化工仪表及自动化

第一章 自动控制系统基本概念

9、试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量？ 被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象。 被控变量：被控对象内要求保持给定值的工艺参数。 给定值：被控变量的预定值。

操纵变量：受控制阀操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持给 定值的物料量或能量。

12、什么是负反馈？负反馈在自动控制系统中有什么重要意义？ 答：（1）系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后，又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。

（2）负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量，y受到干扰的影响而升高时，只有负反馈才能使反馈信号升高，经过比较到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值，这样就达到了控制的目的。 16、什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比研究其静态更为重要？ 答：（1）在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，把被控变量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态。

（2）因为干扰是客观存在的，是不可避免的。一个自动控制系统投

第三章填空题（30分）

1．弹性式压力计是根据根据弹性元件变形的（ ）的原理而制成的压力仪表. 2．弹性元件有（ ）弹性元件、（ ）弹性元件、（ ）弹性元件。 3．在工程压力测量中，压力测量常有三种： （ ）、（ ）、（ ）。

4．霍尔片式压力传感器是利用（ ）制成的；应变片式压力传感器是利用（ ）原理构成；压阻式压力传感器是利用单晶硅的（ ）测压的。

5.差压式流量计是基于流体流动的（ ）,利用流体流经节流装置时产生的（ ）而实现流量测量的。

6. ．节流装置适于测量管道直径（ ）的流量，而转子流量计特别适宜于测量管径（ ）

管道的流量。

7．常用的标准节流装置有（ ）、（ ）、（ ）等。 8．孔板流量计的孔板安反了，会使测量结果（ ）

9. 差压式流量计的孔板直角入口端不锐利，将导致测量压差（ ）。 10．转子流量计必须（ ）安装，是将流体的流量转换成（ ）来测量流量的。

11．靶式流量计适

想要学好化学化工仪表及自动化首先要把概念性的东西记住了，其次要我们学会分析答案的精华部分，祝大家学好化工每一个学科……………..李国鹏寄语

第一章 自动控制系统基本概念

1. 什么是化工自动化？它有什么重要意义？

答:在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。

实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2. 化工自动化主要包括哪些内容？

答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。

3. 自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？

答:自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。

在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出

《化工仪表及自动化》考试试题

年级: 专业: 姓名:

—、填空题（每空0.5分，共27分）

1、部分的或全部地用自动化装置管理化工生产的办法，称为 。 2、所谓测量，就是用 的方法，求出某个量的大小。

3、仪表的 是衡量仪表质量优劣的重要指标之一，在工业上一般为 级以下。 4、检测系统中的信号传递形式主要有： 、 、 。 5、测量的方法主要有： 和 。 6、在压力检测中，常有 、 、 之分。

7、把 转化为 输出，然后测量电信号的压力表叫电气式压力计。

8、压力计仪表测量范围中，在测量稳定压力式，最大工作压力不应超过量程的 ；测量脉动压力式，最大工作压力不应超过量程的 ；测量高压力时，不应超过量程的 。一般被测压力的最小值不应低于仪表量程的 。

9、差压式流量计是基于流体流动的 原理来

控制仪表的应用与发展

姓名：

学号： 专业：

班级： 学院：

1

摘要：过程控制是满足过程工业自动化需求的一门科学技术，它渗透在石油、化工、电力、冶金、食品、饮料等几乎任何工业领域里。控制仪表和装置是自动化控制系统的重要设备（硬件），本文就控制仪表的分类及特点进行分析，并进一步阐述了在工业自动化生产中的应用，最后对其发展趋势做以展望。 关键词：控制仪表；装置自动化；应用；发展。

2

1 控制仪表的分类

按控制仪表与装置所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大类。其中，气动和液动控制仪表和装置发展最早，但电动控制仪表与装置发展趋势宜昌迅速，现在已经占绝对统治地位。

气动控制仪表的特点是：性能稳定，可靠性强，具有本质安全防爆性能，不 受电磁场干扰、结构简单、维护方便。在电子技术和计算机技术高度发展的今天，气动控制仪表所占领域虽然已十分狭小，但在一些大型装置的主体设备周围仍有采用。基地式气动控制仪表对单一的工艺参数进行就地单回路调节。尤其是气动执行器，具有安全、可靠及工作平衡等优点。应用扔十分广阔，在许多由电动控制

期末复习必备

化工仪表及自动化总复习

第一章 自动控制系统基本概念

一、基本要求

1. 掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；

2. 掌握自动控制系统中常用术语，方块图的意义及画法；

3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义和表示方法；

4. 了解控制系统的分类形式，掌握系统的动态特性和静态特性的意义；

5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。

二、常用名词术语

1. 控制对象：

2. 被控变量：

3. 操纵变量：

4. 干扰：除操纵变量外，作用于被控变量并使其发生变化的因素。

5. 设定值（给定）：

6. 偏差：

7. 控制系统的过渡过程：

8. 反馈：把系统或环节的输出信号直接或（经过一些环节）间接引入到输入端的方法称为反馈。

9. 负反馈：反馈信号的作用方向与设定（给定）信号相反，给定值

期末复习必备

取正，反馈信号取负，即偏差信号为两者之差，反馈信号能使原来的信号减弱，这种反馈称为负反馈。（在控制系统中的重要意义）

10.正反馈：

三、问答题

1. 控制系统按被控变量的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。

开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，但被控变量对

操纵变量没有影响。

闭环自动控制系统：操纵变量可以

控制仪表的应用与发展

姓名：

学号： 专业：

班级： 学院：

1

摘要：过程控制是满足过程工业自动化需求的一门科学技术，它渗透在石油、化工、电力、冶金、食品、饮料等几乎任何工业领域里。控制仪表和装置是自动化控制系统的重要设备（硬件），本文就控制仪表的分类及特点进行分析，并进一步阐述了在工业自动化生产中的应用，最后对其发展趋势做以展望。 关键词：控制仪表；装置自动化；应用；发展。

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1 控制仪表的分类

按控制仪表与装置所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大类。其中，气动和液动控制仪表和装置发展最早，但电动控制仪表与装置发展趋势宜昌迅速，现在已经占绝对统治地位。

气动控制仪表的特点是：性能稳定，可靠性强，具有本质安全防爆性能，不 受电磁场干扰、结构简单、维护方便。在电子技术和计算机技术高度发展的今天，气动控制仪表所占领域虽然已十分狭小，但在一些大型装置的主体设备周围仍有采用。基地式气动控制仪表对单一的工艺参数进行就地单回路调节。尤其是气动执行器，具有安全、可靠及工作平衡等优点。应用扔十分广阔，在许多由电动控制

实 验 一 热电偶温度计的使用

一．实验目的：

1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。 2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。 3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。 二．实验仪器： 1．管状电炉

2．自耦变压器（带电流表） 3．广口保温瓶 4．动圈仪 5．热电偶

6．接线板（带调整电阻） 7．手动电位差计 8．30cm不锈钢直尺 三．实验内容

（一）热电偶配手动电位差计测温：

1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。

图1-1 热电偶温度计接线图

2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。

3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差

计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可进行测量。注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减少干电池的耗电量。

4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。 （二）热电偶配动圈仪测温：

1．把双向开关打向动圈仪进行测温。

2．调整仪表零点为零度，由于本实验中

第一章

5.什么是管道及仪表流程图？ 答：管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图。是控制系统设计、施工中的一种图示形式。

7.试分别说明PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

答：PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；

TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；

FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。

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14.图1-10所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的？

答：当反应器的温度超过给定值时，温度控制器将比较的偏差经过控制运算后，输出控制信号使冷却水阀门开度增大，从而增大冷却水流量，使反应器内的温度降下来。这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。

15.按给定值形式不同，自动控制系统可分哪几类？ 答：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

21.某化学反应器工艺规定操作温度为（900±1

化工自动化控制仪表 作业安全技术

题 库

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目 录

一、名词解释 ........................................................................................................................................................... 3 二、单选题 ............................................................................................................................................................... 4 三、多选题 ..................................................................................................................................................