2017年春季学期石油华东《测量仪表及自动化》综合复习资料

参考答案

一、简答与名词解释

1、简述压力仪表选择原则。每点 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、简述比例积分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。

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：

4、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。 5、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

?1?MV?KPDV?KI?DVdt?KP?DV?TI?

????DVdt??

6、干扰作用是使系统被控参数偏离给定值的作用；调节作用是用于在系统受到干扰作用的影响而使被控参

数偏离给定值时能够重新回到给定值的作用。

两者之间是相反的作用方向.

7、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。

8、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。 9、尽量选用直接指标（或间接指标）； 应可测并有足够灵敏度；应独立可调；考虑工艺过程的合理性及仪表的现状。

二、单项选择题

题号 答案 题号 答案

1 A 12 A 2 A 13 C 3 D 14 C 4 D 15 B 5 C 16 B 6 A 17 C 7 B 18 B 8 A 19 A 9 B 20 B 10 B 21 C 11 C 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、±0.75%、1.0级

5、0.02-0.1MPa、4-20mA 6、消除余差、弱、滞后、强

7、基地式、单元组合式、组件组装式、计算机控制系统

8、仪表固有误差、仪表使用误差、人为操作误差、疏忽误差； 9、弹簧管、波纹膜片、膜盒、波纹管 10、1/3

11、0.02-0.1MPa ； 4-20mA

12、小3

13、300.5

14、减少变差（回差）

15、采用两根导线实现变送器供电和信号传输的连线方式 16、隔离液

17、 扭曲角度（科式力、时间差） 18、三线制 19、精度、量程

20、大气压 绝对压力 21、浮筒长度

22、孔板、喷嘴、文丘里管 23、工业标准状态 水 24、流通面积 差压

四、计算与分析题

1、E（t℃，35℃）= E（t℃，0℃）- E（35℃，0℃） E（t℃，0℃）= E（t℃，35℃）+ E（35℃，0℃） =37.33 + 1.407 mV =38.737 mV T = 935.5℃

2、amax=1600*±1%

=±16mmH2O

800 mmH2O的变化范围：784~816 mmH2O 3、

q=3.5/450*100%=0.78% h=5/450*100%=1.11%

1.11>1.0，所以该仪表不合格。 4、

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 5.

DP=ρgH-ρ0gh2 H=0时DPmin= - 55.917KPa

H=4m时DPmax= - 21.778KPa 测量范围：- 55.917KPa～ - 21.778KPa

DPmin= - 55.917KPa < 0，所以需进行负迁移，迁移量为- 55.917KPa。 法兰式变送器的安装位置升高或降低时，对测量没有影响。

6、在热电阻使用过程中，经常出现如下问题，请分析其产生的原因： （1）、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定：热电阻性能变化或接触不良。

（2）、显示仪表指示无穷大：热电阻断路。 （3）、显示仪表显示负值：热电阻短路。

（4）阻值与温度的关系有变化：热电阻性能变化。 7、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；

D Sv - Dv Pv 测量变送器 （4）调节阀选气开式，调节器选正反作用。

8、仪表允许的绝对误差：

A = (600-0)*1%=6KPa B = (500-250)*1%=2.5KPa B < A

显然，用B变送器测量的准确度高。

9、(1) 前馈控制

(2) 不能，只能对原料流量波动具有控制效果，其它如燃料压力、流量波动均无法控制。 (3) 采用前馈反馈控制，画图

(4) 不仅对对原料流量波动具有控制效果，其它如燃料压力、流量波动均通过反馈控制达到控制效果。

控制器 Mv q 调节阀 被控对象 y