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仪表答案
仪表答案
《测量仪表及自动化》综合复习资料
一、简答与名词解释
1.简述压力仪表选择原则。
2.简述均匀调节系统的调节目的和实现原理?
3.如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能?
4.简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则?
5.简述比例积分.比例微分调节规律作用特点?
写出该调节规律数学表达式。
6.简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系,标准化节流装置由哪几个部分组成?
7.简述热电阻工作原理,为何在热电阻测量线路中采用三线制连接?
8.名词解释:
精度、比值调节系统。
9.名词解释:
执行机构、热电效应。
10.名词解释:
控制点、负反馈。
二.单项选择
1.为了正常测取管道(设备)内的压力,取压管线与管道(设备)连接处的内壁应()。
A平齐B插入其内C插入其内并弯向介质来流方向
2.用单法兰液位计测量开口容器液位。
液位计已经校好,后因维护需要,仪表安装位置下移了一段位移,则仪表的指示()
A.上升B.下降C.不变。
3.罗茨流量计,很适于对()的测量。
A低粘度流体B高雷诺数流体
C含砂脏流体D高粘度流体
4.补偿导线的正确敷设,应该从热电偶起敷到()为止?
A就地接线盒B仪表盘端子板C二次仪表D与冷端温度补偿装置同温的地方
5.调节器的正作用是指()。
A.测量值大于给定值时,输出增大B.测量值大于给定值时,输出减小
C.测量值增大,输出增大D.测量值增大,输出减小
6.下列哪种流量计与被测介质的密度无关?
()
A.质量流量计B.转子流量计C.差压式流量计
7.用电子电位差计测热电偶温度,如果热端温度升高2℃,室温(冷端温度)下降2℃,则仪表的指示()
A升高2℃B下降2℃C不变D升高4℃
8.下列说法错误的是()
A转子流量计的环形流通截面是变化的,基本上同流量大小成正比,但流过环形间隙的流速变化不大。
B转子流量计的压力损失大,并且随流量大小而变化
C转子流量计的锥管必须垂直安装,不可倾斜
9.下列哪种流量计与测量介质的密度无关?
()
A.涡街流量计B.靶式流量计C.转子流量计D.差压流量计
10.当采用差压式液位计测液位时,其差压计的零点迁移()
A.需负迁移B.需正迁移C.视安装情况而定
11.镍铬—镍硅热电偶的分度号是()
A.EB.SC.K
12.六位数字电流显示仪表,其最小测量范围为0~10A,则该仪表的分辩率为:
()
A.100微安B.10微安C.1微安
13.电容式压力变送器,其输出电流与()成线性关系。
A弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容
B弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之和
C弧形电极、中心感压膜片之间构成的两个电容之差
D弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之差与之和的比值
E弧形电极、中心感压膜片间构成的两个电容之和与之差的比值
14.用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。
但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表的指示
A.偏大B.偏小C.可能大,也可能小,要视具体情况而定。
15.调节结果存在余差的调节规律是()
APIDBPICPD
16.在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时,与之配套的显示仪表如何变化()
A指示值最小B指示值最大C指示值不变D指示室温
17.浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件?
()
A介质粘度高、压力低、温度高B介质粘度高、压力低、温度低
C介质粘度低、压力高、温度低D介质粘度高、压力高、温度低
18.积分时间增大,积分作用()
A增大B减小C保持不变
三.填空题
1.仪表的测量误差是和之差。
2.组成自动调节系统主要环节是、、,构成系统的两个条件是和。
3.差压式流量计最常用的两种取压方式是和。
4.串级调节系统中主调节器的输出作为副调节器的给定,因此副调节器的给定方式应设置为方式。
5.自动化仪表若按组成测量或调节系统的方式分,有、、、
四种。
6.压力表校验时,标准表允许的绝对误差应不超过被校表允许绝对误差的。
7.标准节流元件常用的有、、;常用的取压方式有、等。
8.气动仪表的统一信号范围是;电动仪表的统一信号范围是。
9.测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差。
校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表倍的标准表给出。
10.已知此时此地的大气压为100.5Kpa,又知1工程大气压等于98.07Kpa。
用弹簧管压力表测得表压为200Kpa,试问绝压为Kpa。
11.对易凝.易堵引压管线的介质测压时,在引压管线中应该填充。
12.流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用来测量流量。
13.用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_____制。
14.比例度越大,比例作用就越;微分时间越大,微分作用越;积分时间越长,积分作用越。
15.测量液体的转子流量计,其刻度是在条件下,用标定得到的。
16.差压式流量计是在不变的条件下,以变化来反映流量的大小。
17.椭圆齿轮流量计主要用于介质的流量测量,从精度考虑是为了减少。
18.热电阻温度计为克服导线电阻变化带来的误差,采用了连接方法。
19.用两种不同导体组成闭合回路,如果两接点的温度不同,就会产生,其大小决定于和。
四.计算与分析题
1.用一台双法兰式差压变送器测量某容器液位,如图所示,已知H变化范围0——3m,被测介质密度ρ=900Kg/m3,毛细管内工作介质密度ρ0=950Kg/m3,其中h1=1m,h2=4m,求变送器测量范围?
并判断零点迁移的方向,计算迁移量,当法兰式变送器的安装位置升高或降低时,问对测量有何影响?
2.如图所示为一蒸气加热器温度控制系统。
(1)指出该系统中的被调参数.调节参数;
(2)该系统可能的干扰有哪些?
(3)画出该系统的方框图;
(4)如果该系统中的被加热物料过热易分解,使确定系统的调节阀气开.气关型式和调节器的正反作用。
3.差压式流量计的测量范围为0~120T/h,采用0~100kPa电容式差压变送器,问:
①变送器输出为13mA时,流量应是多少?
②此时若更换为0~120kPa变送器用于测量,其输出电流应是多少?
4.如图所示为塔底液位控制系统。
(1)指出该系统中的被调参数.调节参数;
(2)该系统可能的干扰有哪些?
(3)画出该系统的方框图;
(4)如果该系统中的塔底液位严禁过低,使确定系统的调节阀气开.气关型式和调节器的正反作用。
5.有一个变化范围为320——360kPa的压力,如果用A.B两台压力变送器进行测量,那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些?
压力变送器A:
1级,0——600kPa。
压力变送器B:
1级,250——500kPa。
6.如图所示的控制系统。
(1)指出该系统的控制方式;
(2)该系统是否能够单独运行?
为什么?
(3)如何改进该系统?
画出该系统改进后的控制流程图(即在原系统基础上如何改进)。
(4)说明改进后的系统如何实现控制对象的正常控制?
参考答案:
一.简答与名词解释
1.简述压力仪表选择原则。
答:
型号.量程.精度选择
(1)量程i压力平稳:
P量=P测*1.5,量程靠级:
0~1.0,1.6,2.5,4,6,10×10MPa
ii波动范围大P量=P测*2.0
下限选取:
测量值大于1/3的量程,否则测量误差太大
(2)精度选择:
已知误差,先选出量程,求出引用误差,靠精度等级(往高精度靠)
(3)型号:
考虑测量介质的腐蚀性.温度等因素
2.简述均匀调节系统的调节目的和实现原理?
目的:
均匀控制系统是为解决连续生产过程中前后设备供求之间的矛盾而设置的。
实现原理:
(1)简单均匀控制,简单均匀控制采用简单控制系统结构,通过选择合适的控制规律及整定参数来实现均匀控制的目的。
(2)串级均匀控制,串级均匀控制系统是通过控制器参数整定来实现的。
在串级均匀控制系统中,参数整定的目的不是使参数尽快回到给定值,而是要求在允许的范围内作缓慢变化。
总之,均匀控制系统的结构与定值控制系统相同,投运方法也—样,至于参数整定,只要明确了“均匀”的意义,也就不难进行。
均匀控制系统的控制器参数值一般都较大。
3.如何评价测量仪表性能,常用哪些指标来评价仪表性能?
采用测试方法对测量仪表进行性能测试,获取测试数据,通过对测试数据进行分析来评价仪表性能指标。
常用:
精度(准确度.不确定度).量程(测量范围).灵敏度.分辨率.反应时间.可靠性等指标。
4.简述串级调节系统的结构,阐述副回路设计的一些基本原则?
由主副两个参数.两个调节器构成两个控制回路,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值,而后者的输出去控制调节阀的系统就是串级调节系统。
基本原则:
(1)应使副回路包含较多干扰。
(2)主.副变量之间应有一定的内在联系。
(3)应使主.副变量之间的时间常数相匹配,防止共振
5.简述比例积分.比例微分调节规律作用特点?
写出该调节规律数学表达式。
比例积分作用的特点:
输出变化量与偏差的积分成正比.可消除余差(只要DV存在,Y就随时间增加,直至E=0为止).调节作用较比例调节慢。
所以积分作用不单独使用,而与比例作用合在一起。
特性可用下式表示:
比例微分作用特点:
具有“超前”作用,对偏差变化快,过渡滞后大的对象,可提高调节质量,但不能克服纯滞后。
有余差,但比纯比例调节要小。
∆MV=KP(DV+TDdDV/dt)3分
6.简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系,标准化节流装置由哪几个部分组成?
节流现象中在理想情况下动压能与静压能之和应该保持不变,在流体流经节流元件时,流体中心处随着流速增加动压能增加,对应静压能减少,达到最大流速后流速下降,动压能减少,静压能恢复。
节流装置:
节流元件.取压装置。
7.简述热电阻工作原理,为何在热电阻测量线路中采用三线制连接?
利用金属导体或半导体电阻的阻值与温度呈一定的函数关系的特性。
三线制连接的原因是要减少导线电阻随环境温度变化而变化对测量结果的影响。
8.名词解释:
精度、比值调节系统。
精度(精确度):
是精密度(系统误差)和准确度(随机误差)的综合。
精度是反映仪表性能优劣的主要指标。
比值调节系统:
实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统,称为比值控制系统。
9.名词解释:
执行机构、热电效应。
执行机构:
将控制信号变为相应的推力,以足够功率带动调节机构。
热电效应:
两种不同均质导体组成闭合回路,两端存在温差时,回路中有电流通过,即存在热电势。
10.名词解释:
控制点、负反馈。
控制点:
当没有干扰时,即PV=SV,DV=0,调节器保持操作值(MV0)不变(控制点),保持执行器位置不变。
负反馈:
把系统(或环节)输出参数直接或经过一定环节返回到输入端,并使输入减少的反馈称之为负反馈。
二.单项选择
1.B;2.A;3.B;4.B;5.A;6.A;
7.A;8.B;9.A;10.C;11.C;12.A;
13.C;14.B;15.C;16.B;17.A;18.B。
三.填空题
1.测量值.真实值
2.自动调节仪表.自动控制阀门.测量变送器;闭环.负反馈
3.角接取压.法兰取压
4.内给定
5.基地式.单元组合式.组件组装式.计算机控制系统
6.1/3
7.孔板.喷嘴.文丘里管;角接取压.法兰取压。
8.气动仪表的统一信号范围是0.02-0.1MPa;电动仪表的统一信号范围是4-20mA。
9.测量仪表的绝对误差是仪表指示值与真值之差。
校验仪表时,所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小3倍的标准表给出。
10.已知此时此地的大气压为100.5Kpa,又知1工程大气压等于98.07Kpa。
用弹簧管压力表测得表压为200Kpa,试问绝压为300.5Kpa。
11.对易凝.易堵引压管线的介质测压时,在引压管线中应该填充隔离液。
12.流体流过哥里奥利流量计时,振动管会利用扭曲角度(科式力.时间差)来测量流量。
13.用热电阻测温,若测温点与转换仪表之间的距离较远,则接线应该采用_三线制。
14.比例度越大,比例作用就越越小;微分时间越大,微分作用越强;积分时间越长,积分作用越弱。
15.工业标准状态水
16.流通面积差压
17.高粘度泄漏误差
18.三线制
19.热电势温差电势接触电势
四.计算与分析题
1.P+=P0+ρgH-ρ0gh1
P-=P0+ρ0g(h2-h1)
=ρgH-ρ0gh1-ρ0g(h2-h1)
量程:
ρgH=900*9.81*3=26.487Kpa
当H=0时,
所以需要进行负迁移,迁移量为ρ0gh2=37.278Kpa
法兰变送器安装高度变化对测量结果没有影响
2.被调参数:
出料温度;调节参数:
蒸汽流量
干扰:
进料流量.进料温度.蒸汽流量.蒸汽温度等
方框图;
应选择气开阀,调节器应选择反作用。
3.13=dp/100*16+4所以dp=56.25KPa
Q=sqrt(56.25/120)*120T/h=90T/h
I=56.25/120*16+4=11.5mA
4.如图所示为塔底液位控制系统。
(1)被调参数:
容器液位。
调节参数:
出口流量。
(2)入口流量、出口流量
(3)画出该系统的方框图;
(4)调节阀选气开式,调节器选正反作用。
5.仪表允许的绝对误差:
A=(600-0)*1%=6KPa
B=(500-250)*1%=2.5KPa
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