合肥工业大学过程仪表复习题.docxVIP

6.在图1-11的换热器出口温度控制系统中，工艺要求热物料出口温度保持为某一设定值。①试画出该控制系统的方框图；②方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么？整个系统的输入信号和输出信号又是什么？③系统在遇到干扰作用（如冷物料流量突然增大）时，该系统如何实现自动控制的？答：如图所示为该控制系统的方框图。该控制系统及各环节的输入、输出信号如图所示。整个系统的输入信号为：给定值ys，干扰作用f，输出为热物料出口温度T，当冷物料流量增大，则出口温度y减小，TT检测后所得ym减小，偏差信号e=ym-ys0，输入调节器后产生控制信号u，使执行器或调节阀加大阀门开度，使温度T升高，从而实现控制。7.图1-12为贮糟液位控制系统，工艺要求液位保持为某一数值，（1）试画出该系统的方框图；（2）指出系统中被控对象，被控变量，操纵变量，干扰作用各是什么？（1）如图所示为该控制系统的方框图； -（2）该系统中被控变量对象为贮槽；被控变量为贮槽液位；操纵变量为出水流量；干扰作用为：进水流量，大气温度等。例1管式加热炉出口温度串级控制系统。1）指出该系统中主、副对象、主、副变量、操纵变量、主、副扰动变量、主、副调节器各是什么？2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。在稳定工况下，原料油出口温度和炉膛温度处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。当燃料油负荷突然增加，这个干扰会使炉膛的温度T2升高，原料油出口温度T1也会随之提高，此时温度检测变送器TT1将信号送给主控制器TC1， e1增大，主控制器输出u1减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2增大，副控制器的输出信号u2减小，控制阀开度减小，即操纵变量燃料油m减小，炉膛温度T2下降，从而炉管内原料油出口温度T1也会随之下降。例题2：如图1-5所示的夹套反应器温度控制系统图 1）指出该系统中主被控对象、副被控对象、主被控变量、副被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么？2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；3）当蒸汽负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制。3）当蒸汽负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制。当蒸汽负荷突然增加，反应器内的温度T1将升高，此时温度检测变送器TT1将信号送给主控制器TC1， e1增大，主控制器输出u1减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2增大，副控制器的输出信号u2减小，控制阀开度减小，即操纵变量m减小，夹套内的蒸汽温度T2下降，从而反应器内的温度T1也会随之下降。例题3：如图所示为聚合釜温度控制系统，冷却水通入夹套内，以移走聚合反应所产生的热量。试问：（1）这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图。（2）如果聚合温度不允许过高，否则易发生事故，试确定控制阀的气开、气关形式。（3）确定主、副控制器的正、反作用。（4）简述当冷却水压力变化时的控制过程。（5）如果冷却水的温度是经常波动的，上述系统应如何改进？（6）如果选择夹套内的温度作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图，并确定主、副控制器的正、反方向。例题1：若被测介质的实际温度为500℃，仪表的指示值为495℃，仪表的量程为0～1000℃，试确定绝对误差、相对误差、折合误差和对仪表的读数的修正值。解: 绝对误差: △= X指－ X0 = 495－500=－5℃仪表读数的修正值: C= X0 － X指 = 5 ℃相对误差: y=△/X0 = -5/500×100% = -1% 引用误差: δ=△max/ （x上－x 下）= -0.5%例2：某台测温仪表的测温范围为200~700℃。校验该表时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的精度等级。解：该仪表的允许的引用误差为：0.5＜0.8＜1.0所以，该测温仪表的精度等级为1.0级。例3 ：某反应器内的最高温度500℃。根据工艺要求，最大允许误差不超过+7℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解：根据工艺要求：仪表的量程上限：X上=2 X Max= 1000℃仪表的允许引用误差为：去掉±、%，0.5＜0.7＜1.0，所以选精度等级0.5的仪表才能满足工艺要求。精度等级1.0的仪表，其允许引用误差为±1.0%，超过了工艺上允许的数值.小结：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的最大引用误差。这一点