1、-. z.第3章檢測儀表與傳感器 3-1 什么叫測量過程解測量過程就是將被測參數(shù)與其相應的測量單位進展比擬的過程3-5*一標尺為01000的溫度儀表出廠前經(jīng)校驗，其刻度標尺上的各點測量結(jié)果分別為：標準表讀數(shù)/02004006007008009001000被校表讀數(shù)/02014026047068059031001(1)求出該溫度儀表的最大絕對誤差值；(2)確定該溫度儀表的精度等級；(3)如果工藝上允許的最大絕對誤差為8C，問該溫度儀表是否符合要求解(1) 校驗數(shù)據(jù)處理：標準表讀數(shù)/02004006007008009001000被校表讀數(shù)/02014026047068059031001絕對誤差/0

2、+1+2+4+6+5+3+1由以上數(shù)據(jù)處理表知，最大絕對誤差：+6；(2)儀表誤差：，儀表的精度等級應定為1.0級；(3)儀表的根本誤差：m=1000(1.0%)=10,該溫度儀表不符合工藝上的誤差要求。3-6如果有一臺壓力表，其測量*圍為010MPa，經(jīng)校驗得出以下數(shù)據(jù)：標準表讀數(shù)/MPa0246810被校表正行程讀數(shù)/MPa01.983.965.947.979.99被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01(1)求出該壓力表的變差；(2)問該壓力表是否符合10級精度解1校驗數(shù)據(jù)處理：標準表讀數(shù)/MPa0246810被校表正行程讀數(shù)/MPa01.983.965.94

3、7.979.99被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01壓力表的變差/%00.40.71.20.60.2被校表正、行程讀數(shù)平均值/MPa02.003.9956.008.0010.00儀表絕對誤差/ MPa00.000.0050.000.000.00由以上數(shù)據(jù)處理表知，該壓力表的變差：1.2%；2儀表誤差：；但是，由于儀表變差為1.2%1.0%，所以該壓力表不符合1.0級精度。3-7什么叫壓力表壓力、絕對壓力、負壓力(真空度)之間有何關系解1工程上的壓力是物理上的壓強，即P=F/S壓強。2絕對壓力是指物體所受的實際壓力；表壓力=絕對壓力大氣壓力；負壓力真空度=大氣壓力

4、絕對壓力3-10作為感受壓力的彈性元件有哪幾種解彈簧管式彈性元件、薄膜式彈性元件有分膜片式和膜盒式兩種、波紋管式彈性元件。3-11彈簧管壓力計的測壓原理是什么試述彈簧管壓力計的主要組成及測壓過程。解：1彈簧管壓力計的測壓原理是彈簧管受壓力而產(chǎn)生變形，使其自由端產(chǎn)生相應的位移，只要測出了彈簧管自由端的位移大小，就能反映被測壓力p的大小。2彈簧管式壓力計的主要組成：彈簧管測量元件，放大機構(gòu)，游絲，指針，表盤。3彈簧管壓力計測壓過程為：用彈簧管壓力計測量壓力時，壓力使彈簧管產(chǎn)生很小的位移量，放大機構(gòu)將這個很小的位移量放大從而帶動指針在表盤上指示出當前的壓力值。3-14電容式壓力傳感器的工作原理是什么

5、有何特點解見教材P.54P55。當差動電容傳感器的中間彈性膜片兩邊壓力不等時，膜片變形，膜片兩邊電容器的電容量變化不等，利用變壓器電橋?qū)㈦娙萘康淖兓D(zhuǎn)換為電橋輸出電壓的變化，從而反映膜片兩邊壓力的差異即壓差。其特點：輸出信號與壓差成正比；應用*圍廣，可用于表壓、差壓、流量、液位等的測量。3-15 *壓力表的測量*圍為01MPa，精度等級為1.0級，試問此壓力表允許的最大絕對誤差是多少假設用標準壓力計來校驗該壓力表，在校驗點為0.5MPa時，標準壓力計上讀數(shù)為0.508MPa，試問被校壓力表在這一點是否符合1級精度，為什么解壓力表允許的最大絕對誤差為ma*=1.0MPa1.0%=0.01MPa在

6、校驗點0.5MPa處，絕對誤差為=0.50.508=0.008(MPa)該校驗點的測量誤差為故該校驗點不符合1.0級精度。3-16為什么測量儀表的測量*圍要根據(jù)測量大小來選取選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值有何問題解1為了保證敏感元件能在其平安的*圍內(nèi)可靠地工作，也考慮到被測對象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但還必須考慮實際使用時的測量誤差，儀表的量程又不宜選得過大。2由于儀表的根本誤差m由其精度等級和量程決定，在整個儀表測量*圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值這樣會加大測量誤差。3-17如果*反響器最大壓力為0.8MPa，允許最大絕

7、對誤差為0.01MPa。現(xiàn)用一臺測量*圍為01.6MPa，精度為l.0級的壓力表來進展測量，問能否符合工藝上的誤差要求假設采用一臺測量*圍為01.0MPa，精度為1.0級的壓力表，問能符合誤差要求嗎試說明其理由。解用01.6MPa、精度為l.0級的壓力表來進展測量的根本誤差ma*=1.6MPa1.0%=0.016MPa0.01MPa(允許值)該表不符合工藝上的誤差要求。用01.0MPa、精度為l.0級的壓力表來進展測量的根本誤差ma*=1.0MPa1.0%=0.01MPa0.01MPa(允許值)該表符合工藝上的誤差要求。3-18*臺空壓機的緩沖器，其工作壓力*圍為1.11.6MPa，工藝要求就

8、地觀察罐內(nèi)壓力，并要求測量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5，試選擇一臺適宜的壓力計(類型、測量*圍、精度等級)，并說明其理由。解空壓機緩沖器內(nèi)壓力為穩(wěn)態(tài)壓力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限pma*=1.6MPa。設所選壓力表量程為p，則根據(jù)最大、最小工作壓力與選用壓力表量程關系，有根據(jù)壓力表量程系列附表1，可選Y*-150型、測量*圍為02.5MPa的電接點壓力表。根據(jù)測量誤差要求，測量的最大誤差為ma*1.15%=0.055(MPa)則所選壓力表的最大引用誤差應滿足要求，故可選精度等級為2.0級或1.5級的壓力表。3-19*合成氨廠合成塔壓力控制指標為14MPa，要求誤差不

9、超過0.4MPa，試選用一臺就地指示的壓力表(給出型號、測量*圍、精度等級)。解合成塔控制壓力14MPa為高壓，設所選壓力表的量程為p，則根據(jù)壓力表量程系列附表1，可選Y*-150型、測量*圍為025MPa的電接點壓力表。根據(jù)測量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應滿足要求，故可選精度等級為1.5級的壓力表。3-20現(xiàn)有一臺測量*圍為01.6MPa，精度為1.5級的普通彈簧管壓力表，校驗后，其結(jié)果為：被校表讀數(shù)/MPa00 04 08 12 16標準表上行程讀數(shù)/MPa0000 0385 0790 1210 1595標準表下行程讀數(shù)/MPa0000 0405 0810 1215 1595試問這

10、臺表合格否它能否用于*空氣貯罐的壓力測量該貯罐工作壓力為0.81.0MPa，測量的絕對誤差不允許大于0.05MPa解壓力表的校驗表3-1 壓力表的校驗數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)處理結(jié)果被校表讀數(shù)/MPa0.0 0.4 0.8 1.2 1.6最大誤差標準表上行程讀數(shù)/MPa0.000 0.385 0.790 1.210 1.595標準表下行程讀數(shù)/MPa0.000 0.405 0.810 1.215 1.595升降變差/MPa0.000 0.020 0.020 0.005 0.0000.020標準表上、下行程讀數(shù)平均值/MPa0.000 0.395 0.800 1.2125 1.595絕對誤差/MPa0.00

11、0 0.005 0.000 -0.013 0.005-0.013儀表的最大引用誤差從絕對誤差和升降變差中選取絕對值最大者做為m，求儀表的最大引用誤差所以，這臺儀表1.5級的精度等級合格。空氣貯罐的壓力屬穩(wěn)態(tài)壓力，且Pma*=1.0MPa1.62/3MPa；Pmin=0.8MPa1.61/3MPa；最大誤差ma*=1.61.5%=0.024MPa0.05MPa。所以這臺儀表能用于該空氣貯罐的壓力測量。3-24什么叫節(jié)流現(xiàn)象流體經(jīng)節(jié)流裝置時為什么會產(chǎn)生靜壓差解：流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時，在節(jié)流裝置前后的管壁，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象，稱為節(jié)流現(xiàn)象。流體經(jīng)節(jié)流裝置時，由于節(jié)流裝置前后流體截面

12、的該變，造成流體流速的改變，從而產(chǎn)生節(jié)流裝置前后的壓力差。3-28 為什么說轉(zhuǎn)子流量計是定壓式流量計解：轉(zhuǎn)子流量計測量流體流量時，轉(zhuǎn)子前后流體壓力的壓差p為一常數(shù)，即=const.恒量3-32用轉(zhuǎn)子流量計來測氣壓為0.65MPa、溫度為40的CO2氣體的流量時，假設流量計讀數(shù)為50L/s，求CO2的真實流量CO2在標準狀態(tài)時的密度為1.977kgm3。解由題知：p0=0.101325MPa，p1=0.65+0.101325=0.751325(MPa)；T0=293K，T1=273+40=313K；0=1.293kg/Nm3；1=1.977kg/Nm3，Q0=50L/s。則3-33用水刻度的轉(zhuǎn)子

13、流量計，測量*圍為010L/min，轉(zhuǎn)子用密度為7920kgm3的不銹鋼制成，假設用來測量密度為0.831kgL苯的流量，問測量*圍為多少假設這時轉(zhuǎn)子材料改為由密度為2750kgm3的鋁制成，問這時用來測量水的流量及苯的流量，其測量*圍各為多少解由題知t=7920kgm3，f=0.831kgL=831kgm3，W=1000m3，Q0=10 L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qr=Q0/KQ=10/0.911.1(L/min)所以，苯的流量測量*圍為011.1L/min。當轉(zhuǎn)子材料改為鋁時，r=2750kgm3，此時測水的流量的修正系數(shù)為Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此時測

14、水的流量的測量*圍為05L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qrf=Qr0/KfQ=5/0.87=5.75L/min所以，此時測苯的流量的測量*圍為05.75L/min。3-36 渦輪流量計的工作原理及特點是什么解：1渦輪流量計的工作原理：流體在管道中流動時使葉輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流體的流速成線性關系，磁電感應轉(zhuǎn)換器將葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應的電脈沖信號，反映流體流速的大小。流速與管道截面的乘積就是流體的流量。2渦輪流量計的特點：安裝方便、測量精度高、可耐高壓、反響快、便于遠傳、不受干擾、容易磨損等特點。3-37電磁流量計的工作原理是什么它對被測介質(zhì)有什么要求解電磁流量計的工作原理是基于管道中的導電流體在磁

15、場中流動時切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢的電磁感應原理，流體的流速越大，感應電動勢也越大，感應電動勢與流量成正比。電磁流量計只能用來測量導電液體的流量。3-46 什么是液位測量時的零點遷移問題怎樣進展遷移其實質(zhì)是什么解1當被測容器的液位H=0時，差壓液位計所感受的壓差p0的現(xiàn)象，稱為液位測量時的零點遷移，3-48 測量高溫液體(指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況)時，經(jīng)常在負壓管上裝有冷凝罐(見題3-19圖)，問這時用差壓變送器來測量液位時，要不要遷移如要遷移，遷移量應如何考慮題3-19圖高溫液體的液位測量解：差壓液位計正壓室壓力p1=gh1+ gH+p0負壓室壓力p2=gh2+ p0正、負壓室的壓差

16、p=p1p2= gH(h2h1) g H=0時，p= (h2h1) g。這種液位測量時，具有負遷移現(xiàn)象，為了使H=0時，p=0，該差壓變送器測液位時需要零點遷移，遷移量為(h2h1) g3-54什么是熱電偶的熱電特性 熱電偶的熱電勢由哪兩局部組成解：1將兩種不同的導體金屬或合金A和B組成一個閉合回路稱為熱電偶，假設兩接觸點溫度(T、T0)不同，則回路中有一定大小電流，說明回路中有電勢產(chǎn)生，該現(xiàn)象稱為熱電動勢效應或塞貝克Seebeck效應。回路中的電勢稱為熱動勢，用EAB(T，T0)或EAB(t，t0).2熱電偶的熱電勢由接觸電勢和溫差電勢兩局部組成。3-22常用的熱電偶有哪幾種所配用的補償導線

17、是什么為什么要使用補償導線并說明使用補償導線時要注意哪幾點解：1常用的熱電偶有如下幾種：2所配用的補償導線如下：3用廉價的補償導線代替熱電偶使冷端遠離熱端不受其溫度場變化的影響并與測量電路相連接。使用補償導線時要注意：在一定的溫度*圍內(nèi)，補償導線與配對的熱電偶具有一樣或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個接點溫度相等。3-56用熱電偶測溫時，為什么要進展冷端溫度補償其冷端溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N解：1熱電偶的熱電勢只有當T0或t0恒定是才是被測溫度T或t的單值函數(shù)。熱電偶標準分度表是以T00為參考溫度條件下測試制定的，只有保持T00，才能直接應用分度表或分度曲線。假設T00，則應進展冷端補償

18、和處理。2冷端溫度補償?shù)姆椒ㄓ校貉娱L導線法，0恒溫法，冷端溫度修正法，冷端溫度自動補償法等。3-57試述熱電偶溫度計、熱電阻溫度計各包括哪些元件和儀表輸入、輸出信號各是什么解：熱電偶溫度計由熱電偶感溫元件、顯示儀表和連接導線組成；輸入信號是溫度，輸出信號是熱電勢。熱電阻溫度計由熱電阻感溫元件、顯示儀表和連接導線組成；輸入信號是溫度，輸出信號是電阻。3-58 用K型熱電偶測*設備的溫度，測得的熱電勢為20mV，冷端室溫為25C，求設備的溫度如果改用E型熱電偶來測溫，在一樣的條件下，E熱電偶測得的熱電勢為多少解用K型熱電偶測溫時，設設備的溫度為t，則E(t，25)=20mV，查K型熱電偶分度表，E

19、(25，0)=1.000mV。根據(jù)中間溫度定律，E(t，0)= E(t，25)+ E(25，0)=20+1.0=21.000 mV反查K型熱電偶分度表，得t=508.4假設改用E型熱電偶來測次設備溫度，同樣，根據(jù)中間溫度定律，測得熱電勢為EK(508.4，25)= EK(508.4，0) EK(25，0)=37678.61496.5=36182.1V36.18mV。3-59 現(xiàn)用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測*換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30，顯示儀表的機械零位在0時，這時指示值為400，則認為換熱器內(nèi)的溫度為430對不對為什么正確值為多少度解認為換熱器內(nèi)的溫度為430不對。設換熱器內(nèi)的溫度為t，實測

20、熱電勢為E(t，30)，根據(jù)顯示儀表指示值為400，則有E(t，30)= E(400，0)，由中間溫度定律并查鎳鉻-銅鎳E型熱電偶分度表，有E(t，0)= E(t，30)+ E(30，0)= E(400，0)+ E(30，0)=28943+1801=30744V反查鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表，得器內(nèi)的溫度t=422.53-60試述熱電阻測溫原理常用測溫熱電阻有哪幾種熱電阻的分度號主要有幾種相應的R0各為多少解：1熱電阻測溫原理：電阻溫度效應，即大多數(shù)金屬導體的電阻值隨溫度而變化的現(xiàn)象。2常用測溫熱電阻有：鉑熱電阻和銅熱電阻。3鉑熱電阻的分度號主要有：Pt100，R0=100；Pt50，R0=50；

21、 Pt1000，R0=1000；等銅熱電阻的分度號主要有：Cu100，R0=100；Cu50，R0=50；等3-62用分度號為Ptl00鉑電阻測溫，在計算時錯用了Cul00的分度表，查得的溫度為140，問實際溫度為多少解查Cul00的分度表，140對應電阻為159.96，而該電阻值實際為Ptl00鉑電阻測溫時的電阻值，反查Ptl00的分度表，得實際溫度為1573-63用分度號為Cu50、百度電阻比W(100)=R100/R0=1.42的銅熱電阻測*一反響器內(nèi)溫度，當被測溫度為50時，該熱電阻的阻值R50為多少 假設測*一環(huán)境溫度時熱電阻的阻值為92，該環(huán)境溫度為多少解分度號為Cu50、百度電阻

22、比W(100)=1.42的銅熱電阻，其R0=50，R100=501.42=71。則該銅熱電阻測溫的靈敏度k為(/)被測溫度為50時，電阻值R50=50+0.21/50=60.5。當測*一環(huán)境溫度時，假設熱電阻的阻值Rt=92，則對應的環(huán)境溫度為t=(9250)/0.21=200。第1章自動控制系統(tǒng)根本概念1-3自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？解自動控制系統(tǒng)主要由檢測變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對象等四個環(huán)節(jié)組成。1-5題1-5圖為*列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意義。題1-5圖加熱器控制流程圖解PI-307表示就地安裝的壓力指示儀

23、表，工段號為3，儀表序號為07；TRC-303表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號為3，儀表序號為03；FRC-305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號為3，儀表序號為05。1-7 在自動控制系統(tǒng)中，測量變送裝置、控制器、執(zhí)行器各起什么作用解測量變送裝置的功能是測量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一的輸出信號如氣壓信號或電壓、電流信號等送往控制器；控制器承受測量變送器送來的信號，與工藝上需要保持的被控變量的設定值相比擬得出偏差，并按*種運算規(guī)律算出結(jié)果，然后將此結(jié)果用特定信號氣壓或電流發(fā)送出去執(zhí)行器即控制閥，它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值

24、來改變閥門的開啟度，從而改變操縱變量的大小。1-8試分別說明什么是被控對象、被控變量、給定值、操縱變量、操縱介質(zhì)解：被控對象對象自動控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設備或機器。被控變量被控對象內(nèi)要求保持設定值的工藝參數(shù)。控系統(tǒng)通常用該變量的名稱來稱呼，如溫度控制系統(tǒng)，壓力制系統(tǒng)等。給定值或設定值或期望值人們希望控制系統(tǒng)實現(xiàn)的目標，即被控變量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序變化的。操縱變量調(diào)節(jié)變量對被控變量具有較強的直接影響且便于調(diào)節(jié)操縱的變量。或?qū)崿F(xiàn)控制作用的變量。操縱介質(zhì)(操縱劑)用來實現(xiàn)控制作用的物料。1-11題l-11圖所示為一反響器溫度控制系統(tǒng)示意圖。A、B兩種物

25、料進入反響器進展反響，通過改變進入夾套的冷卻水流量來控制反響器內(nèi)的溫度不變。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么并說明該溫度控制系統(tǒng)是一個具有負反響的閉環(huán)系統(tǒng)。題1-11圖反響器溫度控制系統(tǒng)解該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖題解1-11圖反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中，被控對象：反響器；被控變量：反響器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流量。可能影響被控變量的干擾因素主要有A、B兩種物料的溫度、進料量，冷卻水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的上下等。假設當反響器內(nèi)的被控溫度在干擾作用下升高時，其測量值與給定值比擬，獲得偏差信號，經(jīng)溫度控制器運算處理后，輸出

26、控制信號去驅(qū)動控制閥，使其開度增大，冷卻水流量增大，這樣使反響器內(nèi)的溫度降下來。所以該溫度控制系統(tǒng)是一個具有負反響的閉環(huán)控制系統(tǒng)。1-12 題1-11圖所示的溫度控制系統(tǒng)中，如果由于進料溫度升高使反響器內(nèi)的溫度超過給定值，試說明此時該控制系統(tǒng)的工作情況，此時系統(tǒng)是如何通過控制作用來克制干擾作用對被控變量影響的解：當反響器內(nèi)的溫度超過給定值即升高時，溫度測量元件測出溫度值與給定值比擬，溫度控制器TC將比擬的偏差經(jīng)過控制運算后，輸出控制信號使冷卻水閥門開度增大，從而增大冷卻水流量，使反響器內(nèi)的溫度降下來，這樣克制干擾作用對被控變量影響。1-13按給定值形式不同，自動控制系統(tǒng)可分哪幾類解：按給定值形

27、式不同，自動控制系統(tǒng)可以分為以下三類：定值控制系統(tǒng)給定值恒定的控制系統(tǒng)。隨動控制系統(tǒng)自動跟蹤系統(tǒng)給定值隨機變化的系統(tǒng)。程序控制系統(tǒng)給定值按一定時間程序變化的系統(tǒng)。1-19*化學反響器工藝規(guī)定操作溫度為(90010)。考慮平安因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80。現(xiàn)設計的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如題1-19圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時間被控溫度進入新穩(wěn)態(tài)值的1%即9001%=9的時間，并答復該控制系統(tǒng)能否滿足題中所給的工藝要求題1-19圖溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解最大偏差A=950900=50；超調(diào)量

28、B=950908=42；由于B=918908=10，所以，衰減比n=BB=4210=4.2；余差C=908900=8；振蕩周期T=459=36(min)；過渡時間ts=47min。因為A=5080，C=810，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝要求。1-20題l-20(a) 圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么現(xiàn)因生產(chǎn)需要，要求出口物料溫度從80提高到81，當儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題1-20(b) 圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差、衰減比和余差提示：該系統(tǒng)為隨動控制系統(tǒng)，新的給定值為8

29、1。題1-20圖蒸汽加熱器溫度控制解蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如以下圖所示。題解1-20圖蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量。可能存在的干擾主要有：進口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差A=81.581=0.5；由于B=81.580.7=0.8，B=80.980.7=0.2，所以，衰減比n=BB=0.80.2=4；余差C=80.781=0.3。第4章顯示儀表4-10 對于標尺始端為0的電子電位差計，當熱電偶的熱端為0，冷端為25時，問這時應指示多少度輸入信號

30、為多少假設熱端為0，冷端也為0時，這時應指示多少度輸入信號為多少解當熱電偶的熱端為0，冷端為25時，應指示0；輸入信號為E(0，25)= E(25，0)。假設熱端為0，冷端也為0時，這時應指示0；輸入信號為E(0，0)=0。4-12如題4-12圖所示熱電偶測溫系統(tǒng)，熱電偶的型號為K，請答復： (1)這是工業(yè)上用的哪種溫度計(2)顯示儀表應采用哪種儀表該儀表的輸入信號是多少應指示多少溫度題4-12圖熱電偶測溫系統(tǒng)圖解1這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計。2顯示儀表應采用*CZ-101型動圈式顯示儀表或電子電位差計顯示儀表；儀表的輸入信號是K型熱電偶的熱電勢E(600，25)，E(600，25)= E(6

31、00，0) E(25，0)=24902 1000=23902V；指示溫度應為600顯示儀表內(nèi)具有冷端溫度自動補償，能直接顯示被測溫度。4-13 測溫系統(tǒng)如題4-13圖所示。請說出這是工業(yè)上用的哪種溫度計熱電偶為K，但錯用與E配套的顯示儀表，當儀表指示為160時，請計算實際溫度t*為多少度室溫為25題4-13圖測溫系統(tǒng)圖解這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計。當與E型熱電偶配套的顯示儀表指示為160、室溫為25時，顯示儀表的輸入信號應為E型熱電偶在熱端為160、冷端為25時的熱電勢EE(160，25)。而顯示儀表外實際配用的是K型熱電偶，其輸入的熱電勢EE(160，25)，實際應為K型熱電偶在熱端為t*、

32、冷端為25時的熱電勢EK(t*，25)，即EK(t*，25)= EE(160，25)。EE(160，25)= EE(160，0) EE(25，0)查E型熱電偶分度表EE(160，0) = 10501V，EE(25，0)=1496.5V，則EE(160，25)=105011496.5=9004.5VEK(t*，0) =EK(t*，25)+ EK(25，0) =9004.5+1000(查K型熱電偶分度表) =10004.5V反查K型熱電偶分度表，得t*=246.44-14試述電子自動平衡電橋的工作原理當熱電阻短路、斷路或電源停電時，指針應指在什么地方為什么解電子自動平衡電橋的原理電路如以下圖所示。

33、題解4-14圖電子平衡電橋測溫原理圖當被測溫度為測量下限時，Rt有最小值及Rt0，滑動觸點應在RP的左端，此時電橋的平衡條件是R3Rt0+RP=R2R41當被測溫度升高后，熱電阻阻值增加Rt，滑動觸點應右移動才能使電橋平衡，此時電橋的平衡條件是R3Rt0+Rt+RPr1=R2(R4+ r1) 2用式1減式2，則得Rt R3 r1R3= R2r1即3從上式可以看出：滑動觸點B的位置就可以反映熱電阻阻值的變化，亦即反映了被測溫度的變化。并且可以看到觸點的位移與熱電阻的增量呈線性關系。當熱電阻短路時，Rt=0，為了使電橋平衡，指針應盡可能地向左滑動，直至始端；當熱電阻斷路時，Rt=，為了使電橋平衡，

34、指針應盡可能地向右滑動，直至終終端；當電源停電時，指針指在任何位置，電橋輸出都為0，電橋平衡。第5章自動控制儀表5-1什么是控制器的控制規(guī)律控制器有哪些根本控制規(guī)律解控制器的控制規(guī)律是指控制器的輸出信號p與輸入信號e之間的關系，即控制器的根本控制規(guī)律有：位式控制其中以雙位控制比擬常用；比例控制(P)；積分控制(I)；微分控制(D)。5-4 何為比例控制器的比例度一臺DDZ型液位比例控制器，其液位的測量*圍為01.2m，假設指示值從0.4m增大到0.6m，比例控制器的輸出相應從5mA增大到7mA，試求控制器的比例度及放大系數(shù)。解比例控制器的比例度就是指控制器的輸入變化相對值與相應的輸出變化相對值

35、之比的百分數(shù)，用式子表示為：式中e 輸入變化量；p 相應的輸出變化量；輸入的最大變化量，即儀表的量程；輸出的最大變化量，即控制器輸出的工作*圍。根據(jù)題給條件，該控制器的比例度為對于單元組合儀表，其放大系數(shù)為KP=1/=1/83.3%=120%5-5一臺DDZ型溫度比例控制器，測量的全量程為01000，當指示值變化100，控制器比例度為80，求相應的控制器輸出將變化多少解控制器的輸出變化量 p=1.6/80%=2(mA)5-9 一臺具有比例積分控制規(guī)律的DDZ型控制器，其比例度為200，穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA。在*瞬間，輸入突然變化了0.5mA，經(jīng)過30s后，輸出由5mA變?yōu)?mA，試問該控制器的積

36、分時間TI為多少解控制器的放大倍數(shù)KP=1/=1/200%=0.5控制器的輸入變化量為A=0.5mA；控制器的輸出變化量為p=65=1(mA)，經(jīng)歷時間t=30s。由得 5-10*臺DDZ型比例積分控制器，比例度為100，積分時間TI為2min。穩(wěn)態(tài)時，輸出為5mA。*瞬間，輸入突然增加了0.2mA，試問經(jīng)過5min后，輸出將由5mA變化到多少解控制器的放大倍數(shù)KP=1/=1/100%=1控制器的積分時間TI=2min，穩(wěn)態(tài)輸出p0=5mA；控制器的輸入變化量為A=0.2mA。經(jīng)歷時間t=5min。則輸出變化量所以，經(jīng)歷時間5min后，控制器的輸出為p=p0+p=5+0.7=5.7(mA)5-

37、12試寫出比例積分微分PID三作用控制規(guī)律的數(shù)學表達式。解 PID控制器的控制規(guī)律的數(shù)學表達式為其中，e輸入變化量；p相應的輸出變化量；KP放大倍數(shù)；TI稱為積分時間；TD微分時間。5-13 試分析比例、積分、微分控制規(guī)律各自的特點。解比例控制規(guī)律的特點是反響快，控制及時；存在余差(有差控制)積分控制規(guī)律的特點是控制動作緩慢，控制不及時；無余差(無差控制)微分控制規(guī)律的特點是控制響應快，故有超前控制之稱；但它的輸出不能反映偏差的大小，假設偏差固定，即使數(shù)值很大，微分作用也沒有輸出，因而控制結(jié)果不能消除偏差，所以不能單獨使用這種控制器，它常與比例或比例積分組合構(gòu)成比例微分或比例積分微分控制器。第

38、 6章執(zhí)行器6-1 氣動執(zhí)行器主要由哪兩局部組成 各起什么作用解氣動執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)閥兩局部組成。執(zhí)行機構(gòu)是執(zhí)行器的推動裝置，它根據(jù)輸入控制信號的大小產(chǎn)生相應的推力F和直線位移l，推動控制機構(gòu)動作，所以它是將控制信號的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置；控制機構(gòu)是執(zhí)行器的控制局部，它直接與操縱介質(zhì)接觸，控制流體的流量，所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置。6-4試分別說明什么叫控制閥的流量特性和理想流量特性 常用的控制閥理想流量特性有哪些解控制閥的流量特性是指操縱介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度相對位移間的關系：式中，相對流量Q/Qma*是控制閥*一開度時流量Q與全開時流量Qma

39、*之比；相對開度l/L是控制閥*一開度行程l與全開行程L之比。在不考慮控制閥前后壓差變化時得到的流量特性稱為理想流量特性。主要有：直線流量特性；等百分比對數(shù)流量特性；拋物線流量特性；快開流量特性等四種。6-7 什么叫控制閥的可調(diào)*圍 在串、并聯(lián)管道中可調(diào)*圍為什么會變化解控制閥的可調(diào)*圍可調(diào)比是其所能控制的最大流量Qma*與最小流量Qmin的比值，即在串、并聯(lián)管道中，由于分壓和分流作用，可調(diào)*圍都會變小。6-8 閥的最大流量Qma*50m3/h，可調(diào)*圍R30。1計算其最小流量Qmin，并說明Qmin是否就是閥的泄漏量。2假設閥的流量特性為直線流量特性，問在理想情況下閥的相對行程l/L為0.2

40、及0.8時的流量值Q。3假設閥的流量特性為等百分比流量特性，問在理想情況下閥的相對行程為0.2及0.8時的流量值Q。解1由，得。Qmin不是閥的泄漏量，而是比泄漏量大的可以控制的最小流量。2由直線流量特性，得，l/L= 0.2時，l/L= 0.8時，3由直線流量特性，得，l/L= 0.2時，l/L= 0.8時，6-9閥的理想流量特性分別為直線流量特性和等百分比流量特性，試求出在理想情況下，相對行程分別為l/L0.2和0.8時的兩種閥的相對放大系數(shù)。閥的可調(diào)比R=30解當閥的理想流量特性為直線流量特性時，由，得，即與l/L的值無關，所以，對于相對行程分別為l/L0.2和0.8時的直線流量特性閥，

41、均有K相對=11/R=11/30=0.967。當閥的理想流量特性為等百分比流量特性時，由，得，則當l/L0.2時，當l/L0.8時，6-10 閥的最大流量Qma*100m3/h，可調(diào)*圍R30。試分別計算在理想情況下閥的相對行程為l/L=0.1、0.2、0.8、0.9時的流量值Q，并比擬不同理想流量特性的控制閥在小開度與大開度時的流量變化情況。 (1) 直線流量特性。 (2) 等百分比流量特性。解 (1) 根據(jù)直線流量特性，相對流量與相對行程之間的關系：分別在公式中代入數(shù)據(jù)Qma*100m3/h，R30，l/L=0.1、0.2、0.8、0.9等數(shù)據(jù)，可計算出在相對行程為0.1、0.2、0.8、

42、0.9時的流量值： Q0.113m3/h Q0.222.67 m3/h Q0.880.67 m3/h Q0.990.33 m3/h。(2) 根據(jù)等百分比流量特性的相對流量與相對行程之間的關系：分別代入上述數(shù)據(jù)，可得： Q0.14.68m3/h Q0.26.58m3/h Q0.850.65m3/h Q0.971.17m3/h。由上述數(shù)據(jù)可以算得，對于直線流量特性的控制閥，相對行程由10變化到20時，流量變化的相對值為：；相對行程由80變化到90時，流量變化的相對值為：。由此可見，對于直線流量特性的控制閥，在小開度時，行程變化了10，流量就在原有根底上增加了74.4，控制作用很強，容易使系統(tǒng)產(chǎn)生振

43、蕩；在大開度時(80處)；行程同樣變化了10，流量只在原有根底上增加了12，控制作用很弱，控制不夠及時、有力，這是直線流量特性控制閥的一個缺陷。對于等百分比流量特性的控制閥，相對行程由10變?yōu)?0時，流量變化的相對值為：；相對行程由80變到90時，流量變化的相對值為：。故對于等百分比特性控制閥，不管是小開度或大開度時，行程同樣變化了10，流量在原來根底上變化的相對百分數(shù)是相等的，故取名為等百分比流量特性。具有這種特性的控制閥，在同樣的行程變化值下，小開度時，流量變化小，控制比擬平穩(wěn)緩和；大開度時，流量變化大，控制靈敏有效，這是它的一個優(yōu)點。6-11 什么是串聯(lián)管道中的阻力比s s值的變化為什么

44、會使理想流量特性發(fā)生畸變解串聯(lián)管道中的阻力比s為s值變化時，管道阻力損失變化，控制閥前后壓差變化，進而影響到流量的變化，即理想流量特性發(fā)生畸變。s = 1時，管道阻力損失為零，系統(tǒng)總壓差全降在閥上，工作特性與理想特性一致。隨著s值的減小，直線特性漸漸趨近于快開特性，等百分比特性漸漸接近于直線特性。所以，在實際使用中，一般希望s值不低于0.3，常選s=0.30.5。s0.6時，與理想流量特性相差無幾。6-12什么是并聯(lián)管道中的分流比* 試說明*值對控制閥流量特性的影響解并聯(lián)管道中的分流比*為*值變化時，控制閥的流量變化，控制閥所控制的流量與總管的流量產(chǎn)生差異，因此，其理想流量特性將會發(fā)生畸變。*

45、=1時，控制閥的流量就是總管的流量，工作特性與理想特性一致。隨著*值的減小，旁路閥逐漸翻開，雖然控制閥的流量特性變化不大，但可調(diào)*圍卻降低了。6-13*控制閥串聯(lián)在管道中，系統(tǒng)總壓差為100kPa，阻力比為s=0.5。閥全開時流過水的最大流量為60m3/h。閥的理想可調(diào)*圍R=30，假設流動狀態(tài)為非阻塞流。問該閥的額定(最大)流量系數(shù)Kma*及實際的可調(diào)*圍Rr為多少解由，得控制閥全開時閥上壓差p1=ps=1000.5=50 kPa，則實際的可調(diào)*圍Rr為6-14 *臺控制閥的額定流量系數(shù)Kma*100。當閥前后壓差為200kPa時，其兩種流體密度分別為1.2gcm3和0.8gcm3，流動狀態(tài)

46、均為非阻塞流時，問所能通過的最大流量各是多少解由，得當=1.2gcm3時，當=0.8gcm3時，6-15對于一臺可調(diào)*圍R30的控制閥，其最大流量系數(shù)為Kma*100，流體密度為1g/cm3。閥由全關到全開時，由于串聯(lián)管道的影響，使閥兩端的壓差由l00kPa降為60kPa，如果不考慮閥的泄漏量的影響，試計算系統(tǒng)的阻力比或分壓比s，并說明串聯(lián)管道對可調(diào)*圍的影響假設被控流體為非阻塞的液體。解由于阻力比s等于控制閥全開時閥上壓差與系統(tǒng)總壓差之比，在不考慮閥的泄漏量的影響時，閥全關時閥兩端的壓差就可視為系統(tǒng)總壓差，故本系統(tǒng)總壓差為l00kPa，閥全開時兩端壓差為60kPa，所以阻力比：。由于該閥的C

47、ma*100，R30，在理想狀況下，閥兩端壓差維持為l00kPa，流體密度為1g/cm3，則最大流量Qma*l00m3/h，最小流量QminQma*R100/303.33m3/h。對于非阻塞流的液體，。串聯(lián)管道時，由于壓差由l00kPa降為60kPa，故這時通過閥的最大流量將不再是l00m3/h，而是。這時的可調(diào)*圍。由上可見，串聯(lián)管道時，會使控制閥的流量特性發(fā)生畸變，其可調(diào)*圍會有所降低。如果s值很低，會使可調(diào)*圍大大降低，以至影響控制閥的特性，使之不能發(fā)揮應有的控制作用。當然，從節(jié)能的觀點來看，s值大，說明耗在閥上的壓降大，能量損失大，這是不利的一面。6-16*臺控制閥的流量系數(shù)Kma*2

48、00。當閥前后壓差為1.2MPa，流體密度為0.81g/cm3，流動狀態(tài)為非阻塞流時，問所能通過的最大流量為多少如果壓差變?yōu)?.2MPa時，所能通過的最大流量為多少解由公式，得當壓差變?yōu)?.2MPa時，所能通過的最大流量為：上述結(jié)果說明，提高控制閥兩端的壓差時，對于同一尺寸的控制閥，會使所能通過的最大流量增加。換句話說，在工藝上要求的最大流量已經(jīng)確定的情況下，增加閥兩端的壓差，可以減小所選擇控制閥的尺寸(口徑)，以節(jié)省投資。這在控制方案選擇時，有時是需要加以考慮的。例如離心泵的流量控制，其控制閥一般安裝在出口管線上，而不安裝在吸入管線上，這是因為離心泵的吸入高度(壓頭)是有限的，壓差較小，將會

49、影響控制閥的正常工作。同時，由于離心泵的吸入壓頭損失在控制閥上，以致會影響離心泵的正常工作。6-18什么叫氣動執(zhí)行器的氣開式與氣關式其選擇原則是什么解氣動執(zhí)行器控制閥的氣開式為，有壓力控制信號時閥開，無壓力控制信號時閥處于全關；氣關式為，有壓力控制信號時閥關，無壓力控制信號時閥處于全開。氣動執(zhí)行器的氣開式與氣關式的選擇原則是考慮工藝生產(chǎn)的平安，即信號中斷時，應保證設備和工作人員的平安。第7章簡單控制系統(tǒng)7-2題7-2圖是一反響器溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出這一系統(tǒng)的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么假定該反響器溫度控制系統(tǒng)中，反響器內(nèi)需維持一定溫度，以利反響進展，但溫度不允許過高，

50、否則有爆炸危險。試確定執(zhí)行器的氣開、氣關型式和控制器的正、反作用。題7-2圖反響器溫度控制系統(tǒng)解該反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如以下圖所示。題解7-2圖反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是反響器；被控變量是反響器內(nèi)溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。根據(jù)工藝要求，執(zhí)行器應為氣開型式；蒸汽流量增加時，反響器內(nèi)溫度升高，被控對象是正作用；所以，控制器應為反作用。7-13 試確定題7-13圖所示兩個系統(tǒng)中執(zhí)行器的正、反作用及控制器的正、反作用。1題7-13(a) 圖為一加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能過高，否則容易分解；2題7-13(b) 圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，

51、要求物料溫度不能太低，否則容易結(jié)晶。題7-13圖溫度控制系統(tǒng)解1根據(jù)工藝要求，題7-13(a) 圖所示加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；加熱劑流量增加時，加熱器內(nèi)溫度升高，被控對象是正作用，所以，控制器應為反作用。2根據(jù)工藝要求，題7-13(b) 圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；冷劑流量增加時，冷卻器內(nèi)溫度降低，被控對象是反作用，所以，控制器應為正作用。7-14題7-14圖為貯槽液位控制系統(tǒng)，為平安起見，貯槽內(nèi)液體嚴格制止溢出，試在下述兩種情況下，分別確定執(zhí)行器的氣開、氣關型式及控制器的正、反作用。1選擇流入量Qi為操縱變量；2選擇流出量Qo為操縱變量。題7-1

52、4圖液位控制解1中選擇流入量Qi為操縱變量時，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴格制止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣開閥；由于被控對象是正作用，所以，控制器應為反作用。2中選擇流入量Qo為操縱變量時，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴格制止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣關閥；此時被控對象是反作用，所以，控制器應為反作用。7-15題7-15圖所示為一鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)的示意圖，要求鍋爐不能燒干。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，判斷控制閥的氣開、氣關型式，確定控制器的正、反作用，并簡述當加熱室溫度升高導致蒸汽蒸發(fā)量增加時，該控制系統(tǒng)是如何克制擾動的題7-15圖鍋爐氣包液位控制系統(tǒng)解該控制系統(tǒng)的方塊圖如以下圖所示。題解7-15圖鍋爐氣包液位控

53、制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是鍋爐汽包；被控變量是鍋爐汽包內(nèi)液位；操縱變量是冷水流量；控制器是溫度控制器LC。控制閥應為氣關型式；被控對象是正作用，控制器應為正作用。當加熱室溫度升高導致蒸汽蒸發(fā)量增加時，汽包內(nèi)液位下降，控制器LC輸出信號減小，氣關閥開度增大關小，冷水流量增大。克制汽包內(nèi)液位降低。7-16題7-16圖所示為精餾塔溫度控制系統(tǒng)的示意圖，它通過控制進入再沸器的蒸汽量實現(xiàn)被控變量的穩(wěn)定。試畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖，確定控制閥的氣開氣、關型式和控制器的正、反作用，并簡述由于外界擾動使精餾塔溫度升高時該系統(tǒng)的控制過程此處假定精餾塔的溫度不能太高。題7-16圖精餾塔溫度控制系統(tǒng)解精餾塔溫度控制

54、系統(tǒng)的方塊圖如以下圖所示。題解7-16 圖精餾塔溫度控制系統(tǒng)方塊圖控制閥應為氣開型式；被控對象是正作用，控制器應為反作用。當外界擾動使精餾塔溫度升高時，控制器TC輸出減小，控制閥開度變小，蒸汽流量降低，精餾塔溫度下降。7-18*控制系統(tǒng)采用DDZ-型控制器，用臨界比例度法整定參數(shù)。已測得k30、Tk3min。試確定PI作用和PID作用時控制器的參數(shù)。解PI作用時控制器的比例度=66%，積分時間TI=2.55min。PID作用時控制器的比例度=51%，積分時間TI=1.5min，微分時間TD=0.375min。7-19*控制系統(tǒng)用4:1衰減曲線法整定控制器的參數(shù)。已測得s50、Ts5min。試確

55、定PI作用和PID作用時控制器的參數(shù)。解PI作用時控制器的比例度=60%，積分時間TI=2.5min。PID作用時控制器的比例度=40%，積分時間TI=1.5min，微分時間TD=0.5 min。第8章復雜控制系統(tǒng)8-5題8-5圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)。試問：1這是一個什么類型的控制系統(tǒng)試畫出它的方塊圖；2如果聚合釜的溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關型式；3確定主、副控制器的正、反作用；4簡述當冷卻水壓力變化時的控制過程；5如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的，上述系統(tǒng)應如何改良6如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反作用

56、。題8-5圖聚合釜溫度控制系統(tǒng)解1這是一個溫度-流量串級控制系統(tǒng)，其方塊圖如下：題解8-5圖1 溫度-流量串級控制系統(tǒng)的方塊圖其中：主對象是聚合釜，主變量是聚合釜內(nèi)的溫度，主控制器是溫度控制器TC；副對象是冷卻水管道，副變量是冷卻水流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是冷卻水流量。2如果聚合釜的溫度不允許過高，控制閥應為氣關型式反作用。3由于副變量就是操縱變量冷卻水流量本身，所以副對象是正作用，因此副控制器FC為正作用。當主變量聚合釜內(nèi)的溫度增加時，要使主變量減小，要求控制閥關小；副變量冷卻水流量增加時，要使副變量減小，要求控制閥關大。因此主控制器TC應為正作用。4當冷卻水壓力變化如壓力增

57、大時，在控制閥開度不變時，其流量增大，聚合釜溫度會降低。首先，流量增大，副控制器FC輸出信號增大正作用，使氣關閥門開度減小，減小冷卻水流量；其次，聚合釜溫度降低，主控制器TC輸出減小正作用，F(xiàn)C給定值減小，F(xiàn)C輸出增大，進一步關小控制閥，減小冷卻水流量。這樣可以有效地控制因冷卻水壓力增大，導致其流量增大所造成的聚合釜內(nèi)溫度降低的影響。5如果冷卻水溫度經(jīng)常波動，則應選擇冷卻水溫度作為副變量，構(gòu)成溫度-溫度串級控制系統(tǒng)。題解8-5圖2 聚合釜溫度-冷卻水溫度串級控制系統(tǒng)6如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，其原理圖如以下圖所示。方塊圖如前所示，但其中的副對象是聚合釜夾套，副變量是夾套內(nèi)

58、的水溫，副控制器是溫度控制器T2C。副控制器T2C為反作用，主控制器T1C也為反作用。題解8-5圖3 聚合釜溫度-夾套水溫度串級控制系統(tǒng)題8-9圖串級均勻控制系統(tǒng)8-9題8-9圖是串級均勻控制系統(tǒng)示意圖，試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并分析這個方案與普通串級控制系統(tǒng)的異同點。如果控制閥選擇為氣開式，試確定LC和FC控制器的正、反作用。解控制系統(tǒng)的方塊圖略。該串級控制系統(tǒng)的副變量就是其操縱變量本身。當控制閥選擇為氣開式時，LC應為正作用，F(xiàn)C應為反作用。8-12試簡述題8-12圖所示單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，在Q1和Q2分別有波動時控制系統(tǒng)的控制過程。題8-12圖單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)解當主流量Q1變化時，經(jīng)變送

59、器送至主控制器F1C或其他計算裝置。FlC按預先設置好的比值使輸出成比例地變化，也就是成比例地改變副流量控制器F2C的給定值，此時副流量閉環(huán)系統(tǒng)為一個隨動控制系統(tǒng)，從而Q2跟隨Q1變化，使得在新的工況下，流量比值K保持不變。當主流量沒有變化而副流量由于自身干擾發(fā)生變化時，此副流量閉環(huán)系統(tǒng)相當于一個定值控制系統(tǒng)，通過控制克制干擾，使工藝要求的流量比值仍保持不變。8-16在題8-16圖所示的控制系統(tǒng)中，被控變量為精餾塔塔底溫度，控制手段是改變進入塔底再沸器的熱劑流量，該系統(tǒng)采用2的氣態(tài)丙烯作為熱劑，在再沸器內(nèi)釋熱后呈液態(tài)進入冷凝液貯罐。試分析：1該系統(tǒng)是一個什么類型的控制系統(tǒng)試畫出其方塊圖；2假設

60、貯罐中的液位不能過低，試確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關型式及控制器的正、反作用型式；3簡述系統(tǒng)的控制過程。題8-16圖精餾塔控制系統(tǒng)解該控制系統(tǒng)是溫度-流量串級控制與液位簡單控制構(gòu)成的選擇性控制系統(tǒng)串級選擇性控制系統(tǒng)。系統(tǒng)方塊圖如以下圖所示。題解8-16圖串級選擇性控制系統(tǒng)方塊圖根據(jù)工藝要求，貯罐中的液位不能過低，則調(diào)節(jié)閥應為氣開式。液位控制器LC應為正作用；溫度控制器為反作用；流量控制器為正作用。正常工況下，為一溫度-流量串級控制系統(tǒng)，氣態(tài)丙烯流量壓力的波動通過副回路及時得到克制。如塔釜溫度升高，則TC輸出減少，F(xiàn)C的輸出增加，控制閥關小，減少丙烯流量，使溫度下降，起到負分饋的作用。異常工況下，貯罐