化工仪表及自动化期末考试

辽宁石油化工大学 20 --- 20 学年第 学期

《化工自动化及仪表》课程标准答案

一、填空题（每空1分，计15分）

1、自动控制系统主要由（被控对象），（控制器），（执行器），（测量变送单元）四个环节组成。 2、时间常数越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化得（ 越慢 ），到达新的稳定值所需的时间（ 越长 ）。

3、仪表按其所用能源分类，可分为(气动仪表)，（电动仪表）和（液动仪表）。

4、比例度数值越大，比例作用（越强）。积分时间（越大），积分作用越弱。微分时间越大，微分作用（越强）。

5、工业常用热电偶的分度号为：（E）型、（K）和（T）型（也可答S型和J型）。 二、单选题（每题1分，计10分）

1. 在自动控制系统中，最终实现对被控变量控制作用的设备为（ B ） A. 控制器 B. 执行器 C. 测量变送器 D. 被控对象 2. 热电偶产生的热电势与( A ) 有关。 A. 热电极材料及两端温度 B. 偶丝的粗细 C. 偶丝的长短 D. 偶丝的形状

3. 仪表精度等级的数字小，说明仪表的精度（ A ）。 A. 高 B. 低 C. 不变 D.

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

《化工仪表及自动化》期末复习题

一．填空（每空1分）

1．工程上所用的压力指示值多为 ，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即 之差。

2．差压式液位计在使用中会出现 、 和 三种零点迁移问题。 3．差压式流量计通常由 、 以及 组成。

4． 温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而 温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。

5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、 、 、 和振荡周期（或频率）等。 6．描述简单对象特性的参数分别有 、 和 。

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

《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、 填空题（36分）

1、 过程控制系统是由控制器、执行器、测量变量和被控对象等环节组成。 2、 过程控制系统中按被控参数的名称来分有压力，流量、液位、温度等控制系统。

3、 目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过物料和能量物料平衡关系，用机理建模的方法求取过程的数学模型。

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,对被控变量的影响愈慢;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量逾低;干扰通道的纯滞后对调节质量变差。

5、 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于干扰通道的放大倍数（增益）。 6．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，再加入积分作用的后，应减小调节器放大倍数,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。 8．串级调节系统,一般情况下主回路选择PID或PI调节规律调节器,副回路选用P调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置开方器补偿。

9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 0.02-0.1Mp；电Ⅱ型标准信号范围是 4-20

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