兰州理工大学过控作业答案.docxVIP

锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高，会使蒸汽带液。降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后续设备。而水位过低，轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此，必须对汽包水位进行严格的控制。图1-16是一类简单锅炉汽包水位控制示意图，要求：

(1)画出该控制系统方块图；

(2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么

(3)当蒸汽负荷忽然增加，该系统如何实现自动控制

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答：(1)

(2)被控对象：锅炉汽包。被控变量：锅炉汽包水位。操纵变量：锅炉给水量。扰动量：冷水温度、压力、蒸汽压力、流量，燃烧状况等。

(3)当蒸汽负荷突然增加，会导致汽包水位下降，液位变送器检测到液位h下降信号并与设定水位h0进行比较，将偏差信号传给控制器，控制器使执行器动作，增大阀门开度，使冷却水流量增加，从而降低加热室燃烧程度，进一步使得汽包液位升高。

.评价过程控制的衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些有哪些因素影响这些指标

:

答：（1）稳态误差；=r-影响因素：开环增益，系统型号，输入信号；

衰减比n=/;影响因素：阻尼；

超调量σ=×100%;影响因素：闭环主导极点的衰减率；

过渡过程时间；影响因素：扰动动作时间的长短。

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某化学反应器工艺规定操作温度为(800±10)℃。为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850℃。现运行的温度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如图1-13所示。?

???

???(1)分别求出稳态误差，衰减比、过渡过程时间。

??(2)说明此温度控制系统是否满足工艺要求。

}

解：（1）稳态误差=805-800=5

衰减比:=845-805=40;=815-805=10;n=B1/B2=4:1

过渡过程时间:=25min,

给定最大偏差值：850-800=50℃；最大偏差：845-800=45℃

由于最大偏差值为45℃，不超过50℃，故满足工艺要求。

（

.什么是真值、绝对误差、相对误差、引用误差和精度等级若用测量范围为0-200℃温度计测温，在正常工作情况下进行数次测量，其误差分别为℃、0℃、℃、℃，试确定该仪表的精度等级。

答：（1）被测变量本身所具有的真实值，称为真值。

（2）绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差。Δ=M-A

（3）绝对误差与约定真值的百分比定义为仪表的相对误差，即δ=Δ/A×100%

（4）绝对误差与仪表量程的百分比，称为仪表的引用误差，即δm=Δ/X×100%（X表示量程）

（0++）/200×100%=%，故精度等级为

某控制系统根据工艺设计要求，需要选择一个量程为0-100m3/h的流量计，流量测量误差小于±3/h，试问选择何种精度等级的流量计才能满足要求

解：引用误差δm=Δ/X×100%=100×100%=%

精度为的流量计，所以精度等级为

试简述防爆安全栅的作用及其工作原理。

答：（1）由安全系统中连接设备与非本愿设备的关联设备，用以限制进入危险场所设备的电能，实现危险场所设备的防爆作用。

（2）一方面传输信号，另一方面将流入危险场所的能量控制在爆炸性气体或混合的点火能量以下，当防爆系统的仪表发生故障时能将串入到仪表能量限制到安全值以下。

.用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种?

解：（1）热电偶的热电势只有当T0（或t0）恒定是才是被测温度T（或t）的单值函数。热电偶标准分度表是以T0＝0℃为参考温度条件下测试制定的，只有保持T0＝0℃，才能直接应用分度表或分度曲线。若T0≠0℃，则应进行冷端补偿和处理。

冷端温度补偿的方法有：延长导线法，0℃恒温法，冷端温度修正法，冷端温度自动补偿法等。

试列表比较分析各种流量监测的基本原理及其主要特点。

基本原理

主要特点

容积式流量计

流体通过流量计，就会在流量计进出口产生一定的压力差。流量计转动部分产生旋转，并将流体从入口排向出口。

具有对上游流动状态变化不敏感，测量精确度高，可用于高黏度液体，并直接得到流体累计量等特点

节流式流量计

（或差压式流量计）

根据安装于管道中流量测量元件产生的差压、已知的流体条件和测量元件与管道的几何尺寸以测量流量的仪表

结构简单、工作原理清晰，可以直接运用伯努利方程和连续性方程推导得出流量方程，而且安装方便、积累了大量可靠的实验数据

浮子式流量计

被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体