測量儀表及自動化綜合復(fù)習(xí)資料

1、測量儀表及自動化綜合復(fù)習(xí)資料一、簡答與名詞解釋1、簡述壓力儀表選型原則。2、簡述需要進行熱電偶冷端溫度處理的原因及其方法。3、簡述差壓式流量計工作原理及其特點。 4、簡述彈簧管壓力儀表工作原理及其組成。5、簡述氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作原理及其構(gòu)成。6、簡述科氏力式質(zhì)量流量計流量計工作原理及其特點。7、簡述變送器的含義以及兩線制連接原理。8、什么是系統(tǒng)過渡過程？有哪幾種常見的過渡過程形式？9、什么是調(diào)節(jié)規(guī)律？簡述常用的調(diào)節(jié)規(guī)律類型。 10、簡述電容式壓力變送器的工作原理。1 1、如何評價系統(tǒng)過渡過程？二、單項選擇1、采用差壓式液位計測量液位, 其差壓變送器的零點( )a. 需要進行正遷移 b. 需要進

2、行負(fù)遷移 c. 視安裝情況而定2、比例度越小，余差就越（ ）a、越大 b、越小 c、不變3、測量高粘度、高溫、壓力較低設(shè)備中的液位，應(yīng)選用下列哪種液位計?（ ）a、浮筒式液位計 b、浮球式液位計 c、核輻射液位計4、校對0-1.6MPa，1.5級的工業(yè)壓力表示時，應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)壓力表( )a、 01.6MPa,0.5級 b、 02.5MPa,0.35級 c、04.0MPa,0.25級 5、在管道上安裝孔板時，如果將方向裝反了會造成：( )a、差壓計倒指示 b、對差壓計指示無影響 c、差壓計指示變大 d、差壓計指示變小 6、某設(shè)備內(nèi)的溫度為 1000 ,要求測量誤差小于或等于 5,應(yīng)選下列哪一支溫度

3、計?（ ） a、02500 0.2 級 b、01000 0.2 級 c、01600 0.5 級 7、儀表的變差不能超出儀表的（ ） a、相對誤差 b、引用誤差 c、允許誤差 8、下列哪種流量計與被測介質(zhì)的密度無關(guān)? （ ） a、差壓式流量計 b、渦街流量計 c、轉(zhuǎn)子流量計9、扭力管浮筒液面計的浮筒脫落，則儀表指示（ ）。a、 最大 b、 最小 c、 不定 10、與熱電偶配用的自動電位差計，當(dāng)輸入端短路時，應(yīng)顯示（ ） a、下限值 b、環(huán)境溫度（室溫） c、上限值 三、填空1、測量誤差按其產(chǎn)生原因的不同可分為 系統(tǒng)誤差 、 隨機誤差 、 粗大誤差 。2、常用的彈性元件有 彈簧管 、 膜片 、 膜

4、盒 、 波紋管 等。3、氣動儀表的統(tǒng)一信號范圍是 0.020.1MPa ；電動智能儀表的統(tǒng)一信號范圍是 420mA 。 4、測量儀表的絕對誤差是儀表 測量值 與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值”一般由絕對誤差比被校表 小1/3 倍的標(biāo)準(zhǔn)表給出。5、在三種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件中壓力損失最小的是 。6、常用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律有 、 、 和 四種。7、顯示儀表按顯示方式分有 、 、 三種8、差壓式流量計是在流通面積 的情況下，測量不同流量時的不同 來測流量。9、電磁流量計利用 來測流量。10、物位概念有 、 、 三種。11、浮球式液位計是一種 液位計。12、雙金屬溫度計是利用 的原理來測溫度；熱電阻溫度計是利

5、用 來測溫度。13、熱電偶是利用 來測溫度的，它所產(chǎn)生的熱電勢有 和 。14、自動電子電位差計的測量橋路上支路電流為 ，下支路電流為 。15、熱電偶溫度計中的連接導(dǎo)線采用 ；在熱電阻溫度計中為消除導(dǎo)線電阻對測量的影響，通常采用 普通導(dǎo)線連接。16、差壓式流量計是利用 方法測量流量。17、測量儀表一般有 和 兩種結(jié)構(gòu)形式。18、彈簧式壓力表由 、 、 和 四部分組成。 19、差壓式流量計是利用 方法測量流量，而轉(zhuǎn)子前后的 保持不變。 20、系統(tǒng)負(fù)反饋的作用 。21、比例度越大，則比例調(diào)節(jié)作用越 , 余差就越 。22、串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定，因此副調(diào)節(jié)器的給定方式應(yīng)設(shè)置為

6、方式。23、比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實現(xiàn)方案有 、 、 等。四、計算與分析題1、某測量范圍01.6Mpa的壓力表，校驗時發(fā)現(xiàn)在真實值1.2Mpa處的絕對誤差最大，為0.018Mpa。試計算并判斷該表是否符合精度1.5級的要求？ 2、有一個變化范圍為320360kPa的壓力，如果用A、B兩臺壓力變送器進行測量，那么在正常情況下哪一臺的測量準(zhǔn)確度高些？壓力變送器A：1級，0600kPa。壓力變送器B：1級，250500kPa。3、現(xiàn)有一個加熱爐被加熱物料入口溫度210，出口溫度350，要求出口溫度波動幅度不能超過±2，燃料采用渣油，來料壓力較為平穩(wěn)，現(xiàn)有如下要求：（1）、需要進行溫度控制系統(tǒng)設(shè)計，

7、要求畫出你所設(shè)計的系統(tǒng)控制流程圖和系統(tǒng)方框圖。（2）、分析控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)器的正反作用，要求有分析過程。（3）、試選擇調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律，并說明理由。4、現(xiàn)有第一個工藝設(shè)備底部粘度較高的物料經(jīng)離心泵抽出輸送至第二個工藝設(shè)備進行進一步加工處理，第一個設(shè)備的底部液位需要保持穩(wěn)定，并確保不會被抽空，第二個設(shè)備的進料流量又要求盡可能穩(wěn)定，請問：（1）、如何設(shè)計控制系統(tǒng)才能實現(xiàn)上述控制要求，結(jié)合工藝設(shè)備及流程畫出控制系統(tǒng)方框圖 （2）、系統(tǒng)被調(diào)參數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)分別是什么？ （3）、分析控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)器的正反作用，要求有分析過程。（4）、試選擇調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律并說明原因，說明調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置原則。5、

8、測量范圍 0250的溫度計,校驗時某點上的絕對誤差為2.5,變(回)差為4, 其它各點均小于此值,問此表的實際精度應(yīng)是多少?若原精度為1.0級,現(xiàn)在該儀表是否合格?6、某人將鎳鉻-鎳硅補償導(dǎo)線極性接反，當(dāng)電爐溫度控制于800時，若熱電偶接線盒處溫度為50，儀表接線板處溫度為40，問測量結(jié)果和實際相差多少？ 已知：E(800, 0)=33.29mv E(40, 0)=1.61 mV E(761, 0)= 31.68 mV E(841, 0)=34. 9mv E(50, 0)=2.02 mV E(741, 0)=30.82 mV E(742, 0)=30.90mv7、 一轉(zhuǎn)子流量計用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的水進

9、行標(biāo)定，量程范圍為1001000 l/h,轉(zhuǎn)子材質(zhì)為不銹鋼(密度為7.90g/cm)?，F(xiàn)用來測量密度為0.791g/cm的甲醇,問：體積流量密度校正系數(shù)KQ是多少？流量計測甲醇的量程范圍是多少? 8、一臺精度等級為0.5級的測量儀表，量程為01000。在正常情況下進行校驗，其最大絕對誤差為6，求該儀表的最大引用誤差、允許誤差、儀表的精度是否合格。9、用K型熱電偶測溫。已知回路熱電勢為15.000mV，冷端溫度20，試求熱端溫度。下列分度表數(shù)據(jù)可供選用：E(20)=0.798mV，E（347）=14.167mV，E(348)=14.208，E(385)=15.763mV，E(386)=15.80

10、5mV。10、某裝置溶劑再生塔液面采用沉筒液面計測量，量程800mm，被測介質(zhì)重度1.1gf/ cm3，現(xiàn)場如何用水換算校檢？參考答案：一、 簡答與名詞解釋1、 簡述壓力儀表選型原則。答：型號、量程、精度選擇 （1） 量程i 壓力平穩(wěn)：P量=P測*1.5，量程靠級:01.0,1.6,2.5,4,6,10×10MPaii波動范圍大P量=P測*.下限選取:測量值大于1/3的量程，否則測量誤差太大（2） 精度選擇：已知誤差，先選出量程，求出引用誤差，靠精度等級(往高精度靠)（3） 型號：考慮測量介質(zhì)的腐蝕性、溫度等因素2、 簡述需要進行熱電偶冷端溫度處理的原因及其方法。原因：熱電偶冷端溫度

11、不穩(wěn)定會影響熱電偶測量精度，通過冷端溫度處理，可以提高測量準(zhǔn)確度。方法：補償導(dǎo)線法、冰浴法、冷端溫度修正法、補償電橋法 3、簡述差壓式流量計工作原理及其特點。差壓式質(zhì)量流量計是指利用差壓式體積流量計結(jié)合密度計進行運算，最終得到質(zhì)量流量。特點：利用現(xiàn)成的體積流量計就可以實現(xiàn)質(zhì)量流量測量。 4、簡述彈簧管壓力儀表工作原理及其組成。采用彈簧管受壓力變化而產(chǎn)生的不同變形位移來測量壓力由彈簧管、拉桿扇形齒輪及中心齒輪、指針及表盤、游絲組成5、簡述氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作原理及其構(gòu)成。根據(jù)控制信號的大小，利用成比例的壓縮空氣壓力作用于薄膜上而產(chǎn)生推力，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度由氣動執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)構(gòu)成6、簡述科氏力

12、式質(zhì)量流量計流量計工作原理及其特點。科氏力fc=2mwu，由角速度和流動速度的矢量運算決定作用方向，科氏力表達式說明，當(dāng)物體在以角速度w轉(zhuǎn)動的參照系中做直線運動時，物體收到的科氏力與物體質(zhì)量有關(guān)，利用此原理來測量質(zhì)量流量。直接測量質(zhì)量流量、流量精度高、可以同時測量質(zhì)量流量和密度、穩(wěn)定可靠。7、簡述變送器的含義以及兩線制連接原理。變送器：傳感器+變換+輸出電路組成，實現(xiàn)將被測參數(shù)成比例轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號，并能有限距離遠傳的功能。 兩線制：工作條件：（1）、變送器正常工作電流IIomin(4mA) （2）、在下列電壓條件下，變送器能保持正常工作 VT（EminIomax(RLmax+r)） （3）

13、、變送器的最小有效功率P< Iomin(EminIominRLmax) 8、什么是系統(tǒng)過渡過程？有哪幾種常見的過渡過程形式？自調(diào)系統(tǒng)在動態(tài)過程中，被調(diào)參數(shù)不斷變化，它隨時間變化的過程即自調(diào)系統(tǒng)的過渡過程，是系統(tǒng)從一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程。以階躍干擾為代表，系統(tǒng)在階躍干擾作用下的過渡過程： 1、非周期過程：非周期衰減、發(fā)散 2、周期過程：衰減振蕩、發(fā)散振蕩、等幅震蕩9、什么是調(diào)節(jié)規(guī)律？簡述常用的調(diào)節(jié)規(guī)律類型。DMV =f（DV)決定調(diào)節(jié)器在被調(diào)參數(shù)被干擾作用影響之后的輸出信號變化規(guī)律就是調(diào)節(jié)規(guī)律。 常用調(diào)節(jié)規(guī)律有四種：P、PI、PD、PID。 10、簡述電容式壓力變送器的工作

14、原理。利用差動電容傳感器將差壓變化轉(zhuǎn)換成電容量變化，進而轉(zhuǎn)化成420毫安電流輸出。兩線制：工作條件：（1）、變送器正常工作電流IIomin(4mA) （2）、在下列電壓條件下，變送器能保持正常工作 VT（EminIomax(RLmax+r)） （3）、變送器的最小有效功率P< Iomin(EminIominRLmax)1 1、如何評價系統(tǒng)過渡過程？希望余差盡量小，最大偏差小一些，過渡時間短一些，衰減比要適當(dāng)。 二、單項選擇1、c 2、b 3、b 4、b 5、d 6、c7、c 8、b9、a 10、b三、填空1、測量誤差按其產(chǎn)生原因的不同可分為 系統(tǒng)誤差 、 隨機誤差 、 粗大誤差 。2、常

15、用的彈性元件有 彈簧管 、 膜片 、 膜盒 、 波紋管 等。3、氣動儀表的統(tǒng)一信號范圍是 0.020.1MPa ；電動智能儀表的統(tǒng)一信號范圍是 420mA 。 4、測量儀表的絕對誤差是儀表 測量值 與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值”一般由絕對誤差比被校表 小1/3 倍的標(biāo)準(zhǔn)表給出。5、文丘里管6、P、PI、PD、PID7、模擬式、數(shù)字式、圖像顯示式8、差壓式流量計是在流通面積 不變 的情況下，測量不同流量時的不同 差壓 來測流量。9、電磁流量計利用 電磁感應(yīng) 來測流量。10、物位概念有 液位 、 界位 、 料位 三種。11、浮球式液位計是一種 恒浮力 液位計。12、雙金屬溫度計是利用 熱脹

16、冷縮 的原理來測溫度；熱電阻溫度計是利用 電阻隨溫度變化 來測溫度。13、熱電偶是利用 熱電效應(yīng) 來測溫度的，它所產(chǎn)生的熱電勢有 溫差電勢 和 接觸電勢 。14、自動電子電位差計的測量橋路上支路電流為 4mA ，下支路電流為 2mA 。15、熱電偶溫度計中的連接導(dǎo)線采用 補償導(dǎo)線 ；在熱電阻溫度計中為消除導(dǎo)線電阻對測量的影響，通常采用 三線制 普通導(dǎo)線連接。16、差壓式流量計是利用 節(jié)流原理 方法測量流量。 17、開環(huán)、閉環(huán)；18、彈簧管、拉桿扇形齒輪中心齒輪、指針與表盤、游絲19、節(jié)流（定面積變壓差）、壓差20、穩(wěn)定系統(tǒng)21、弱、大22、外給定23、開環(huán)比值、單閉環(huán)比值、雙閉環(huán)比值四、計算與

17、分析題1、qmax (0.0181.6)×1001.125 實際精度為: 1.125 < 1.5級 合格 2、A表：a=1.0% * 600KPa = ±6KPa B表：a=1.0% * （500-250）KPa = ±2.5KPa B表的測量允許誤差小于A表測量允許誤差，且量程合適，所以B表測量的準(zhǔn)確度高。 3、（1）控制系統(tǒng)流程圖： 方框圖：（2）為了保證在事故狀態(tài)下加熱爐的安全，調(diào)節(jié)閥應(yīng)在事故狀態(tài)下關(guān)閉，因此因選擇氣開閥，調(diào)節(jié)器的正反作用選擇依據(jù)系統(tǒng)的負(fù)反饋原則來選擇，假設(shè)爐出口溫度升高，應(yīng)將閥門開度減少，氣開閥要求調(diào)節(jié)器輸出值減少，因此調(diào)節(jié)其應(yīng)該選擇

18、反作用。（3）加熱爐控制器的調(diào)節(jié)規(guī)律應(yīng)選擇PID或者PD調(diào)節(jié)規(guī)律，原因是加熱爐控制系統(tǒng)具有較明顯的滯后，加入微分調(diào)節(jié)可以改善調(diào)節(jié)質(zhì)量。4、（1）應(yīng)采用均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因為這種場合要求控制系統(tǒng)能夠解決前后工序的供求矛盾，采用均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以照顧到前后設(shè)備的供求矛盾。 （2）均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過對調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定和設(shè)置來達到既能較穩(wěn)定地控制液位又能兼顧抽出流量的（下一設(shè)備的進料）穩(wěn)定性，可以將本均勻調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置成簡單控制系統(tǒng)，系統(tǒng)選擇液位作為被調(diào)參數(shù)，抽出流量作為調(diào)節(jié)參數(shù)。（3）為了保證在事故狀態(tài)下第一個設(shè)備的安全，調(diào)節(jié)閥應(yīng)在事故狀態(tài)下關(guān)閉，因此因選擇氣開閥，調(diào)節(jié)器的正反作用選擇依據(jù)系統(tǒng)的負(fù)反饋原則來選

19、擇，假設(shè)液位升高，應(yīng)將閥門開度增大以降低液位，氣開閥要求調(diào)節(jié)器輸出值增大，因此調(diào)節(jié)器應(yīng)該選擇正作用。（4）控制器的調(diào)節(jié)規(guī)律應(yīng)選擇PI調(diào)節(jié)規(guī)律，原因是控制系統(tǒng)應(yīng)進行較為平穩(wěn)的調(diào)節(jié)過程，不希望出現(xiàn)劇烈的參數(shù)調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)器的參數(shù)應(yīng)該放在較大的數(shù)值上，以減少調(diào)節(jié)作用的影響。 5、qmax (2.5250)×1001.0 hmax (4250)×1001.6 實際精度為: 1.6 若原精度1.0級現(xiàn)不合格6、答：當(dāng)補償導(dǎo)線正確連接時，儀表實得電勢為 33.29mV（800）-1.61 mV（40）+ 1.61 mV =33.29 mV 儀表含有冷端補償措施，顯示的溫度值應(yīng)為800 如補償導(dǎo)線接反，則儀表實得電勢為33.29 mV（800）-2.02 mV（50）- 2.02 mV（50）-1.61 mV（4