制作用是对在受到外界干扰影响偏离正常状态后，回复到规定范围内。干扰作用是引起被控变量偏离给定值，除操控变量以外的各种因素。 11、该温度控制系统的方块图

压力检测仪表与变送器

第一节压力检测仪表及变送器一、概述在化工、炼油等生产过程中，经常需要对压力和真空度进行检测和控制。根据生产过程的不同要求有的需要检测比大气压力高很多的高压，例如高压聚乙烯要在150Mpa的压力下进行反应。而有的生产过程却需要检测比大气压力低的真空度，例如炼油厂的减压蒸馏则需要在一定的负压下才能进行正常操作。此外，通过检测压力还可以间接测量液位的高低、流量的大小等，也可以判断设备的工作善。因此，为了保证产品质量、提高生产效率、确保生产安全顺利地进行，必须对压力进行检测或按一定的要求对压力进行控制。所谓压力p是指垂直而均匀地作用于单位面积上的力。其数学表达式为 p＝（3－15）式中p为压力，F为垂直作用力，S为受力面积。在国际单位制（代号SI）和我国法定计量单位中规定，压力的单位是帕斯卡，简称帕，符号Pa，它表示每平方米的表面上垂直作用1牛顿的力，即1Pa ＝1N/m2。由于帕的单位太小，因此，工程上还常用千帕（kPa）和兆帕（MPa）压力单位，它们之间的关系为： 1Mpa＝1×103kPa＝1×106Pa 工程上习惯用的压力单位还有工程大气压（kgf/cm2）、标准大气压（atm）、毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg）等，按照有关规定，这些单位已不再使用，但为了解这些单位与国际单位制中压力单位的关系，列出表3－5供参考。单位名称帕（斯卡） PPa 千克力每平方厘米（工程大气压） kgf/cm2 毫米汞柱 mmHg 毫米水柱 mmH2O 标准大气压 atm 巴 bar 1Pa（帕） 1 0.0197×10-50.75×10-2 1.0197×10-10.987×10-51×10－5 1kgf/cm2(1千克力每平方厘米) 0.9807×106 1 0.73556×1031040.9678 0.9807 1mmHg （1毫米汞柱） 1.332×102 1.3595×10-3 1 1.3595×10 1.316×10-3 1.332×10－3 1mmH2O （1毫米水柱） 0.9807×10 10-40.731556×10-1 1 0.9678×10-40.9807×10－4 1atm （1标准大气压）1.01325× 105 1.0332 760 1.0332×104 1 1.01325 1bar（1巴）1×105 1.0197 0.75×103 1.0197×1040.9869 1 压力检测中，常用绝对压力、大气压力、表压（力）、负压（力）或真空

第二章压力检测仪表

3.压力的表示方法 (1)绝对压力介质的真实压力。 (2)表压力：P = P-P° (3)负压力：PIT 压力仪表指示的压力均为表压力。 2.1.2压力测量仪表的分类 (1)液柱式压力计P=Hpg (2)弹性式压力计 (3)活塞式压力计 (4)电测式压力计

2.2弹性式压力计特点：结构简单、价格低廉、使用方便、测量范围宽，附加电气变换、控制装置，可实现压力远传、报警、控制等。 2. 2. 1弹性元件弹性元件：压力作用下产生弹性变形，是弹性式压力计的测压敏感元件。常用弹性压力计弹性元件： (bl多團蝉邃 3波级膛

（1）弹簧管结构简单，测量范围很广，最高可达109Pa o （2）波纹管刚度小、位移量大，灵敏度高，用来测量较低的压力。（3）膜片膜盒膜片刚度大、位移量小，灵敏度低。弹性元件的材料:有金属（铜基、铁基、银基、锯基弹性合金合金）、石英、陶瓷和硅材料等。弹性元件的基本特性：刚度：产生单位位移所需要的压力。弹性滞后：是指弹性材料在加载、卸载的正反行程中，相同压力下变形不同，位移曲线是不重合的。弹性后效：是指载荷在停止变化之后，弹性元件在一段时间之内还会继续产生类似蠕动的位移。温度系数：温度改变1度引起的刚度的变化。

山东建筑大学自动化仪表题库DOC

第 1 章 1 .什么是过程控制系统？简述其组成与特点；答：过程控制系统是生产过程自动化的简称，主要由被控过程和自动化仪表（包括计算机）两部分组成，其中自动化仪表负责对被控过程的工艺参数进行自动测量、自动监视和自动控制等。 2 .过程控制系统的指标有哪些？是如何定义的？答：单项性能指标：衰减比、最大动态偏差和超调量、残余偏差、调节时间、峰值时间和振荡频率。综合性能指标：偏差绝对值积分、偏差平方积分、偏差绝对值与时间乘机积分、时间乘偏差平方积分。 3 .过程控制有哪些类型的被控量？答：温度、压力、流量、液位、物位、物性、成分 4 .简述DDZ-III电动单元组合仪表及其控制系统的组成；答：图中，被调量一般是非电的工艺参数，必须经过一定的监测元件，将其变换为易于传送和显示的物理量。换能器是工艺参数在监测元件上进行了能量形式的转换，一次仪表是检测元件安装在生产第一线，直接与工艺介质相接触，取得第一次的测量信号。 5 .单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？

答：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。1）模拟仪表的信号：气动0.02-0.1MPa、电动Ⅲ型：4-20mADC或1-5V DC。2）数字式仪表的信号：无统一标准。 6 .举一过程控制的实例，并指出其被控过程、被控参数、控制参数及干扰作用，画出其控制流程图和系统框图。答：图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1（流量）来实现液位控制的作用。 2）框图： 3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e(t)、控制量u(t)；执行器输入输出分别为：控制量u(t)、操作变量q1(t)；被控对象的输入输出为：操作变量q1(t)、扰动量q2(t)，被控量h；所用仪表为：控制器（例如PID控制器）、调节阀、液位测量变送器。

自动化仪表习题答案解析

）P15第1章（（1）简述过程控制的特点。 Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。（2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。 Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。2）组成框图： f(t)q(t)u(t)e(t)r(t)y(t)执行器控制器对象_z(t)测量变送装置（3）)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？

Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1、电动Ⅲ型：4~20或1~5V 。2）数字式仪表的信号：无统一标准。（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。 Q：是串级控制系统。方块图：（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？ Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。2）略

（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。 Q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。2）略（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？ Q：1）不是这样。2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。（11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？ Q：1）是。2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。、综合练习题2（1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。

化工仪表自动化试题

化工自动化仪表作业试题一 1、变浮力式液位计主要是沉筒式液位计,在结构上,有位移平衡式、力平衡式和带差动变压器的沉筒液面计三种类型。正确答案：对(物位计) 2、当生产装置出现危险信号时,能够输出正确的信号,阻止危险的发生、阻止事故的扩大化或减轻事故的后果,起这样作用的系统叫()。A（控制系统） A、安全仪表系统 B、计算机控制系统 C、集散控制系统 3、热电偶或补偿导线断路时,电位差计的示值是不动的;而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限。对（温度检测仪表） 4、()适用于大口径、大流量、低压力、不干净三介质。正确答案：C（阀门） A、单座阀 B、套筒阀 C、蝶阀 5、DCS控制站的扫描周期在组态时应设定得越短越好。错（控制系统） 6、按结构形状分类,PLC可分为整体式和分散式两种。错（可编程控制器）整体式和模块式 7、串级控制系统利用主、副两个控制器串起来在一起来稳定()。A A、主参数 B、副参数 C、主对象 8、当测量脉动压力时,正常操作压力最高不得超过测量上限的1/2。错（检测仪表—压力） 9、导体的电阻率是与材料性质有关的物理量。对（电工学） 10、各种皮带运输机、链条机的传动部位,除安装防护罩外,还应有安全防护绳。对（机械知识） 11、强制对流传热的速率比自然对流传热速率()。正确答案：B（化工原理） A、相同 B、快 C、慢 12、熔断器的主要元件是熔体。对于工作电流稳定的电路(如照明电路),熔体的额定电流应略微小于负载的工作电流。错（电工学） 13、位置变送器是将执行机构输出轴的()转换成4~20毫安反馈信号的装置。正确答案：C（控制仪表） A、位移变化量 B、振动 C、位移 14、在实际应用中,调节阀既与管道串联又与管道并联,其工作特性曲线会发生很大变化。对（）（控制仪表） 15、转子流量计的转子是用不锈钢、铜、铝合金、有机玻璃、聚四氟乙烯、塑料等材质制作的;根据被测介质的物理化学性质和量程大小来选择不同材料及不同形状的转子。对（检测仪表—流量） 16、泵体的温度太高,将会导致输送介质在泵体内发生汽蚀现象。正确答案：对（化工原理） 17、当调节阀与管道串联时,其可调比变大。正确答案：错（控制仪表） 18、电磁流量传感器的直管段要求比大部分其他流量计的直管段要求低。对（检测仪表—流量） 19、浮球液位计的结构是一机械杠杆系统,所以平衡锤在中间时,实际液位在中间。对（检测仪表—物位） 20、浮筒式液位计属于变浮力式液位计,浮球式液位计属于恒浮力式液位计。对

测量仪表及自动化习题

《测量仪表及自动化》绪论、第一章概述 1.如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？ 2.名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间 3.仪表的变差不能超出仪表的（） a、相对误差 b、引用误差 c、允许误差 4.测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?（） A 0～600℃ 1.5级 B. 0～1500℃ 0.5级 C. 0～800℃ 0.5级 D. 0～400℃ 0.2 级 5.仪表的精度级别指的是仪表的( ) A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值 6.下列说法正确的是（） A 回差在数值上等于不灵敏区 B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏 C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏 7.有一个变化范围为320——360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？压力变送器A：1级，0——600kPa。压力变送器B：1级，250——500kPa。 8.一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。 9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少？若校验点为800mmH2O，那么该点差压允许变化的范围是多少？ 10.测量范围 0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格? 11.自动化仪表按能源分类及其信号形式。 12.单元组合式仪表是什么？

自动化仪表题库

一、填空题 1、在调校仪表时，数据的记录和数据的处理应遵循的基本原则是（有效数字原则）。 2、测量工作实际上一个比较过程，这个过程包括两个组成部分，即（实验）和（计算）部分。 3、对新装汽水管路的仪表在启动前应进行不少于（2 ）次的冲洗。 4、管路的防冻，主要有（电伴热）和（蒸汽伴热）两种方法。 5、测量管路与电缆之间的间距不宜小于（150 ）mm。 6、测温元件安装时，固定方式有螺纹连接固定和( 法兰固定)两种方式。 7、压力仪表的量程选择是根据( 被测压力)的大小来确定的。 8、一块压力表在现场的安装一般包括( 测压点的选择)、( 导压管的铺设)和（仪表本身的安装）等内容。 9、测量液体压力时，取压点应在（管道下部），测量气体压力时，取压点应在（管道上部）。 10、压力取压部件的安装应选在介质（流速）稳定的地方。 11、如果孔板流向装反，则入口处的阻力（减小），因而流量系数增大，仪表指示度变小。 12、供气管路在接仪表前，应安装（过滤减压阀）。 13、铺设电线、电缆时，导线连接接头必须在保护管的（中间接线盒内）并且导线不承受机械拉力。 14、管道连接的方法很多，仪表安装常用的有（螺纹连接）、（法兰连接）、（焊接连接）三种。 15、仪表管道很多，可分为四类，即（导压管）、气动管路、电气保护管和伴热管。 16、导压管是仪表安装使用最多，要求最复杂的一种管道，作为导压管的管材必须具有一定的强度和（密封性）。 17、温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装，应（逆着介质流向）。 18、节流元件安装有严格的直管道要求，按经验数据前（10DN ）后5DN考虑。 19、仪表保护地的电阻一般应≤（4 ）Ω。 20、仪表电源电压降及回路电压降一般不应超过额定电压值的（25 ）%。 21、GB是国家标准代号，（ANSI ）是美国国家标准代号。 22、电磁流量计不适合测量（气体）介质流量。 23、在顺序控制系统中，大量使用行程开关。行程开关主要是用来把( 机械位移信号)转换成电接点信号。 24、仪表气源管路通常选用（镀锌管）作为管材。 25、孔板流量计由于安装错误，孔板方向装反，则测量值将比实际流量值（偏低）。 26、“三不动火”的原则是：（没有有效的动火作业票不动火）；没有动火监护人不动火；动火安全措施不到位不动火。 27、安全标志可分为（禁止标志）、（警告标志）、（指令标志）和（提示标志）。 28、人耳能听到的声音频率约为（16-20K ）Hz。 29、翻板液位计应（垂直）安装，连通容器与设备之间应装有（阀门），以方便仪表维修、调整。 30、直接安装在管道上的仪表，宜在（管道吹扫后压力试验前）安装，当必须与管道同时安装时，在（管道吹扫前）应将仪表拆下。 31、仪表盘、柜、台、箱在搬运和安装过程中，应防止（变形）和（表面油漆损伤）。

仪表自动化习题答案解析

第1章自动控制系统基本概念 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、执行器与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。 1-7 在自动控制系统中,测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用? 解测量变送装置的功能就是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号(如气压信号或电压、电流信号等)送往控制器; 控制器接受测量变送器送来的信号,与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果,然后将此结果用特定信号(气压或电流)发送出去执行器即控制阀,它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度,从而改变操纵变量的大小。 1-8.试分别说明什么就是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质?

解:被控对象(对象)——自动控制系统中,工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼,如温度控制系统,压力制系统等。给定值(或设定值或期望值)——人们希望控制系统实现的目标,即被控变量的期望值。它可以就是恒定的,也可以就是能按程序变化的。操纵变量(调节变量)——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节(操纵)的变量。或实现控制作用的变量。操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 1-11题l-11图所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应,通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰就是什么?并说明该温度控制系统就是一个具有负反馈的闭环系统。题1-11图反应器温度控制系统解该温度控制系统的方块图题解1-11图反应器温度控制系统方块图其中,被控对象:反应器;被控变量:反应器内的温度;操纵变量:冷却水流量。

仪表自动化第二章习题： 压力检测