图2
3.试定性画出在阶跃输入信号时的比例(P)控制器和比例积分(PI)控制器的响应曲线,要求在响应曲线上标明比例放大系数Kp和积分时间Ti。(15分)
4.某发酵过程工艺规定操作温度为(40±2)℃。考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离给定值最大不能超过6℃。现设计一定值控制系统,在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图3所示。试确定该系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间和振荡周期等过渡过程指标,并回答该系统是否能够满足工艺要求?(10分)
图3
5. 用一台双法兰式差压变送器测量某容器的液位,如图4所示。已知被测液位的变化范围是
33kg/mkg/m0~3m,被测介质密度ρ=900 ,毛细管内工作介质密度ρ0=950。变送器的安装尺
寸为h1=1m,h2=4m。求变送器的测量范围,并判断零点迁移方向,计算迁移量。当法兰式差压变送器的安装位置升高或者降低时,问对迁移量有什么影响?(10分)
P0?0Hh1?+-h2图4 法兰式差压变送器测量液位
6.现用一支镍铬—镍硅热电偶来测量某换热器内的温度,其冷端温度为30℃,显示仪表为动
Word 资料
圈仪表,此仪表的机械零位为0℃,这时指示值为400℃,若认为换热器内的温度为430℃,对不对?为什么?正确值为多少?(10分)
已知条件:(1)E(400,0)?28.943mV (2)E(30,0)?1.801mV (3)E(422,0)?30.744mV
7.(15分)如果有一台压力表,其测量范围为0~10MPa,经校验得到下列数据
标准表读数/ MPa 被校表正行程读数/ MPa 被校表反行程读数/ MPa 0 0 0 2 1.98 2.02 4 3.96 4.03 6 5.94 6.06 8 7.97 8.03 10 9.99 10.01 (1) 分别求出该压力表正反行程的最大绝对误差值;(5分) (2) 根据正反行程的最大绝对误差值,该压力表的精度等级应为多少;(5分) (3) 求出该压力表的变差;(3分)
(4) 根据变差的大小,问该压力表是否还能符合(2)中确定的精度等级。(2分) (我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等)
8.(10分)一台精度等级为0.5级,测量范围为600~1200℃的电子电位差计,问:
(1)它的最大允许绝对误差是多少?(5分)
(2)校验时,如其中的某一点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?(5分)
9.测量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况)时,在负压管上装有冷凝罐(图5),已知被测液位H变化范围为0~2m,被测介质密度ρ?1000kg/m,变送器安装尺寸为h1?3m,
3h2?5m,大气压p0?0.1013MPa,问这时用差压变送器来测量液位时,要不要迁移?如要迁移,
迁移量应为多少?(8分)
Word 资料
p0 ρ h2 H h1 图5 10.某合成氨厂合成塔的压力变化范围为11~14MPa,较为平稳,要求测量误差不得大于0.4MPa。工艺上要求就地指示,并能高低限报警。试选用一台压力表,指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为0~10、0~16、0~25M、0~40、0~60MPa,精度等级为1.0, 1.5, 2.5。(9分)
11.某被测压力变化范围为1.0~1.6Mpa,较为平稳,要求测量误差不得大于0.05MPa,就地指示压力表示值,试选用一台压力表,指出其类型、量程和精度。可供选用的压力表量程规格为0~1.6、0~2.5、0~4.0MPa,精度等级为1.0, 1.5, 2.5。(10分)
12.某台测温仪表的测量范围是0~1000℃,出厂时经校验,其刻度标尺上的各点测量结果为 标准表读数/ ℃ 被校表读数/ ℃ 0 0 200 201 400 402 600 604 700 706 800 805 900 903 1000 1001 (1) 求出该测温仪表的最大绝对误差值;(2) 确定该测温仪表的精度等级;(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为±8℃,问该测温仪表是否符合要求?(我国规定的仪表等级有0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5等)(10分)
13.测量高温液体(指它的蒸汽在常温下要冷凝的情况)时,在负压管上装有冷凝罐(见图6),问这时用差压变送器来测量液位时,有无迁移?何种迁移?迁移量多少?(10分)
p0 ρ h2 H h1 Word 资料
图6
四.分析
1.某贮槽,其进口流量来自上一工序,不可控,控制目标是保证贮槽的液位恒定,为此设计一简单液位控制系统,如图7所示,试问: (1) 画出简单控制系统的方块图。(6分)
(2) 指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量和主要扰动变量。(4分)
进口流量
LT LC 出口流量 图7
2、乙炔发生器是利用电石和水来产生乙炔气的装置。为了降低电石消耗量,提高乙炔气的收率,确保安全生产,设计了图8所示的温度控制系统。工艺要求乙炔发生器的反应温度控制在(80±1)℃。试画出该温度控制系统的方块图,并指出图中的被控对象、被控变量、操纵变量以及可能存在的扰动。(10分)
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