化工仪表维修工基础知识5

化工仪表维修工基础知识5

1．如何敷设导压管？管子的坡度以多大为好？

答案：测量导管应沿水平敷设，但需根据不同的介质及测量要求有一定的坡度，各部位对坡度的要求也不要样，有的为1：10，有的为1：12，有的为1：20。按国家标准，规定为1：10-1：100，其倾斜方向应保证能排除气体或冷凝液。如果不能满足上述要求时，则需分段敷设管路，并在管路的集气处安装排气装置，集液处安装排液装置。如果被测介质易冷凝或冻结，则需加装伴热管并加保温。

2．试述红外线分析仪基本原理。 答案：各种物质的分子本身都固有一个特定的振动和转动频率，只有在红外光谱频率与分子本身的特定频率相一致时，这种分子才能吸收红外光谱辐射能。所以各种气体并不是对红外光谱范围内所有波长的辐射能都具有吸收能力。而且有选择性的。即不同的分子混合物只能吸收某一波长范围式某n个波长范围的红外辐射能。这是利用红外线进行成分分析的基础，当红外先波长与波测气体的吸收光谱相一致时，辐射能波长测量气体吸收，转换成其它形式能量。利用这种转换关系，就可以确定物质吸收红外辐射能多少，从而可以确定物质的含量。

3．试简述自校正控制系统与传统的PID控制系统的本质区别？ 答案：传统的控制系统其调节器参数整定是在一定的对象数学模型下进行的。当对象特性变化后，调节函数不会自动调整，因而会影响控制质量。自校正控制系统是在原有控制回路的基础上增加一个外回路，它能随时在线辨别对象的数学模型。根据变化了的对象数学模型来调整调节器参数，使之始终处于最佳值，因此属于自适应控制系统。

4．试述均匀调节系统调节器参数的整定方法． 答案：均匀调节目的是允许液面在一定范围内上下波动的情况下，使流量变化比较均匀平稳，以求不至于突然发生大的波动．因此，该调节系统调节器的整定不必也不可能是定值。

对于串级均匀结构形式整定过程，首先把副调节器的比例度放在一适当数值上，然后由小到大变化，使副回路调节过程出现缓慢的非周期性衰减过程．再把主调节器的比例度放在一个适当的数值上，逐步由小到大改变比例度，以求得缓慢的非周期衰减过程．在此调节系统的整定过程中主、副调节器都不必加积分。最后，视曲线情况，也可以适当加入一点积分。要指出的是，均匀调节系统从形式上看符合串级调节系统结构，具有主、副调节器，但在参数整定时却不能按一般的串级调节系统的方法去整定。

5．锅炉汽包液位三冲量调节系统是怎样克服假液位的?

答案：当锅炉负荷量(即产气量)突然增大时，由于汽包内压力下降，汽包内沸腾加剧，产生大量气泡将液位抬起，经过一段时间后液位下降，这个短暂的过程液位不按物料平衡关系下降反而上升的现象叫假液位现象。三冲量调节系统采用蒸汽前馈，当蒸汽流量增大时，锅炉汽包产生假液位上升时，蒸汽前馈与假液位产生的动作作用方向相反，抵消假液位产生的减给水指令并做适当的加水调节，从而避免假液位产生的调节动作，实现超前补偿。

6．“PID调节输出发生变化就意味着被调参数发生了变化”这句话对吗？被调参数最终的结果是什么？ 答案：“PID调节输出发生变化就意味着被调参数发生了变化”这句话是对的；被调参数发生了变化是一个动态过程，这一过程的长短取决于PID参数的整定，过程结束后被调参数最终结果是不变的，因为系统的设定值没有改变。 7．在同一能源介质供气管路上就近设计一套流量调节系统和一套压力调节系统，请问投入运行后会出现什么现象？ 答案：同一供气管路流量和压力是一对关联参数，如果流量和压力分别用一个简单的调节系统进行调节，则两个系统投入运行后的一致性不可能同步，因此调节压力的系统为了稳定压力而影响系统的流量，调节流量的系统为了稳定流量而影响压力，从而相互影响，两个系统都不稳定。

8．集散控制系统的通信网络一般有哪几种结构形式？简单描述几种国产和国外DCS控制系统。

答案：通信网络有4种：星形、环形、总线型、组合网络结构。国产DCS系统有浙大中控JX-300系统，采用冗余设计。还有和利时MACV控制系统。国外有施耐德MODICON系统，和西门子S7-300系统。

9．变频器的工作原理和？按照主电路工作方式分类和按照控制方式分类有几种？ 答案：变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。按照主电路工作方式分为电压型和电流型。按照控制方式有三种，v/f控制方式，转差频率控制方式，矢量控制方式。

10．现场用孔板和差变测量蒸汽流量，工艺反应仪表示值偏低，列出可能的五条主要原因。 答案：⑴孔板方向装反??这时流速缩颈与孔板距离比正确安装为远，致使孔板后取压孔测压值增高，造成压差下降，需重新装正。 ⑵正压阀、正压侧的排污阀漏或堵

⑶三阀组中的平衡阀未关严或阀虽旋紧仍有内漏，需关严或更换。 ⑷变送器静压误差大 ⑸变送器零点偏低

11．气动调节阀的辅助装置有哪些（要求写出5种以上）？各起什么作用？ 答案：阀门定位器——包括电气阀门定位器和气动阀门定位器，用于改善调节阀工作特性，实现正确定位。

阀位开关——显示调节阀上下限的行程工作位置 气动保位阀——起源故障时，保持阀门当时位置 三通、四通电磁阀——实现气路的自动切换 手轮机构——系统故障时，可切换进行手动操作 空气过滤减压器——作为气源净化、调压之用

储气罐——气源故障时，由它取代，使阀能继续工作一段时间

12．锅炉液位控制为什么需要三冲量调节？

答案：①负荷变化时产生虚假水位。当使用蒸汽量突然增加时，必然导致汽包气相压力瞬时下降，引起水的急剧变化，沸腾加剧，液位测量值升高，液位调节器动作使阀关小，急剧汽化是暂时的，而上述气量增加，给水量减小的错误调节，却造成液位严重下降，甚至发生干锅爆炸事故。②负荷变化时，单冲量液位调节作用缓慢，从负荷变化到液位真正下降，要有一个过程，滞后较大，加之液位对象时间常数较小，故偏差必然相当显著；③冷水系统出现干扰时，液位调节作用缓慢，不及时，为了克服上述矛盾，不仅要依据液位，而且要参考蒸汽流量和给水流量的变化，这就构成了三冲量的调节系统。

13．调节阀的入口和出口装反，是否影响使用？

答案：一般蝶阀的结构是对称的，不分入口和出口，所以不存在装反的问题。其他结构的调节阀，入口和出口装反了，则回影响阀的流量特性，引起流通能力的改变，有时还容易使盘根处泄漏。对于单座阀，装反会使不平衡力改变方向，甚至影响阀的稳定性。在高压调节阀中，流向选择不当，还会影响使用寿命。

14．简述PLC梯形图的设计原则是什么？

答案：1)梯形图的每一逻辑行都是从左边母线开始，以输出线圈结束。

2)所有输入/输出继电器、内部继电器、TIM/CNT等触点的使用次数是无限的，且动合、动断形式均可。

3)所有输出继电器都可以用作内部辅助继电器，且触点使用次数也是无限的；但输入继电器不能作为内部辅助继电器。

4)输出线圈不能与左边母线直接相连，如果有这种需要，可通过一个没有使用过的内部辅助继电器的动断触点来联结。 5)同一个线圈不能重复使用。

6)两个或两个以上线圈可以并行联结，但不能串联。

7)程序的运行是以第一个地址到END指令，按从左到右、从上到下的顺序执行，在编程时要考虑程序的先后顺序。

15．PLC的输入模块有几种，各种输入方式的作用是什么？ 答案：根据现场输入信号的不同，可将输入模块分为开关量输入模块和模拟量输入模块。

开关量输入模块的作用是把各种开关信号变成CPU所需的TTL标准信号。按输入端电源类型，又可将其为直流输入模块和交流输入模块。输入信号经分压、限流、滤波后再通过光电耦合转换成TTL(5V)标准信号。

模拟量输入模块的作用是把现场连续变化的模拟量信号如温度、流量、电流、电压等转换成CPU能够处理的若干位数字信号。模拟量输入电路一般由运放变换、模数转换(A/D)、光电隔离等组成。

16．为什么电磁流量计不能应用在脱盐水的流量测量？ 答案：电磁流量计是基于电磁感应定律工作的流量测量仪表，它适用用于测量具有一定电导率的液体的体积流量，而脱盐水的电导率低于电磁流量计对电导率的最低限，因此不能选用电磁流量计来测量脱盐水的流量；

17．为什么不能用PH为7的纯水作标准液来校验PH计，而采用缓冲溶液作标准溶液？

答案：一方面由于纯水的溶解能力强，很容易被杂质污染，在调校表的过程中PH值不可能稳定在7；另一方面，纯水导电能力极差，使测量部分的阻抗增高，仪器的输入阻抗难满足这个要求，因此不能用纯水作标准溶液。而缓冲溶液具有调节控制溶液酸度的能力，在缓冲溶液中混进少量的酸、碱或被水稀释时溶液的PH值变化极小，在调校表的过程中PH值较稳定；此外，它的导电能力强，使测量部分的阻抗低。因此，调校PH计时，采用它作为标准溶液。

18．热电偶测温时为什么需要进行冷端补偿？ 答案：热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度—热电势关系曲线是在冷端温度为0℃时分度的。在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在0℃不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电偶电势即决定于热端温度，也决定于冷端温度。所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。

19．锅炉汽包水位控制重要性

答案：将锅炉的汽包水位控制在一个允许范围内，是锅炉运行的主要指标，也是锅炉能提供符合质量要求的蒸汽负荷的必要条件。如果汽包水位过低，则汽包内的水量较少，当蒸汽负荷很大时，水的气化速度和水量变化速度都很快，如不及时控制，可能会使汽包内的水全部汽化，导致锅炉烧坏或爆炸；相反，当水位过高则会影响汽包的汽水分离，产生蒸汽带液现象，使过热器管壁解垢而损坏，同时还会使过热蒸汽温度下降损坏汽轮机叶片，影响运行的安全性与经济性。总之，汽包水位过高或过低所产生的后果极为严重，必须严格加以控制。

20．串级控制系统的适用范围

答案：1)适用于容量滞后较大的过程

当被控过程容量滞后较大时,可以选择一个容量滞后较小的辅助变量组成副回路,使控制通道被控过程的等效时间常数减小,以提高系统的工作频率,从而提高控制质量。因此，对于很多以温度或质量指标为被控参数的过程，其容量滞后往往较大，而生产上对这些参数的控制质量要求又比较高，此时宜采用串级控制系统。 2)适用于纯滞后较大的过程 当被控过程纯滞后时间较长、单回路控制系统不能满足工艺要求，可以考虑用串级控制系统来改善控制质量。通常的做法是，在离调节阀较近、纯滞后时间较小的地方选择一个辅助参数作为副参数，构成一个纯滞后较小的副回路，由它实现对主要干扰的控制。

3)适用于干扰变化剧烈、幅度大的过程

对于串级控制系统的副回路对于进入其中的干扰具有较强的克服能力，因而在系统设计时，只要将变化剧烈、幅度大的干扰包括在副回路之中，就可以大大减小干扰对主参数的影响。

4)适用于参数相互关联的过程 在有些生产过程中，对两个相互关联的参数需要同一种介质进行控制，在这种情