化工仪表及自动化总复习

第二章 过程特性及其数学模型

一、基本要求

1. 了解被控对象特性，建立被控对象数学模型的意义及掌握数学模型的建立方法；

2. 掌握用机理建模的方法，建立简单对象的数学模型；

3. 掌握表征被控对象特性的三个参数——放大倍数K、时间常数T、滞后时间τ的物理意义及其对控制质量的影响和求取方法； 4. 了解被控对象特性的实验测定方法。 二、常用名词术语 1. 被控对象特性： 2. 被控对象数学模型： 3. 被控对象的放大倍数： 4. 被控对象的时间常数：

5. 被控对象的滞后时间：纯滞后（输出变化落后于输入变化的时间）与容积滞后（因物料或能量传递需要一定时间而引起的输出变化迟缓）之和

6. 通道：由对象的输入变量至输出变量的信号联系。包括控制通道和干扰通道。 三、问答题

1. 为什么说放大倍数K是对象的静态特性，而时间常数T和滞后时间τ是对象的动态特性？

5

2. 简述获取对象特性（数学模型）的两种方法。

机理建模：通过理论分析建立输入和输出之间的关系。例如：一

阶对象、积分对象、二阶对象

实验建模：在实际系统或实验系统中，通过一组输入来考察输出

的跟随变化规律。常见的有：阶跃反应曲线法和矩形脉冲法、矩形脉冲波、频率特性法。

3. 为了测定某物料干燥筒的对象特性，在t0时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h增加到28m3/h，物料出口温度记录仪得到阶跃输入曲线如图所示。写出描述物料干燥筒特性的微分方程（温度变化量作为输入量，

加热蒸汽量的变化量作为输出量；温度测量仪表的测量范围0～200℃；流量测量仪表的测量范围0～40m3/h）。

第4题 蒸汽流量阶跃反应曲线 温度/℃ 6

第三章 检测仪表与传感器

一、基本要求

1．掌握仪表精度的意义和确定方法；测量误差的计算方法。 2．了解仪表的性能指标。

3．初步掌握各种压力检测仪表的基本原理（弹簧管式）及压力表的选用方法。

4．了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计（读数修正）。

5．了解各种液位测量方法。初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。

6．掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法，明确三线制接法的意义。

7．了解电动温度变送器的作用及原理。 二、常用名词术语

1.参数检测： 2.精确度： 3.绝对误差： 4.允许相对误差 5.变差

6.仪表精度等级 7.灵敏度 8.灵敏限

7

9.分辨率 10.线性度： 11.反应时间： 12. 模拟信号： 13. 数字信号： 14．模拟式显示仪表 15．数字式显示仪表、 三、问答题

1. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型？试简述各种压力计的工作原理。

液柱式压力计： 活塞式压力计： 弹性式压力计：

弹簧管式： 薄膜式： 波纹管式：

电气式压力计：

应变式： 压电电阻式： 电感式： 电容式： 霍尔式：

8