化工仪表自动化复习题概要(4)

又由题意要求，最大偏差不得超过80℃，由计算数据知 A=50℃<80℃，且过渡曲线的衰减比在（4—10）范围内，因此该控制系统可以满足工艺要求。 ---2分 3．

解：（1）由显示仪表指示值为500℃，查表可得此时显示仪表的实际输入电势为20．64ｍＶ，即E(t，t0)= 20．64ｍＶ

又查表可得：E(t0，0)= E(60，0)= 2．436ｍＶ ---2分 则根据热电偶基本定律得：

E(t，0)= E(t，t0)+ E(t0，0) = 20．64+2．436=23．076ｍＶ ---3分 由23．076ｍＶ查表可得：t=557℃，即实际温度为557℃。 ---2分 （2）当热端温度不变，为557℃，冷端温度为20℃时，查表得： E(20，0)=0．798ｍＶ ---2分 因此有E(t，t0)= E(t，0)— E(t0，0)= 23．076—0．798=22．278ｍＶ-3分 利用表中数据，采用线性插值法，求得仪表显示温度为538．4℃---2分 4．

解：（1）比例度对余差的影响：比例度δ越大，Kp越小，要获得同样大小的输出变化量所需的偏差就越大，因此在相同的干扰作用下，系统再次平衡时的余差就越大。 ---3分

比例度对最大偏差的影响：比例度越大，在相同的干扰作用下，系统平衡时的最大偏差越大；比例度越小，最大偏差越小； ---3分

比例度对系统稳定性的影响：比例度越大，则调节器的输出变化越小，被控变量变化越缓慢，过渡过程越平稳，随着比例度的减小，系统的稳定程度降低，其过渡过程逐渐从衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡。 ---3分 （2）由题给数据，求得该调节器的比例度为：

---2分 5．

解：由题给数据得：绝对误差Δ=X-A0=1.10-1=0.1A ---2分

（160—140）/（200—100） δ= （8—3）/（10—0） ╳100%=40% 相对误差δ=（Δ/ A0）╳100%=（0.1/1）╳100%=10% ---2分 引用误差q=（Δ/ S）╳100%=(0.1/5) ╳100%=2% ---2分

根据仪表精度等级的规定，取引用误差去掉百分号的数值为仪表的精度等级，由计算数据知该仪表的精度等级为2级。 ---2分

6. 解：基本工作原理——力矩平衡原理； ---2分

如图所示0-10mA电流信号→磁场7，产生电磁力（测量力）→杠杆偏转→喷嘴挡板机构间距减小，P背增加→ ---4分

放大器功率放大后输出气信号，同时信号至反馈波纹管，直到与测量力矩相平衡。

---4分

7．解：（1）该控制系统方框图如图所示：

干扰 Ts 温度控制器 执行器 换热器 T 温度测量变送装置 --- 7分

（2）该控制系统中：换热器为被控对象，热物料出口温度为被控变量，加热蒸汽流量为操纵变量。 ---3分 8．

解：（1）衰减比n是过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰之比，衰减比越小，系统的衰减程度

越小，过渡过程越缓慢；衰减比越大，系统的衰减程度越大，过渡过程越接近非周期的单调过程。 ---4分

n<1，发散振荡 （2）---8分

n=1，等幅振荡 n〉1，衰减振荡 n→∞，单调过程 9． 解：（1）当热电势为20mV时，此时冷端温度为25℃，即

E(t,t0)=20mV，

又查表可得：E(t0,0)= E(25,0)=1.0mV ---2分 根据热电偶基本定律得，E(t,0)= E(t,t0)+ E(t0,0)=20+1=21mV ---4分 由此热电势，查表得：t=509℃，即设备温度为509℃。 ---1分 （2）若改用E热电偶来测温时，此时冷端温度仍为25℃，查表得:

E(t0,0)= E(25,0)=1.5mV ---1分

又求得设备温度为509℃，查表可得：

E(t,0)= E(509,0)=37.7 mV ---1分 故：E(t,t0) = E(t,0)— E(t0,0)= 37.7—1.5=36.2mV ---4分 即E热电偶测得的热电势为36.2mV ---1分 10．

答：基本工作原理——力矩平衡原理；杠杆形式——矢量机构； ---2分 作用——将压力信号⊿P成比例地转换成4～20mA(DDZ-III)。 ---2分

工作过程：⊿P→Fi → 主杠杆以轴封膜片为支点顺时针偏转→F1 →分解为F2和F3,F3使副杠杆14以支点M逆时针偏转→衔铁靠近差动变压器 →经低频位移检测放大器转换并放大为4-20mA直流电流信号Ⅰ0输出。 ---5分

同时Ⅰ0经电磁反馈装置的反馈动圈使副杠杆顺时针偏转，当输入力和反馈力对杠杆系统产生的Mi和Mf相等时，变送器达到新的稳定状态。

---3分

11．

解：根据测量范围，选择B,C两块仪表，排除A表。 ---1分 B表：根据仪表的引用误差与精度等级的关系可得该表的引用误差为q=2% 又由q=Δ Δ

max

/S，所以2%=Δ

max

/[550-（-50）]，即

max

=0.02╳600=12℃

所以δmax=12/500=2.4%，所以该仪表产生的相对误差小于2.5%。 ---4分 C表：根据仪表的引用误差与精度等级的关系可得该表的引用误差为q=2.5% 又由q=Δ Δ

max

/S，所以2.5%=Δ

max

/[500-（-100）]，即

max

=0.025╳600=15℃

所以δmax=15/500=3%，所以该仪表产生的相对误差大于2.5%。 ---4分 由以上计算可知，选用B表可以满足测量要求。 ---1分

12．

解：如图所示，为一负反馈积分电路。 ---2分

RD U1CD 如图所示：由RD与CD组成的电路。 当U1有一阶跃变化时，通过RD对 UfCD充电，CD上的电压即Uf随时间逐 渐增加，因此认为该电路具有积分性 质。 ---4分

当将这个电路引入控制器的反馈电路时，U1是与输出电流I0成比例的信号，Uf是反馈信号，那么当偏差e有一阶跃变化时，开始时反馈信号很小，故输出I0较大，随着时间的增加，负反馈信号Uf逐渐变大，故输出逐渐减小，这就形成I0与e之间的微分作用。所以说调节器的微分作用是通过负反馈积分电路形成的。

---3分

13. 解：（1）如图所示为该控制系统的方框图。 干扰 hs ---7分 液位测量变送装置

液位控制器 执行器 贮槽 h （2）该系统的被控对象是贮槽，被控变量是贮槽液位，操纵变量是出水流量qv2。

---3分

14. 解：（1）衰减比n是过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰之比，衰减比越小，系统的衰减程

度越小，过渡过程越缓慢；衰减比越大，系统的衰减程度越大，过渡过程越接近非周期的单调过程。 ---4分

n<1，发散振荡 （2）---8分

n=1，等幅振荡 n﹥1，衰减振荡 n→∞，单调过程 15. 解：不对，因 …… 此处隐藏：1641字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……