轮机自动化题库副本

22.何谓气开式、气关式气动执行器？与气动执行部分及调节阀的作用方式有什么关系？

答：气开式执行器：调节阀的开度变化与执行器输入压力信号同方向变化；输入信号增加，输出开度增加；输入信号减小，输出开度减小。

气关式执行器：调节阀的开度变化与执行器输入压力信号反方向变化；输入信号增加，输出开度减小；输入信号减小，输出开度增加。

1.在气动单杠杆差压变送器中。测量膜盒是怎样组成的?它的作用是什么?为什么有的测量膜盒大，有的测量膜盒小?

答:把两组金属膜片用滚焊的办法焊接在基座和硬芯上，膜片之间抽成真空，然后充注硅油，充满硅油的作用是传递轴向力及对金属膜片的移动起阻尼作用，硬芯上加装密封圈，防止在单向受力的情况下，把膜片压坏，测量膜盒的作用是把正、负压室所承受的压差信号。△p转换成轴向推力，F是膜盒的有效面积，测量膜盒大小反映了其有效面积的大小，测量膜盒越大，即F大，则测量的压差信号△p数量级越小，如微差压变送器；测量膜盒越小，即F小，则侧量的压差信号△p数量级越大，如高差压变送器。

气动执行器的类型与气动执行部分及调节阀的作用方式的关系如下：

2.气动功率放大器的分类及阶段。

气动仪表中所用的功率放大器主要有两种，一种是不泄气型功率放大器，即在稳态工作时，排气阀关闭，泄气量很少，故称为不泄气型功率放大器；另一种是泄气型功率放大器，即在任何情况下工作时，永远有部分气体从排气孔排泄出去，耗气量较大，故称为泄气型（耗气型）功率放大器。

从图中可以看出,弹性组件的整个工作过程可分为下述三个阶段:

（1）消除间隙阶段：当输入信号pD等于大气压力时，金属膜片与阀杆之间存在一个间隙Sb。当输入信号开始增大时，金属膜片的位移使Sb逐渐减小。当pD增加到po时Sb为0，如图中直线段 I,该阶段又称为消除间隙阶段。

（2）相持阶段：当pD由po继续增大时，由于金属膜片承受的推力pDF不足以克服弹簧片 3 的预紧力及气源对球阀的作用力，金属膜片2与阀杆均无位移，即图中水平段Ⅱ，这一阶段称为相持阶段。

（3）放大阶段（工作段）：当信号压力pD升至pa后，阀杆开始有位移，放大器有输出压力，此时位移量?S与输入信号压力的变化量?pD成比例地变化，其比例系数取决于有效面积 F 和弹性组件的刚度，其值可近似地看作常数。如图中直线段Ⅲ，此阶段是放大器的工作段。

第三章 机舱自动控制系统

二.简答题：

1.简述气缸冷却水温度控制系统的类型、功能以及特点？

答：柴油机在运行时，气缸套和缸盖必须用淡水冷却，冷却水的出口温度通常在45－75℃之间。气缸冷却水温度控制系统通常可分为直接作用式和间接作用式两大类：

直接作用式是指冷却水温度控制系统不用外加能源，而是将装在冷却水管路中的温包或感温盒内充足低沸点液体，利用其压力随温度成比例变化的特性直接推动三通调节阀来改变经冷却器水的流量和旁通水流量，以控制冷却水温度在给定值附近。直接作用式调节器结构简单，但是只能实现比例控制，存在静差，所以其精度低，误差大，主要用于小型主机和副机。在对冷却水温度精度要求较高的情况下，如对于中大型主机，使用直接作用式调节器是不适宜的，一般采用间接作用式（如电动和气动）控制系统。

间接作用式是指冷却水温度控制系统需要在外加能源的作用下进行调节，目前常用的气动和电动控制系统属于间接作用式。该作用方式根据需要可实现比例微分、比例积分等作用规律，调节精度高，误差小。目前主要有MR-Ⅱ型电动冷却水温度控制系统和单片机式的中央冷却水控制系统，下文将详细介绍其功能和控制原理。

微机控制的柴油机冷却水温度控制系统也已经广泛应用于主机上，可以实现强大的智能化控制功能，并在此基础上逐步引入变频调速、模糊控制等先进技术。

2.简述气缸冷却的方法？

答：柴油机冷却水温度控制的方法是把气缸冷却水分成两部分:一部分通过淡水冷却，经海水冷却使温度降低；另一部分不通过淡水冷却器，即通过旁通的方法直接与通过冷却的淡水混合，然后进入柴油机气缸的冷却空间。若冷却水温度偏高，通过三通阀减少旁通的淡水量，增多通过冷却器的淡水量。如下图。

3.在采用WALTON恒温阀组成的气缸冷却水温度控制系统中，若发现冷却水温度不可控地升高，将采取什么措施?如何判断故障出在哪个部位?

答：若发现冷却水温度不可控地升高，要用扳手扳动WALTON恒温阀端盖上的给定指针，通过传动轴转动滑板，使其全关旁通管口，全开经冷却器管口，过几分钟后再观察冷却水温度是否下降，若下降，说明故障是出在WALTON恒温阀本身，如感温盒石蜡混合液严重漏泄等，若温度仍不能下降，则WALTON恒温阀没有故障，故障是出在冷却系统的管路中。

4．在MR—II型电动冷却水温度控制系统中，都采取了哪些保护措施，各起什么作用?如何调整冷却水温度的给定值?

答：(1)在电机M通电回路中加装一个限位开关，当电机带动平板阀转到接近极限位置时，限位开关断开，切断电机电源，防止平板阀卡在极限恢置，以免电机反向起动电流太大，且起动动作迟缓；

(2)装有电机热保护继电器，防止电机因短路.过载使电流过大而被烧坏； (3)在“减少输出继电器”和“增加输出继电器”的通电回路中各串联一个对方的常闭触头，互相连锁，防止两个继电器同时通电。 在系统投人工作前，要把面板上的开关2按下，即MRB板上的SW2合于上面.温度表即可显示冷却水温度给定值，若该值不合适.可转动面板上旋钮1，即MRB板上的电传器W1，可改变冷却水温度给定值，直到温度表指针指示值合适为止，再把面板上的按钮2拔水，以显示冷却水温度的测量值。

5. 简述MR—II型电动冷却水温度控制系统的控制过程。

答：由T802测出的温度信号一方面送至指示仪表，指示当前冷却水进口温度的实际值；另一方面经分压器把冷却水进口温度实际值按比例转换成电压信号。这个测量信号与占电位器整定的给定值相比较得到一个偏差信号 e 。偏差信号经比例微分作用输出控制信号送至脉冲宽度调制器。脉冲宽度调制器把连续变化的控制信号调制成脉冲信号。若测量温度高于给定值，脉冲宽度调制器输出的脉冲信号使“减少输出继电器”断续通电，接触器 SW1 也断续通电，其触点SW1a 断续闭合使三相交流伺服电机 M 向正向断续转动。再经减速装置带动两个互成 90 度的平板阀,一个控制旁通水量,另一个控制淡水经过冷却器的水量。当电机 M 正转时,关小旁通阀,开大经冷却器的淡水阀使冷却水温度降低。若测量温度低于给定值时，脉冲宽度调制器输出的脉冲信号使“增加输出继电器”断续通电，接触器SW2断续通电，其触点SW2a断续闭合，电机 M 反向断续转动，开大旁通阀，关小经冷却器的淡水阀使冷却水温度提高。当冷却水温度测量值等于或接近于给定值时，调节器无输出，“减小”和“增加” 继电器均断电，接触器SW1和SW2均断开，电机M停转，三通调节阀的开度保持不变。如下图。