(带答案版)化工仪表及自动化习题

化工仪表及自动化习题（2014）

一.填空题。

1.自动控制系统是由被控对象、测量变送装置、控制器（中心环节）和执行器组成。

2.自动控制在阶越干扰作用下的过渡过程有：①非周期衰减过程；②衰减振荡过程；③等幅振动过程；④发散振荡过程几种基本形式。

3.描述对象特性的参数有：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ。

4.自动控制系统与自动检测、自动操纵等系统相比较最本质的区别为自动控制系统有负反馈。

5.控制阀的理想流量特性主要有直线流量特性、抛物线流量特性、对数流量特性、快开特性等几种。

6.研究对象的特性就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学模型主要有参量模型和非参量模型两大类。

7.标准信号是指物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。例如，直流电流4~20mA、空气压力0.02~0.1MPa都是当前通用的标准信号。

8.弹性式压力计是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。例如弹簧管压力计、波纹管压力计和膜式压力计。

9.热电阻温度计主要是测量500℃以下的中、低温，目前应用最广泛的热电阻是铂电阻和铜电阻。

10.节流件应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。

11.化工自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论和技术服务于化学工程学科。

12.为了实现化工生产过程自动化，一般要包括自动检测、自动保护、自动控制和自动操纵等方面的内容。

13.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，采用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的，差压式流量计也称为节流式流量计。

14.气动差压变送器中，当液位高度H为0时，变送器输出信号为0.02MPa 的气压信号，当液位高度H为最高时，变送器输出信号为0.1MPa 。

15.电气式压力计的种类有霍尔片式压力传感器、应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、力矩平衡式压力变送器、电容式压力变送器，霍尔片式弹簧管压力表的核心是：霍尔元件，它是利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力的间接测量。其实质是将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表，利用霍尔效应实现位移-

电势的线性转换。

16.转子流量计是以压降不变，利用节流面积的变化来反映流量大小，从而实现流量测

量的仪表。它又称浮子流量计、面积式流量计，适用于测量管径20mm以下管道的流量。据指示形式与传送信号不同分指示式、电远传式、气远传式转子流量计三种。通过转子流量计介质的流量与转子在锥形管中平衡时的高度成正比。转子流量计的标定：在工业基准状态（20℃，0.10133MPa）下用水或空气标定。

二、名词解释

1.霍尔效应：电子在霍尔片中运动（电子逆Y轴方向运动）时，由于受电磁力的作用，而使电子的运动轨道发生偏移，造成霍尔片的一个端面上有电子积累，另一个端面上正电荷过剩，于是在霍尔片的X轴方向上出现电位差，这一点位差称为霍尔电势，这一种物理现象就称为“霍尔效应”。

2.显示仪表：将生产过程中各种参数进行指示，累积，记录的仪表。

3.卡曼涡街：把一个漩涡发生体（非流线型对称物体）垂直插在管道中，当流体绕过漩涡发生体时会在其左右两侧后方交替产生旋转方向相反的漩涡，称为卡曼涡街。

4.工艺管道及控制流程图：在控制方案确定后，根据工艺设计给出的流程图，按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等，便成了工艺管道及控制流程图（PID图）。

5.过渡过程：在扰动或给定值变化的情况下，被控量偏离给定值和在控制调节作用下，接近给定值或跟随给定值变化的过程。

6.节流效应：流体在管道中流动时,在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。

7.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。一般利用专门的技术工具（即测量仪表），将被测参数经过一次或多次的信号能量形式的转换，最后获得一种便于测量的信号能量形式，并由指针位移或数字形式显示出来。8.热电势：热电偶是由两种不同材料的导体 A 和 B 焊接而成，当组合成闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同，则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这个电动势叫热电势。

9.控制对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。

10.被控变量：生产过程中希望借助自动控制保持恒定值（或按一定规律变化）的变量称为被控变量。

11.操纵变量：在自动控制系统中，把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量称为操纵变量。

12.过渡时间：从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。

13.滞后时间：在容量滞后与纯滞后同时存在时，常常把两者合起来统称滞后时间。

14.系统的动态特性：被控变量向给定值变化过程的特性。

15.仪表的准确度：测量值与被测量真值的接近程度。

16.精密度：仪表检测微小参数变化的能力。

17.精确度：仪表的精确度简称精度，是用来表示仪表测量结果的可靠程度。反映误差大小的术语,精度越高,误差越小。

18.灵敏度：仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值，S=△α/Δx，△α指针的线位移或角位移，Δx为引起△α所需的被测参数变化量。

19.灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。

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