《測量儀表及自動化》考試答案

-、簡答與名詞解釋

1、簡述壓力儀表選擇原則。

2、簡述均勻調節系統的調節目的和實現原理

3、如何評價系統過渡過程

4、簡述比例積分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

5、名詞解釋：余差、靈敏度。

6、如何評價測量儀表性能，常用哪些指標來評價儀表性能

7、簡述串級調節系統的結構，闡述副回路設計的一些基本原則

8、簡述比例微分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

9、名詞解釋：控制點、負反饋。

10、簡述系統參數整定的目的和常用方法

11、試闡述調節作用與干擾作用對被調參數的影響，以及兩者之間的關系

12、簡述比例積分微分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

13、名詞解釋：精度、比值調節系統。

14、簡述節流現象中流體動壓能與靜壓能之間的變化關系，標準化節流裝置由哪幾個

部份組成

15、簡述熱電阻工作原理，為何在熱電阻測量路線中采用三線制連接

16、試闡述簡單調節系統中被調參數的選擇原則

17、簡述調節規律在控制系統的作用寫出PID調節規律數學表達式。

18、名詞解釋：執行機構、熱電效應。

二、單項選擇

1、為了正常測取管道（設備）內的壓力，取壓管線與管道（設備）連接處的內壁應（）o

A平齊B插入其內C插入其內并彎向介質來流方向

2、用單法蘭液位計測量開口容器液位。液位計已經校好，后因維護需要，儀表安裝位

置下移了一段位移，則儀表的指示（）

A.上升B.下降C.不變。

3、羅茨流量計，很適于對（）的測量。

A低粘度流體B高雷諾數流體

C含砂臟流體D高粘度流體

4、補償導線的正確敷設，應該從熱電偶起敷到（）為止

A就地接線盒B儀表盤端子板C二次儀表D與冷端溫度補償裝置同溫的地

方

5、具有“超前”調節作用的調節規律是（）

A、PB、PIC、PDD、兩位式

6、調節器的正作用是指（）。

A.測量值大于給定值時，輸出增大B.測量值大于給定值時，輸出減小

C.測量值增大，輸出增大D.測量值增大，輸出減小

7、下列哪種流量計與被測介質的密度無關（）

A.質量流量計B.轉子流量計C,差壓式流量計

8、測量高粘度、易結晶介質的液位，應選用下列哪種液位計（）

A.浮筒式液位計B.雷達液位計C.差壓式液位計

9、補償導線的作用是（）

A.延伸熱電偶冷端B.作為普通導線傳遞熱電勢C.補償熱電偶冷端溫度

10、與熱電偶配用的自動電位差計帶有補償電橋，當熱點偶短路時，應顯示（）

A.下限值B.上限值C.環境溫度（室溫）

11、在用熱電阻測量溫度時若浮現熱電阻斷路時，與之配套的顯示儀表如何變化（）

A指示值最小B指示值最大C指示值不變D指示室溫

12、浮球式液位計適合于如下哪一種情形的使用條件（）

A介質粘度高、壓力低、溫度高B介質粘度高、壓力低、溫度低

C介質粘度低、壓力高、溫度低D介質粘度高、壓力高、溫度低

13、用K分度號的熱偶和與其匹配的補償導線測量溫度。但在接線中把補償導線的極

性接反了，則儀表的指示（）

A.偏大、B.偏小、C可能大，也可能小,要視具體情況而定。

14、下列說法錯誤的是（）

A轉子流量計是一種變流通面積，壓差不變的流量計；

B孔板式差壓流量計是一種差壓變化，流通面積固定的流量計：

C噴嘴式差壓流量計是一種流通面積變化，差壓變化的流量計。

15、積分時間增大，積分作用（）

A增大B減小C保持不變

16、執行器的正作用是指（）o

A控制信號增大，執行器開度減少B控制信號增大，執行器開度增大

C控制信號減小，執行器開度減少

17、某壓力變送器的輸出是電流信號。它相當于一個（）。

A受壓力控制的電壓源B受壓力控制的電流源

C受電壓控制的電流源D受電流控制的電壓源

18、電容式壓力變送器，其輸出電流與（卜（）成線性關系。

A弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容

B弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容之和

C弧形電極、中心感壓膜片之間構成的兩個電容之差

D弧形電極、中心感壓膜片間構成的兩個電容之差與之和的比值

E弧形電極、中心感壓膜片間構成的兩個電容之和與之差的比值

F被測壓力

19、對再生器中催化劑的物位，采用差壓法測量。其取壓方式應該是（

A角接取壓B環室取壓

C徑距取壓D反吹風取壓

三、填空題

1、自動化儀表若按組成測量或者調節系統的方式分，有

________四種。

2、測量誤差按其產生原因的不同可分為、、。

3、常用的彈性元件有二、、等。

4、壓力表校驗時，標準表允許的絕對誤差應不超過被校表允許絕對誤差的。

5、彈簧管式壓力表由_______、、、構成。

6、標準節流元件常用的有、、；常用的取壓方式

、等。

7、氣動儀表的統一信號范圍是；電動儀表的統一信號范圍是o

8、測量儀表的絕對誤差是儀表指示值與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值''一

般由絕對誤差比被校表倍的標準表給出。

9、已知此時此地的大氣壓為，又知1工程大氣壓等于。用彈簧管壓力表測得表壓

為200Kpa,試問絕壓為Kpao

10、彈簧管壓力表中，游絲的作用是。（2分）

1k變送器的兩線制是指。（2分）

12、對易凝、易堵引壓管線的介質測壓時，在引壓管線中應該填充o

13、流體流過哥里奧利流量計時，振動管會利用來測量流

量。

14、用熱電阻測溫，若測溫點與轉換儀表之間的距離較遠，則接線應該采用

制。

15、比例度越大，比例作用就越；微分時間越大,微分作用越；

積分時間越長，積分作用越。

16、所謂風開閥，就是指調節器來的氣壓信號越大，開度越。

17.調節器的基本調節規律有、、和四種。

18、在三種標準節流裝置中，最常用的是。

四、計算與分析題

1.用一臺雙法蘭式差壓變送器測量某容器液位，如圖所示，已知H變化范圍0—3m,被

測介質密度p=900Kg/m3,毛絹管內工作介質密度pO=95OKg/m3,其中hl=lm,h2=4m、求變送

器測量范圍并判斷零點遷移的方向，計算遷移量，當法蘭式變送器的安裝位置升高或者降

低時，問對測量有何影響

2.如圖所示為一鍋爐汽包水位控制系統。

(1)指出該系統中的被調參數、調節參數;

(2)該系統可能的干擾有哪些

(3)畫出該系統的方框圖；

(4)如果該系統中的汽包水位嚴禁過低，使確定系統的調節閥氣開、氣關型式和調

節器的正反作用。

3、在熱電阻使用過程中，時常浮現如下問題，請分析其產生的原因:

(1)、顯示儀表指示值低于實際值或者指示不穩定；(2)、顯示儀表指示無窮大；(3)、顯

示儀表顯示負值；(4)阻值與溫度的關系有變化。

4、如圖所示的控制系統。

(1)指出該系統的控制方式；

(2)該系統是否能夠單獨運行為什么

(3)如何改進該系統畫出該系統改進后的

制流程圖(即在原系統基礎上如何改進。)

(4)說明改進后的系統如何實現控制對象

正常控制

參考答案:

一、簡答與名詞解釋

1、簡述壓力儀表選擇原則。

答：型號、量程、精度選擇

(1)量程i壓力平穩：P量=P測*,量程靠級：0~,,46,10xlOMPa

ii波動范圍大P量=P測*2.0

下限選取:測量值大于L3的量程，否則測量誤差太大

(2)精度選擇：己知誤差，先選出量程，求出引用誤差，靠精度等級(往高精度靠)

(3)型號：考慮測量介質的腐蝕性、溫度等因素

2、簡述均勻調節系統的調節目的和實現原理

目的：均勻控制系統是為解決連續生產過程中先后設備供求之間的矛盾而設置的。

實現原理：

(1)簡單均勻控制，簡單均勻控制采用簡單控制系統結構，通過選擇合適的控制規律

及整定參數來實現均勻控制的目的。

(2)串級均勻控制，串級均勻控制系統是通過控制器參數整定來實現的。在串級均勻

控制系統中，參數整定的目的不是使參數盡快回到給定值，而是要求在允許的范圍內作緩

慢變化。

總之，均勻控制系統的結構與定值控制系統相同，投運方法也一樣，至于參數整定，

只要明確了“均勻”的意義，也就不難進行。均勻控制系統的控制器參數值普通都較大。

3、如何評價系統過渡過程

最大偏差或者超調量：最大偏差指被調參數偏離給定值的最大值，若最大偏差大，則

偏離時間長，不利于穩定生產，所以可作一個衡量系統穩定程度的指標。最大偏差太大，

同時浮現多個干擾時危(wei)險增大。

余差：過渡過程終了時;被調參數所達到的新的穩態值與給定值之間的偏差。調節系

統的余差表示的是系統調節精度。

衰減比：衰減振蕩過程中第一、第二個波峰值之比。它是衡量穩定性的指標，衰減比

小于1：1的振蕩是發散的，等于1：1時為等幅振蕩，都不容許，為保持足夠的穩定裕度,

衰減比以4：1或者10：1為宜。

過渡時間：從干擾產生作用起至被調參數重新建立新的平衡為止，過渡過程所經歷的

時間要絕對達到新穩態值，需要的過渡時間為無窮，現規定被調參數進入穩態值5%或者

3%以內的區域，并保持在此區域內即認為達到穩定值，過渡時間反映的是調節的速度指

標。

振蕩周期或者頻率：過渡過程同向兩波峰（波谷）之間的間隔時間稱為振蕩周期T,

振蕩頻率仁1燈

這些指標中；希翼余差盡量小，最大偏差小一些，過渡時間短一些，衰減比要適當。

4、簡述比例積分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

積分作用的特點：輸出變化量與偏差的積分成正比、可消除余差（只要DV存在，Y就

隨時間增加，直至E=0為止）、調節作用較比例調節慢。所以積分作用不單獨使用，而與比

例作用合在一起。

特性可用下式表示：

5、名詞解釋：余差、靈敏度。

余差：過渡過程終了時，被調參數所達到的新的穩態值與給定值之間的偏差，

靈敏度：表示儀表靈敏程度，S=dy/dx

6、如何評價測量儀表性能，常用哪些指標來評價儀表性能

采用測試方法對測量儀表進行性能測試，獲取測試數據，通過對測試數據進行分析來

評價儀表性能指標。常用：精度（準確度、不確定度）、量程（測量范圍）、靈敏度、分辨率、

反應時間、可靠性等指標。

7、簡述串級調節系統的結構，闡述副回路設計的一些基本原則

由主副兩個參數、兩個調節器構成兩個控制回路，其中一個調節器的輸出作為另一個

調節器的給定值，而后者的輸出去控制調節閥的系統就是串級調節系統。

基本原則：

(1)應使副回路包含較多干擾。

(2)主、副變量之間應有一定的內在聯系。

(3)應使主、副變量之間的時間常數相匹配，防止共振

8、簡述比例微分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

具有“超前”作用，對偏差變化快，過渡滯后大的對象，可提高調節質量，但不能克

服純滯后。有余差，但比純比例調節要小。

MV=KP(DV+TDdDV/dt)

9、名詞解釋：控制點、負反饋。

當沒有干擾時，即PV=SV,DV=O,調節器保持噪作值(MVO)不變(控制點)，保持

執行器位置不變。

把系統(或者環節)輸出參數直接或者經過一定環節返回到輸入端，并使輸入減少的

反饋稱之為負反饋。

1()、簡述調節滯參數整定的目的和常用的幾種整定方法。

整定的目的是求取使控制系統控制質量最好的PID控制參數值

等幅振蕩、衰減振蕩、經驗湊試法

II、干擾作用是使系統被控參數偏離給定值的作用；調節作用是用于在系統受到干擾

作用的影響而使被控參數偏離給定值時能夠重新回到給定值的作用。

兩者之間是相反的作用方向.

12、簡述比例積分調節規律作用特點寫出該調節規律數學表達式。

積分作用的特點：輸出變化量與偏差的積分成正比、可消除余差（只要DV存在，Y就

隨時間增加，直至E=0為止卜調節作用較比例調節慢。所以積分作用不單獨使用，而與比

例作用合在一起。

特性可用下式表示：

13、名詞解釋：精度、比值調節系統。

精度（精確度）：是精密度（系統誤差）和準確度（隨機誤差）的綜合。精度是反映儀表性

能優劣的主要指標。

比值調節系統：實現兩個或者兩個以上參數符合一定比例關系的控制系統，稱為比值

控制系統。

14、節流現象中在理想情況下動壓能與靜壓能之和應該保持不變，在流體流經節流元

件時，流體中心處隨著流速增加動壓能增加，對應靜壓能減少，達到最大流速后流速下降，

動壓能減少，靜壓能恢復。

節流裝置：節流元件、取壓裝置。

15、利用金屬導體或者半導體電阻的阻值與溫度呈一定的函數關系的特性。

三線制連接的原因是要減少導線電阻隨環境溫度變化而變化對測量結果的影響。

16、盡量選用直接指標(或者間接指標)；應可測并有足夠靈敏度；應獨立可調；考慮

工藝過程的合理性及儀表的現狀。

17、MV=f(DV)決定調節器在被調參數被干擾作用影響之后的輸出信號變化規律，這

個規律就是調節規律。1dDv

MvK(DvDydtT)____

PT-Ddt

1

18、將控制信號變為相應的推力，以足夠功率帶動調節機構。

兩種不同均質導體組成閉合回路，兩端存在溫差時，回路中有電流通過，即存在熱電

勢。

二、選擇

1-5A、A、D、D、C6-10A、A、B、A、C

11-15B>A、B、C、B16-19A、B、D、D

三、填空題

1、基地式、單元組合式、組件組裝式、計算機控制系統

2、儀表固有誤差、儀表使用誤差、人為操作誤差、疏忽誤差；

3、彈簧管、波紋膜片、膜盒、波紋管

4、1/3

5、彈簧管、拉桿扇形齒輪中心齒輪、指針與表盤、游絲

6、孔板、噴嘴、文丘里管；角接取壓、法蘭取壓。

7、氣動儀表的統一信號范圍是上電動儀表的統一信號范圍是4-20mA。

8、測量儀表的絕對誤差是儀表指示值與真值之差。校驗儀表時，所謂的“真值”一

般由絕對誤差比被校表小3倍的標準表給出。

9、已知此時此地的大氣壓為，又知1工程大氣壓等于。用彈簧管壓力表測得表壓為

200Kpa,試問絕壓為Kpa。

10、彈簧管壓力表中，游絲的作用是減少變差（回差）。

11、變送器的兩線制是指采用兩根導線實現變送器供電和信號傳輸的連線方式。

12、對易凝、易堵引壓管線的介質測壓時，在引壓管線中應該填充隔離液。

13、流體流過哥里奧利流量計時，