《化工仪表及自动化》答案
一、填空题(共15空,每空1分,合计15分) 1.0.25MPa
2.热电效应、热阻效应 3.孔板、文丘里管、喷嘴
4.测量变送装置、控制器、执行器 5.相对流量、相对开度
6.比例度、积分时间、微分时间 7.积分时间
二、选择题(共20小题,每小题2分,合计40分) 1-5:CBBCA 6-10:ABCAA 11-15:BBCBC 16-20:BABCC
三、简答题(共3题,每小题7分,合计21分)
1.由热电偶测温原理,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数。
„„(3分)
在实际应用中,由于热电偶的工作端与冷端离得很近,而且冷端又暴露在空间,易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定。
„„(2分)
解决这一问题的方法是采用一种专用导线,将热电偶的冷端延伸出来,这种专用导线称为“补偿导线”。
„„(2分)
2.阶跃干扰是一种在某一时刻突然变化,然后就维持不变的信号。
„„(2分)
在分析研究自动控制系统时,常采用阶跃干扰作为系统的输入信号在于阶跃信号具有突发性,且持续时间较长,对被控变量影响大。
„„(2分)
另外,阶跃信号的数学表示形式简单,容易实现,便于分析、实验和计算、如果一个控制系统能够有效地克服这种扰动的影响,那么对于其他比较缓和的扰动也一定能取得很好的校正效果。
„„(3分)
3.当比例控制系统控制过程结束后,其被控变量新的稳态值与给定值之间仍存在一定的偏差,称为余差。
„„(2分)
比例控制之所以产生余差,是由于比例控制本身的特性所决定的。因为比例控制作用是与偏差成比例的,只有存在偏差,才能产生控制作用。
„„(3分)
当系统受到一定的扰动后,为了克服扰动,必定有一定的控制作用,才能使系统达到新的平衡,所以当系统达到新的平衡后,为了有一定的控制作用,必定
存在与之相对应的偏差,就是余差。
„„(2分)
四、计算题(共2题,每小题7分,合计14分)
1.由校验数据,计算各点的绝对误差,找出最大绝对误差为0.015MPa(在上行程的0.4MPa处和下行程的1.2MPa处)。
„„(1分)
再计算各点的变差,找出其中最大的变差值为0.02MPa(在0.4MPa和0.8MPa处)。
„„(1分)
由于最大变差值大于最大绝对值,因此,计算变差的相对百分值为0.02100%1.25%,故该表符合1.5级精度。 1.60„„(2分)
能否用于该贮罐的压力测量:(1)最大工作压力不超过量程的2/3;(2)最小工作压力不低于量程的1/3;(3)满足工艺要求:最大允许绝对误差为
1.601.5%0.024MPa,该值小于工艺上的允许最大误差0.05MPa。
„„(3分)
2. pKcAKcAt; TI„„(3分)
δ1100% Kc„„(2分)
式中:δ200%,TI1.5min,t3min,A1mA。
„„(1分)
代入公式即可求得p,计算正确。
„„(1分)
五、分析题(共1题,合计10分)
(1)构成控制系统时的被控变量是出口介质温度;操纵变量是燃料量,干扰量是:进料流量和温度、燃料的压力、炉膛温度和压力以及环境温度。
„„(2分)
(2)控制流程图如图1。
„„(2分)
图1
(3)简单控制系统方框图如图2。
„„(2分)
(4)该系统克服干扰的过程:当干扰作用使温度t升高,测量值大于给定值,控制器输入偏差增大,其输出控制信号减少,控制阀关小,燃料量减少,炉出口温度下降,恢复并维持给定值。
„„(4分)
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