13化工仪表及自动化总复习(学生)

第三章 检测仪表与传感器

一、基本要求

1.掌握仪表精度的意义与测量误差的关系。 2.了解仪表的性能指标。

3.初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法。 4.了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计。 5.了解各种液位测量方法。初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。

6.掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法。

7.了解DDZ-Ⅲ型显示仪表的基本结构及原理。 二、常用概念

1. 精度 2. 绝对误差 3. 相对误差: 4. 相对百分误差 5. 允许相对误: 6. 仪表精度等级 7. 灵敏度 8. 灵敏限 9. 分辨力 10. 线性度 11. 反应时间

三、问答题:

1. 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。

2. 试述压力计选型的主要内容及安装注意事项。 3. 试述流量计的分类及其工作原理。 4. 试述物位计的分类及其工作原理。

5. 试述温度测量仪表的种类及其工作原理 四、选择题:

1. 1.5级仪表的精度等级可写为:( ) A.1.5级 B. ± 1.5级 C. +1.5级 D. 1.5 2. 下列不属于节流装置的是( )。

A、孔板; B、喷嘴; C、长径喷嘴 D、阿纽巴管

3.温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越( )。 A. 大 B. 小 C. 不变 D. 不一定

4. 双金属温度计的感温元件,测量温度时必须是( ) A 浸液1/2; B 全部浸液; C 浸液2/3; D 浸入任何长度 5.关于压力计安装的描述错误的是( )

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A. 要选择测量介质拐弯处安装;

B. 测量流动介质时,应使取压点与流动方向垂直安装; C. 测量液体压力时,取压点应安装在管道下部; D. 测量蒸汽压力时应安装凝液管。

6.下列仪表中属于恒压降的仪表是( )。 A.孔板流量计 B.文丘里管式流量计 C.电磁流量计 D.转子流量计

7.在下列物位检测仪表中,能够检测出两种不同液体界面的仪表是( ) A.压差式物位仪表 B.压力式物位仪表 C.电容式物位仪表 D.称重式液罐计量仪

8.在下列物位检测仪表中,不与被测物体发生实际接触并可以检测物位的仪表是( )。

A.称重式液罐计量仪 B.核辐射物位仪表 C.压差式物位仪表 D.电容式物位仪表

9.在下列工业用流量计中,属于容积式流量计的是 ( )。 A. 转子流量计 B. 电磁流量计

C. 椭圆齿轮流量计 D. 科里奥利力式流量计

10.测量稳定压力时,被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的( )。 A.1/2; B.1/3; C.2/3; D.3/5

11.关于压力测量仪表的下列描述中,错误的是 ( )。

A. 液柱式压力计是根据流体静力学的原理,将被测压力转换成为液柱高度进行测量的;

B. 弹性式压力计利用弹性元件变形的位移进行测量的; C. 电气式压力计是将压力转换为电量来进行测量的;

D. 活塞式压力计是将压力转换为活塞位移来进行测量的。 12. 热电偶信号,在采集过程中,实质上是( C)。

A 电流信号; B 热电阻信号; C 电压信号; D 数字信号。 13.关于温度检测仪表的下列描述中错误的是 ( )。 A. 玻璃管温度计属于膨胀式温度计的一种; B. 测量的温度大于600度的温度计为高温计;

C. 热电偶是由两种不同的金属材料构成的,不同材料构成的热电偶在相同的触点温度下所产生的电势相同;

D.在热电偶回路中引入第三种导线对热电偶所产生的电势无影响。 14.热电偶输出电压与( )有关。

A. 热电偶两端温度 B. 热电偶两端温度和电极材料

C.热电偶热端温度 D.热电偶两端温度、电极材料及长度 15.镍铬-镍硅热电偶的分度号是( )。 A、E B、S C、K D、B

16.关于用热电偶与补偿导线配接进行温度测量时,以下说法不正确的是( ) A、热电偶与补偿导线应该配接 B、补偿导线也有极性

C、采用了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿

D、在一定温度范围内,热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性

17.一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器,为了测量准确,压力

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变送器必须采用(A)。

A、正迁移 B、负迁移 C、无迁移 D、不确定 18. 差压式液位计进行负向迁移后,其量程(C )。

A、 变大 B、 变小 C、 不变 D、 视迁移大小而定 19. 用电容式液位计测量导电液体的液位时,介电常数是不变的,那么液位变化 相当于(C)在改变。

A、电极电容 B、电极电感 C、电极面积 D、电极能量 20. 一台1151压力变送器量程范围为0~3OOkPa,现零位正迁50%,则 仪表的量程为(B )。

A.150kPa B.300kPa C. 450kPa D.250kPa

五、填空题

1. 某温度表的精度为0.5级,其测量下限是50℃,上限是850℃。则此表的量程是 ;测量范围是 ;允许相对百分误差是 ;最大绝对误差是 。

2.热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有 、 、 、 、 五种。

3.弹簧管压力表是利用 产生__ _与被测压力相平衡来测量的。 4.差压式流量计是利用 _原理测量流量的。

5.电容式差压变送器的测量部分是先将 转变成 ,然后再变成_ 作

为转换部分的输入。

6.液位变送器测量进行零点迁移时只改变_ __,不改变_ _。 7. 在常用的热电偶温度计中,精度较高的是_ _热电偶,线性最好的是_ _ 热电偶,灵敏度较高的是_ __热电偶。

8.常用的热电阻材料是__ ,分度号是_ 、 , 、 __ ,线性好的是_ __热电阻,它适于测量_ __温度。 9.热电偶是基于 原理工作的。 六、综合题:

1. 热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么?它能否进行冷端温度补偿?如不能应如何处理?

2. 某压力仪表的测量范围是100~1100Pa,其精度为0.5级,则这台表的量程是多少?允许相对百分误差是多少?最大绝对误差是多少?

3.一台测温仪表,其测温范围为0~300 ℃,已知其最大绝对误差为±2℃,则其精度等级为多少?

4.有一台测压仪表,其标尺范围为0~400 KPa,要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ,则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求。 作业20.某压力表的测量范围为 0~1MPa,精度等级为 1 级,试问此压力表允许的最大绝对误差 是多少?若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为 0.5MPa 时,标准压力计上读数为

0.508MPa,试问被校压力表在这一点是否符合 1 级精度,为什么?

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第四章 自动控制仪表

一、基本要求

1.掌握各种基本控制规律及其特点。

2.熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响。 3.了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成。 二、常用概念

1. 基地式控制仪表 2. 单元组合式控制仪表 3. 控制器的控制规律 4. 双位控制 5. 放大倍数KP 6. 比例度δ 7. 无干扰切换

三、问答题

1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类?各类控制规律的特点是什么? 2. 试述PID控制的数学模型及参数意义。 3. 试述DDZ-Ⅲ仪表的特点。 4.在控制系统应用中,有哪些基本控制规律和组合控制规律?写出各自的表达式?它们各应用在什么场所? 四、选择题:

1.调节器加入微分作用是用来( )。 A. 克服对象的纯滞后 B. 克服对象的惯性滞后 C. 克服对象的惯性滞后和容量滞后 D. 克服对象的容量滞后 2. 调节器的比例度和积分时间正确说法是( )。

A. 比例度越大,比例作用越强 B.积分时间越小,积分作用越强 C. 比例度越大,比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强 D. 比例度越小,比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱

3.在控制系统中,控制器的积分作用过强,会使系统的( C )变坏。 A、余差; B、最大偏差; C、稳定性; D、超调量。

4.根据对象特性来选择控制规律时,对于控制通道滞后小,负荷变化不大, 工艺参数不允许有余差的系统,应当选用( B )控制。

A、比例; B、比例积分; C、比例微分;D、比例积分微分。 5.控制系统中控制器正反作用的确定是依据( ) A. 生产的安全性 B. 实现闭环回路的负反馈 C. 系统放大倍数恰到好处 D. 调节器本身的特性 6、( )存在纯滞后,通常不影响控制质量。 A、调节通道 B、测量元件

C、变送器 D、干扰通道 7、调节器的反作用是指( D )。

A.测量值大于给定值时,输出增大; B. 测量值大于给定值时,输出减小; C.测量值增大,输出增大; D. 测量值增大,输出减小。

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8、PID 调节器变为纯比例作用,则( C )。

A、积分时间置∞、微分时间置∞; B、积分时间置0、微分时间置∞ C、积分时间置∞,微分时间置0; D、积分时间置0,微分时间置0 五、填空题:

1.仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是 ;电动Ⅲ型标准信号范围是 。

2.控制系统引入积分作用是为了_ _,但积分的引入会使系统_ __,引入微分作用是为了__ _。

3.表征控制规律的参数是 、 及 。

4.在PID调节中,比例作用是依据 来动作的,在系统中起着 的作用;积分作用是依据 来动作的,在系统中起着 的作用;微分作用是依据 来动作的,在系统中起着 的作用。 5.调节器的比例度越大,则放大倍数越 ,比例作用就越 ,过渡过程曲线越 ,但余差也越 。

6.调节器的积分时间越小,则积分速率越 ,积分特性曲线的斜率越 ,积分作用就越 ,消除余差越 。微分时间越大,微分作用越 。 7. 在PI 控制规律中,过渡过程振荡剧烈,可以适当( C )。 A、减小比例度 B、增大输入信号 C、增大积分时间

D、增大开环增益 六、综合题:

1.控制器输入偏差是阶跃信号(见下图),请根据下列已知参数,分别画出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。

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