仪表与自动控制C答案(Fixed).bak
更新时间:2024-03-04 10:56:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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参考答案及评分细则
西南科技大学2008——2009学年第 2学期
《仪表与自动控制》期末考试试卷(A卷)
课程代码 1 1 3 1 9 2 0 0 命题单位 材料学院:材料教研室 学院:_______________班级:_____________姓名:_______________学号:____________ 选择题(每小题1分,共60分) DADCC BBCBC ACACC ABCBA CDADC BDCAD ACAAC DBDDC DCDCB BDBAA CAABA CAACB
二、现有一台测量范围为0-1.6MPa,精度为1.5级的普通弹簧管压力表,校验后,其结果为:
被校表读数(Mpa)标准表读数(Mpa)上行程下行程00.40.81.21.61.61.20.80.400.3850.791.211.5951.5951.2150.810.40500试问这台表合格否?它能否用于某空气贮罐的压力测量(该罐工作压力为0.8-1.0MPa,测量的绝对误差不允许大于0.05MPa)?
解:由题目可知,上下行程,该表的测量绝对误差如下表
被校表读数(Mpa)标准表读数(Mpa)绝对误差上行程下行程00.40.81.21.61.61.20.80.400.3850.791.211.5951.5951.2150.810.40500.0150.01-0.010.0050.005-0.02-0.01-0.01000由此可知,该表的最大绝对误差为0.02MPa,该表的精度等级为0.015/1.6?0.937%,所以该表是合格表。4分
测量压力的量程应为被测压力最大值的2/3,所以需要的仪表量程为1.5MPa,所以表的量程符合要求;2分
需要精度等级为3.125%,因此该表能用于某空气罐的压力测量。2分
三、用分度号为K的镍铬—镍硅热电偶测量温度,在没有采取冷端温度补偿的情况下,显示仪表指示值为205℃,而这时冷端温度为28℃。试问:实际温度应为多少?如果热端温度不变,设法使冷端温度保持在20℃,此时显示仪表的指示值应为多少?(8分)
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西南科技大学2008——2009学年第 2学期
《仪表与自动控制》期末考试试卷(A卷)
解:由题意,热电偶显示温度为205℃,则查K分度表可得:
E?t,t0??E(205,0)?8336?V 2分
查冷端温度28℃所对应的热电势
E?t0,0??E(28,0)?1122?V 2分
热电偶回路所产生的电势差:E?t,t0??E(t,0)?E(t0,0) 所以,热端温度所产生的热电势为:
E?t,0??E(t,t0)?E(t0,0)?8336?1122?9458?V 2分
查分度表可得
t?232?(233?232)9462?9421?(9458?9421)? 232.9 μV 2分
四、如图所示为原料油加热炉的原料油出口温度控制系统。试确定执行器的气开、气关型
式和控制器的正、反作用并说明理由。(8分)
解:一般地应保证炉温不致过高,以免烧毁炉子引起不安全的事故。当执行器的动力气系统出现故障而意外失气时,阀门应保证是关闭的才能达到要求。因此应选用气开形式。3分
对象随燃料油的增加出口温度增加,因此被控对象的作用方向为正;1分 执行器为气开形式,起作用方向为正;1分
为保证形成负反馈控制系统(控制系统所有串联环节的正负号乘积为负),控制器作用方向应选择为负。(3分)
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《仪表与自动控制》期末考试试卷(A卷)
五、一台具有比例积分控制规律的DDZ-II型控制器,其比例度δ为80%,积分时间TI为1min,稳态时输出为6mA。在某瞬间,输入突然增加了0.3mA,问控制器的比例输出变化多少?若控制器为正作用,经过3min后,比例输出、积分输出及总输出各为多少?(8分) 解:由于比例度为80%,故比例放大系数为Kp?1??1.25 2分
输入变化了0.3mA,输出在比例作用下将变化0.3mA×1.25=0.375mA。假定控制器为正作用式的,输出将在6mA的基础上增加0.375mA、故为6 375mA。3分
由于积分时间为lmin,故在积分作用下,每经过1min,输出将增加0.375mA。经过了3min后,在积分作用下,输出数值为3×0.375=1.125mA。
所以,在经过3min后,由于比例作用与积分作用共同作用的结果,使输出共增加了6. 375十1.125=7.5mA。 3分
六、什么是控制阀的流量特性及理想流量特性?按理想流量特性可分为哪些类型?说明各类型的定义并阐述线性阀的特点和适用场合。
解:(1)流量特性定义:是指流过阀门的调节介质的相对流量与阀杆的相对行程(阀门的相对开度)之间的关系。
数学表达式:
qqmax?l??f??
l?max?q/qmax---------表示控制阀某一开度的流量与全开时流量之比,称为相对流量 llmax--------表示控制阀某一开度下阀杆行程与全开时阀杆全行程之比,称为相对开度。
1分
(2)理想流量特性定义:控制阀的前后压差不变时得到的流量特性 1分 (3)按理想流量特性分:线性、对数、抛物线、快开 1分
(4)线性阀定义:是指控制阀的相对流量与相对开度成线性关系。阀杆单位行程变化所引起的相对流量变化是常数。数学表达式为:
?q?d???qmax??l?d??l?max??k 或
qqmax?kllmax?C 1分
特点:放大系数K是一个常数,不管阀杆原来在什么位置,只要阀杆相同的变化,流
量的数值也做相同的变化。因此在开度较小时流量相对变化值大,灵敏度过高,控制作用
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《仪表与自动控制》期末考试试卷(A卷)
过强,容易产生振荡,对控制不利;在开度较大时流量相对变化值小,灵敏度又太小,控制缓慢,削弱了控制作用。
适用场合:不适宜用于负荷变化大的场合。 2分
(5)对数阀:是指单位行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。
数学表达式为:
?q?d??q?max??l?(ll?1)qqd??Rmax 1分 或 ??kqmaxqmax?lmax?(6)快开阀:在开度较小时就有较大流量,随着开度的增大,流量很快就达到最大,随后在增大开度时流量的变化很小,故称为快开特性。 1分
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