化工过程控制工程习题集讲课教案.ppt

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1、化工过程控制工程习题集2。一台PID调节器，为什么当测量等于给定时，输出能稳在任意值上？答案：根据三作用调节器数学表达式：Δy=1/P(Δx+1/Ti∫Δxdt+TD[d(Δx)/dx(1)式中：P—比例度，Ti—积分时间，TD—微分时间，Δy—输出信号，Δx—输入偏差当外界有一干扰，使测量值偏离给定值，则Δx≠0，由于积分作用，使输出Δy不断变化。输出的变化引起调节作用的改变，当某一时刻测量重新回到给定值时，则Δx=0，代入（1）式得：Δy=1/P(0+1/Ti∫0dt+TD[d(0)/dx]=(1/P)(1/Ti)C(2)（2）式中C为任意常数，

2、所以，输出信号Δy稳定在任意值上。23。一台量程为0～800mm的UTQ型浮筒液面计，用水校验时，当水柱高度从400mm增至600mm时，控制部分出风由0.8kg/cm2降到0.4kg/cm2，问比例度δ为多大？若不再调整，当用于比重为0.7g/cm3的汽油液面控制时，实际比例度多大？答案：根据比例度定义式计算δ=(Δh/ΔH量程)/(ΔP/ΔP量程)×100%=50%式中：Δh—测量值变化值ΔH—调节器量程范围Δp—调节器输出变化值ΔP—调节器信号范围当介质由校验时的水变为使用时的汽油后，则同样的液面高度变化引起化只能是原来的0.7倍，所以用水校验时

3、比例度为50%，投入运行后，实际比例度为71.43%。34。有一台比例积分调节器，它的比例度为50%，积分时间为1分，开始时，测量、给定和输出都在50%，当测量变化到55%时，输出变化到多少？1分钟后又变化到多少？答案：当测量由50%跃变到55%的一瞬间，时间t=0。已知调节器的比例度δ=50%，积分时间T=1分，ΔP入=55%-50%=5%代入上式可得ΔP出=10%即输出变化为10%加上原有的50%，所以输出跃变到60%。一分钟后，输出变化为ΔP出=20%加上原有的50%，所以一分钟后输出变到50%+20%=70%45。有一流量调节系统，其对象就是

4、一段管道，流量用空板和电动差压变送器进行测量,变送,并经开方器变为4～20mA输出。流量测量范围为0～25T/h，调节器是比例作用，调节器输出是4～20mA信号作用于带阀门定位器的调节阀，阀的流量范围是0～20T/h。在初始条件下，流量为10T/h，调节器输出在12mA。现因生产需要加大流量将给定值提高2.5T，试问实际流量将变化多少？余差有多大？（假定调节器的比例度为40%）答案：求出各个环节的放大系数：Kc=100/40=2.5Kv=(20-0)/(20-4)=1.25K0=1Km=(20-4)/(25-0)=0.64Δy=(KcKpKv)/(1+K

5、vKcKpKm)=1.667由此可见，当给定值改变10%，管道内流量的变化是1.667T/h，即由原来的10T/h提高为11.667T/h,与12.5T/h的要求相比，有0.833T/h的余差。56。在工业介质为液体的水平管道上，垂直安装一套差压式流量测量系统，差压变送器是经过校验后安装上去的，启表后发现指示值偏低，经核实工业与孔板设计均无问题，试分析可能原因并说明解决办法。答案：孔板方向装反—这时流束缩颈与孔板距离比正确安装为远，致使孔板后取压孔测压值增高，造成压差下降，需重新装正。管.线中有气体或负压管线最高位置比正压管线高，造成附加静压误差，使指示

6、值偏低。1．      压变送器正压室中气体未排净，这时可打开正压室测排气孔，见到液体排出后再重新拧紧。2．      三阀组中的旁路阀未关严或阀虽拧紧仍有内漏，需关严或更换。3．      表输出线路有漏气（气动表）。67。无纸记录一中的记录时间间隔和时间标尺是同一个概念，只是提法不同吗？答案：不是的。记录时间间隔时纸多长时间记录一次，是隔几秒钟，还是隔积分钟。记录时间间隔长，整屏所显示的数据时间段大；记录时间间隔短，整屏所显示的数据时间段小。时标是指记录点在屏幕上显示的疏密。虽然改变记录时间间隔和时标刻度都可以调整屏上显示曲线的形状，但两者是有区

7、别的。例如记录时间间隔为2s，则5min内可以记录150个点。但这150个点组成的曲线可以在整屏上显示，即时标为5min，也可以在半个屏幕上显示，这时时标为10min。是5min还是10min，由时标键设定。而这5min或10min内显示的曲线由多少个数据组成，则由记录时间间隔设定。时间间隔短，则同一屏上的点数多；反之，时间间隔长，则点数短。78。智能数字显示仪表和模拟显示仪表相比，在性能上有什么区别？答案：智能数字显示仪表和模拟显示仪表相比，在技术性能上有如下区别。1．          输入模拟显示仪表一台表只能用一种输入信号，测量范围不能变化。智能

8、数字显示仪表可有多种输入信号，可同时测量直流毫伏、伏、毫安与热电偶