化工仪表与自动化考试试题汇总及答案Word文件下载.docx

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？ 在下图中画出控制流程图； 选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向； 画出简单控制系统方框图； 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）。 构成控制系统时的被控变量是出口介质温度；操纵变量是燃料量，干扰量是：进料流量和温度、燃料的压力、炉膛温度和压力以及环境温度。 控制流程图见下图。 执行器应选择气开类型，控制器为反作用方向。 简单控制系统方框图见下图。该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器输入偏差增大，其输出控制信号减少，气开阀关小，燃料量减少，塔顶温度下降，维持给定。化工仪表

2、与自动化课程测试试题二 填空题（28分）1控制系统引入积分作用是为了_消除余差_,但积分的引入会使系统_不稳定,引入微分作用是为了_克服容量滞后_。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，在加入积分作用的过程中，应_减小放到倍数_。2.被调介质流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门相对行程（l/L）之间的关系,称为调节阀的流量_特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为_理想_ 特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为_工作_ 特性。调节阀的流量特性有_直线_、_等百分比_、_抛物线_和_快开_，流量特性的选择主要是与_广义对象_相匹配。3. 与单

3、回路控制系统相比，串级调节系统具有以下三个特点：（对于进入副回路的干扰有很强的克服能力 ）;（ 提高了工作频率 ）;（具有）。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简单调节系统的基本特征是闭合回路和负反馈。6常用的标准节流件有孔板和喷嘴。7. 热电偶的热电特性与热电偶材料、两节点温度 _有关，与热电偶几何尺寸 无关。二、综合题（分）1、（10分）画出气开式类型执行器的两种简单结构示意简图；控制系统在什么情况下选择气开类型执行器？如：2、

4、（20分）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？在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D，基本组合调节规律有PI、PD、PID。 P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差PD：一阶滞后较大允许有余差的对象PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。2、（10分）某压力仪表的测量范围是1001100Pa，其精度为0.5级，则这台表的量程是多少？基本误差是多少？最大绝对误差是多少？允许误差是多少？1000Pa0.5%5Pa0.5%化工仪表与自动化课程测试试题三1、 检测仪表的

5、基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。2、 在控制系统中，增加比例度，控制作用减少；增加积分时间；控制作用减少；增加微分时间，控制作用增加。3、 按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误差。4、 描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数 和滞后时间。 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 800；测量范围是 50850；允许基本误差是0.5%；最大绝对误差是4。6、 热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0度法、冷端温度修正法、校正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种。7、自动平衡电桥配热电阻测温时，采用三线制连接，其连接

6、导线的电阻规定为 2x2.5_。3、（12分）画出串级控制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作用。下图为串级控制系统的方框图；副回路是克服作用于副对象的干扰，使副被控变量基本稳定，减少对主变量的影响；而主回路主要克服作用于主对象的干扰，保证主被控变量稳定。4、（20分）工艺要求利用回流量来控制塔顶温度t（简单控制系统），为保证塔正常操作，回流量不允许中断。 指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么？ （4分） 在图上画出控制流程图并确定执行器类型； （5分） 选择控制器的作用方向； （3分） 简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析控制动作过程）。（4分） 构

7、成控制系统时的被控变量是塔顶温度；操纵变量是塔顶回流量，主要干扰量是：进料的流量和温度，回流的温度和流量，加热蒸汽量等。 控制图见下图，执行器为气关式。 控制器为反作用方向。 简单控制系统方框图见下图 该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器输入偏差增大，其输出控制信号增加，气开阀开大，回流量加大，塔顶温度下降，回复给定。化工仪表与自动化课程测试试题四 填空题（32分）1、表征控制规律的参数是比例度、积分时间及微分时间。2、串级调节系统结构上有两个回路，分别称为主回路和副回路；有两个被调参数，分别称为主参数和副参数；有一个调节参数。3、弹簧管压力表是利用弹簧产生_位移

8、_与被测压力相平衡来测量的。4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：_电磁流量计_、_漩涡流量计_、椭圆齿轮流量计_（说出三种即可）。 差压式流量计是利用_节流_原理进行测量流量的。6、电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受_虚拟液位_的影响。1、（10分）均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；不同点：目的和特点不同，其目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量间能互相兼顾和协调操作，特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1）调节规律上采用P或PI，而

9、不采用D调节，2）参数整定上比例度从小到大整定，且比例度（和积分时间）都较大。2、（8分）从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择。理想流量特性有4种形式：1） 直线特性2） 等百分比特性3） 快开特性4） 抛物线特性4、（20分）某列管式蒸汽加热器，工艺要求出口物料温度稳定在（901）。已知主要干扰为蒸汽压力的波动。（1） 确定被控变量，并选择相应的测量元件。（2） 制定合理的控制方案。（3） 如物料温度不允许过高，否则易裂解，试确定控制阀的气开、气关式。（4）画出控制流程图与方框图。

10、被控变量为列管式蒸汽加热器物料出口温度，因测量温度较低但精度较高选择铂热电阻为测量元件。干扰为蒸汽压力，控制方案选用副参数为蒸汽压力主参数为物料出口温度的串级控制。控制阀选用的气开式控制流程图与方框图如图5、（10分）某化学反应器工艺规定操作温度为4002C，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值不得超过6C。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。问该过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（按被控变量进入新稳态值的2%为准）和振荡周期。由反应曲线可知：最大偏差A=45-40=5余差C=41-40=1衰 减 比过渡时间：Ts=23min化工仪表与自动化课程测试试题

11、五1、在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有_发散震荡_、等幅震荡_、非震荡衰减_ 和_衰减震荡_等基本形式。2、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为_定值控制系统_、_随动控制系统_、_程序控制系统_等控制系统。4、液位变送器测量进行零点迁移时只改变_测量范围_，不改变_量程_。7描述对象特性的三个参数是放大倍数、时间常数、滞后时间 ，如果时间常数越大，系统的响应速度越慢 ，系统的稳定性越好。8差压式流量计由节流件、导压管和显示仪器组成。常用的标准取压方式有角接取压和法兰取压。9指出你所知道的几种复杂控制系统串级控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择控制系统、前馈控制系统、比值控制

12、系统等。二、综合题（54分） 1、（10分）在控制系统中如何得到执行器的类型？画出执行器类型的简单结构示意简图。在控制系统中，执行器类型的获得是靠改变执行机构和调节机构的作用方向来得到的，一般情况下，对于大口径的执行器，执行机构采用正作用，靠改变调节机构的正反装来得到执行器的气开气关类型，对于小口径的执行器，调节机构选择正装，故只能靠改变执行机构的正反作用来得到执行器的气开气关类型4、（20分） 如图为釜式反应器，釜内温度通过改变冷却剂流量的方式来控制。 如果冷却剂压力为主要干扰，选择控制方案，在下图中画出控制流程图； 选择执行器的气开、气关类型； 画出控制系统的方框图； 构成控制系统时的被控

13、变量是釜内温度。操纵变量是冷却剂流量，干扰量是：冷却剂压力和温度、搅拌速度以及环境温度。 控制流程图见下图1。 执行器应选择气关类型。 控制系统方框图见下图2。当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器输入偏差增大，其输出控制信号减少，气关阀开大，冷却剂流量增加，釜内温度下降，维持给定。图1图2化工仪表及自动化试题一选择题（每题2分，共50分）1.生产过程中所保持定值的工艺变量称为A、操作变量B、被控变量C、设定值D、对象2.热电偶的测温原理是A、电阻随温变化B、热电效应C、霍尔效应 D、节流原理3.气动差压变送器的工作原理是A、热电效应B、电阻随温度变化C、电压平衡 D、力矩平衡原理4。利

14、用差压变送器测液位时，若正、负压室与取压点之间装有隔离罐并充以隔离液，这时需时变送器进行的迁移是A、正迁移B、负迁移 C、无迁移D、零点迁移5.在单元组合仪表中常用的统一标准信号为A、010mV或420mVB、010mV或020mVC、010mA或420mA D、010mA或020mA6弹簧压力表中游丝的作用是：（）A提高仪表的精度 B改变仪表的量程C克服仪表变差 D提高仪表灵敏度7自动电位差计所配测温元件为（）A热电偶 B热电阻 C弹簧 D膜片8节流式流量计工作原理为（）A把输入微小位移转换成相应的气压信号输出B电阻随温度变化 C.电压平衡D流体流经节流装置所产生的静压差与流量之间的关系9自

15、动控制系统中，感受被控变量并转换为测量值的部分为（）A检测元件及变送器 B调节器 C对象 D执行器10标注在化工仪表面板上的符号1.5是指该仪表的（）A变差为1.5级 B精度为1.5级 C基本误差为1.5级 D附加误差为1.5级11某一温度计，其测量范围为0-400，经校验发现其最大绝对误差为5，则该表的精度等级是（ ）。A .0.5 B .0.8 C .1.0 D.1.512.节流式流量计测量的是流体流经节流装置时所产生的（）A速度变化 B面积变化 C动压能变化 D静压差13自动控制系统，理想过渡过程的衰减比n:1是（）A24：1 B。4-10：1 C。2：1 D。12：114过渡过程中被控

16、变量最大指示值与设定值之差的指标是：A余差 B。 衰减比 C。 过渡时间 D。 最大偏差15热电阻适用的测温范围是（ ）A 500 以上中高温 B.500以下中低温C. 300以下中高温 D.300以下中低温16.气动差压变送器将测量信号转换为标准气压信号的原理是（）A电压平衡 B力矩平衡 C节流原理 D电桥平衡17压力表测压点应该选在被测介质流动的（ ） A直管处 B. 接近阀门处 C. 任意处 D.拐弯处18.热电偶冷端温度补偿解决的问题是 （ ）A冷端温度为零 B.冷端温度为正C冷端温度不为零 D.冷端温度为负19.补偿导线的热电特性在（ ）范围内同热电偶本身几乎完全一样。A0-200

17、B.0-250 C.0-100 D.20-10020一台电子自动电位差压计精确度等级为0.5级，测量范围为0-500，经校验发现最大绝对误差为4，问该表应定为几级：A0.5级 B. 0.8级 C. 1.0级 D.1.5级21动圈表与热电偶配套使用时，表外接线电阻为（ ）A.15 B. 10 C. 5 D. 2.522热电偶在配用动圈式显示仪表测量温度时，参比端温度补偿的方法采用：（ ）A冰浴法 B.查表法 C.补偿电桥法 D.校正仪表零点法23热电偶的测温原理是基于：A热电偶的变形法 B.热电偶的热电效应C热电偶的热电阻特性 D.以上都不是24某工艺测量温度，要求测量范围在0-300，最大绝对

18、误差不能大于6，则仪表应选用的精度等级为：A2.0级 B.1.5级 C.2.5级 D.4.0级25单位时间内流体在某一截面上流过的体积是：A质量流量 B.体积流量 C.流速 D.质量流速二填空题（每空1分）1、一个简单的自动控制系统至少必须具有检测元件及变送器、调节器、执行器和对象四个部分。2、差压变送器有数种，它们的主要区另在于膜盒（或膜片）的尺寸不同，变送器的膜盒最小，变送器的膜盒最大。3、弹簧管压力在测量稳定压力时，正常操作压力应该为量程的2/3；在测量高压时，正常操作压力不应超过量程的3/5。4压力表安装时，若测量介质有腐蚀性或粘度较大，应加装适当的隔离器和隔离液。5转子流量计工作时，被测流体应匀速流过转子与锥形管之间的环隙。6在选用仪表量程时，应尽量让被测工艺变量处于仪表量程的1/3.7工业测量仪表的变差规定不得超过该仪表本身的允许误差，否则应予以检修。8一般在被测压力稳定的情况下，正常操作压力值为量程的2/3。10显示仪表按其显示方式可分为模拟，数字和图象显示三大类。11衡量数字显示仪表性能的技术指标有灵敏度和灵敏限，精确度，变差和分辨力，输入阻抗，采样速度等项。12目前生产的化工检测仪表，按所测量变量的不同，大致可分为物位，流量，温度，压力，化学成分及物性检测仪表五类。