...wd......wd......wd...P16 2、化工自動化主要包括哪些內容一般要包括自動檢測、自動保護、自動操縱和自動控制等方面的內容。4、自動控制系統主要由哪些環節組成自動控制系統主要由測量元件與變送器、自動控制器、執行器和被控對象等四個環節組成。6、圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意義。PI-307表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號為3，儀表序號為07；TRC-303表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號為3，儀表序號為03；FRC-305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號為3，儀表序號為05。11、圖所示為一反響器溫度控制系統示意圖。A、B兩種物料進入反響器進展反響，通過改變進入夾套的冷卻水流量來控制反響器內的溫度不變。試畫出該溫度控制系統的方塊圖，并指出該系統中的被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么圖反響器溫度控制系統該溫度控制系統的方塊圖反響器溫度控制系統方塊圖其中，被控對象：反響器；被控變量：反響器內的溫度；操縱變量：冷卻水流量?？赡苡绊懕豢刈兞康母蓴_因素主要有A、B兩種物料的溫度、進料量，冷卻水的壓力、溫度，環境溫度的上下等。21、某化學反響器工藝規定操作溫度為(90010)℃?？紤]安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80℃?，F設計的溫度定值控制系統，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如題1-19圖所示。試求該系統的過渡過程品質指標：最大偏差、超調量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時間〔被控溫度進入新穩態值的1%〔即900〔1%〕=9題1-19圖溫度控制系統過渡過程曲線解最大偏差A=950900=50〔℃〕；超調量B=950908=42〔℃〕；由于B=918908=10〔℃〕，所以，衰減比n=B:B=42:10=4.2；余差C=908900=8℃振蕩周期T=459=36(min)；過渡時間ts=47min。因為A=50℃<80℃，C=8℃22、題l-20(a)圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統的方塊圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么現因生產需要，要求出口物料溫度從80℃提高到81℃，當儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題1-20(b)圖所示。試求該系統的過渡過程品質指標：最大偏差、衰減比和余差〔提示：該系統為隨動控制系統，新的給定值為題1-20圖蒸汽加熱器溫度控制解蒸汽加熱器溫度控制系統的方塊圖如以以以以下圖所示。題解1-20圖蒸汽加熱器溫度控制系統方塊圖其中：被控對象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量。可能存在的干擾主要有：進口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環境溫度的變化等。該系統的過渡過程品質指標：最大偏差A=81.581=0.5〔℃〕；由于B=81.580.7=0.8〔℃〕，B=80.980.7=0.2〔℃〕，所以，衰減比n=B:B=0.8:0.2=4；余差C=80.781=0.3〔℃〕。P338、反映對象特性的參數有哪些各有什么物理意義解：放大系數K、時間常數T和滯后時間放大系數K在數值上等于對象〔重新〕處于穩定狀態時的輸出變化量與〔引起輸出變化的〕輸入變化量之比，即對象的放大系數K越大，就表示對象的輸入量有一定變化時，對輸出量的影響越大，或被控變量對這個量的變化就越靈敏，所以，K實質上是對象的靈敏度。時間常數T是指當對象受到階躍輸入作用后，被控變量到達新的穩態值的63.2%所需時間；或當對象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始變化速度變化，到達新的穩態值的時間。時間常數越大，被控變量的變化也越慢，到達新的穩態值所需的時間也越大對象在受到輸入作用后，被控變量卻不能立即而迅速地變化的現象稱為滯后現象；或輸出變量的變化落后于輸入變量的變化的現象稱為滯后現象。滯后現象用滯后時間表示。對象的滯后時間，使對象的被控變量對輸入的變化響應滯后，控制不及時。P1015、某一標尺為0~1000℃標準表讀數/℃02004006007008009001000被校表讀數/℃02014026047068059031001(1)求出該溫度儀表的最大絕對誤差值；(2)確定該溫度儀表的精度等級；(1)校驗數據處理：標準表讀數/℃02004006007008009001000被校表讀數/℃02014026047068059031001絕對誤差/℃0+1+2+4+6+5+3+1由以上數據處理表知，最大絕對誤差：+6℃(2)儀表誤差：，儀表的精度等級應定為1.0級；6、如果有一臺壓力表，其測量范圍為0~10MPa，經校驗得出以下數據：標準表讀數/MPa0246810被校表正行程讀數/MPa0L983.965.947.979.99被校表反行程讀數/MPa02.024.036.068.0310.01(1)求出該壓力表的變差；(2)問該壓力表是否符合1．0級精度解〔1〕校驗數據處理：標準表讀數/MPa0246810被校表正行程讀數/MPa01983.965.947.979.99被校表反行程讀數/MPa02.024.036.068.0310.01壓力表的變差/%00.40.71.20.60.2被校表正、行程讀數平均值/MPa02.003.9956.008.0010.00儀表絕對誤差/MPa00.000.0050.000.000.00由以上數據處理表知，該壓力表的變差：1.2%；〔2〕儀表誤差：；但是，由于儀表變差為1.2%>1.0%，所以該壓力表不符合1.0級精度。20、某壓力表的測量范圍為0～1MPa，精度等級為1.0級，試問此壓力表允許的最大絕對誤差是多少假設用標準壓力計來校驗該壓力表，在校驗點為0.5MPa時，標準壓力計上讀數為0.508MPa，試問被校壓力表在這一點是否符合1級精度，為什么解：壓力表允許的最大絕對誤差為max=1.0MPa1.0%=0.01MPa在校驗點0.5MPa處，絕對誤差為=0.50.508=0.008(MPa)該校驗點的測量誤差為故該校驗點不符合1.0級精度。21、為什么測量儀表的測量范圍要根據測量大小來選取選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數值有何問題解：〔1〕為了保證敏感元件能在其安全的范圍內可靠地工作，也考慮到被測對象可能發生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但還必須考慮實際使用時的測量誤差，儀表的量程又不宜選得過大?！?〕由于儀表的根本誤差m由其精度等級和量程決定，在整個儀表測量范圍內其大小是一定的，選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數值這樣會加大測量誤差。22、如果某反響器最大壓力為0.8MPa，允許最大絕對誤差為0.01MPa。現用一臺測量范圍為0~1.6MPa，精度為l.0級的壓力表來進展測量，問能否符合工藝上的誤差要求假設采用一臺測量范圍為0~1.0MPa，精度為1.0級的壓力表，問能符合誤差要求嗎試說明其理由。解用0~1.6MPa、精度為l.0級的壓力表來進展測量的根本誤差1max=1.6MPa1.0%=0.016MPa>0.01MPa(允許值)該表不符合工藝上的誤差要求。用0~1.0MPa、精度為l.0級的壓力表來進展測量的根本誤差2max=1.0MPa1.0%=0.01MPa>0.01MPa(允許值)該表符合工藝上的誤差要求。23、某臺空壓機的緩沖器，其工作壓力范圍為1.1~1.6MPa，工藝要求就地觀察罐內壓力，并要求測量結果的誤差不得大于罐內壓力的5％，試選擇一臺適宜的壓力計(類型、測量范圍、精度等級)，并說明其理由。解空壓機緩沖器內壓力為穩態壓力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限pmax=1.6MPa。設所選壓力表量程為p，則根據最大、最小工作壓力與選用壓力表量程關系，有根據壓力表量程系列〔附表1〕，可選YX-150型、測量范圍為0~2.5MPa的電接點壓力表。根據測量誤差要求，測量的最大誤差為max1.15%=0.055(MPa)則所選壓力表的最大引用誤差應滿足要求，故可選精度等級為1.5級的壓力表。24、某合成氨廠合成塔壓力控制指標為14MPa，要求誤差不超過0.4MPa，試選用一臺就地指示的壓力表(給出型號、測量范圍、精度等級)。解合成塔控制壓力14MPa為高壓，設所選壓力表的量程為p，則根據壓力表量程系列〔附表1〕，可選YX-150型、測量范圍為0~25MPa的電接點壓力表。根據測量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應滿足要求，故可選精度等級為1.5級的壓力表。37、用轉子流量計來測氣壓為0.65MPa、溫度為40℃的CO2氣體的流量時，假設流量計讀數為50L/s，求CO2的真實流量〔CO2在標準狀態時的密度為1.977kg／m3解由題知：p0=0.101325MPa，p1=0.65+0.101325=0.751325(MPa)；T0=293K，T1=273+40=313〔K〕；0=1.293kg/Nm3；1=1.977kg/Nm3，Q0=50L/s。則38、用水刻度的轉子流量計，測量范圍為0～10L/min，轉子用密度為7920kg／m3的不銹鋼制成，假設用來測量密度為0.831kg／L苯的流量，問測量范圍為多少假設這時轉子材料改為由密度為2750kg／m3的鋁制成，問這時用來測量水的流量及苯的流量，其測量范圍各為多少解由題知t=7920kg／m3，f=0.831kg／L=831kg／m3，W=1000／m3，Q0=10L/min測苯的流量的修正系數為Qr=Q0/KQ=10/0.911.1(L/min)所以，苯的流量測量范圍為0～11.1L/min。當轉子材料改為鋁時，r=2750kg／m3，此時測水的流量的修正系數為Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此時測水的流量的測量范圍為0～5L/min測苯的流量的修正系數為Qrf=Qr0/KfQ=5/0.87=5.75〔L/min〕所以，此時測苯的流量的測量范圍為0～5.75L/min。50、什么是液位測量時的零點遷移問題?假設何進展遷移?其實質是什么?〔參考〕答〔1〕當被測容器的液位H=0時，差壓液位計所感受的壓差p≠0的現象，稱為液位測量時的零點遷移在使用差壓變送器測量液位時，一般壓差與液位高度H之間的關系為：=

。這就是一般的“無遷移〞的情況。當H＝o時，作用在正、負壓室的壓力是相等的。實際應用中，有時為防止容器內液體和氣體進入變送器而造成管線堵塞或腐蝕，并保持負壓室的液柱高度恒定，在變送器正、負壓室與取壓點之間分別裝有隔離罐，并充以隔離液設被測介質密度為，隔離液密度為：(通常)，此時正、負壓室的壓力分別為：正負壓室間的壓差為：當H=0時，，此為“有遷移〞情況。假設采用的是DDZ—Ⅲ型差壓變送器，其輸出范圍為4～20mA的電流信號?！盁o遷移〞時，H＝0，＝0，變送器輸出＝4mA；?！坝羞w移〞時，H＝0，為了使液位的零值與滿量程能與變送器輸出的上、下限值相對應，即在“有遷移〞情況下，使得當H＝0時，?？烧{節儀表上的遷移彈簧，以抵消固定壓差的作用，此為“零點遷移〞方法。這里遷移彈簧的作用，其實質就是改變測量范圍的上、下限，相當于測量范圍的平移，它不改變量程的大小。52、測量高溫液體(指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況)時，經常在負壓管上裝有冷凝罐(見題3-48圖)，問這時用差壓變送器來測量液位時，要不要遷移如要遷移，遷移量應假設何考慮解：差壓液位計正壓室壓力p1=gh1+gH+p0負壓室壓力p2=gh2+p0正、負壓室的壓差p=p1p2=gH(h2h1)gH=0時，p=(h2h1)g。這種液位測量時，具有“負遷移〞現象，為了使H=0時，p=0，該差壓變送器測液位時需要零點遷移，遷移量為(h2h1)g59、常用的熱電偶有哪幾種所配用的補償導線是什么為什么要使用補償導線并說明使用補償導線時要注意哪幾點解：〔1〕常用的熱電偶有如下幾種：〔2〕所配用的補償導線如下：〔3〕用廉價的補償導線代替熱電偶使冷端遠離熱端不受其溫度場變化的影響并與測量電路相連接。使用補償導線時要注意：在一定的溫度范圍內，補償導線與配對的熱電偶具有一樣或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個接點溫度相等。60、用熱電偶測溫時，為什么要進展冷端溫度補償其冷端溫度補償的方法有哪幾種解：〔1〕熱電偶的熱電勢只有當T0〔或t0〕恒定是才是被測溫度T〔或t〕的單值函數。熱電偶標準分度表是以T0＝0℃為參考溫度條件下測試制定的，只有保持T0＝0℃，才能直接應用分度表或分度曲線。假設T0≠〔2〕冷端溫度補償的方法有：延長導線法，0℃63、現用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測某換熱器內的溫度，其冷端溫度為30℃，顯示儀表的機械零位在0℃時，這時指示值為400℃解認為換熱器內的溫度為430℃設換熱器內的溫度為t，實測熱電勢為E(t，30)，根據顯示儀表指示值為400℃，則有E(t，30)=E(400，0)，由中間溫度定律并查鎳鉻-銅鎳〔EE(t，0)=E(t，30)+E(30，0)=E(400，0)+E(30，0)=28943+1801=30744V反查鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表，得換熱器內的溫度t=422.564、測溫系統如圖3-17所示。請說出這是工業上用的哪種溫度計熱電偶的分度號為K，但錯用與E配套的顯示儀表，當儀表指示為160℃時，請計算實際溫度tx為多少度(室溫為25圖3-17測溫系統圖解這是工業上用的熱電偶溫度計。查分度號E，可得160℃時的電勢為10501μV，這電勢實際上是由K查分度號K，可得，由此可見，由這個數值查分度號K，可得實際溫度tx=283℃67、用分度號為Ptl00鉑電阻測溫，在計算時錯用了Cul00的分度表，查得的溫度為140℃解查Cul00的分度表，140℃對應電阻為159.96，而該電阻值實際為Ptl00鉑電阻測溫時的電阻值，反查Ptl00的分度表，得實際溫度為69、說明熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器的組成及主要異同點。熱電偶溫度變送器的構造大體上可分為三大局部：輸入橋路、放大電路及反響電路。熱電阻溫度變送器的構造大體上也可分為三大局部：輸入橋路、放大電路及反響電路。熱電阻溫度變送器和熱電偶溫度變送器對比，放大電路是通用的，只是輸入電路和反響電路不同。P1511、氣動執行器主要由哪兩局部組成各起什么作用氣動執行器由執行機構和控制機構〔閥〕兩局部組成。執行機構是執行器的推動裝置，它根據控制信號〔由控制器來〕壓力的大小產生相應的推力，推動控制機構動作，所以它是將信號壓力的大小轉換為閥桿位移的裝置。控制機構是指控制閥，它是執行器的控制局部，它直接與被控介質接觸，控制流體的流量，所以它是將閥桿的位移轉換為流過閥的流量的裝置。2、控制閥的構造形式主要有哪些各使用在什么場合直通單座控制閥應用于小口徑、低壓差的場合。直通雙座控制閥角型控制閥適用于現場管道要求直角連接，介質為高黏度、高壓差和含有少量懸浮物和固體顆粒的場合。三通控制閥配比控制或旁路控制隔膜控制閥適用于強酸、強堿、強腐蝕性介質的控制，也能用于含少量纖維或懸浮顆粒狀介質的控制。蝶閥大口徑、大流量、低壓差，含少量纖維或懸浮顆粒狀介質球閥適用于高黏度和污穢介質的控制凸輪撓曲閥用于高黏度灬帶有懸浮物的介質流量控制籠式閥壓差大，要求噪聲小的場合。對高溫、高黏度及含固體顆粒的介質不適用書P1414、試分別說明什么叫控制閥的流量特性和理想流量特性常用的控制閥理想流量特性有哪些解控制閥的流量特性是指操縱介質流過閥門的相對流量與閥門的相對開度〔相對位移〕間的關系：式中，相對流量Q/Qmax是控制閥某一開度時流量Q與全開時流量Qmax之比；相對開度l/L是控制閥某一開度行程l與全開行程L之比。在不考慮控制閥前后壓差變化時得到的流量特性稱為理想流量特性。主要有：直線流量特性；等百分比〔對數〕流量特性；拋物線流量特性；快開流量特性等四種。11、什么叫氣動執行器的氣開式與氣關式其選擇原則是什么答隨著送往執行器的氣壓信號的增加，閥逐漸翻開的稱為氣開式，反之稱為氣關式。氣開、氣關式的選擇主要是由工藝生產上安全條件決定的。一般來講，閥全開時，生產過程或設備對比不安全的選氣開式；閥全關時，生產過程或設備對比不安全的應選擇氣關式。16試述電-氣閥門定位器的用途。答電一氣閥門定位器除了能將電信號轉換為氣信號外，還能夠使閥桿位移與送來的信號大小保持線性關系，即實現控制器來的輸人信號與閥門位置之間關系的準確定位，故取名為定位器。定位器可以使用在閥的不平衡力較大或閥桿移動摩擦力較大等場合，同時還可以利用定位器來改變閥的流量特性，改變執行器的正、反作用。在分程控制中，利用定位器可以使閥在不同的信號段范圍內作全行程移動。P1681、簡單控制系統由哪幾局部組成各局部的作用是什么簡單控制系統由檢測變送裝置、控制器、執行器及被控對象組成。檢測變送裝置的作用是檢測被控變量的數值并將其轉換為一種特定輸出信號?？刂破鞯淖饔檬浅惺軝z測裝置送來的信號，與給定值相對比得出偏差，并按某種運算規律算出結果送往執行器。執行器能自動地根據控制器送來的控制信號來改變操縱變量的數值，以到達控制被控變量的目的。被控對象是指需要控制其工藝參數的生產設備或裝置。7、操縱變量的選擇應遵循哪些原則〔1〕操縱變量應是工藝上允許加以控制的可控變量；〔2〕操縱變量應是對被控變量影響諸因素中對比靈敏的變量，即控制通道的放大系數要大一些，時間常數要小一些，純滯后時間要盡量??；〔3〕操縱變量的選擇還應考慮工藝的合理性和生產的經濟性。2、和12題7-2圖是一反響器溫度控制系統示意圖。試畫出這一系統的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么假定該反響器溫度控制系統中，反響器內需維持一定溫度，以利反響進展，但溫度不允許過高，否則有爆炸不安全。試確定執行器的氣開、氣關型式和控制器的正、反作用。題7-2圖反響器溫度控制系統解該反響器溫度控制系統方塊圖如以以以以下圖所示。題解7-2圖反響器溫度控制系統方塊圖其中：被控對象是反響器；被控變量是反響器內溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。根據工藝要求，執行器應為氣開型式；蒸汽流量增加時，反響器內溫度升高，被控對象是“正〞作用；所以，控制器應為“反〞作用。13、試確定題7-13圖所示兩個系統中執行器的正、反作用及控制器的正、反作用?！?〕題7-13(a)圖為一加熱器出口物料溫度控制系統，要求物料溫度不能過高，否則容易分解；〔2〕題7-13(b)圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統，要求物料溫度不能太低，否則容易結晶。題7-13圖溫度控制系統解〔1〕根據工藝要求，題7-13(a)圖所示加熱器出口物料溫度控制系統，執行器應為氣開閥；加熱劑流量增加時，加熱器內溫度升高，被控對象是“正〞作用，所以，控制器應為“反〞作用?！?〕根據工藝要求，題7-13(b)圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統，執行器應為氣開閥；冷劑流量增加時，冷卻器內溫度降低，被控對象是“反〞作用，所以，控制器應為“正〞作用。3、試簡述家用電冰箱的工作過程，畫出其控制系統的方框圖。14、題7-14圖為貯槽液位控制系統，為安全起見，貯槽內液體嚴格制止溢出，試在下述兩種情況下，分別確定執行器的氣開、氣關型式及控制器的正、反作用。〔1〕選擇流入量Qi為操縱變量；〔2〕選擇流出量Qo為操縱變量。題7-14圖液位控制解〔1〕中選擇流入量Qi為操縱變量時，為滿足貯槽內液體嚴格制止溢出的工藝要求，執行器應為氣開閥；由于被控對象是“正〞作用，所以，控制器應為“反〞作用?！?〕中選擇流入量Qo為操縱變量時，為滿足貯槽內液體嚴格制止溢出的工藝要求，執行器應為氣關閥；此時被控對象是“反〞作用，所以，控制器應為“反〞作用。P1995、題8-7圖所示為聚合釜溫度控制系統。試問：〔1〕這是一個什么類型的控制系統試畫出它的方塊圖；〔2〕如果聚合釜的溫度不允許過高，否則易發生事故，試確定控制閥的氣開、氣關型式；〔3〕確定主、副控制器的正、反作用；〔4〕簡述當冷卻水壓力變化時的控制過程；〔5〕如果冷卻水的溫度是經常波動的，上述系統應假設何改良〔6〕如果選擇夾套內的水溫作為副變量構成串級控制系統，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反作用。題8-5圖聚合釜溫