《测量仪表及自动化》综合复习

测量仪表及自动化综合复习资料测量仪表及自动化综合复习资料、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则。2、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法。3、简述差压式流量计工作原理及其特点。4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成。5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成。6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点。7、简述变送器的含义以及两线制连接原理。8、什么就是系统过渡过程？有哪几种常见的过渡过程形式？9、什么就是调节规律？简述常用的调节规律类型。10、简述电容式压力变送器的工作原理。11、如何评价系统过渡过程？、单项选择1、采用差压式液位计测量液位,其差压变送器的零点()a、需要进行正迁移b、需要进行负迁移c、视安装情况而定2、比例度越小,余差就越()a、越大b、越小c、不变3、测量高粘度、高温、压力较低设备中的液位,应选用下列哪种液位计?()a、浮筒式液位计b、浮球式液位计c、核辐射液位计4、校对0-1、6MPa,1、5级的工业压力表示时,应使用标准压力表()a、01、6MPa,0、5级b、02、5MPa,0、35级c、04、0MPa,0、255、在管道上安装孔板时,如果将方向装反了会造成:()a、差压计倒指示b、对差压计指示无影响c、差压计指示变大d、差压计指示变小6、某设备内的温度为1000,要求测量误差小于或等于5,应选下列哪一支温度计?()a、02500C0、2级b、01000C0、2级c、01600C0、5级7 、仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差8 、下列哪种流量计与被测介质的密度无关？（）a、差压式流量计b、涡街流量计c、转子流量计9、扭力管浮筒液面计的浮筒脱落，则仪表指示（）。a、最大b、最小c、不定10、与热电偶配用的自动电位差计，当输入端短路时，应显示（）a、下限值b、环境温度（室温）c、上限值三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差。2、常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管等。3、气动仪表的统一信号范围就是0、020、1MPa;电动智能仪表的统一信号范围就是420mA。4、测量仪表的绝对误差就是仪表测量值与真值之差。校验仪表时，所谓的“真值”般由绝对误差比被校表小1/3倍的标准表给出。5、在三种标准节流元件中压力损失最小的就是。6、常用调节器调节规律有、与四种。7、显示仪表按显示方式分有、三种8、差压式流量计就是在流通面积的情况下，测量不同流量时的不同来测流量。9、电磁流量计利用来测流量。10、物位概念有、三种。11、浮球式液位计就是一种液位计。12、双金属温度计就是利用的原理来测温度；热电阻温度计就是利用来测温度。13、热电偶就是利用来测温度的，它所产生的热电势有与114、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为下支路电流为。15、热电偶温度计中的连接导线采用；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响，通常采用普通导线连接。16、差压式流量计就是利用方法测量流量。17、测量仪表一般有与两种结构形式。18、弹簧式压力表由、与四部分组成。19 、差压式流量计就是利用方法测量流量，而转子前后的保持不变。20 、系统负反馈的作用。21、比例度越大，则比例调节作用越,余差就越。22、串级调节系统中主调节器的输出作为副调节器的给定，因此副调节器的给定方式应设置为方式。23、比值调节系统的实现方案有、等。四、计算与分析题1、某测量范围01、6Mpa的压力表，校验时发现在真实值1、2Mpa处的绝对误差最大为0、018Mpa。试计算并判断该表就是否符合精度1、5级的要求？2、有一个变化范围为320360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？压力变送器A:1级,0600kPa。压力变送器B:1级,250500kPa。3、现有一个加热炉被加热物料入口温度210C,出口温度350C,要求出口温度波动巾I度不能超过土2C,燃料采用渣油，来料压力较为平稳，现有如下要求：(1)、需要进行温度控制系统设计，要求画出您所设计的系统控制流程图与系统方框图。(2)、分析控制系统调节阀与调节器的正反作用，要求有分析过程。(3)、试选择调节器的调节规律，并说明理由。4、现有第一个工艺设备底部粘度较高的物料经离心泵抽出输送至第二个工艺设备进行进一步加工处理，第一个设备的底部液位需要保持稳定，并确保不会被抽空，第二个设备的进料流量又要求尽可能稳定请问:(1)、如何设计控制系统才能实现上述控制要求设备及流程画出控制系统方框图(2)、系统被调参数与调节参数分别就是什么？(3)、分析控制系统调节阀与调节器的正反作用，要求有分析过程。(4)、试选择调节器的调节规律并说明原因，说明调节器参数设置原则。5、测量范围0250c的温度计，校验时某点上的绝对误差为2、5C,变(回)差为4C,其它各点均小于此值，问此表的实际精度应就是多少？若原精度为1、0级，现在该仪表就是否合格？6、某人将馍铭-馍硅补偿导线极性接反，当电炉温度控制于800c时，若热电偶接线盒处温度为50C,仪表接线板处温度为40C,问测量结果与实际相差多少？已知：E(800C,0)=33、29mvE(40C,0)=1、61mVE(761C,0)=31、68mVE(841C,0)=34、9mvE(50C,0)=2、02mVE(741C,0)=30、82mVE(742C,0)=30、90mv7、 一转子流量计用标准状态的水进行标定，量程范围为1001000l/h,转子材质为不锈钢(密度为7、90g/cm3)。现用来测量密度为0、791g/cm3的甲醇，问:体积流量密度校正系数Kq就是多少？流量计测甲醇的量程范围就是多少？8、一台精度等级为0、5级的测量仪表，量程为01000Co在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6C,求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度就是否合格。9、用K型热电偶测温。已知回路热电势为15、000mV,冷端温度20C,试求热端温度。下列分度表数据可供选用：E(20)=0、798mV,E(347)=14、167mV,E(348)=14、208,E(385)=15、763mV,E(386)=15、805mV。10、某装置溶剂再生塔液面采用沉筒液面计测量，量程800mm,被测介质重度1、1gf/cm3,现场如何用水换算校检？参考答案：一、简答与名词解释1、简述压力仪表选型原则。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:01、0,1、6,2、5,4,6,10x10MPaii波动范围大P0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、简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法。原因：热电偶冷端温度不稳定会影响热电偶测量精度，通过冷端温度处理，可以提高测量准确度。方法:补偿导线法、冰浴法、冷端温度修正法、补偿电桥法3、简述差压式流量计工作原理及其特点。差压式质量流量计就是指利用差压式体积流量计结合密度计进行运算,最终得到质量流量。特点:利用现成的体积流量计就可以实现质量流量测量。4、简述弹簧管压力仪表工作原理及其组成。采用弹簧管受压力变化而产生的不同变形位移来测量压力由弹簧管、拉杆扇形齿轮及中心齿轮、指针及表盘、游丝组成5、简述气动薄膜调节阀工作原理及其构成。根据控制信号的大小,利用成比例的压缩空气压力作用于薄膜上而产生推力,调节调节机构的开度由气动执行机构、调节机构构成6、简述科氏力式质量流量计流量计工作原理及其特点。科氏力fc=2mwu,由角速度与流动速度的矢量运算决定作用方向,科氏力表达式说明,当物体在以角速度w转动的参照系中做直线运动时，物体收到的科氏力与物体质量有关利用此原理来测量质量流量。直接测量质量流量、流量精度高、可以同时测量质量流量与密度、稳定可靠。7、简述变送器的含义以及两线制连接原理。变送器:传感器+变换+输出电路组成,实现将被测参数成比例转换成标准统一信号,并能有限距离远传的功能。两线制:工作条件:(1)、变送器正常工作电流Iwiomin(4mA)(2)、在下列电压条件下，变送器能保持正常工作VTw(EminIomax(RLmax+r)(4) 、变送器的最小有效功率PIomin(EminIominRLmax)8、什么就是系统过渡过程？有哪几种常见的过渡过程形式？自调系统在动态过程中,被调参数不断变化,它随时间变化的过程即自调系统的过渡过程就是系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。以阶跃干扰为代表,系统在阶跃干扰作用下的过渡过程:1、非周期过程:非周期衰减、发散2、周期过程：衰减振荡、发散振荡、等幅震荡9、什么就是调节规律？简述常用的调节规律类型。MV=f(DV)决定调节器在被调参数被干扰作用影响之后的输出信号变化规律就就是调节规律。常用调节规律有四种:P、PkPD、PID。10、简述电容式压力变送器的工作原理。利用差动电容传感器将差压变化转换成电容量变化，进而转化成420毫安电流输出。两线制：工作条件：(1)、变送器正常工作电流IIomin(4mA)(2) 、在下列电压条件下，变送器能保持正常工作VTV(EminIomax(RLmax+r)(3) 、变送器的最小有效功率PIomin(EminlominRLmax)11、如何评价系统过渡过程？希望余差尽量小，最大偏差小一些，过渡时间短一些，衰减比要适当。二、单项选择1、c2、b3、b4、b5、d6、c7、c8、b9、a10、b三、填空1、测量误差按其产生原因的不同可分为系统误差、随机误差、粗大误差。2、常用的弹性元件有弹篝管、膜片、膜盒、波纹管等。3、气动仪表的统一信号范围就是0、020、1MPa;电动智能仪表的统一信号范围就是420mA。4、测量仪表的绝对误差就是仪表测量值与真值之差。校验仪表时，所谓的“真值”一般由绝对误差比被校表小1/3倍的标准表给出。5、文丘里管6、P、PI、PDPID7、模拟式、数字式、图像显示式8、差压式流量计就是在流通面积不变的情况下,测量不同流量时的不同差压来测流量。9、电磁流量计利用电磁感应来测流量。10、物位概念有液位、界位、料位三种。11、浮球式液位计就是一种恒浮力液位计。12、双金属温度计就是利用热胀冷缩的原理来测温度;热电阻温度计就是利用电阻随温度变化来测温度。13、热电偶就是利用热电效应来测温度的,它所产生的热电势有温差电势与接触电势。14、自动电子电位差计的测量桥路上支路电流为4mA,下支路电流为2mA。15、热电偶温度计中的连接导线采用补偿导线；在热电阻温度计中为消除导线电阻对测量的影响,通常采用三线制普通导线连接。16、差压式流量计就是利用节流原理方法测量流量。17、开环、闭环；18、弹簧管、拉杆扇形齿轮中心齿轮、指针与表盘、游丝19、节流（定面积变压差卜压差20、稳定系统21、弱、大22、外给定23、开环比值、单闭环比值、双闭环比值四、计算与分析题1、qmav=（0、018/1、6）X100%=1、125%max实际精度为：1、1251、5级合格2、A表:a=1、0%*600KPa=6KPaB表:a=1、0%*（500-250）KPa=2、5KPaB表的测量允许误差小于A表测量允许误差，且量程合适，所以B表测量的准确度高。3、（1）控制系统流程图：方框图：口 F 、调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择被调参教处态一，假设炉因此因选择气开阀高，应将阀门开度减少，气开阀要求调节器输叫直辆誉及变撰此如节其应该选择反作刑。（3）加热炉控制器的调节规律炫选择一PID或者PD调节规律，原因就是加热炉控制系统具有较明显的滞后，加入微分调节可以改善调节质量。4、(1)应采用均匀调节系统，因为这种场合要求控制系统能够解决前后工序的供求矛盾，采用均匀调节系统可以照顾到前后设备的供求矛盾。亶莱大解源电量稳定地控前液位又能兼,系统顾抽出流量的(下一设备的进料)稳定性，可以将本均匀调节系统设置成简单控制系统选择逊位作为被调参数，抽出流量硒甄逅函丁(3)为了保证在事故状态下第一个设备的安全，调节阀应在事故状态下关闭，因此因选择气开阀，调节器的正反作用选择依据系统的负反馈原则来选择，假设液位升高，应将阀门开度增大以降低液位，气开阀要求调节器输出值增大,因此调节器应该选择正作用。(4)控制器的调节规律应选择PI调节规律,原因就是控制系统应进行较为平稳的调节过程，不希望出现剧烈的参数调节，而且调节器的参数应该放在较大的数值上，以减少调节作用5、qmax=(2、5/250)X100%=1、0%hmax=(4/250)X100%=1、6%实际精度为：1、6若原精度1、0级现不合格6、答：当补偿导线正确连接时，仪表实得电势为33、29mV(800C)-1、61mV(40C)+1、61mV=33、29mV仪表含有冷端补偿措施，显示的温度值应为800C如补偿导线接反，则仪表实得电势为33、29mV(800C)-2、02mV(50C)-2、02mV(50C)-1、61mV(40C)+1、61mV=32、47mV仪表含有冷端补偿措施，查表并经插值得显示的温度值应为780、13C与实际值相差-19、86c(+19、5C)7、答：因为甲醇的粘度系数与水的粘度相差不大，因此可以用下式计算密度校正系数KQ:,|（f洲）水KQ=,（f水）测式中f、测、水一一分别为浮子密度、被测液体密度与标定液体的密度。/_7.900.7911.0一。KQ11、14,7.901.00.791量程范围用下式计算Q测=KqQ水Q测m/1、14X100=114L/hQ 测 max=1、14X1000=1140 L/h所以，量程范围为1141140L/h甲醇、8、解:1、最大引用误差8=6/(1000-0)X100%=。、6%,仪表基本误差=0、6%2、允许误差=0、5%3.仪表精度不合格。该表的基本误差为0、6,大于仪表允许误差0、5。9、 Ek(t,20)=Ek(t,0)-Ek(20,0)=15mVEk(t,0)=15mV+Ek(20,0)=15、798mVt=385、510、 解:若校验0%,50%,100%三点,由于被测介质重度大于水的重度,所以无法实现全量程校验,只能实现水位相应高度的校验,按照下述公式计算对应高度水位时的变送器输出值:I出=4mA+1、0/1、1*(H水/800)*16mA因此:当H水=0时,I出=4mA当H水=400时,I出=11、27mA当H水=800时,I出=18、54mA即在校验时加入相应高度的水,记录变送器的输出就是否为对应的计算值,否则应调整量程调整机构。