化工仪表复习提纲

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1、化工仪表复习提纲1、化工自动化的主要内容。n1.自动检测系统n2.自动信号和联锁保护系统n3.自动操纵及自动开停车系统n4.自动控制系统2、自动控制系统的方块图和流程图。n方块图中，x指设定值；z指输出信号；e指偏差信号；p指发出信号；q指出料流量信号；y指被控变量；f指扰动作用。当x取正值，z取负值，e=x-z，负反馈；x取正值，z取正值，e=x+z，正反馈。3、自动控制系统的过渡过程和品质指标。控制系统的过渡过程系统在过渡过程中，被控变量是随时间变化的。被控变量随时间的变化规律首先取决于作用于系

2、统的干扰形式。在生产中，出现的干扰是没有固定形式的，且多半属于随机性质。在分析和设计控制系统时，为了安全和方便，常选择一些定型的干扰形式，其中常用的是阶跃干扰。采用阶跃干扰的优点：这种形式的干扰比较突然、危险，且对被控变量的影响也最大。如果一个控制系统能够有效地克服这种类型的干扰，那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。这种干扰的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。自动控制系统在阶跃干扰作用下过渡过程的四种形式三、控制系统的品质指标控制系统的过渡过程是衡量品质的依据。五种重要品质指标之一1.最大偏

3、差或超调量最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。特别是对于一些有约束条件的系统，如化学反应器的化合物爆炸极限、触媒烧结温度极限等，都会对最大偏差的允许值有所限制。超调量也可以用来表征被控变量偏离给定值的程度。2.衰减比衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰值的比。习惯表示为n:1，一般n取为4～10之间为宜。3.余差当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差。有余差

4、的控制过程称为有差调节，相应的系统称为有差系统。反之就为无差调节和无差系统。4.过渡时间从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。一般在稳态值的上下规定一个小范围，当被控变量进入该范围并不再越出时，就认为被控变量已经达到新的稳态值，或者说过渡过程已经结束这个范围一般定为稳态值的±５％（也有的规定为±２％）。5.震荡周期或频率过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。在衰减比相同的情况下，周期与过渡时间成正比，一般希

5、望振荡周期短一些为好。某换热器的温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示。试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间（给定值为200℃）。解最大偏差A＝230-200＝30℃　余差C＝205-200＝５℃由图上可以看出，第一个波峰值B＝230-205＝25℃，第二个波峰值B′＝210－205＝5℃，故衰减比应为B:B′＝25:5＝5:1。振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T＝20-5＝15（min）一个自动控制系统可以概括成两大部分，即工艺过程部分（被控对象）和自动

6、化装置部分。前者指与该自动控制系统有关的部分。后者指为实现自动控制所必需的自动化仪表设备，通常包括测量与变送装置、控制器和执行器等三部分。4、仪表的性能指标（如精确度怎样求）1.精确度（简称精度）2.变差3.灵敏度与灵敏限4.分辨率5.线性度6.反应时间5、弹簧管压力计的结构和原理1—弹簧管；2—拉杆；3—扇形齿轮；4—中心齿轮；5—指针；6—面板；7—游丝；8—调整螺丝；9—接头基本测量原理单圈弹簧管是一根弯成270°圆弧的椭圆截面的空心金属管子。管子的自由端B封闭，另一端固定在接头９上。当通入被

7、测的压力p后，由于椭圆形截面在压力p的作用下，将趋于圆形，而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生扩张变形。同时，使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力p越大，产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正比，所以只要测得B点的位移量，就能反映压力p的大小。6、差压式流量计的结构和原理（常见节流装置）国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。7、什么是液位测量时的零点迁移问题？怎样进行迁移？其实质是什么？前负迁移后正迁移在使用差压变送器测量液位时，一般来说迁移弹簧

8、的作用改变变送器的零点。迁移和调零都是使变送器输出的起始值与被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。实质：迁移同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不改变量程的大小。H=0，△P=0无迁移H=0，△P<0负迁移H=0，△P>0正迁移8、热电效应，第三导体定律，补偿导线热电效应又称赛贝克效应第三导体定律：在热电偶回路中接入第三种金属导线对原热电偶所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两端的温度相同。补偿导线的选用采用一