【正文】 ?????? ? ?????? ???????????????? ?? 其中 371 1 0 0 . 4 2 1 01 1 0 . 9 9 31 . 4 1 0PP? ??? ? ? ? ?? 因為 ?? 2 2 20 1 5 0 .1 7 1 7 7 0 .5 644A d m m??? ? ? ? 0 1421m C qAqP??? ? ?? 242411pC PC??? ??? ? ??? ：流體為水，工作壓力 p＝ ，工作溫度 t＝ 215℃；管道 D20＝ 233mm，材料 20 號無縫鋼管；截流裝置為法蘭標(biāo)準(zhǔn)孔板，材料為 1Cr18Ni9Ti。 解： 601 2 .7 8 1 0 /D C? ??? 6017 .2 0 10 /d C? ??? ? ? ? ?62 0 11 2 0 2 3 3 1 1 2 . 7 8 1 0 2 1 5 2 02 3 3 . 6 DD D tmm ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? ??? ? ? ? ?62 0 11 2 0 1 1 7 . 3 4 1 1 7 . 2 0 1 0 2 1 5 2 01 1 7 . 7 dd d tmm ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? ??? ? ? ? ? ? ? 12 . 1 8 2 . 5 4 4 31 0 2 .2 8 6 0 .8 5 6 00 .5 9 5 9 0 .0 3 1 2 0 .1 8 4 0 0 .0 0 2 9 1eC R D D? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ?????液體 =1? , 20 = 1087 d m m? ? 0431= 1 2 98 4 6 .8 /mCAqPkg m?????? =mq 42421=.1pC PC?????? ?? 27．當(dāng)工作壓力偏離額定壓力時，如何由差壓顯示的水位值求出真實的水位。 28．差壓式液位計如何測量液位 ? 當(dāng)差壓變送器高于或低于最低液位時，應(yīng)如何處理？ 答：差壓式液位計是采用壓差計測量氣、液兩相的壓差，壓差大小通過氣動或電動差壓變送器傳送，并轉(zhuǎn)化位電信號，最終顯示處液位的大小及其變化。） 第四章 過程控制裝置 1．單杠桿式氣動差壓變送器式由哪些部分組成的？各部分由何作用？試說明其工作原理。其工作原理為：①正負(fù)壓容的輸入壓力經(jīng)敏感元件轉(zhuǎn)換成輸入力 Fi。② Fi 作用于主杠桿的下端，對支點產(chǎn)生一個順時針方向的輸入力矩 Mi，使主杠桿發(fā)生順時針方向的偏轉(zhuǎn)。④當(dāng) 時， 主杠桿就處于平衡狀態(tài)，噴嘴擋板間的距離不再改變，若 Mf≠ Mi 時，則杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生偏角 α ，位移檢測片產(chǎn)生微小位移 s，其變化量再通過放大器 10 轉(zhuǎn)換并方大為 20～100 KPa 的輸出壓力，即變送器的輸出信號與被測差壓 Δ pi 成正比。氣容是在氣路中能儲存或釋放處氣體的氣容，在氣路中起著緩沖，防止振蕩的作用。 4． DD8－ III 型電動差壓變送器是按什么原理工作的？它是由哪幾部分組成的？試簡述其工作過程。其工作過程如下： 被測差壓信號 p1,p2 分別送入敏感元件兩側(cè)的正負(fù)壓室，敏感元件將其轉(zhuǎn)換成作用于主杠桿下端的 輸入力 Fi，使主杠桿以軸封膜片為支點偏轉(zhuǎn)，并以力 F1 沿水平方向推動矢量機構(gòu)，矢量機構(gòu)將推力分解成 F2 和 F3。此 時低頻位移檢測放大器的輸出電流 Io 便反映了說測電壓 Δ pi 的大小。 答：熱電偶溫度變送器要求的輸出電壓信號與相應(yīng)的變送器輸入的溫度信號成線性關(guān)系，而熱電偶是非線性關(guān)系的，溫度變送器放大回路是線性的，若將熱電偶的熱電勢直接接到變送器的放大回路，則溫度 t℃與變送器的輸出電壓 Usc 之間的關(guān)系是非線性的。 6．試分析電動差壓變送器如何實現(xiàn)量程遷移（零點遷移 ） 的。 7．試分析四線制變送器與兩線制變送器與 電源的連接方式并畫出示意圖。這種連線方式中，同變送器連接的導(dǎo)線共有 4 根，成為四線制，如圖（ a）所示。 （ a） （ b） 8．本質(zhì)安全防爆型系統(tǒng)是由哪些要素構(gòu)成的 ？需要采取哪些措施才能保證整個系統(tǒng)達(dá)到防爆要求？ 答：本質(zhì)安全防爆型系統(tǒng)是由安裝載危險場所中的本質(zhì)安全電路及安裝載非危險場所中的非本質(zhì)安全電路和防爆安全柵組成。 ② 用防爆安全柵將危險場所和非危險場所的電路隔開。 9．試分析氣動調(diào)節(jié)儀表與電動調(diào)節(jié)儀表各自具有什么特點。 10．簡述膜片式 PI調(diào)節(jié)器的工作原理。其中比較部分由現(xiàn)場變送器 現(xiàn)場變送器 220V 0 10mA 測量氣室，給定氣容，和比較部分芯桿所聯(lián)系起來的膜片組，比例部分使輸出 pP K P??入出。輸入回路作用是將輸入信號與給定信號進(jìn)行比較，取出偏差信號，并進(jìn)行電平移動。 答： PID 調(diào)節(jié)器的基本組成有輸入電路，運算電路和輸出電路組成。（輸入電路包括偏差檢測電路，內(nèi)給定穩(wěn)壓電源電路，內(nèi)外給定切換開關(guān)，正反作用開關(guān)及濾波電路等）。 輸出電路：將運算電路的輸出信號做最后一次放大，或者作為運算電路之回路中放大器的組后一級，提供調(diào)節(jié)器的輸出信號。 特點：①采用了高增益、高阻抗線性集成電路組件，提高萬儀表的精度，穩(wěn)定性和可靠性，降低了能耗。 ③采用集成電路便于各種功能的擴展。 13．試說明基型調(diào)節(jié)器產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象的原因。 14．試分析 DTZ－ 2100 型氣刻度指示調(diào)節(jié)器的工作原理。 組成：由指示單元和控制單元兩部分組成，其中指示單元由測量 指示電路和給定指示，分別實現(xiàn)對測量信號和給定信號進(jìn)行連鎖指示。比例積分回路 —— 作用是為調(diào)節(jié)器引入積分功能，從而使調(diào)節(jié)器的輸出值與偏差對時間的積分成正比例。手動操作回路 —— 在控制回路中實現(xiàn)手動操作。其輸入電路將丙丁以 0 伏為基準(zhǔn)的輸入信號轉(zhuǎn)換成以電平 10 伏為基準(zhǔn)的偏差輸出，由于電氣受點不是從 0 開始的，故容易識別斷電、斷線故障，傳輸信號標(biāo)準(zhǔn)化。 試計算當(dāng)比例度規(guī)定在 40％時，輸入電流變化 4mA所引起的輸出電壓變化量為多少 ? 解：∵ m a x m inm a x m inexxppp? ???? 即 420 4 51u? ??? ?? 即：輸出電壓變化量為 17．全刻度指示調(diào)節(jié)器與偏差指示調(diào)節(jié)器有哪些主要區(qū)別？ 答：全刻度指示調(diào)節(jié)器與偏差指示調(diào)節(jié)器基本電路相同，只是指示電路有差異，全刻度指示調(diào)節(jié)器能對被調(diào)整參數(shù)（即調(diào)節(jié)器輸入信號）做 0～ 100％全刻度范圍顯示，顯示值與給定值之差即為偏差值 。 18．在 DDZ－ III 型調(diào)節(jié)器中，什么是軟手操狀態(tài)？什么是硬手操狀態(tài)？如何實現(xiàn)調(diào)節(jié)器無擾動切換？ 答：軟手操狀態(tài) —— 軟手操回路直接改變調(diào)節(jié)器的輸出信號實現(xiàn)手動操作。一停止手操，輸出就停止變化。在進(jìn)行硬手操回路時輸出值大小與硬手操作桿的位置有對應(yīng)關(guān)系。 ？各部分的作用是什么？ 答：氣動執(zhí)行器由氣動執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)兩部分組成。調(diào)節(jié)機構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，其內(nèi)腔直接與被調(diào)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)流體的流量。 答：調(diào)節(jié)閥的流量特性是指被調(diào)介質(zhì)流過閥的相對流量與閥門的相對開度之間的關(guān)系，即：max ()vvq lfqL? 。 ？他有什么意義？ 答：阻塞流是指當(dāng)閥入口壓力 P1 保持恒定，并逐步降低出口壓力P2 時，流過閥的流量會增加到一個最大值，此時若繼續(xù)降低出口壓力，流量不再增加，此極限流量稱為阻塞流。 ？試寫出不可壓縮流體系數(shù)計算的基本公式。 答：電 — 氣轉(zhuǎn)換器按力矩平衡原理工作，當(dāng)0 10mA 直 流 電 流 信 號 輸 入 置 于恒定磁場量的測量線圈重視，所產(chǎn)生的磁通與磁鋼在空氣隙中的磁通相互作用而產(chǎn)生一個向上的 電磁力（即測量力）。因而輸出氣壓信號（ ）就與線圈電流信號成一一對應(yīng)關(guān)系。 答：來自調(diào)節(jié)器的直流電流信號，經(jīng)過力矩馬達(dá)的線圈，使主杠桿磁化并繞其支點反時針方向轉(zhuǎn)動，噴嘴靠近擋板， P 背上升，經(jīng)放大后送入薄膜調(diào)節(jié)閥，空氣壓力上升，推動閥桿下移，帶動凸輪逆時針旋轉(zhuǎn)。主杠桿停在新的平衡位置。 DKZ型直行程電動執(zhí)行器的組成特點。伺服放大電主要由前置磁紅大電，觸發(fā)電和可控硅交流開關(guān)等構(gòu)成，作用是綜合輸入信號和反饋信號，然后將它們的差值信號加以放大，以控制伺服電動機的轉(zhuǎn)動，執(zhí)行伺服電動機，減速電和位置發(fā)送電三部分組成。 26．氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)的正，反作用形式是如何定義的？在結(jié)構(gòu)上有何不同？ 答：氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)的正作用是指：當(dāng)閥芯向下位移時，閥芯與閥座之間的流通截面積減少，稱為正作用，或正裝；反之，則稱為反作用。 27．試為一個壓力控制系統(tǒng)選擇合適的調(diào)節(jié)閥口徑，已知管內(nèi)介質(zhì)為丙烷與丁烷的混合物，最大流量條件下的計算數(shù)據(jù)為：g0=250m3/h,P1=,P2=,t1=50C,Fk=,PH=,Z=1,調(diào)節(jié)閥為 V型單座閥 . 解 :參考 化工儀表自動化 (歷玉鳴 )第二版 P196 (1)判別是否為阻塞流 :查表 45 得 XT= 所以KTFX =?= 又 X=1PP? =()/= 故為非阻塞流 KTX 0 .4Y = 1 ( ) = 1 = 0 .8 1 13 F X 3 0 .7 0 5 6? vg 1m a x 1qC= 5. 19 p Y HTzx?＝3 2 5 0 ( 5 0 2 7 3 ) 2 . 4 11 0 5 . 1 9 0 . 2 0 . 8 1 1 0 . 4? ? ?? ? ?＝ 查附表： ABZMP 型。查得 v ， Re = 70700LQvC ，已知流體為水，正常流量條件下的數(shù)據(jù)為： 1 MPa? ， MPa?? ， 1 170t ? ℃， 1 10 /v m s??? ， ? ， ? ，接管直徑 12100D D mm?? 。 nC = (3)計算 maxC 20 m a x 1 (1 )RnS n S? ? ? ?= (1 )??= m=n maxnSS = ? = ? maxC = ? ? ? (4)選定口徑： 查附表雙座調(diào)節(jié)閥選用 ggDd?? ，在最大流量條件下的計算數(shù)據(jù)為： mq? 9000kg/h， ? ? ， k=， 1P =， 2P = MPa，接管直徑 1250D D mm?? ，試選擇所需的調(diào)節(jié)閥。查得 ? ， ? kF? = ? 設(shè) 1T =100℃ X=1PP? =()/= KTFX =? = 故為非阻塞流 ? vg 1m a x 1qC= 5. 19 p Y HTzx? 式中KTX 0 .5 2 5Y = 1 ( ) = 1 = 0 .7 0 13 F X 3 0 .8 1 4 0 .7 2?? ? maxC =3 9 0 0 0 ( 1 0 0 2 7 3 ) 4 3 . 5 14 3 . 5 1 0 0 . 8 5 . 1 9 0 . 7 0 1 0 . 5 2 5? ? ?? ? ? ?= 查附表，選用 ggDd??40mm 100C 20? ，已知最大計算流量條件下的計算數(shù)據(jù)為： 1P = ， MPa?? ， 1 150t ? ℃，3850 /L kg m? ? ， /vq m h? ， 0 10 /v m s??? ，接管直徑1250D D mm?? ，流體為非阻塞流，試確定該調(diào)節(jié)閥（流開形）的口徑。工業(yè)控制計算機主要由硬件和軟件兩部分組成。 ，有哪些相同與不同點 ？ 答：相同點：控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)相同，有關(guān)調(diào)節(jié)原理和調(diào)節(jié)過程相同，即都是基于 “ 檢測偏差，糾正偏差 ” 的控制原理。 不同之處：在計算機控制系統(tǒng) 中，控制里對控制對象的參數(shù)，狀態(tài)信息的檢測和控制結(jié)果的輸出在時間上是斷續(xù)的，對檢測信號的分析計算是數(shù)字化的，而在模擬控制系統(tǒng)中則是連續(xù)的，并使用數(shù)字控制控制里代替了模擬控制里，并增加了模數(shù)轉(zhuǎn)換元件和數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，給定值也從數(shù)字量形式輸入計算機。數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要是對大量的過程狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，數(shù)據(jù)存貯紀(jì)錄，數(shù)據(jù)處理進(jìn)行 實時數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)越限報警等功能，計算機不直接會與過程控制，對生產(chǎn)過程不產(chǎn)生直接影響。 ？有哪些主要特點？ 答：集 散型控制系統(tǒng)將生產(chǎn)過程按其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)縱向分成現(xiàn)場控制級，控制管理級，生產(chǎn)和經(jīng)營管理級。再對每一級按其功能劃分為若干小塊，采取既分散又集中的設(shè)計原則，進(jìn)行集散控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計特點：（ 1）硬件組裝積木化（ 2）軟件模塊化（ 3）組態(tài)控制系統(tǒng)（ 4）應(yīng)用先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)（ 5）具有開放性（ 6）可靠性高 故：集散型控制系統(tǒng)既有計算機控制系統(tǒng)控制算法先進(jìn)，精度高，響應(yīng)速度快的優(yōu)點，又有儀表控制系統(tǒng)安全可靠，維護(hù)方便的優(yōu)點，而且，集散型控制系統(tǒng)容易實現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，成本低，施工周期短 . 擬一個對象，畫出計算機數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的方框圖，并說