《測量儀表及自動化》考試答案2..

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1、測量儀表及自動化考試答案一、簡答與名詞解釋1、簡述壓力儀表選擇原則。2、簡述均勻調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)目的和實現(xiàn)原理？3、如何評價系統(tǒng)過渡過程？4、簡述比例積分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。5、名詞解釋：余差、靈敏度。6、如何評價測量儀表性能，常用哪些指標來評價儀表性能？7、簡述串級調節(jié)系統(tǒng)的結構，闡述副回路設計的一些基本原則？8、簡述比例微分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。9、名詞解釋：控制點、負反饋。10、簡述系統(tǒng)參數(shù)整定的目的和常用方法？11、試闡述調節(jié)作用與干擾作用對被調參數(shù)的影響，以及兩者之間的關系？12、簡述比例積分微分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。

2、13、名詞解釋：精度、比值調節(jié)系統(tǒng)。14、簡述節(jié)流現(xiàn)象中流體動壓能與靜壓能之間的變化關系，標準化節(jié)流裝置由哪幾個部分組成？15、簡述熱電阻工作原理，為何在熱電阻測量線路中采用三線制連接？16、試闡述簡單調節(jié)系統(tǒng)中被調參數(shù)的選擇原則？17、簡述調節(jié)規(guī)律在控制系統(tǒng)的作用？寫出PID調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。18、名詞解釋：執(zhí)行機構、熱電效應。二、單項選擇1、為了正常測取管道（設備）內的壓力，取壓管線與管道（設備）連接處的內壁應（）。A平齊B插入其內C插入其內并彎向介質來流方向2、用單法蘭液位計測量開口容器液位。液位計已經校好，后因維護需要，儀表安裝位置下移了一段位移，則儀表的指示（）A.上升B.下降C.

3、不變。3、羅茨流量計，很適于對（）的測量。A低粘度流體B高雷諾數(shù)流體C含砂臟流體D高粘度流體4、補償導線的正確敷設，應該從熱電偶起敷到（）為止？A就地接線盒B儀表盤端子板C二次儀表D與冷端溫度補償裝置同溫的地方5、具有“超前”調節(jié)作用的調節(jié)規(guī)律是（）A、PB、PIC、PDD、兩位式6、調節(jié)器的正作用是指（）。A.測量值大于給定值時，輸出增大B.測量值大于給定值時，輸出減小C.測量值增大，輸出增大D.測量值增大，輸出減小7、下列哪種流量計與被測介質的密度無關?（）A.質量流量計B.轉子流量計C.差壓式流量計8、測量高粘度、易結晶介質的液位,應選用下列哪種液位計?（）A.浮筒式液位計B.雷達液位計

4、C.差壓式液位計9、補償導線的作用是（）A.延伸熱電偶冷端B.作為普通導線傳遞熱電勢C.補償熱電偶冷端溫度10、與熱電偶配用的自動電位差計帶有補償電橋，當熱點偶短路時，應顯示（）A.下限值B.上限值C.環(huán)境溫度（室溫）11、在用熱電阻測量溫度時若出現(xiàn)熱電阻斷路時，與之配套的顯示儀表如何變化（）A指示值最小B指示值最大C指示值不變D指示室溫12、浮球式液位計適合于如下哪一種情形的使用條件？（）A介質粘度高、壓力低、溫度高B介質粘度高、壓力低、溫度低C介質粘度低、壓力高、溫度低D介質粘度高、壓力高、溫度低13、用K分度號的熱偶和與其匹配的補償導線測量溫度。但在接線中把補償導線的極性接反了，則儀表的

5、指示（）A.偏大、B.偏小、C.可能大，也可能小,要視具體情況而定。14、下列說法錯誤的是（）A轉子流量計是一種變流通面積，壓差不變的流量計；B孔板式差壓流量計是一種差壓變化，流通面積固定的流量計；C噴嘴式差壓流量計是一種流通面積變化，差壓變化的流量計。15、積分時間增大，積分作用（）A增大B減小C保持不變16、執(zhí)行器的正作用是指（）。A控制信號增大，執(zhí)行器開度減少B控制信號增大，執(zhí)行器開度增大C控制信號減小，執(zhí)行器開度減少17、某壓力變送器的輸出是電流信號。它相當于一個（）。A受壓力控制的電壓源B受壓力控制的電流源C受電壓控制的電流源D受電流控制的電壓源18、電容式壓力變送器，其輸出電流與（

6、）、（）成線性關系。A弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容B弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容之和C弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容之差D弧形電極、中心感壓膜片間構成的兩個電容之差與之和的比值E弧形電極、中心感壓膜片間構成的兩個電容之和與之差的比值F被測壓力19、對再生器中催化劑的物位，采用差壓法測量。其取壓方式應該是（）。A角接取壓B環(huán)室取壓C徑距取壓D反吹風取壓三、填空題1、自動化儀表若按組成測量或調節(jié)系統(tǒng)的方式分，有、四種。2、測量誤差按其產生原因的不同可分為、。3、常用的彈性元件有、等。4、壓力表校驗時，標準表允許的絕對誤差應不超過被校表允許絕對誤差白。5、彈簧管式壓

7、力表由、構成。6、標準節(jié)流元件常用的有、；常用的取壓方式有、等。7、氣動儀表的統(tǒng)一信號范圍；電動儀表的統(tǒng)一信號范圍是。8、測量儀表的絕對誤差是儀表指示值與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值”一般由絕對誤差比被校倍的標準表給出。9、已知此時此地的大氣壓為100.5Kpa，又知1工程大氣壓等于98.07Kpa。用彈簧管壓力表測得表壓為200Kpa，試問絕壓為Kpa。10、彈簧管壓力表中，游絲的作用。（2分）11、變送器的兩線制是指。（2分）12、對易凝、易堵引壓管線的介質測壓時，在引壓管線中應該填。13、流體流過哥里奧利流量計時，振動管會利用來測量流量。14、用熱電阻測溫，若測溫點與轉換儀表之間的

8、距離較遠，則接線應該采用制。15、比例度越大，比例作用就越；微分時間越大，微分作用越；積分時間越長，積分作用。16、所謂風開閥，就是指調節(jié)器來的氣壓信號越大，開度。17、調節(jié)器的基本調節(jié)規(guī)律有、和四種。18、在三種標準節(jié)流裝置中，最常用的是。四、計算與分析題1. 用一臺雙法蘭式差壓變送器測量某容器液位，如圖所示，已知H變化范圍03m，被測介質密度p=900Kg/m3,毛細管內工作介質密度p0=950Kg/m3，其中h1=1m,h2=4m,求變送器測量范圍？并判斷零點遷移的方向，計算遷移量，當法蘭式變送器的安裝位置升高或降低時，問對測量有何影響？2. 如圖所示為一鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)。（1）指出

9、該系統(tǒng)中的被調參數(shù)、調節(jié)參數(shù)；（2）該系統(tǒng)可能的干擾有哪些？（3）畫出該系統(tǒng)的方框圖；（4）如果該系統(tǒng)中的汽包水位嚴禁過低，使確定系統(tǒng)的調節(jié)閥氣開、氣關型式和調節(jié)器的正反作用。3、在熱電阻使用過程中，經常出現(xiàn)如下問題，請分析其產生的原因：(1) 、顯示儀表指示值低于實際值或指示不穩(wěn)定；(2)、顯示儀表指示無窮大；(3)、顯示儀表顯示負值；(4)阻值與溫度的關系有變化。4、如圖所示的控制系統(tǒng)。(1) 指出該系統(tǒng)的控制方式；(2) 該系統(tǒng)是否能夠單獨運行？為什么？(3) 如何改進該系統(tǒng)？畫出該系統(tǒng)改進后的控制流程圖(即在原系統(tǒng)基礎上如何改進)。(4) 說明改進后的系統(tǒng)如何實現(xiàn)控制對象的正常控制？參

10、考答案：一、簡答與名詞解釋1、簡述壓力儀表選擇原則。答：型號、量程、精度選擇(1) 量程i壓力平穩(wěn)：P量=卩測*1.5,量程靠級:01.0,1.6,2.5,4,6,10X10MPaii波動范圍大P量=卩測*2.0下限選取:測量值大于1/3的量程,否則測量誤差太大(2)精度選擇：已知誤差,先選出量程,求出引用誤差,靠精度等級(往高精度靠)(3)型號：考慮測量介質的腐蝕性、溫度等因素2、簡述均勻調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)目的和實現(xiàn)原理？目的：均勻控制系統(tǒng)是為解決連續(xù)生產過程中前后設備供求之間的矛盾而設置的。實現(xiàn)原理：(1)簡單均勻控制,簡單均勻控制采用簡單控制系統(tǒng)結構,通過選擇合適的控制規(guī)律及整定參數(shù)來實現(xiàn)均

11、勻控制的目的。(2)串級均勻控制,串級均勻控制系統(tǒng)是通過控制器參數(shù)整定來實現(xiàn)的。在串級均勻控制系統(tǒng)中，參數(shù)整定的目的不是使參數(shù)盡快回到給定值，而是要求在允許的范圍內作緩慢變化?？傊鶆蚩刂葡到y(tǒng)的結構與定值控制系統(tǒng)相同，投運方法也樣，至于參數(shù)整定，只要明確了“均勻”的意義，也就不難進行。均勻控制系統(tǒng)的控制器參數(shù)值一般都較大。3、如何評價系統(tǒng)過渡過程？最大偏差或超調量：最大偏差指被調參數(shù)偏離給定值的最大值，若最大偏差大，則偏離時間長，不利于穩(wěn)定生產，所以可作一個衡量系統(tǒng)穩(wěn)定程度的指標。最大偏差太大，同時出現(xiàn)多個干擾時危險增大。余差：過渡過程終了時，被調參數(shù)所達到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差。調

12、節(jié)系統(tǒng)的余差表示的是系統(tǒng)調節(jié)精度。衰減比：衰減振蕩過程中第一、第二個波峰值之比。它是衡量穩(wěn)定性的指標，衰減比小于1：1的振蕩是發(fā)散的，等于1：1時為等幅振蕩，都不容許，為保持足夠的穩(wěn)定裕度，衰減比以4：1或10：1為宜。過渡時間：從干擾產生作用起至被調參數(shù)重新建立新的平衡為止，過渡過程所經歷的時間要絕對達到新穩(wěn)態(tài)值，需要的過渡時間為無窮，現(xiàn)規(guī)定被調參數(shù)進入穩(wěn)態(tài)值5%或3%以內的區(qū)域，并保持在此區(qū)域內即認為達到穩(wěn)定值，過渡時間反映的是調節(jié)的速度指標。振蕩周期或頻率：過渡過程同向兩波峰（波谷）之間的間隔時間稱為振蕩周期T,振蕩頻率f=1/T這些指標中；希望余差盡量小，最大偏差小一些，過渡時間短一些

13、，衰減比要適當。4、簡述比例積分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。積分作用的特點：輸出變化量與偏差的積分成正比、可消除余差（只要DV存在，Y就隨時間增加，直至E=0為止）、調節(jié)作用較比例調節(jié)慢。所以積分作用不單獨使用，而與比例作用合在一起。特性可用下式表示：()DVdt丿AMV二K0V+KJDVd厶KDV+PIP5、名詞解釋：余差、靈敏度。余差：過渡過程終了時，被調參數(shù)所達到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差靈敏度：表示儀表靈敏程度，S=dy/dx6、如何評價測量儀表性能，常用哪些指標來評價儀表性能？采用測試方法對測量儀表進行性能測試，獲取測試數(shù)據(jù)，通過對測試數(shù)據(jù)進行分析來評價儀表性能指

14、標。常用：精度（準確度、不確定度）、量程（測量范圍）、靈敏度、分辨率、反應時間、可靠性等指標。7、簡述串級調節(jié)系統(tǒng)的結構，闡述副回路設計的一些基本原則？由主副兩個參數(shù)、兩個調節(jié)器構成兩個控制回路，其中一個調節(jié)器的輸出作為另一個調節(jié)器的給定值，而后者的輸出去控制調節(jié)閥的系統(tǒng)就是串級調節(jié)系統(tǒng)?；驹瓌t：（1）應使副回路包含較多干擾。（2）主、副變量之間應有一定的內在聯(lián)系。（3）應使主、副變量之間的時間常數(shù)相匹配，防止共振8、簡述比例微分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學表達式。具有“超前”作用，對偏差變化快，過渡滯后大的對象，可提高調節(jié)質量，但不能克服純滯后。有余差，但比純比例調節(jié)要小。MV=K

15、P（DV+TDdDV/dt）9、名詞解釋：控制點、負反饋。當沒有干擾時，即PV=SV,DV=0,調節(jié)器保持操作值（MVO）不變（控制點），保持執(zhí)行器位置不變。把系統(tǒng)（或環(huán)節(jié)）輸出參數(shù)直接或經過一定環(huán)節(jié)返回到輸入端，并使輸入減少的反饋稱之為負反饋。10、簡述調節(jié)器參數(shù)整定的目的和常用的幾種整定方法。整定的目的是求取使控制系統(tǒng)控制質量最好的PID控制參數(shù)值等幅振蕩、衰減振蕩、經驗湊試法11、干擾作用是使系統(tǒng)被控參數(shù)偏離給定值的作用；調節(jié)作用是用于在系統(tǒng)受到干擾作用的影響而使被控參數(shù)偏離給定值時能夠重新回到給定值的作用。兩者之間是相反的作用方向.12、簡述比例積分調節(jié)規(guī)律作用特點？寫出該調節(jié)規(guī)律數(shù)學

16、表達式。積分作用的特點：輸出變化量與偏差的積分成正比、可消除余差（只要DV存在，Y就隨時間增加，直至E=0為止）、調節(jié)作用較比例調節(jié)慢。所以積分作用不單獨使用，而與比例作用合在一起。特性可用下式表示：()DVdt丿MV二K0V+KJDVd厶KDV+PIP13、名詞解釋：精度、比值調節(jié)系統(tǒng)。精度（精確度）：是精密度（系統(tǒng)誤差）和準確度（隨機誤差）的綜合。精度是反映儀表性能優(yōu)劣的主要指標。比值調節(jié)系統(tǒng)：實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)符合一定比例關系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。14、節(jié)流現(xiàn)象中在理想情況下動壓能與靜壓能之和應該保持不變，在流體流經節(jié)流元件時，流體中心處隨著流速增加動壓能增加，對應靜壓能減少

17、，達到最大流速后流速下降，動壓能減少，靜壓能恢復。節(jié)流裝置：節(jié)流元件、取壓裝置。15、利用金屬導體或半導體電阻的阻值與溫度呈一定的函數(shù)關系的特性。三線制連接的原因是要減少導線電阻隨環(huán)境溫度變化而變化對測量結果的影響。16、盡量選用直接指標(或間接指標)；應可測并有足夠靈敏度；應獨立可調；考慮工藝過程的合理性及儀表的現(xiàn)狀。17、AMV=f(DV)決定調節(jié)器在被調參數(shù)被干擾作用影響之后的輸出信號變化規(guī)律，這個規(guī)律就是調節(jié)規(guī)律。AMv=K(Dv+JDvdt+TdDv)pTddtI18、將控制信號變?yōu)橄鄳耐屏?，以足夠功率帶動調節(jié)機構。兩種不同均質導體組成閉合回路，兩端存在溫差時，回路中有電流通過，即

18、存在熱電勢。二、選擇1-5A、A、D、D、C6-10A、A、B、A、C11-15B、A、B、C、B16-19A、B、D、D三、填空題1、基地式、單元組合式、組件組裝式、計算機控制系統(tǒng)2、儀表固有誤差、儀表使用誤差、人為操作誤差、疏忽誤差；3、彈簧管、波紋膜片、膜盒、波紋管4、1/35、彈簧管、拉桿扇形齒輪中心齒輪、指針與表盤、游絲6、孔板、噴嘴、文丘里管；角接取壓、法蘭取壓。7、氣動儀表的統(tǒng)一信號范圍是0.02-0.1MPa；電動儀表的統(tǒng)一信號范圍是4-20mA。8、測量儀表的絕對誤差是儀表指示值與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值”一般由絕對誤差比被校表小3倍的標準表給出。9、已知此時此地的

19、大氣壓為100.5Kpa，又知1工程大氣壓等于98.07Kpa。用彈簧管壓力表測得表壓為200Kpa，試問絕壓為Kpa。10、彈簧管壓力表中，游絲的作用是減少變差(回差)。11、變送器的兩線制是指采用兩根導線實現(xiàn)變送器供電和信號傳輸?shù)倪B線方式。12、對易凝、易堵引壓管線的介質測壓時，在引壓管線中應該填充隔離液13、流體流過哥里奧利流量計時，振動管會利用扭曲角度（科式力、時間差）來測量流量。14、用熱電阻測溫，若測溫點與轉換儀表之間的距離較遠，則接線應該采用L三線制。15、比例度越大，比例作用就越越?。何⒎謺r間越大，微分作用越；積分時間越長，積分作用弱。16、所謂風開閥，就是指調節(jié)器來的氣壓信號

20、越大，開度越大。17、調節(jié)器的基本調節(jié)規(guī)律有P、PI、PD和PID四種。18、在三種標準節(jié)流裝置中，最常用的是孔板。四、計算與分析題1. P+=P0+PgH-p0gh1P-=P+P0酌2-%）AP=P-P+-=pgH-p0gh1-p0g（h2-h1）量程：pgH=900*9.81*3=26.487Kpa當H=0時，AP=-10.791KPa0所以需要進行負遷移，遷移量為p0gh2=37.278Kpa法蘭變送器安裝高度變化對測量結果沒有影響2、分析題（1）被調參數(shù)是汽包水位、調節(jié)參數(shù)是給水流量（2）干擾：蒸汽流量變化、給水壓力變化、省煤器燃燒狀況變化等（3）（標出相應名稱最好）控制器Mv一亠調節(jié)閥Pv測量變送器F4）調節(jié)閥選氣關型，調節(jié)器選反作用3、在熱電阻使用過程中，經常出現(xiàn)如下問題，請分析其產生的原因：(1) 、顯示儀表指示值低于實際值或指示不穩(wěn)定：熱電阻性能變化或接觸不良。(2) 、顯示儀表指示無窮大：熱電阻斷路。(3) 、顯示儀表顯示負值：熱電阻短路。(4) 阻值與溫度的關系有變化：熱電阻性能變化。4、(1)前饋控制(2) 不能，只能對原料流量波動具有控制效果，其它如燃料壓力、流量波動均無法控制。(3) 采用前饋反饋控制(4) 不僅對對原料流量波動具有控制效果，其它如燃料壓力、流量波動均通過反饋控制達到控制效果。