1、 .1. 化工过程生产自动化包括:A 自动检测系统B信号联锁保护系统C自动操纵及自动开停车 系统 D自动控制系统 2. 自动控制系统由以下环节组成: A 被控对象 : 在自动控制系统中,工艺变量需要控制的生产设备或机器 B 自动控制装置 :a测量元件与变送器: 用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的 信号。 b 控制(调节)器:将检测元件及变送器送来的信号与工艺上需要保持的设定值信号 进行比较,得出偏差的大小,根据偏差的大小及变化趋势,按照预先设定好的控制规律进行 运算后,将运算结果用特定的信号发送给执行器(控制阀)。c 执行器(控制阀):接受控 制器送来的信号,自动地改变阀门的开度,从
2、而相应地改变流入(或流出)被控对象的物料 流量或能量,克服扰动的影响,最终实现控制要求。 3. 什么是自动控制系统的方框图?它与工艺流程图有什么不同? 自动控制系统方块图:是用一个方块代表自动控制系统中的一个组成环节,用箭头表示两 个环节的信号联系和传递方向,用规定的字母表示方块间相互作用的信号参数。 流程图中的箭头:设备间连线表示物料流动的方向 方块图中的箭头:表示信号的流向和相互关系 4. 自动控制系统中常用术语: 被控变量 y被控对象内要求保持设定值的工艺参数。 测量值 ym 由检测元件检测到的被控变量的实际值。 设(给)定值ys 被控变量的预定值。 操纵变量 m 受控制器操纵的,用以克
3、服干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或 能量。 扰动量 f 除操纵变量外,作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。 偏差信号 e= ymys被控变量的实际测量值与设定值之差。 控制信号 u控制器按输入的偏差信号按一定规律计算得到的量。 反馈把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输入端的做法。 负反馈反馈信号的作用与设定信号相反,使偏差信号减弱的反馈(e=ymys ) 正反馈使偏差信号加强的反馈,即(e = ys + ym)。 5. 控制系统的分类: A 按控制器的控制规律分:比例,比例积分,比例微分,比例积分微分(PID) B 按给定值的特点:定值控制系统,随动控制系统,
4、程序控制系统 C按系统输出信号对操纵变量影响分:a 闭环控制:控制器与被控对象之间既有顺向控制 又有反向联系的自动控制系统b开环控制:控制器与被控对象之间只有顺向控制没有反向联 系的自动控制系统。 D按系统的复杂程度划分:a 简单控制系统b复杂控制系统 E 按系统克服干扰的方法划分:反馈,前馈,前馈- 反馈 6. 阶跃干扰作用下基本形式:非周期衰减过程:它表明当系统受到扰动作用后,被控变 量在给定值的某一侧做缓慢变化,没有来回波动, 最终稳定在某一数值上。由于过渡速度慢、 时间长,一般不采用衰减振荡过程:它表明当系统受到扰动作用后,被控变量上下波动, 且幅度逐渐减小,经过一段时间最后稳定在某一
5、数值上。我们希望得到的等幅振荡过程: 它表明当系统受到扰动作用后,被控变量在给定值附近来回波动且波动幅值保持不变。即被 控变量在设定值的某一范围内来回波动,而不能稳定下来。一般不采用,如工艺上允许被控 变量在一定范围内波动,则可采用发散振荡过程:它表明当系统受到扰动作用后,被控变 量来回波动,且波动幅度逐渐增大,即被控变量偏离设定值越来越远,以至超越工艺允许范 围。应尽量避免。 7. 表示衰减振荡过程的控制指标: 最大偏差 A:指过渡过程中被控量偏离给定值的最大数值。A 一般小一些较好。 超调量 :也是表示被控变量偏离给定值的程度。(y( ) :新稳定值) 衰减比 n= B1:B2:指过渡过程
6、曲线上同方向第一个波的峰值与第二个波的峰值之比。n: 1=4:1 10:13 余差 C:指过渡过程终了时,被控变量所达到的新的稳态值与设定值之间的差值。一般 C越小越好 过渡时间 ts:指控制系统受到扰动作用后,被控变量从原稳定状态回复到新的平衡状态 ( 5% 的范围内)所经历的最短时间 振荡周期 T(或频率):指过渡过程两个同向波峰之间的间隔时间,其倒数为振荡频率。 1 影响自动控制系统控制质量的因素:A 被控对象的特性B组成的自动控制系统:检测仪表 与变送器,控制器,执行器C自动控制装置的特性D控制规律及控制器参数的设定 2 为什么要研究被控对象的特性? 在生产过程中,存在各种各样的被控对
7、象。这些对象的特性各不相同。有的较易操作,工 艺变量能够控制得比较平稳;有的却和很难操作,工艺变量容易产生大幅度波动,只要稍不 谨慎就回超出工艺允许的范围,轻则影响生产,重则造成事故。只有充分了解和熟悉对象特 性,才能使工艺生产在最佳状态下运行。因此,在控制系统设计时,先必须充分了解被控对 象的特性,掌握它们的内在规律,才能选择合适的被控变量、操纵变量、合适的测量元件和 控制器,选择合理的控制器参数,设计合乎工艺要求的控制系统。 3 通道 :被控对象的输入变量至输出变量之间的信号联系 干扰通道: f y 破坏作用 控制通道: m y 调节作用 4 被控对象的特性 :是指被控对象输入变量与输出变
8、量之间的关系。即被控对象的输入量发 生变化时,对象的输出量随时间的变化规律。 静态特性、动态特性 5 被控对象特性的描述方法: 机理建模:是通过对对象内部的运动机理分析,根据对象中物理或化学变化规律(如质 量守恒定律、能量守恒定律等),在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象 特性方程。通过这种方法得到的数学模型叫机理模型。机理模型常表现为微分方程式、偏微 分方程式、状态方程等)。 有自衡特性对象在受到干扰后,自身能重新恢复平衡的特性。 无自衡特性对象在受到干扰时,不能重新恢复平衡的特性。 实验测取法(黑匣子法):是在所要研究的对象上,人为施加一定的输入作用,然后、 用仪表测取并记录
9、表征对象特性的物理量随时间变化规律,即得到一系列实验数据或实验曲 线。然后对这些实验数据或曲线进行必要的数据处理,求取对象的特性参数,进而得到对象 的数学模型。 A 阶跃反应曲线法B矩形脉冲反应曲线法 6 特性参数放大系数K、时间常数 T、滞后时间 放大系数 K(静态增益):数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与输入的变化 量之比。反映的是对象处于稳定状态下输出和输入之间的关系,所以放大系数K 是描述 对象静态特性的参数。 控制通道: K大,控制作用强,控制灵敏;K小,控制作用弱。一般希望控制通道K大一 些好,但 K 不能太大,否则会使系统的稳定性下降。 干扰通道: K大对控制不利。希望干
10、扰通道K小好。 时间常数 T:当对象受到阶跃输入作用后,被控变量如果保持初始速度变化,达到新的 稳态值所需的时间。或当对象受到阶跃输入作用后被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的 时间。是反映被控对象受到输入作用后,输出变量(被控变量)达到新稳定值的快慢, 它确定整个动态过程的长短,由于它是反映被控变量变化快慢的参数,所以T 是反映对象动 态特性的参数。 控制通道: T大,被控变量的变化比较缓慢,对象比较平稳,容易进行控制,但过渡时 间长; T 小,被控变量的变化快,不易控制。T太大、太小都不利 干扰通道: T 大、扰动作用比较平缓,被控变量变化较平稳,对象容易控制。一般希望 干扰通道 T
11、大一些好 滞后时间( = 0 + C ) 传递时间 0:是输出变量的变化落后于输入变量变化的时间。一般由介质的输送或热的 传递需要一段时间引起的。 容量滞后 C:是因为物料或能量的传递需要通过一定的阻力引起的。 控制通道:应尽量减小;干扰通道:大对控制有利 一简单控制系统: 1 单回路控制系统:一个被控对象,一个检测元件及变送器,一个控制器,一个执行器所构 成的单闭环控制系统。 2 单回路控制系统的设计思路:A.了解被控对象B.确定控制方案: 被控变量的选择操纵 变量的选择检测变送元件及检测位置的选择执行器的选择控制器及控制规律的选择C. 对控制器的参数进行工程整定 3 被控变量选择原则:被控
12、变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态, 一 般都是工艺过程中比较重要的变量被控变量在工艺操作过程中经常要受到一些干扰影响 而变化,因而需要频繁加以控制的变量尽量采用直接指标作为被控变量,当无法获得直接 控制指标信号,或其测量、传送滞后很大时,可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接 控制变量被控变量应能被测量出来,并具有足够大的灵敏度被控变量应是独立可控的 应考虑工艺合理性和国内仪表产品现状。 4 操纵变量的选择原则:操纵变量应是可控的,即工艺上允许调节的变量操纵变量一般 应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏在选择操纵变量时,除了从自动化角度考虑外, 还要考虑工艺的合理性与生产的
13、经济性。 5 控制规律: 指的是控制器的输出信号 (u)与输入信号 (e=ym-ys) 之间的关系。 即:u= f(e)=f (ym-ys ) K p,比例控制作用;而,比例控制作用。【比例放大系数K p(可调节): (K p= u / e),有量纲,如输入输出信号均为标准信号,则无量纲。比例度 :指控制器 输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。工业中常用比例度来表示比例控 制作用的强弱。】 T1, K1,积分作用,积分速度,消除余差速度快,稳定性 TD,微分作用,稳定性。TD ,过度灵敏,会出现高频震荡。 6 各环节的正、反作用方向的规定 (1)被控对象:操纵变量m ,被控变量
14、y,为“正作用” (2)测量元件:一般都为“正作用” (3)执行器:气开阀为“正作用”,气关阀为“反作用” 气开阀:有信号时阀开、无信号时阀关的气动执行器。 气关阀:有信号时阀关、无信号时阀开的气动执行器。 (4)控制器:当偏差(e= ym - ys)增加时,输出u 也增加,称为“正作用” 7 控制器参数整定任务:根据已确定的控制方案,确定控制器的最佳参数值(、TI 、TD ), 以使控制系统获得最佳的控制质量。 8 控制器参数整定方法:A 理论计算 B 工程整定法 : 临界比例度法 , 衰减曲线法 , 经验凑试法 临界比例度法: 在闭环的控制系统中, 先将控制器变为纯比例作用,即将 T1 放
15、大“” 位置上, TD放在“0”位置上,在干扰作用下,从大到小地逐渐改变控制器的比例度,直至 系统产生等幅度振荡,记下此时的、K、TK 特点:简单、易于掌握和判断,适合一般的控制系统;不适合工艺不允许产生等幅振荡 的系统。 衰减曲线法: 是在纯比例运行下,通过使系统产生4:1 或 10: 1的衰减振荡,得到衰 减比例度S 和衰减周期Ts(或上升时间T 升),然后根据经验总结出来的关系求出控制器 各参数。 采用衰减曲线法注意点:a 加的干扰幅度值不能太大,要根据生产操作要求来定,一般 为额定值的 5% 左右,也有例外的情况b 必须在工艺参数稳定情况下才能施加干扰,否则得不 到正确的s 、Ts 或
16、 s和 T升值 c 对于反应快的系统,如流量,管道压力和小容量的液位 控制等,要在记录曲线上严格得到4:1 衰减曲线比较困难。一般以被控变量来回波动两次 达到稳定,就可以近似地认为达到4:1 衰减过程了。 特点:比较简单,整定质量高,应用广泛;但对于干扰频繁、记录曲线不规则、不断有 小摆动的系统不适应。 经验凑试法: 是根据经验先将控制参数置于一定数值上,然后通过不断观察过渡过程曲 线,逐渐凑试,直到获得满意的控制器参数值为止。 两种步骤:先用纯比例作用进行凑试,待过渡过程已基本稳定并符合要求后,再加积 分作用消除余差,最后加入微分作用是为了提高控制质量先按表中给出的范围把TI 定下 来,如要
17、引入微分作用,可取TD=(1/31/4)TI,然后对进行凑试,凑试步骤与前一种方法 相同。 特点:方法简单,应用非常广泛。特别适用于干扰频繁、记录曲线不规则、不断有小摆 动的控制系统。但参数整定费时,控制质量因人而异。 二复杂控制系统: 1 串级控制: 是由两个被控对象、两套检测元件及变送器、两个控制器和一个执行器所构成 的两回路控制系统。其中主、副两个控制器是串级工作的,主控制器的输出作为副控制器的 给定值,副控制器的输出去操纵控制阀,以实现对主变量的定值控制。 串级控制系统主负控制器正、反作用方向的确定:A 副控制器:按简单(单回路)控制系 统各环节的正、反作用方向的确定原则确定,以构成负
18、反馈闭环控制回路。B 主控制器:主、 副变量同方向变化时, 都要求操纵变量同方向变化(即:同时要求操纵变量都增大或都减小), 此时主控制器方向规定为“反”作用方向。主、副变量同方向变化时,要求操纵变量的变化 方向是相反的(即:主变量要求操纵变量都增大(或减小),而副变量要求操纵变量都减小 (或增大),此时主控制器为“正”作用方向。 特点 :A在系统结构上,它是由两个串级工作的控制器构成的双闭环控制系统B系统的目 的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量,副回路起快速的“粗调”作用,主回路 则起“细调”作用C由于副回路的存在,对进入副回路的干扰有超前控制作用,因而减少了 干扰对主变量的影响,
19、即主回路对副对象具有“鲁棒性”,提高了系统的控制精度。“鲁棒 性”又称“强壮性”是用来描述控制系统的控制品质对对象特性变化的敏感程度。系统 的控制品质对对象特征变化越不敏感,则“鲁棒性”越好D副回路是一个随动控制系统,所 以系统对负荷的改变有一定的自适应能力。 应用场合: 串极控制系统适合于容量滞后和时间常数很大,干扰作用强而频繁,负荷变 化大,对控制质量要求高的场合。 2 前馈控制系统基本原理:是测量进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化),并按其 信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使被控变量维持在设定值上。 特点: 前馈控制是基于不变性原理工作的,比反馈控制及时有效前馈控制是属于“开
20、 环”控制前馈控制使用的是一种视对象特性而定的“专用”控制器一种前馈作用只能克 服一种干扰前馈控制的 缺点: 干扰多时,所需前馈通道数增加,控制系统投资增加受前馈控制模型精度的限 制,模型误差会导致非完全补偿前馈控制算式中包含超前纯微分环节时,计算是近似的 3 前馈 - 反馈控制系统优点:从前馈控制角度,由于增添了反馈控制,降低了对前馈控制 模型的精度要求,并能对未选作前馈信号的干扰产生校正作用从反馈控制角度,由于前馈 控制的存在,对干扰作了及时的粗调作用,大大减轻了反馈控制的负担。 4 定比值控制系统缺点:副流量无反馈,其干扰会使主副流量的比值很难保持定值。 适合: 适用于副流量平稳且流量比
21、值不高的场合。 5 单闭环比值控制系统:两种物料流量的比值控制较为精确。主流量是可以变化的,所以副 变量回路是随动系统。 6 双闭环比值控制系统:主副流量都比较稳定,系统总负荷也比较稳定。 缺点: 仪表多,投资高。 7 变比值控制系统:是能克服生产中存在的除流量干扰以外的其他干扰 8 连续型选择性控制系统(即选择器位于两个控制器和执行器之间)特点:两个控制器公用 一个执行器。锅炉蒸汽压力控制系统,为防止阀后压力过高造成脱火现象,而设计了蒸汽压 力和燃料气压力的自动选择性控制系统 脱火现象 :阀后压力过高,大量燃料气就会因未燃烧而导致烟窗冒黑烟,一方面会污染 环境,另一方面因燃料室内积存大量燃料
22、气与空气混和物,会有爆炸的危险。 9 开关型选择性系统(即选择器位于变送器与控制器之间)特点:多个变送器公用一个调节 器。丙烯冷却器的控制方案 10 均匀控制的目的:为了解决化工生产中,前后紧密相连的设备之间工艺参数均需保持稳 定,而由于彼此影响又无法保持稳定的矛盾关系而开发的控制系统。连续精镏的多塔分离 过程 特点:A 前后供求矛盾的两个变量都应该是变化的,且变化缓慢 B 前后相互联系又相互矛 盾的两个变量应保持在所允许的范围内,不能超过工艺的限值要求。 1、各种误差表示方法的物理含义: 绝对误差 :理论上(x 指测量仪表的指示值,x 真被测量的真实值),实际上: 相对误差 :某一点的绝对误
23、差与标准表在这一点的指示值x0 之比。引用误差 / 折合 误差(相对百分误差):将绝对误差折合成仪表测量范围(量程范围)的百分数。 2、测量仪表的主要性能指标: 精确度 :是衡量仪表准确程度的一个品质指标。数值上等于在规定的正常情况下,仪表 所允许的引用误差。高低:0.005 ,0.02 ,0.05 ,0.1 ,0.2 ,0.4 , 0.5 ,1.0 ,1.5 ,2.5 , 4.0 。变差(迟滞误差):指在外界条件不变的情况下,用同一仪表对被测量在仪表全部测 量范围内进行正反行程测量时,被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏 差。 灵敏度 K:是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。它
24、是指仪表在达到稳定状态以后, 仪表输出信号变化 y 与引起此输出信号变化的被测参数(输入信号)变化量x 之比。 灵 敏限 X mix :引起仪表输出信号发生变化(动作)的被测参数(输入信号)的最小变化量。 Xmix 1/2 (仪表允许的绝对误差)线性度: 表征线性刻度仪表的输出量与输入量实际 校准曲线与理论直线的吻合程度。反应时间 T:用来衡量仪表能不能尽快反映参数变化的品 质指标。反应时间长,说明仪表需要较长的时间才能给出准确的指示值,那不宜用来测量变 化频繁的参数。 63.2%A(); 95%A() 。漂移:指输入量不变时,经过一定的时间后输出 量产生变化的现象,是衡量仪表稳定性的重要指标
25、。温漂、零漂。 3、如何给仪表定精度等级?例题:某台测温仪表的测温范围为200700。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。 4、如何根据工艺要求合适精度等级的仪表和判断现有的仪表精度等级是否满足工艺要求? 例: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
26、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. 5、各种压力检测仪表的基本原理:液柱式压力计:U型管压力计,单管压力计,斜管压力 计【皮托管(测速管):通过测取流场中的速度,来测取流量】弹性式压力计【弹簧管压 力表(最常见的弹性式压力计):压力自由端的位移放大机构表盘指针显示】电气 式压力计:是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。测压原理:压力电信号 远距离传输及显示活塞式压力计 6、常见压力传感器和压力变送器:霍尔片式压力传感器,应变片式压力传感器,压阻式压 力传感器,力矩平衡式压力变送器,电容式压力变送器 7、压力表的选用:根据
27、工艺要求,全面考虑,具体分析(1)选仪表类型:根据工艺要求、 介质性质、环境条件等。(2)选量程:测稳压时:P 上=(1.5 2.0) P max , P下= 0 ( 无 特殊要求 ),测波动压力时:P 上=(2.0 3.0) P max ,为了延长仪表的使用寿命,按“化工 自控设计技术规定”还要求:测稳压时:P测2/3 P 上,测波动压力时:P 测1/2 P 上, 测高压时: P 测3/5 P 上,被测最小压力:P min1/3 P 上。 (3) 选精度:根据工艺允许 的最大测量误差来确定。在满足工艺的前提下,一般选精度低、价廉耐用的仪表。 8、压力表的安装:(1)测压点的选取:选直管段与介
28、质的流动方向垂直测液体压力 时,取压点在管道下部;测气体压力时,取压点在管道上部。(2)引压导管的铺设:内 径一般为 6 10mm 水平安装时要有一定的倾斜度,便于气体或液体的排放。测易结晶介 质,需加伴热管线。取压口与压力计之间加截断阀。(3)压力计的安装:易观测,检修 的地方测蒸汽压力时,加冷凝罐,测腐蚀介质时,加隔离罐避震动、高温影响防泄漏 压力计与取压口不在同一水平面时,应按P= Hg进行压力修正。 9、测温仪表按工作原理分:膨胀式温度计是利用物体受热时体积膨胀的性质而制成的。 压力式温度计是利用封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀 或压力变化的原理制成的。并由压
29、力表来测量压力的变化,从而测得温度。热电偶温度计 利用导体的热电效应来测温的。热电阻温度计利用电阻随温度的变化特性来测温的。 辐射式高温计利用物体表面辐射与温度的关系来测温的。 10、热电偶温度计测温原理:是根据热电效应的原理来测量温度的。 热电效应 两种不同材料的导体A、 B 组成一个闭合回路,当回路两端接点t0 ,t 的温度 不相同时,回路中就会产生一定的电势,形成电流,电流大小与导体材料性质和接点温度有 关,这种原理称为热电效应 热电势产生的条件:热电极必须是A、B 两种不同的材料热电极的两接点温度不相等 构成闭合回路 热电偶温度计的组成:热电偶补偿导线和冷端温度补偿连接导线测量仪表 1
30、1、补偿导线: 为了使热电偶的冷端远离工作端,使冷端的温度保持恒定以保证热电偶测得 的温度是被测温度的单值函数,常采用一种专用的将热电偶的冷端延伸出来的导线,叫 12、为什么热电偶测温要进行冷端温度补偿:由于工业上的常用的各种热电偶的温度热电 势关系曲线是在冷端温度保持0的情况下得到的,而且与其配套使用仪表也是根据这仪关 系曲线进行刻度的。而实践测量时,冷端温度往往高于0,且是不断变化的,从而使测量 结果产生误差。所以使热电偶冷端的温度保持0,或进行一定的修正得到准确的测量结果 的做法称为冷端温度补偿。 冷端温度补偿的方法:恒温法:冷端温度保持恒温的方法修正法:适合实验室或 临时测量。注意:由
31、于热电势与温度之间的关系不是线性的,当自由端温度不是0时, 将测得的热电势对应的温度值加上自由端的温度值并不等于实际的被测温度值校正仪表 零点法,就是把仪表的指针调整到相当于室温的数值上补偿电桥法补偿热电偶法 就是设置补偿热电偶使多支热电偶的冷端温度保持恒定。 13、热电阻温度计(200500)测温原理: 利用金属导体的电阻值随温度变化而变 化的特性进行温度测量的。工业上常用的热电阻:铂电阻,铜电阻 14、热电阻温度计与热电偶温度计的比较:A 热电阻温度计包括:感温元件热电阻、连接导 线和显示仪表(温度测温元件热电阻电阻值)B 热电偶温度计包括:感温元件热电偶、 补偿导线及连接铜导线和显示仪表
32、(温度测温元件热电阻电势值) 15、电动温度变送器作用:与热电偶、热电阻配套使用。将温度信号由热电阻或者热电偶转 化为电阻值或电势值,再由温度变送器转化为标准信号 电动温度变送器分类:热电偶温度变送器(输入电桥;放大电路反馈电路);热电阻温 度变送器(输入电桥:热电阻以三线制的连接方式接入桥路;反馈电路;放大电路);直流 毫伏变送器 16、测温元件的安装要求:保证测温元件与流体接触充分。测温元件应迎着被测流体流向 插入。感温点处于流速最大处:热电偶、铂电阻、铜电阻的保护套末端应分别越过流束中 心线 510mm 、5070mm 、2530mm 有足够的插入深度当管道直径80mm ,应接扩压管。
33、接线盒的面盖应朝上,避免其他液体进入接线应插在有保温层的管道或设备处。测温 元件安装在负压管道中,应保证密封性。 17、测温元件的布线要求:按规定的型号配用热电偶补偿导线热电阻的线路电阻要符合 所配的二次仪表的要求导线应穿入钢管或走槽板导线应尽量避免接头导线应尽量避 开交流动力线补偿导线不应有中间接头,否则应加接线盒。最好与其他导线分开铺设。 18、(瞬时)流量:指单位时间内流过管道某一截面的流体的数量。总量 :指在一段时间内 流过管道的流体流量的总和。体积流量( Q ): 单位时间内流过的流体以体积表示的,叫体 积流量( m3/h、L/h 、L/min )质量流量( M ): 单位时间内流过
34、的流体以质量表示的,叫质 量流量( t/h 、Kg/h、Kg/s )。 M = Q或 Q=M/流量计: 测量流体流量的仪表叫流量计。 计量计: 测量流体总量的仪表叫计量计。 19、差压式流量计原理:基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差 而实现流量测量的 。 适合 :测大流量、大管径组成 :由节流装置、引压导管、压差变送 器、和二次仪表组成差压式流量计的流量方程: 流量系数; 膨胀校正系数,对不可压缩液体,取=1; 1节流装置前的流 体密度; F0节流装置的开孔截面积;P节流装置前后实测的压力差 20、节流现象 :流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后管壁处,流体的
35、静压力 产生差异的现象。 21、标准节流装置包括:节流件(标准孔板、标准喷嘴、标准文丘管),取压装置(取压方 式:角接取方式、法兰取压法) 22、转子流量计工作原理:恒压降,变节流面积来测量流量的大小,即转子流量计采用的是 恒压降、变节流面积的流量测量方法。流量信号转子位置的高低 转子流量计流量方程式: 在压降不变,流量与流通截面F0(即转子浮起的高度 h )有关 转子流量计指示值的修正: 23、压差式物位仪表:压力式和差压式物位仪表,利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的 原理工作。 24、压差式液位变送器迁移问题:正迁移:当H=0时, P0,为正迁移。负迁移:当H=0 时, P0,为负迁移
36、1 气动执行器由那几部分组成?各部分的作用是什么? (1) 执行机构:是执行器的推力装置,它按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动控 制机构动作。所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 (2) 控制机构:是执行器的控制部分,它直接与被控介质接触,控制流体的流量。所以它 是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置 (3) 辅助装置: A 阀门定位器:是利用反馈原理来改善执行器的性能,使执行器能按控制器 的控制信号,实现准确的定位 B 手轮机构:当停电、停气、控制器或执行器失灵时,利用它 可直接操纵控制阀,维持生产的正常运行。 2 执行器的执行机构、控制阀分别有哪些结构形式?各有什么特点?主
37、要用在什么场合? (1)执行机构: a 薄膜式。 b 活塞式:适用于大口径,高静压、高压差的控制阀或蝶阀的 推动装置。带阀门定位器,适合控制质量高的系统c 长行程:适用于输出转角( 090) 和有力矩的场合 正作用执行机构:信号压力通入膜室上方,信号压力增大,阀杆向下 反作用执行机构:信号压力通入膜室下方,信号压力增大,阀杆向上 (2)控制机构(调节阀):直通单座控制阀直通双座控制阀角形控制阀三通控制 阀隔膜控制阀蝶阀球阀凸轮挠曲阀笼式阀 3 何谓控制阀的流量特性?又何谓理想流量特性和工作流量特性? 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度(相对位移) 之间的关系。 理想流量特性阀前后压差保持不变的流量特性 工作流量特性实际使用过程中,阀前后压差会随阀开度的变化而变化,此时的流量 特性为工作流量特性 4 控制阀的理想流量特性有哪些?写出其数学表达式?各有什么特点? (1) 直线流量特性