●自动化仪表指哪一类仪?什表么叫单元组合式仪?表
答:a:是由若干自动化元件构成,具的有较完善功能的自动化技术工.b:具由具有不同 功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调. 节仪表
●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压. 电流信号传输标准是什?在么现场与控制室之 间采用直流电流传输信号有什么?好处
答:在DDZ-型I 和DDZ-II型以表中采用0~10m直A流电流作为标准信,号而在DDZ-III 型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20m直A流电流作为标准信.号这两种标准 信号都以直流电流作为联络信.采号用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应 干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限.制采用 电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的,适影于响信号的远距离传;送 其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理,构使成用的电流信号可直接与磁 场作用产生正比于信号的机械.此力外,对于要求电压输入的仪表和元,只件要在电流 回路中串联电阻便可得到电压信,故号使用比较灵活.
●什么叫两线制变送?器它与传统的四线制变送器相比有什么?优试点举例画出两线 制变送器的基本结,构说明其必要的组成部.分
答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并, 一起共来只用两根导.线b. 1 有利于 识别仪表的断电断线等故2障不仅节省电缆布线方,便而且大大有利与安全防爆易抗 干扰.3 上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1 与气动仪表信号制对,应 便于相互折算,产生较大的磁力c.图.
●什么是仪表的精确?度试问一台量程为-100~+10℃0.精确度为0.5 级的测量仪表, 在量程范围内的最大误差为多? 少
答:模拟式仪表的合理精确,度应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范 围之比来衡量,这种比值称为相对百分误, 仪差表工业规定,去掉百分误差的%称, 为仪 表精确 度. 一般选用相 对误差评定, 看相对百 分比, 相对误差 越小精度越 高.x/(100+100)=0.5%x℃=.1
●1-1试述热电偶的测温原,理工业上常用的测温热电偶有哪几?什种么热电偶的分度 号?在什么情况下要使用补偿导?线
答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回,若路两时个接点温度不,同回路中就 会出现热电动势,并产生电流.b. 铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜.c. 分度 号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的 标准数列.d. 在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动, 势自时动补偿冷端温度 变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代. 品
●1-2热电阻测温有什么特?点为什么热电阻要用三线接?法
答:a.在-200到+500摄氏度范围内精度,高性能稳定可靠,不需要冷端温度补,偿测温 范围比热电偶低,存在非线性.b. 在使用平衡电桥对热电阻进行测量,由时电阻引出 三根导线,一根的电阻与电源E相连接, 不影响电桥的平,衡另外两根接到电桥的两臂 内,他们随环境温度的变化可以相互.抵消
●1-3说明热电偶温度变送器的基本结.工构作原理以及实现冷端温度补偿的.方在法
什么情况下要做零点迁?移
答:a.结构:其核心是一个直流低电平电-电压流变换器,大体上都可分为输入电.路放 大电路及反馈电路三部.分b. 工作原理:应用温度传感器进行温度检测其温度传感器 通常为热电阻,热敏电阻集成温度传感.器半导体温度传感器,等然后通过转换电路将 温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电.压c.信由号铜丝绕制的电阻Rcu安 装在热电偶的冷端接线,处当冷端温度变化,时利用铜丝电阻随温度变化的特,向性热 电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为.桥补路偿左臂由稳压电压电V源z(约5v) 和高电阻R1约( 10K欧)建立的恒值电流I2 流过铜电阻Rcu在, Rcu上产生一个电压, 此电压与热电动势Et串联相接.当温度补偿升高时,热电动势Et下降,但由于Rcu增 值,在Rcu两端的电压增加,只要铜电阻的大小选择适,便当可得到满意的补.偿d. 当 变送器输出信号Ymin下限值(即标准统一信号下限)值与测量范围的下限值不相对应 时要进行零点迁移 .
●1-4什么叫共模干扰和差模干?为扰什么工业现场常会出现很强的共模?干共扰模干 扰为什么会影响自动化仪表的正常?工怎作样才能抑制其影?响
答:共模干扰:电热丝上的工频交流电便会向热电偶,泄使漏热电偶上出现几伏或几十 伏的对地干扰电压,这种在两根信号线上共同存在的对地干扰电压~称.差为模干 扰: 在两根信号线之间更经常地存在电磁感应、静电耦合以及电阻泄漏引起的. 差模干扰 工业上会出现共模干扰是因为现场有动力,形电成缆强大的磁场.造成信号的不稳.共 模干扰是同时叠加在两条被测信号线上的外界干扰,是信被号测信号的地和数字电压 表的地之间不等电,位由两个地之间的电势即共模干扰源产.生在的现场 中, 被测信号 与测量仪器间相距很.远这两个地之间的电位差会达到几十伏甚至上,百对伏测量干
扰很大使仪表不能正常工作有时会损坏.仪共表模干扰在导线与(地机壳)之间传输, 属于非对称性干扰,共模干扰幅度大. 频率高. 还可以通过导线产生辐,射所造成的干 扰较大.消除共模干扰的方法包:括(1) 采用屏蔽双绞线并有效接(2地)强电场的地方 还要考虑采用镀锌管屏(蔽3)布线时远离高压线, 更不能将高压电源线和信号线捆在 一起走线(4)不要和电控锁共用同一个电(5源)采用线性稳压电源或高品质的开关电 源(纹波干扰小于50mV).
●1-5力平衡式压力变换器是怎样工作?为的什么它能不受弹性元件刚度变化的?影响 为什么它能不受弹性元件刚度变化的?影在响测量差压时,为什么它的静压误差比较 大?
答:a.被测压力P经波纹管转化为力Fi 作用于杠杆左端A点,使杠杆绕支点O做逆时 针旋转,稍一偏转,位于杠杆右端的位移检测元件便有,感使觉电子放大器产生一定的 输出电流I. 此电流通过反馈线圈和变送器的,负并载与永久磁铁作用产生一定的电磁 力,使杠杆B点受到反馈力Ff,形成一个使杠杆做顺时针转动的反.力由矩于位移检测 放大器极其灵敏,杠杆实际上只要产生极微小的位,放移大器便有足够的输出电,形流 成反力矩与作用力矩平.b衡. 因为这里的平衡状态不是靠弹性元件的弹性反力来建立 的,当位移检测放大器非常灵敏,杠时杆的位移量非常,小若整个弹性系统的刚度设计 的很小,那么弹性反力在平衡状态的建立中无足,可轻以重忽略不计.
●1-6 试述差动电容式和硅膜片压阻式压力变送器的工作, 它原们理与力平衡式压力 变送器相比有何优?点
硅:被测介质的压力直接作用与传感器的膜,片使上膜片产生与介质压力成正比的微
位移,使传感器的电阻值发生变,用化电子线路检测这一变,化并转换输出一个对应与 这一压力的标准测量信.号差: 电容式压力变送器主要由完成压/电力容转换的容室敏 感元件及将电容转换成二线4制-20mA电子线路板构成,当进程压力从从测量容室的 两侧(或一侧)施加到隔离膜片后, 经硅油灌充液传至容室的重心膜片,重上心膜片是 个边缘张紧的膜片,在压力的作用下, 发生对应的位移,该位移构成差动电容变,化并 经历电子线路板的调.理震荡和缩小,转换成4-20mA信号输入,输入电流与进程压力 成反比.优点:他们不存在力平衡式变送器必须把杠杆穿出测压室.的问题
●1-7 试述节流式.容积式.涡流式. 电磁式.漩涡式流量测量仪表的工作原,精理度范 围及使用特点.
答:a.节流式.工作原理:根据流体对节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差等 可以测定流量的大.小差压流量计:根据节流元件前后的压差测流.精量度:正负0.5% 到 1%使. 用特点:保证节流元件前后有足够长直管.靶段式流量计:使用悬在管道中央 的靶作为节流元.件精度:2%到 3%使 . 用特点:可用于测量悬浮物,沉淀物的流体流量. 转子流量计:以一个可以转动的转子作为节流元.使件用特 点:可从转子的平衡位置高 低,直接读出流量数值.b. 容积式. 工作原理:直接安装固定的容积来计量流.精体度: 可达2%较差时亦可保证0.5%~1%使.用特点:适用于高黏度流体的测.c量. 涡轮式:工 作原理:利用导流器保证流体沿轴向推动涡,并轮且根据磁阻变化产生脉冲的输.精出 度:0.25%~1%使.用特点:只能在一定的雷诺数范围内保证测量.精由度于有转子,易被 流体中的颗粒及污物堵,住只能用于清洁流体的流量测.d量. 电磁式: 工作原理:以电 磁感应定律为基,础在管道两侧安放磁,铁以流动的液体当作切割磁力线的导,由体产 生的感应电动势测管内液体的流.量精度:0.5%~1%使.用特点:只能测导电液体的流
自动化仪表与过程控制课后习题答案
