标准表读数/℃ 00 1000 被校表读数/℃
06
1001
求:1)该表最大绝对误差;=6 该表精度;
基本误差=6/1000=0.6%,为1.0级。
3)如果工艺允许最大测量误差为±5℃,该表是否能用?最大绝对误差为6度,不能
2-5 有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为
1) 1.0级,0~250mA 2)2.5级,0~75mA
现要测量50mA 的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适? 解答:
分析它们的最大误差:
1)?max =250×1%=2.5mA ;%5%10050
5
.2±=?±
=δ 2)?max =75×2.5%=1.875mA ;%75.3%10050
875
.1±=?±=δ 选择2.5级,0~75mA 的表。
2-7 用一支K 型热电偶测某设备的温度测得热电动势为20.3mV 冷端温度为30度求设备温度如果改用S 型热电偶来测相同条件下S 型测得热电动势应为多少
E(t,0)=E(t,to)+E(to,0)=20.3+1.203=21.503(mV) E(t,to)=E(t,0)-E(to,0)=4.432-0.173=4.295(mV) SO 设备温度为520度。书后查表
2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200~1000℃,输出为4~20mA 。当变送器输出电流为10mA 时,对应的被测温度是多少?
解答:
10
4202001000T
=--; T=500C ?。
3-7 比例控制器的比例度对控制过程有什么影响?调整比例度时要注意什么问题?
解答:P74
1)控制器的比例度P 越小,它的放大倍数
p
K 就越大,它将偏差放大的能力越
强,控制力也越强,反之亦然,比例控制作用的强弱通过调整比例度P 实现。
2)比例度不但表示控制器输入输出间的放大倍数,还表示符合这个比例关系的有效输入区间。一表的量程是有限的,超出这个量程的比例输出是不可能的。 所以,偏差的变化使控制器的输出可以变化全量程(16mA ),避免控制器处于饱和状态。
6-5 选择被控参数应遵循哪些基本原则?什么是直接参数?什么是间接参数?两者有何关系?
解答:
1)原则:必须根据工艺要求,深入分析、生产过程,找出对产品的产量和质量、生产安全、经济运行、环境保护、节能降耗等具有决定性作用,能较好反映生产工艺状态及变化的参数作为被控参数。
2)直接参数:能直接反映生产过程中产品产量和质量,又易于测量的参数 3)间接参数:与质量指标有单值对应关系、易于测量的变量,间接反映产品质量、生产过程的实际情况。
4)两者关系:间接参数是直接参数的单值函数。
6-6 选择控制变量时,为什么要分析被控过程的特性?为什么希望控制通道放大系数o K 要大、时间常数o T 小、纯滞后时间o τ越小越好?而干扰通道的放大系数f K 尽可能小、时间常数f T 尽可能大?
解答:
1)控制变量和干扰变量对被控参数的影响都于过程的特性密切相关。 2)控制通道的静态放大系数K 0越大,系统的静态偏差越小,表明控制作用越灵敏,克服扰动的能力越强,控制效果越好。
时间常数T 0小,被控参数对控制变量的反应灵敏、控制及时,从而获得良好的控制品质。
纯滞后τ0的存在会使系统的稳定性降低。τ0值越大,对系统的影响越大。 3)扰动通道的静态放大系数Kf 越小,表明外部扰动对被控参数的影响越小。时间常数Tf 越大,外部干扰f (t )对被控参数y (t )的影响越小,系统的控制品质越好。
6-13 在如图6-29所示的化工过程中,化学反应为吸热反应。为使化学反应持续进行,必须用热水通过加热套加热反应物料,以保证化学反应在规定的温度下进行。如果温度太低,不但会导致反映停止,还会使物料产生聚合凝固导致设备堵塞,为生产过程再次运行造成麻烦甚至损坏设备。为此设计如图6-29所示的温度控制系统。试确定调节阀的气开、气关方式和调节阀的TC 正、反作用;画出该控制系统的框图。
解答:
1)调节阀:气开式。 2)调节器:反作用。 3)框图:
6-22 如图6-30所示热交换器,将进入其中的冷却物料加热到设定温度。工艺要求热物料温度的C T ?±≤?1,而且不能发生过热情况,以免造成生产事故。试设计一个简单控制系统,实现热物料的温度控制,并确定调节阀的气开、气关方式,调节器的正反作用方式,以及调节器的调节规律。
解答: 1)被控参数选择:
热交换器出口温度。
2)控制参数选择:
载热介质流量。
3)检测仪表选择:
温度传感器与温度变送器。 4)调节阀选择:
○
1 流量特性选择:对数流量特性。 ○
2 气开、气关方式选择:气开。 5)调节器选择:
○
1 调节规律选择:PI 或PID 。 ○
2 正反作用方式选择:反作用方式。 系统各环节正、负符号判别:被控过程:+;变送器:+;调节阀:+; 根据系统构成负反馈条件:各环节符号之积必为“-”,则调节器为“-”。 6)画出控制系统流程图:如图所示。 7)画出控制系统方框图:如图所示。 8)简述控制系统工作原理:
7-8 在某生产过程中,通过加热炉对冷物料加热,根据工艺要求,需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现,主要扰动为燃料压力波动。故设计如图7-43所示的控制系统。要求:
(1)画出控制系统框图;
(2)为保证设备安全,炉温不能过高。确定调节阀的气开、气关形式。
(3)确定两个调节器的正反作用。
解答:
(1)控制系统框图如图所示。
(2)气开式。
(3)副调节器:反作用;
主调节器:反作用。
7-14 图7-44为一单回路水位控制系统。如果蒸气用量经常发生变化,为了改善控制质量,将单回路控制系统改为前馈-反馈复合控制系统,画出控制系统工艺流程图和框图,并对新增回路的功能进行简单说明。
解答:
1)控制系统工艺流程图如图所示。
控制系统框图如图所示。
2)新增回路功能说明:
7-22 画出图7-45所示比值控制系统框图。该系统的总流量是否恒定?如果总流量不恒定,要作什么改动才能实现总流量恒定?
解答:
1)系统框图如图所示:图7-21a)。
2)是单闭环比值控制系统,总流量不能恒定。
3)采用双闭环比值控制系统,如图所示:图7-22。
7-30 图7-47所示的热交换器用来冷却裂解气,冷剂为脱甲烷塔的釜液。正常工况下要求釜液流量恒定,以保持脱甲烷塔工况稳定。但裂解气冷却后的出口温度不能低于15℃,否则裂解气中的水分会产生水合物堵塞管道。为此要设计一
选择性控制系统,要求:
(1)画出系统流程图和框图;
(2)确定调节阀的气开、气关形式,调节器的正、反作用及选择器的类型。