控制儀表課后答案第,,章部分正式版

1、控制儀表課后答案第，章部分正式版思考與練習(xí)題參考答案第1章模擬式控制器思考與練習(xí)題（1）工業(yè)上常用控制器的控制規(guī)律有哪幾種？答：工程上常用的控制器的控制規(guī)律有比例（P）、比例積分（PI）、比例 微分（PD以及比例積分微分（PID）四種，由此產(chǎn)生相應(yīng)的四種常用控制器。（2）在模擬控制器中，一般采用什方式實(shí)現(xiàn)各種控制規(guī)律？答：可以用負(fù)反饋放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其原理組成如圖3.1所示。圖3.1（b）負(fù)反饋放大電路方框圖Ui UfUo KUf FU。根據(jù)上述三個(gè)關(guān)系式可求得輸出與輸入的關(guān)系為：Uo KUi 1 FK當(dāng)放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，F(xiàn)K>>1,則上式分母中的1可忽略不計(jì)，上式可近似表示

2、為：這就是說(shuō)，只要放大器的放大倍數(shù)足夠大，那么在引入負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)后， 其閉環(huán)放大倍數(shù)K就只與反饋系數(shù)F有關(guān)。而反饋系數(shù)就是前面分析的分壓系 數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了比例控制規(guī)律。由于閉環(huán)放大倍數(shù) K與反饋系數(shù)F成倒數(shù)關(guān) 系，即后者衰減，前者放大，或者是，后者為除的關(guān)系，則前者就是乘的關(guān)系。 換句話說(shuō)，兩者之間互成逆運(yùn)算關(guān)系。由此得到了啟發(fā)，若要閉環(huán)放大器起積 分運(yùn)算作用，它的反饋電路應(yīng)是微分運(yùn)算電路。反之，要得到微分運(yùn)算關(guān)系的 放大電路，其反饋電路應(yīng)該用積分電路。 試述DDZHE型控制器的功能答：DDZ-m型控制器的作用是將變器送來(lái)的 15VDCM量信號(hào)與15VDC 給定信號(hào)進(jìn)行比較得到偏差信號(hào)，然

3、后再將其偏差信號(hào)進(jìn)行PI D運(yùn)算，輸出4 20mAD（信號(hào)，最后通過(guò)執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制。一臺(tái)DDZ-m型工業(yè)控制器除能實(shí)現(xiàn) PID運(yùn)算外，還具有如下功能，以適應(yīng) 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的需要。 獲得偏差并顯示其大小 顯示控制器的輸出 提供內(nèi)給定信號(hào)并能進(jìn)行內(nèi)外給定選擇 進(jìn)行正/反作用選擇 進(jìn)行手動(dòng)操作，并具有良好的手動(dòng)/自動(dòng)雙向切換性能（4）基型控制器由哪幾部分組成？各部分的主要作用是什么？答：基型控制器由控制單元和指示單元兩大部分組成?？刂茊卧ㄝ斎腚?路、比例微分（PD電路與比例積分（PI）電路、軟手動(dòng)與硬手動(dòng)操作電路和 輸出電路等，指示電路包括測(cè)量信號(hào)指示電路和給定信號(hào)指示電路

4、。輸入電路的主要作用是將測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)相減，獲得偏差信號(hào)。并將兩 個(gè)以零伏為基準(zhǔn)的輸入電壓轉(zhuǎn)換成了以電平 VB=10V為基準(zhǔn)的偏差電壓輸出，從 而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的電平移動(dòng)，使運(yùn)算放大器的輸入端電壓進(jìn)入其共模電壓范圍內(nèi)。比例微分運(yùn)算電路的作用是接受由輸入電路送來(lái)的以10V電平為基準(zhǔn)的輸出信號(hào)對(duì)它進(jìn)行比例微分運(yùn)算，再經(jīng)比例放大的后輸出，送給比例積分電路。比例積分運(yùn)算電路主要是給控制器的控制規(guī)律引入積分作用手動(dòng)操作是由手動(dòng)操作電路實(shí)現(xiàn)的輸出電路其作用是將比例積分電路送來(lái)的以10V為基準(zhǔn)的15VDC電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成以0V為基準(zhǔn)的420mAD輸出電流送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。指示電路的作用是將以零伏為基準(zhǔn)的 420m

5、AD轉(zhuǎn)換成以Vb=10V為基準(zhǔn)的 15mADC勺輸出電流信號(hào)，用電流表加以指示（5）DDZHE型控制器的輸入電路為什么要采用差動(dòng)輸入方式？為什么要進(jìn) 行電平移動(dòng)？答：采用差動(dòng)輸入方式，使引線電阻FlN上的壓降VCM以共模電壓形式加入輸 入電路，由于輸入電路對(duì)共模電壓信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用，使 VCh不致引起誤 差。輸出電壓V）1與引線電阻上的附加壓降 血、血2無(wú)關(guān)，因而消除了它們對(duì)輸 出電壓V01的影響。在輸入電路中進(jìn)行電平移動(dòng)，將偏差電平抬高到+10V的基準(zhǔn)上，這樣在同樣 條件下，運(yùn)算放大器的輸入端電壓數(shù)值就在共模電壓范圍要求之內(nèi)，輸入電路 就能正常工作了。輸入電路將兩個(gè)以零伏為基準(zhǔn)的輸入電壓

6、轉(zhuǎn)換成了以電平 Vb=10V為基準(zhǔn)的偏差電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的電平移動(dòng)，使運(yùn)算放大器的 輸入端電壓進(jìn)入其共模電壓范圍內(nèi)。（6）DD川型控制器有哪幾種工作狀態(tài)？什么是軟手動(dòng)狀態(tài)和硬手動(dòng)狀 態(tài)？答：DDZ-m型控制器有自動(dòng)（A）、軟手動(dòng)（M）和硬手動(dòng)（H三種工作 狀態(tài)，軟手動(dòng)操作又稱速度式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng)輸入電壓成 積分關(guān)系而變化。硬手動(dòng)操作又稱比例式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng) 輸入電壓成比例關(guān)系而變化。（7）什么是控制器的無(wú)擾動(dòng)切換？ DDZ-m型控制器如何實(shí)現(xiàn)“手動(dòng)/自動(dòng)” 無(wú)擾動(dòng)切換？為什么從軟手動(dòng)方式向硬手動(dòng)方式切換需要事先平衡？答：所謂無(wú)擾動(dòng)切換是指在切換時(shí)控制

7、器的輸出不發(fā)生變化，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程無(wú) 擾動(dòng)。川型控制器由自動(dòng)或硬手動(dòng)向軟手動(dòng)的切換（ A- HM以及由軟手動(dòng)或硬手 動(dòng)向自動(dòng)的切換（MHA）均為無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)的切換方式。所謂無(wú)平衡切換，是指 在自動(dòng)、手動(dòng)切換時(shí)，不需要事先調(diào)平衡，可以隨時(shí)切換至所需要位置。當(dāng)從任何一種操作狀態(tài)切換到軟手動(dòng)操作時(shí)，運(yùn)算放大器 IC 3的反向端為 浮空狀態(tài)，V 03都能保持切換前的值，所以，凡是向軟手動(dòng)（M方式）方向的切 換，均為無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)的切換?？刂破魈幱谲浭謩?dòng)（M方式），或硬手動(dòng)（H方式）時(shí)，電容C兩端電壓 值等于V02,而且C的一端與Ve相連，在從手動(dòng)向自動(dòng)切換的前后是等電位的， 在切換瞬間，CI沒有放電現(xiàn)象，V

8、03不會(huì)突變，控制器的輸出信號(hào)也不會(huì)突變。 所以，凡是向自動(dòng)（A方式）的切換也均為無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)的切換。凡是向硬手動(dòng)方向的切換，從自動(dòng)到硬手動(dòng)或從軟手動(dòng)到硬手動(dòng) （A MtH）， 均為有平衡的無(wú)擾動(dòng)切換。即要做到無(wú)擾動(dòng)切換，必須事先平衡。因?yàn)橛彩謩?dòng) 操作撥盤的刻度（即Vh值），不一定與控制器的輸出電流相對(duì)應(yīng)，因此在由其 它方式向硬手操方式切換前，應(yīng)撥動(dòng)硬手動(dòng)撥盤（即調(diào)WHfe位器），使它的刻度與控制器的輸出電流相對(duì)應(yīng)，才能保證切換時(shí)不發(fā)生擾動(dòng)。第 2 章 變送器思考與練習(xí)題（ 1）變送器主要包括哪些儀表？各有何用途？答：變送器主要包括壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、液位變送器、溫度變送器等；

9、各自將被測(cè)工藝參數(shù)，如壓力、差壓、流量、液位、溫度等物 理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并傳送到指示記錄儀、運(yùn)算器和控制器，供 顯示、記錄、運(yùn)算、控制、報(bào)警等。（ 2）變送器是基于什么原理構(gòu)成的？如何使輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間呈線 性關(guān)系？答：變送器都是基于負(fù)反饋的原理來(lái)工作的；保證放大器的放大系數(shù)和反饋系數(shù)為常數(shù)可使輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間呈線性關(guān)系。（ 3）何謂零點(diǎn)遷移？為什么要進(jìn)行零點(diǎn)遷移？零點(diǎn)遷移有幾種？答：使變送器輸出信號(hào)的下限值ymin與測(cè)量范圍的下限值Xmin相對(duì)應(yīng),即在Xmin 工0時(shí)，使丫=時(shí)的調(diào)整，為零點(diǎn)遷移；零點(diǎn)遷移是為了保證變送器的在不同的 輸入范圍時(shí)其輸出仍是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；零點(diǎn)

10、遷移有正遷移和負(fù)遷移。（ 4）何謂量程調(diào)整和零點(diǎn)調(diào)整？答:量程調(diào)整是使變送器輸出信號(hào)的上限值 yma占測(cè)量范圍的上限值Xmax相對(duì) 應(yīng)。零點(diǎn)調(diào)整是使變送器輸出信號(hào)的下限值 ymin與測(cè)量范圍的下限值Xmin相對(duì)應(yīng), 即在Xmin = O時(shí)，使Y=阿。（ 5）電容式、擴(kuò)散硅式、電感式、振弦式差壓變送器與矢量機(jī)構(gòu)式差壓變 送器相比有什么優(yōu)點(diǎn)？答：與矢量機(jī)構(gòu)式差壓變送器相比，電容式差壓變送器是微位移式變送器， 無(wú)杠桿系統(tǒng)，體積小，它以差動(dòng)電容膜盒作為檢測(cè)元件，并且采用全密封熔焊 技術(shù)，因此整機(jī)的精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗振性強(qiáng)，其基本誤差一般 為± 0.2 或土 0.25 。擴(kuò)散硅式差

11、壓變送器也是微位移式兩線制差壓變送器。它的檢測(cè)元件采用硅 杯壓阻傳感器，由于單晶硅材質(zhì)純、功耗小、滯后和蠕變極小、機(jī)械穩(wěn)定性好、 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和精度高。采用微位移式電平衡工作原理，沒有機(jī)械傳動(dòng)、轉(zhuǎn)換部分；外形美觀、結(jié)構(gòu) 小巧，重量輕；調(diào)整方便，零點(diǎn)、滿量程、阻尼均在儀表外部調(diào)整，且零點(diǎn)和 滿量程調(diào)整時(shí)互不影響；具有獨(dú)特的電感檢測(cè)元件，敏感檢測(cè)元件所在的測(cè)量 頭部分采用全焊接密封結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，不需要調(diào)整靜壓誤 差。振弦式差壓變送器通過(guò)振弦去改變諧振電路的諧振頻率，將差壓的變化轉(zhuǎn)換成振弦張力的變化，輸出可以是頻率或電流。(6)電容式差壓變送器如何實(shí)現(xiàn)差壓 -位移轉(zhuǎn)換？

12、差壓 - 位移轉(zhuǎn)換如何滿足 高精度的要求？答：在電容式變送器中， 電容膜盒中的測(cè)量膜片是平膜片， 平膜片形狀筒單， 加工方便，但壓力和位移是非線性的，只有在膜片的位移小于膜片的厚度的情 況下是線性的，膜片在制作時(shí)，無(wú)論測(cè)量高差壓、低差壓或微差壓都采用周圍 夾緊并固定在環(huán)形基體中的金屬平膜片做感壓膜片，以得到相應(yīng)的差壓- 位移轉(zhuǎn)換。由于膜片的工作位移小于0.1mm當(dāng)測(cè)量較低差壓時(shí)，則采用具有初始預(yù)緊應(yīng)力的平膜片；在自由狀態(tài)下被繃緊的平膜片；具有初始張力。這不僅提高線 性，還減少了滯后。對(duì)厚度很薄，初始張力很大的膜片，其中心位移與差壓之 間也有良好的線性關(guān)系，滿足高精度的要求。(7) 電容式差壓變

13、送器如何保證位移 -電容轉(zhuǎn)換關(guān)系是線性的？答：中心感壓膜片位移厶S與差動(dòng)電容的電容量變化示意圖如圖 2.1所示 設(shè)中心感壓膜片與兩邊弧形電極之間的距離分別為S1、S2。S0Ci2S2SoCi2Ci1A(SSSoS)圖2.1差動(dòng)電容變化示意圖當(dāng)被測(cè)差壓 Pi = 0時(shí)，中心感壓膜片與兩邊弧形電極之間的距離相等，設(shè) 其間距為So,則S = S=S;在有差壓輸入，即被測(cè)差壓 PiM 0時(shí)，中心感壓膜 片在 Pi作用下將產(chǎn)生位移 S, 則有S = $+ S和So So若不考慮邊緣電場(chǎng)影響，中心感壓膜片與兩邊弧形電極構(gòu)成的電容G和C2，可近似地看成是平行板電容器，其電容量可分別表示為Gi可見，兩電容量的

14、差值與中心感壓膜片的位移 S成非線性關(guān)系。顯然不能 滿足高精度的要求。但若取兩電容量之差與兩電容量和的比值，則有Ci2 Ci1Ci2 Ci1A(SSoS)A(SSoS)_sSK2 SCi2 Ci1差動(dòng)電容的相對(duì)變化值Ci2 Ci1與厶S成線性關(guān)系，要使輸出與被測(cè)差壓成 線性關(guān)系，就需要對(duì)該值進(jìn)行處理。（8）對(duì)于不同測(cè)量范圍的1151電容式差壓變送器，為什么整機(jī)尺寸無(wú)太大 差別？答：由于膜片的工作位移小于 0.1mm當(dāng)測(cè)量較低差壓時(shí)，則采用具有初始 預(yù)緊應(yīng)力的平膜片；在自由狀態(tài)下被繃緊的平膜片；具有初始張力。這不僅提 高線性，還減少了滯后。對(duì)厚度很薄，初始張力很大的膜片，其中心位移與差 壓之間也

15、有良好的線性關(guān)系。當(dāng)測(cè)量較高差壓時(shí)，膜片較厚，很容易滿足膜片的位移小于膜片的厚度的條 件，所以這時(shí)位移與差壓成線性關(guān)系?？梢?，在1151變送器中，通過(guò)改變膜片厚度可得到變送器不同的測(cè)量范圍， 即測(cè)量較高差壓時(shí)，用厚膜片；而測(cè)量較低差壓時(shí)，用張緊的薄膜片；兩種情 況均有良好的線性，且測(cè)量范圍改變后，其整機(jī)尺寸無(wú)多大變化。（9）簡(jiǎn)述擴(kuò)散硅式、電感式、振弦式差壓變送器力 -電轉(zhuǎn)換的基本原理。答 對(duì)于擴(kuò)散硅式，當(dāng)被測(cè)差壓 P作用于測(cè)量室內(nèi)隔離膜片時(shí)，膜片通過(guò) 硅油將壓力傳遞給硅杯壓阻傳感器，于是電橋就有電壓信號(hào)輸出到放大器。當(dāng) 硅杯受壓時(shí)，壓阻效應(yīng)作用使其擴(kuò)散電阻（即應(yīng)變電阻）阻值發(fā)生變化，使檢 測(cè)橋

16、路失去平衡，產(chǎn)生不平衡電壓輸出。對(duì)于電感式，被檢測(cè)的工業(yè)過(guò)程流體（液體、氣體或蒸汽）的壓力或差壓通 過(guò)膜盒的隔離膜片和灌充液體（硅油）傳遞到中心敏感膜片上，從而使中心敏 感膜片變形，即產(chǎn)生位移，其位移的大小與過(guò)程壓力（或差壓）成正比，中心 敏感膜片的中央部位裝有鐵淦氧磁片，它與兩側(cè)固定的電磁回路組成一差動(dòng)變 壓器。差動(dòng)變壓器電感量的變化與中心敏感膜片的位移量成正比。從而實(shí)現(xiàn)了 將壓力（或差壓）變化轉(zhuǎn)換成電參數(shù)（電感量）變化的目的。對(duì)于振弦式，振弦式差壓變送器的基本原理，就是將壓力或差壓的變化轉(zhuǎn)換 成振弦張力的變化，從而使振弦的固有諧振頻率變化，并通過(guò)振弦去改變諧振 電路的諧振頻率。檢測(cè)出這個(gè)電

17、信號(hào)的頻率就檢測(cè)到了差壓的大小。實(shí)際使用 中可以將這個(gè)頻率直接輸出，也可以變換成電流輸出。（10）溫度變送器接受直流毫伏信號(hào)、熱電偶信號(hào)和熱電阻信號(hào)時(shí)應(yīng)該有哪答:直流毫伏溫度變送器用于把直流毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換為 420mAft流電流信號(hào) 由檢測(cè)元件送來(lái)的直流毫伏信號(hào)和調(diào)零與零點(diǎn)遷移電路產(chǎn)生的調(diào)零信號(hào)的代數(shù)和同由反饋電路產(chǎn)生的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，其差值送入電壓放大器進(jìn)行放大， 再經(jīng)功率放大器各隔離輸出電路轉(zhuǎn)換得到整機(jī)的420mA直流電流輸出信號(hào)。熱電偶溫度變送器與各種熱電偶配合使用， 可以把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為420mA 15V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。它在直流毫伏溫度變送器的電路基礎(chǔ)上做了如下改動(dòng)：在輸入回路增加了由Rc

18、u電阻組成的熱電偶冷端補(bǔ)償電路；同時(shí)在電路安排上把調(diào) 零電位器Wi移到了反饋回路的支路上；在反饋回路中增加了運(yùn)算放大器構(gòu)成的 線性化電路。熱電阻溫度變送器與各種熱電阻配合使用， 可以把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為 420mA、 15V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。它在直流毫伏溫度變送器的電路基礎(chǔ)上做了如下改動(dòng)，輸入回路增加了線性化電路，熱電阻導(dǎo)線電阻補(bǔ)償電路，同時(shí)零點(diǎn)調(diào)整電路有所改 變。（11）采用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？一般有哪些冷 端溫度補(bǔ)償方法？答：熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)E，與熱電偶的冷端溫度有關(guān)。當(dāng)冷端溫度不固定 時(shí)，E也隨之變化，從而帶來(lái)測(cè)量誤差。因此，需對(duì)熱電偶的冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償, 以減小熱電偶冷

19、端溫度變化所引起的測(cè)量誤差。冷端溫度補(bǔ)償方法，在輸入回路增加了由Ru電阻組成的熱電偶冷端補(bǔ)償電路（12）采用熱電阻測(cè)量溫度時(shí)，為什么要進(jìn)行引線電阻補(bǔ)償？一般有哪些引線 電阻補(bǔ)償方法？答： 采用熱電阻測(cè)量溫度時(shí)，若不考慮引線電阻補(bǔ)償，引線電阻的壓降會(huì)帶 來(lái)測(cè)量誤差，考慮引線電阻補(bǔ)償，熱電阻與橋路之間采用三線制的連接方式。第 3 章 執(zhí)行器（1）執(zhí)行器在過(guò)程控制中起什么作用？常用的電動(dòng)執(zhí)行器與氣動(dòng)執(zhí)行器有何特點(diǎn)？答：執(zhí)行器是過(guò)程控制系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，它的作用是接受來(lái)自 控制器輸出的控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移來(lái)改變調(diào)節(jié)閥的流通面 積，以改變被控參數(shù)的流量， 控制流入或流出被控過(guò)程的物

20、料或能量， 從而實(shí) 現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制，使生產(chǎn)過(guò)程滿足預(yù)定的要求。電動(dòng)執(zhí)行器能源取用方便，動(dòng)作靈敏，信號(hào)傳輸速度快，適合于遠(yuǎn)距離的 信號(hào)傳送， 便于和電子計(jì)算機(jī)配合使用。 但電動(dòng)執(zhí)行器一般來(lái)說(shuō)不適用于防火 防爆的場(chǎng)合，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴。氣動(dòng)執(zhí)行器是以壓縮空氣作為動(dòng)力能源的執(zhí)行器， 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、 性能穩(wěn)定、輸出力大、成本較低、安裝維修方便和防火防爆等優(yōu)點(diǎn)，在過(guò)程控 制中獲得最廣泛的應(yīng)用。但氣動(dòng)執(zhí)行器有滯后大、不適于遠(yuǎn)傳的缺點(diǎn)，為了克 服此缺點(diǎn)，可采用電 / 氣轉(zhuǎn)換器或閥門定位器，使傳送信號(hào)為電信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)操作 為氣動(dòng)，這是電 / 氣結(jié)合的一種形式，也是今后發(fā)展的方向。（2）執(zhí)行

21、器由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（又稱為調(diào)節(jié)閥）兩個(gè)部分組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它根據(jù)控制信號(hào)的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的推力， 推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的作用下， 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一定的位移或轉(zhuǎn)角，直接調(diào)節(jié)流體的流量。（3）簡(jiǎn)述電動(dòng)執(zhí)行器的構(gòu)成原理，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向和位置與輸入信號(hào)有什 么關(guān)系？答：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由伺服放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。 伺服放大器是由前 置磁放大器、觸發(fā)器，可控硅主回路及電源等部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)又包括兩相 伺服電動(dòng)機(jī)、減速器和位置發(fā)送器。伺服放大器綜合輸入信號(hào)和反饋信號(hào)， 并將該結(jié)果信號(hào)加以放大， 使之

22、有足 夠大的功率來(lái)控制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)綜合后結(jié)果信號(hào)的極性，放大器應(yīng) 輸出相應(yīng)極性的信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的正、反運(yùn)轉(zhuǎn)前置級(jí)磁放大器是一個(gè)增益很高的放大器， 來(lái)自控制器的輸入信號(hào)和位置反 饋信號(hào)在磁放大器中進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不相等時(shí)，放大器把偏差信號(hào)進(jìn)行放大， 根據(jù)輸入信號(hào)與反饋相減后偏差的正負(fù)，放大器輸出電壓，控制兩個(gè)晶體管觸 發(fā)電路中一個(gè)工作，一個(gè)截止。使主回路的可控硅導(dǎo)通，兩相伺服電動(dòng)機(jī)接通 電源而旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)控制?？煽毓柙陔娐分衅馃o(wú)觸點(diǎn)開關(guān) 作用。伺服放大器有兩組開關(guān)電路，即觸發(fā)器與主回路有兩套，各自分別接受 正偏差或負(fù)偏差的輸入信號(hào)，以控制伺服電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。與

23、此同時(shí)，位 置反饋信號(hào)隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的變化而變化，當(dāng)位置反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí)， 前置放大器沒有輸出，伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)是執(zhí)行器的動(dòng)力裝置， 它將電功率變?yōu)闄C(jī)械功率以對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作 功。但由于伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速高，滿足不了較低的調(diào)節(jié)速度的要求，輸出力矩小帶 動(dòng)不了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，故必須經(jīng)過(guò)減速器將高轉(zhuǎn)速，小力矩轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速大力矩的 輸出。位置發(fā)送器的作用是輸出一個(gè)與執(zhí)行器輸出軸位移成比例的電信號(hào)， 一方面 借電流來(lái)指示閥位，另一方面作為位置反饋信號(hào)至輸入端，使執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè) 位置反饋系統(tǒng)。來(lái)自控制器的電信號(hào)Id作為伺服放大器的輸入信號(hào)，與位置反饋信號(hào) If進(jìn)行比較，其差值（正或負(fù)）經(jīng)放大后去控制兩相伺

24、服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，再經(jīng) 減速器減速后，使輸出產(chǎn)生位移，即改變調(diào)節(jié)閥的開度（或擋板的角位移。） 與此同時(shí)，輸出軸的位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)If，作為反饋信號(hào)，被返回到伺服放大器的輸入端。當(dāng)反饋信號(hào) If與輸入信號(hào)Id相等時(shí)，電動(dòng)機(jī)停 止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)調(diào)節(jié)閥的開度就穩(wěn)定在與控制器輸出信號(hào) Id成比例的位置上。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向和位置與輸入信號(hào)的關(guān)系： 如輸入電信號(hào)增加， 則輸入信號(hào) 與反饋信號(hào)的差值為正極性，伺服放大器控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；相反，輸入電流信 號(hào)減小，則差值信號(hào)為負(fù)，伺服放大器控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，即電動(dòng)機(jī)可根據(jù)輸入 信號(hào)與反饋信號(hào)差值的極性產(chǎn)生正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開大或關(guān)小 閥門。

25、（4）伺服放大器是如何控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)？答：伺服放大器綜合輸入信號(hào)和反饋信號(hào)，并將該結(jié)果信號(hào)加以放大，使之 有足夠大的功率來(lái)控制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)綜合后結(jié)果信號(hào)的極性，放大 器應(yīng)輸出相應(yīng)極性的信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的正、反運(yùn)轉(zhuǎn)。伺服放大器是由前置磁放大器、觸發(fā)器，可控硅主回路及電源等部分組成。前置級(jí)磁放大器是一個(gè)增益很高的放大器， 來(lái)自控制器的輸入信號(hào)和位置反 饋信號(hào)在磁放大器中進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不相等時(shí)，放大器把偏差信號(hào)進(jìn)行放大， 根據(jù)輸入信號(hào)與反饋相減后偏差的正負(fù)，放大器輸出電壓，控制兩個(gè)晶體管觸 發(fā)電路中一個(gè)工作，一個(gè)截止。使主回路的可控硅導(dǎo)通，兩相伺服電動(dòng)機(jī)接通 電源而旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)調(diào)節(jié)

26、機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)控制?？煽毓柙陔娐分衅馃o(wú)觸點(diǎn)開關(guān) 作用。伺服放大器有兩組開關(guān)電路，即觸發(fā)器與主回路有兩套，各自分別接受 正偏差或負(fù)偏差的輸入信號(hào)，以控制伺服電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，位 置反饋信號(hào)隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的變化而變化，當(dāng)位置反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí)， 前置放大器沒有輸出，伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)。（5）確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)作用方式有哪些原則？試舉例說(shuō)明。答：執(zhí)行器分氣開式和氣關(guān)式兩種。 它的選擇主要根據(jù)調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)為零 （或氣源中斷）時(shí)使生產(chǎn)處于安全狀態(tài)的原則確定。如果發(fā)生斷電或其他事故 引起供氣系統(tǒng)發(fā)生故障信號(hào)壓力中斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開閉狀態(tài)應(yīng)避免損壞設(shè)備和 傷害操作人員。調(diào)節(jié)閥處于全開位置造成的危

27、害較小，則選用氣關(guān)式，反之選 用氣開式。例如：一般蒸汽加熱器選氣開式，一旦氣源中斷，閥門處于全關(guān)狀 態(tài)，停止加熱，使設(shè)備不致因溫度過(guò)高而發(fā)生事故或危險(xiǎn)。鍋爐進(jìn)水的調(diào)節(jié)閥 則選用氣關(guān)式，當(dāng)氣源中斷時(shí)，仍有水進(jìn)入鍋爐，不致產(chǎn)生燒干或爆炸事故。（6）直通單、雙座調(diào)節(jié)閥有何特點(diǎn)，適用于哪些場(chǎng)合？答：直通單座閥閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和閥座， 這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它容易保證密 閉，因而泄漏量很小（甚至可以完全切斷）。同時(shí)，由于只有一個(gè)閥芯，流體對(duì)閥芯的推力不能像雙座閥那樣相互平衡，因而不平衡力很大，尤其在高壓差、 大口徑時(shí)，不平衡力更大。因此，直通單座閥適用于泄漏要求嚴(yán)、閥前后壓差 較小、小管徑的場(chǎng)合。直通雙座閥閥

28、體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座，雙座閥的閥芯采用雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，只要把閥芯反裝，就可以改變它的作用形式。因?yàn)榱黧w作用在上、下兩閥芯上的不平衡力可以相互抵消，因此雙座閥的不平衡力小，允許使用壓差較大，流通 能力比同口徑的單座閥大。但雙座閥上、下閥不易同時(shí)關(guān)閉，故泄漏量較大， 尤其使用于高溫或低溫時(shí)，材料的熱膨脹差更容易引起較嚴(yán)重的泄漏。 所以雙 座閥適用于兩端壓差較大的、泄漏量要求不高的場(chǎng)合，不適用于高粘度介質(zhì)和 含纖維介質(zhì)的場(chǎng)合。(7) 什么是調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比？串聯(lián)或并聯(lián)管道時(shí)會(huì)使實(shí)際可調(diào)比如何變 化？答：調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比就是調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量之比?？?調(diào)比也稱為可調(diào)范圍，用 R表示。Q max

29、Q min調(diào)節(jié)閥串聯(lián)管道工作情況由于流量的增加，管道的阻力損失也增加。若系統(tǒng)的總壓差 P不變，則分配到調(diào)節(jié)閥上的壓差相應(yīng)減小，這就使調(diào)節(jié)閥所能 通過(guò)的最大流量減小，所以串聯(lián)管道時(shí)調(diào)節(jié)閥實(shí)際可調(diào)比就會(huì)降低，并聯(lián)管道實(shí)際可調(diào)比與調(diào)節(jié)閥本身的可調(diào)比無(wú)關(guān)。調(diào)節(jié)閥的最小流量一般比旁路流量小得多，所以可調(diào)比實(shí)際上只是總管最大流量與旁路流量之比值。(8) 什么是調(diào)節(jié)閥的流通能力？確定流通能力的目的是什么？答：流通能力為：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥前后壓差P為O.IMpa、流體重度為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)閥流體的流量數(shù)，以m/h或kg/h計(jì)。調(diào)節(jié)閥口徑的大小決定于流通能力 C。所以確定流通能力的目的是合理的

30、選擇調(diào)節(jié)閥的口徑，(9) 什么是調(diào)節(jié)閥的流量特性？什么是調(diào)節(jié)閥的理想流量特性和工作流量 特性？為什么說(shuō)流量特性的選擇是非常重要的？答：調(diào)節(jié)閥的流量特性，是指介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量與閥門相對(duì)開度之間 的關(guān)系，即：QQmax式中:相對(duì)流量,即某一開度的流量與全開流量之比;lL相對(duì)開度，即某一開度下的行程與全行程之比當(dāng)調(diào)節(jié)閥前后壓差一定的情況下得到的流量特性，稱之為理想流量特性。在實(shí)際使用時(shí)，調(diào)節(jié)閥安裝在管道上，與其它設(shè)備串聯(lián)，或者與旁路管道并 聯(lián)，因而調(diào)節(jié)閥前后的壓差是變化的。此時(shí)，調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與閥芯相對(duì)開 度之間的關(guān)系稱為工作流量特性。從過(guò)程控制的角度來(lái)看，流量特性是調(diào)節(jié)閥 主要的特性，它對(duì)

31、整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的品質(zhì)有很大影響，不少控制系統(tǒng)工作不 正常，往往是由于調(diào)節(jié)閥的流量特性選擇不合適。（10）為什么要使用閥門定位器？它的作用是什么？答：工業(yè)企業(yè)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器大都采用氣動(dòng)執(zhí)行器。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分的薄膜和彈簧的不穩(wěn)定性和各可動(dòng)部分的摩擦力，例如為了防止閥桿引出 處的泄漏，填料總要壓得很緊，致使摩擦力可能很大，此外，被調(diào)節(jié)流體對(duì)閥 芯的作用力，被調(diào)節(jié)介質(zhì)粘度大或帶有懸浮物、固體顆粒等對(duì)閥桿移動(dòng)所產(chǎn)生 的阻力。所有這些都會(huì)影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)與輸入信號(hào)之間的準(zhǔn)確定位關(guān)系，影響氣 動(dòng)執(zhí)行器的靈敏度和準(zhǔn)確度。因此在氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作條件差或要求調(diào)節(jié)質(zhì)量 高的場(chǎng)合，都在氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)前加裝閥門定

32、位器。閥門定位器是氣動(dòng)執(zhí)行器的主要附件，具有以下作用： 提高閥桿位置的線性度，克服閥桿的摩擦力，消除被控介質(zhì)壓力變化與高 壓差對(duì)閥位的影響，使閥門位置能按控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)正確定位。 增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度，改善控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 可用0.21.0Kgf/cm 2的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)壓力去操作 0.42.0Kgf/cm 2的非標(biāo)準(zhǔn) 信號(hào)壓力的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 可實(shí)現(xiàn)分程控制，用一臺(tái)控制儀表去操作兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥， 第一臺(tái)調(diào)節(jié)閥上定 位器通入0.20.6Kgf/cm 2的信號(hào)壓力后閥門走全行程，第二臺(tái)調(diào)節(jié)閥上定位器 通入0.61.0Kgf/cm 2的信號(hào)壓力后閥門走全行程。 可實(shí)現(xiàn)反作用動(dòng)作 可修正調(diào)節(jié)閥的流量特性。

33、 可使活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)和長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的兩位式動(dòng)作變?yōu)楸壤絼?dòng)作。 采用電/氣閥門定位器后，可用010mAD或420mAD（電流信號(hào)去操作 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一臺(tái)電 /氣閥門定位器具有電 /氣轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)閥門定位器的雙 重作用。儀表與控制思考題與習(xí)題第一章2自動(dòng)控制系統(tǒng)有哪些基本組成部分?答：一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)只要由以下基本見構(gòu)成：(1) 整定文件； (2) 測(cè)量元件； (3) 比較文件；(4) 放大元件； (5) 執(zhí)行元件； (6)校正元件； (7)能源元件。3自動(dòng)控制系統(tǒng)由哪些形式？答： (1)閉環(huán)控制 ;(2)開環(huán)控制； (3)復(fù)合控制。4方塊圖和傳遞函數(shù)有什么作用？ 答：方塊圖和傳遞函數(shù)是自動(dòng)化

34、理論的重要基礎(chǔ)。通過(guò)方塊圖可以直接看出各環(huán)節(jié)的聯(lián)系， 及環(huán)節(jié)對(duì)信號(hào)的傳遞過(guò)程； 而傳遞函數(shù)可以用來(lái)描述環(huán)節(jié)或自動(dòng)控制系統(tǒng)的特性， 將輸入 輸出關(guān)系一目了然表示出來(lái)。6評(píng)價(jià)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程有哪些基本指標(biāo)？答：評(píng)價(jià)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程基本指標(biāo)有：(1)最大偏差A(yù) ; (2)過(guò)渡時(shí)間ts;(3)余差C;(4)衰減比； (5)振蕩周期 Tp.7 有哪些常用控制方式？答：常用控制方式有： (1)位式控制； (2)比例控制； (3)比例積分控制； (4)比例積分微分控制。9邏輯代數(shù)有哪些基本運(yùn)算？有哪些基本性質(zhì)？答：邏輯代數(shù)基本運(yùn)算有：(1)單變量運(yùn)算 :非''函數(shù)，是'&

35、#39;函數(shù)； (2)雙變量 (多變量 )運(yùn)算：與''函數(shù)，或''函數(shù)。基本性質(zhì)為：置換律、結(jié)合律。1 1怎樣由卡諾圖建立或簡(jiǎn)化邏輯表發(fā)式？ 答：基本方法是：化步伐邏輯關(guān)系式或真值表中的各項(xiàng)對(duì)應(yīng)地填入圖中，標(biāo)為 1''，余下的空格填為 0''；當(dāng)響鈴的偶數(shù)個(gè)格 (對(duì)稱的 )皆為 1 ''時(shí)，就可將之合并簡(jiǎn)化為邏 輯表達(dá)式的一項(xiàng)，其余變量之間為邏輯乘關(guān)系，其余 0''項(xiàng)不考慮。14智能控制系統(tǒng)的基本功能是什么？答：智能控制系統(tǒng)的基本功能是：(1)容錯(cuò)性； (2 )多模態(tài)性； (3)全局性； (4) 混

36、合模型和混合計(jì)算； (5)學(xué)習(xí)和聯(lián)想記憶能力；(6)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)性； (7)組織協(xié)調(diào)能力。第二章1 、檢測(cè)儀器有哪些基本部分組成？各有什么作用？ 答：檢測(cè)儀器的基本組成部分有傳感器、變換器、顯示器以及連接它們的傳輸通道。 傳感器的作用：感受到被檢測(cè)參數(shù)的變化，直接從對(duì)象中提取被檢測(cè)參數(shù)的信息，并轉(zhuǎn) 換成一相應(yīng)的輸出信號(hào)。變換機(jī)的作用：將傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送、放大、線性變化貨轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一的 信號(hào)，供給顯示器等。顯示器的作用：想觀察者顯示被檢測(cè)數(shù)值的大小。 傳輸通道的作用：連接儀表的各個(gè)環(huán)節(jié)，給各環(huán)節(jié)的輸入和輸出提供通道。2、檢測(cè)儀表的性能指標(biāo)是什么？簡(jiǎn)述重要性能指標(biāo)。 答：儀表的性能指標(biāo)是

37、評(píng)價(jià)儀表性能的好壞、質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要依據(jù)，它也是正確選擇和使用儀表，以達(dá)準(zhǔn)確檢測(cè)之目的所必須的具備和了解的知識(shí)。詳見P71 -77。3、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)如何選擇？ 答在主要污染部分的上游設(shè)對(duì)照子站，監(jiān)測(cè)本區(qū)域污染前的水質(zhì)狀況；在主要污染部分設(shè)立污染監(jiān)測(cè)子站，監(jiān)測(cè)本地區(qū)貨城市對(duì)河流的污染程度，并追蹤污染情況的變化；在主 要污染區(qū)的下游，設(shè)立水質(zhì)自凈情況監(jiān)測(cè)子站，檢查水的自凈情況以及帶給下游的污染物 程度。詳見 P108-1094、PH 測(cè)量的基本方法和原理是什么？答： PH 測(cè)量的基本方法：電極電位法。原理是： PH 計(jì)其主體是一個(gè)精密電位計(jì)，將電極 插在被測(cè)溶液中， 組成一個(gè)電化學(xué)原電池， 通過(guò)

38、測(cè)量原電池的電動(dòng)勢(shì)并直接用 pH 值表示出 來(lái)。酸度計(jì)種類繁多，但其結(jié)構(gòu)均由電極系統(tǒng)和高阻抗的電子管或晶體管直流毫伏計(jì)兩部 分組成。電極與待測(cè)溶液組成原電池，以毫伏計(jì)測(cè)量電極間的電位差，電位差經(jīng)放大電路 放大后，由電流表或數(shù)碼管顯示。5、溶解氧測(cè)量的基本方法和原理是什么？答：碘量法： 在水中加入硫酸錳和堿性碘化鉀， 水中的溶解氧將二價(jià)的錳氧化成四價(jià)錳， 并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價(jià)錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相 當(dāng)?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，可計(jì)算出溶解氧 含量。高錳酸鉀法：用高錳酸鉀氧化亞鐵離子，消除干擾，過(guò)量的高錳酸鉀用草酸鈉溶液 除去

39、，生成的高價(jià)鐵離子用氟化鉀掩蔽。疊氮化鈉修正法：疊氮化鈉在酸性條件下將亞硝酸根分解破壞。 膜電極法：氧敏感膜電極浸沒在電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)金屬電極和氧選擇性半透膜組 成。氧半透膜只允許透過(guò)半透膜和其他氣體，而幾乎完全阻擋水和溶解性固體。透過(guò)膜的 氧在陰極上還原，產(chǎn)生的擴(kuò)散電流與水樣中氧的濃度成正比，將濃度信號(hào)變成電信號(hào)，由 電流計(jì)讀出。電導(dǎo)測(cè)定法：利用非導(dǎo)電元素或化合物與溶解氧反應(yīng)產(chǎn)生能導(dǎo)電的離子，如氧化氮?dú)?與溶解氧生成硝酸根離子，增加電導(dǎo)率，即可求得溶解氧含量。6、色度測(cè)量的基本方法和原理是什么？沒找到答案。7、濁度測(cè)量的基本方法和原理是什么？ 答：濁度測(cè)量的基本方法： 透光測(cè)定法， 散色光

40、測(cè)定法， 透射光和散射光比較測(cè)定法，表面散射光法。原理都是光電光度法。8、生化需氧量測(cè)量的基本方法和原理是什么？答：生化需氧量（ BOD ）測(cè)量的基本方法：五天培養(yǎng)法、檢壓法、庫(kù)倫法、微生物電極五天培養(yǎng)法：水樣經(jīng)過(guò)稀釋后，在（20± 1C）條件下培養(yǎng) 5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值記為 BOD5 。如果水樣的五日生化需氧量未超過(guò) 7mg/L ，則不必進(jìn)行 稀釋，可直接測(cè)定。檢壓法：將水樣置于裝有一個(gè)以 CO2 吸收劑小池的密閉培養(yǎng)瓶中，當(dāng)水樣中的有機(jī)物被微 生物氧化分解時(shí)，消耗的溶解氧則由氣體管中的氧氣補(bǔ)充，產(chǎn)生的CO2 又被吸收池中的吸收劑吸收，結(jié)果導(dǎo)致密閉系統(tǒng)的壓

41、力降低， 用壓力計(jì)測(cè)出的壓力降低值來(lái)求出水樣中的 BOD 值，在實(shí)際測(cè)量中，先用葡萄糖谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液校正壓力計(jì)，即可從壓力計(jì)中直接讀出 水樣的 BOD 值。9、化學(xué)需氧量（ COD ）測(cè)量的基本方法和原理是什么？ 答：基本方法有：重鉻酸鉀法，堿性高錳酸鉀法，酸性高錳酸鉀法 重鉻酸鉀法：水在酸性溶液中加熱回流2h ，一定量的重鉻酸鉀氧化水中的還原物質(zhì)，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。酸性高錳酸鉀法：水樣在酸性條件下，加入高錳酸鉀溶液，使水中有機(jī)物被氧化，剩余的 高錳酸鉀以草酸回滴，然后根據(jù)實(shí)際消耗的高猛酸鉀計(jì)算出化學(xué)耗氧量。堿性高錳酸鉀法：在堿性溶液中，高錳酸鉀氧化水

42、中的還原性物質(zhì)，酸化后，加入過(guò)量的 草酸鈉溶液，再用高錳酸鉀溶液滴定至微紅色。10、紫外（ UV ）吸收測(cè)量的基本方法和原理是什么？ 答：測(cè)定方法：分光光度法，原理：選一定波長(zhǎng)的光照射被測(cè)物質(zhì)溶液，測(cè)其吸光度，再 依據(jù)吸光度計(jì)算出被測(cè)組份的含量。14可編程控制器的基本組成？答：硬件組成： 1.中央處理單元， 2.存儲(chǔ)器， 3.輸入輸出單元， 4.通信接口， 5.智能接口模塊，6. 編程裝置， 7.電源， 8.其他外部設(shè)備。軟件組成：系統(tǒng)程序和用戶程序。 11流量測(cè)量?jī)x表有哪些類型 ?在給水排水工程中常用的有哪些？答： 1.節(jié)流流量計(jì)， 2.容積流量計(jì)， 3.面積流量計(jì)， 4.葉輪流量計(jì)， 5.

43、電磁流量計(jì)， 6.超聲波 流量計(jì)， 7.量熱式流量計(jì)， 8.畢托管， 9.層流流量計(jì)， 10.動(dòng)壓流量計(jì)， 11.質(zhì)量流量計(jì)， 12. 流體震動(dòng)流量計(jì)， 13.激光多普勒流量計(jì)。在給水排水常用的有壓差流量計(jì)，超聲流量計(jì)， 浮子流量計(jì)，明渠流量計(jì)，電磁流量計(jì)。15 PLC 控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)比較有什么特點(diǎn)？答： 1.可靠性高抗干擾能力強(qiáng)， 2.編程簡(jiǎn)單實(shí)用方便， 3.功能完善通用性強(qiáng)， 4.設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn) 單維護(hù)方便， 5.體積小重量輕能耗低。16 PLC 的性能指標(biāo)是什么 ?有哪些發(fā)展趨勢(shì)？答： PLC 的性能指標(biāo)： 1.存儲(chǔ)容量， 2.I/O 點(diǎn)數(shù)， 3.掃描速度， 4.指令的功能與數(shù)量，

44、5.內(nèi)部 元件的種類與數(shù)量， 6.特殊功能單元， 7.課擴(kuò)展能力。發(fā)展趨勢(shì)： 1.向高速度、大容量方向 發(fā)展， 2.向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展， 3.PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，4. 增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力， 5.編程語(yǔ)言多樣化。17積水排水工程自動(dòng)化常用的執(zhí)行設(shè)備有哪些類？各有什么作用？ 答：各種泵與各種閥門。泵取水排水，閥門控制流量 18往復(fù)泵與離心泵的工作特性、調(diào)節(jié)特性有什么差別？各有什么特點(diǎn)?答：（1）往復(fù)泵的瞬時(shí)流量取決于活塞面積與活塞瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度之積，由于活塞運(yùn)動(dòng)瞬時(shí) 速度的不斷變化，使得它的流量不均勻，但是在一段時(shí)間內(nèi)輸送的液體量卻是固定的，僅 取決于活塞

45、面積、沖程和往復(fù)頻率。往復(fù)泵可用旁路閥調(diào)節(jié)流量，泵的送液量不變，只是 讓部分被壓出的液體返回貯池，使主管中的流量發(fā)生變化。流量調(diào)節(jié)也可以采用改變電機(jī) 轉(zhuǎn)速，從而改變柱塞往復(fù)運(yùn)行速度的方式或沖程長(zhǎng)度，即調(diào)節(jié)行程百分比的方式進(jìn)行。這 兩種方式都易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 （2）離心泵：對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，有不同的水泵特性曲線， 各種轉(zhuǎn)速下的水泵特性曲線組成一個(gè)特性曲線族；在不同轉(zhuǎn)速的水泵特性曲線之間，存在 效率相等的相似工況點(diǎn)，將這些等效率點(diǎn)連成線，則構(gòu)成等效率曲線及等效率曲線族19離心泵的閥門調(diào)節(jié)與變速調(diào)節(jié)有那些差別？ 答：變速調(diào)節(jié)改變水泵的特性曲線，閥門調(diào)節(jié)則是改變管路特性曲線。變速調(diào)節(jié)是一種節(jié) 能的調(diào)

46、節(jié)方式，閥門調(diào)節(jié)時(shí)一種耗能的調(diào)節(jié)方式。20調(diào)節(jié)閥與電磁閥的作用是各是什么？ 答：在各類閥門中，電磁閥起對(duì)管路的通斷控制作用，相當(dāng)于管路開關(guān)；調(diào)節(jié)閥起流量的 調(diào)節(jié)作用，改變調(diào)節(jié)閥的開啟度就可以改變通過(guò)的流量。21調(diào)節(jié)閥有哪些常見類型？何為調(diào)節(jié)閥的理想特性與工作特性？ 答：按閥體與流通介質(zhì)的關(guān)系可將調(diào)節(jié)閥分為直通式和隔膜式，按閥門控制信號(hào)的種類可 分為氣動(dòng)與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。在閥前后壓差恒定時(shí)得到的流量特性稱為理想流量特性，在實(shí)際 應(yīng)用中，閥前后的壓差即在調(diào)節(jié)閥上的壓力降都是隨流量變化的，此時(shí)的流量特性就是工 作流量特性。第三章1. 對(duì)水泵及管理系統(tǒng)調(diào)節(jié)的意義是什么？ 答：管道系統(tǒng)是給水排水工程的重要組

47、成部分，水泵更是極為常見的給水排水設(shè)備。以給 水工程為例，輸配水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著輸送、分配水的任務(wù)，它的造價(jià)占給水系統(tǒng)總造價(jià)的主要 部分 ;管道系統(tǒng)往往是由水泵加壓供水的有壓系統(tǒng)，與水泵及水泵站的關(guān)系密切，它的運(yùn)行 費(fèi)用在給水系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用構(gòu)成中占第一位。采取技術(shù)措施，合理地調(diào)節(jié)水泵、管道系統(tǒng)工 況，保證用戶的用水要求，并最大限度地節(jié)約能耗、降低費(fèi)用，是十分重要而有意義的工 作。2. 水泵工況調(diào)節(jié)有哪些類型？答：（ 1）通過(guò)水泵出水口管路上的閥門來(lái)改變管路特性，實(shí)現(xiàn)水泵工況點(diǎn)的調(diào)節(jié);（ 2）改變水泵的轉(zhuǎn)速 ,從而改變水泵的特性曲線，實(shí)現(xiàn)水泵工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)。3. 雙位控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？ 答：優(yōu)點(diǎn)：高

48、效節(jié)能； 延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；功能齊全。缺點(diǎn)：精度低 ，水壓波動(dòng)較大。4. 水泵的調(diào)速術(shù)有那些？常用的有那些？ 答：（1）串級(jí)調(diào)速； （2）液力耦合器調(diào)速； （3）變頻調(diào)速。常用的是變頻調(diào)速。5. 變頻調(diào)速的原理與特點(diǎn)是什么？ 答：原理：它通過(guò)改變水泵工作電源頻率的方式改變水泵的轉(zhuǎn)速。 特點(diǎn)：調(diào)節(jié)精度高；可以實(shí)現(xiàn)水泵的“軟啟動(dòng)” 。6. 何為水泵的“軟啟動(dòng)”？ 答：水泵從低頻電源開始運(yùn)轉(zhuǎn)，即由低速下逐漸升速，直至達(dá)到預(yù)定工況，而不是按照常 規(guī)一啟動(dòng)就迅速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。7. 恒壓給水系統(tǒng)的壓力控制點(diǎn)有哪些設(shè)置方式，各有什么特點(diǎn)？答：（ 1）將控制點(diǎn)設(shè)在最不利點(diǎn)處，直接按最不利點(diǎn)水壓進(jìn)行工況調(diào)節(jié)；（

49、 2）將控制點(diǎn)設(shè)于水泵出口，按該點(diǎn)的水壓進(jìn)行工況調(diào)節(jié)，間接地保證最不利點(diǎn)的水壓穩(wěn)定。特點(diǎn)：略。9.污水泵站組合運(yùn)行有什么意義？ 答：在污水提升泵站中，使用微機(jī)控制變速與定速水泵組合運(yùn)行，可以保持進(jìn)水位的穩(wěn)定， 降低能耗，提高自動(dòng)化程度。10.給水監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)的基本功能與常見組成方式是什么？答：基本功能： （1）集中監(jiān)控與控制； （2）預(yù)測(cè)咨詢系統(tǒng)； （3）設(shè)備管理與運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)賬； （ 4） 管路臺(tái)賬；（ 5）管網(wǎng)計(jì)算與工況分析。組成方式：自主控制子系統(tǒng)、管網(wǎng)事故處理子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、預(yù)測(cè)子系統(tǒng)等。11. 自動(dòng)控制系統(tǒng)可以采取哪些抗干擾措施？答：（1）供電電源；（2）信號(hào)傳輸； （3）所有

50、I/O 信號(hào)（開關(guān)量信號(hào)） 均經(jīng)光電隔離設(shè)施； （ 4） 配電箱、工作臺(tái)等電氣設(shè)備外殼均接保護(hù)地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用一點(diǎn)接地、系統(tǒng)浮空措施， 控制共模干擾； （ 5）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)壓電源具有過(guò)壓、欠壓和過(guò)流保護(hù)能力；前置機(jī)掉電， 數(shù)據(jù)能持續(xù)保存24h，系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)存貯時(shí)間 <10min ; （6）軟件設(shè)計(jì)按工藝條件劃分模塊， 并有數(shù)據(jù)糾錯(cuò)、慮錯(cuò)和改錯(cuò)技術(shù)。第五章1 、在污水處理場(chǎng)中，為了能使處理系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠，獲得合格的處理水，或者運(yùn)行中 出現(xiàn)故障處理水質(zhì)惡化中，能采取有效措施;還包括遵照有關(guān)法規(guī)對(duì)處理廠排出物的檢測(cè) 與記錄，以及為了在擴(kuò)建與改造時(shí)提供有用的資料和統(tǒng)計(jì)值等。2、常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)

51、目：(1) 流量與其他有關(guān)量：O 1各處理設(shè)施的進(jìn)水流量O 2沉砂池的水位O3沉砂量、篩渣量O4初 次沉淀池的排泥量O 5供氣量，氣水比，單位曝氣池容積的供氣量O 6回流污泥量，回流比C7剩 余污泥量6濃縮污泥量09消化氣產(chǎn)量、循環(huán)氣量O 10投藥量(混凝劑等)、投藥率01濾餅或脫 水污泥重量02其他雜用水量013各種設(shè)施與設(shè)備的耗電量O 14燃料用量(重油、消化氣等)05焚 燒的灰分量(2) 污水與污泥的質(zhì) ：水溫、pH值、ss、 vss、DO、BOD、COD、有機(jī)氮、總磷、污 水沉降比等指標(biāo)意義：？3、沉砂池：了解進(jìn)入污水處理廠污染物總量的最重要場(chǎng)所，取水應(yīng)避開返回廢水，為了避 開大塊的漂

52、浮物，應(yīng)當(dāng)從水面以下 50cm 處取樣并迅速移至試樣瓶； 初次沉淀入口池：進(jìn)口濃度高，其濃度變化受其他處理設(shè)施排水泵的運(yùn)行時(shí)間的影響很大， 應(yīng)當(dāng)增加取樣次數(shù)； 初次沉淀出口：沉淀后污水能較好的混合，可以說(shuō)曝氣池入口是最好的取樣位置； 曝氣池內(nèi)：不同位置的水樣檢測(cè)值大不相同，應(yīng)當(dāng)依次從其進(jìn)口至出口幾個(gè)位置取樣。鼓 風(fēng)曝氣時(shí)，在擴(kuò)散器上釋放氣泡的位置附近取樣；機(jī)械攪拌時(shí)，在稍微遠(yuǎn)離攪拌葉片處取 樣；回流污泥泵：短時(shí)間濃度可能變化很大，應(yīng)短時(shí)間內(nèi)取樣；二次沉淀池出口或排放口：每個(gè)二次沉淀池出水ss濃度不同，在匯集各池出水渠道或排放口錢計(jì)量槽取樣；4、檢測(cè)方法和檢測(cè)設(shè)備的質(zhì)量和可靠性，還要考慮濕度、腐

53、蝕氣體、可燃性氣體、振動(dòng)等 周圍環(huán)境，傳送距離，產(chǎn)生誤差的可能性等影響因素，海英注意不同檢測(cè)設(shè)備對(duì)環(huán)境條件 與場(chǎng)所的特殊要求，以及檢測(cè)設(shè)備與控制設(shè)備的接口對(duì)檢測(cè)場(chǎng)所的要求等。5 、在選擇儀表類型與檢測(cè)方法時(shí)，應(yīng)綜合考慮那些因素與條件？當(dāng)有些因素相互矛盾時(shí)， 應(yīng)如何考慮？答：應(yīng)考慮因素與條件： ( 1)檢測(cè)的目的(2)檢測(cè)的環(huán)境條件( 3)檢測(cè)精度、重現(xiàn)性與響應(yīng)性 ( 4)維護(hù)管理性 ( 5)檢測(cè)對(duì)象的特殊性 ( 6)各種信號(hào)的特征( 7)檢測(cè)范圍 當(dāng)有些因素相互矛盾時(shí)，應(yīng)：根據(jù)儀表設(shè)備的設(shè)計(jì)安裝的基本原則與注意事項(xiàng)，來(lái)選擇最 合適的檢測(cè)方法必要的最小限度的儀表設(shè)備，使之既能滿足工藝設(shè)計(jì)與自動(dòng)控

54、制提出的檢 測(cè)要求，又盡可能降低建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用。6、你認(rèn)為表 5.3 和表 5.4 給出的不同處理設(shè)施的的各種檢測(cè)項(xiàng)目中，哪些是必需的？哪些 不是絕對(duì)必需的？ 答：表 5.3 中必需的：(1)量的檢測(cè)中：各處設(shè)施的進(jìn)水流量；初次沉淀池的排泥量；曝氣池的供氣量， 氣水比，單位曝氣池容積的供氣量；回流污泥量，回流比；剩余污泥量；濃縮污泥量；污 泥消化池的消化氣產(chǎn)量、循環(huán)氣量(即攪拌用氣量) ；各種設(shè)施與設(shè)備的耗電量。 ( 2)質(zhì)的 檢測(cè)中：水溫； pH 值；消化池內(nèi)的溫度； DO；COD ；混合液污泥濃度( MLSS )；污泥沉 降比(SV)。其余的為不是絕對(duì)必需的。表 5.4 中 必需的：？7

55、流量的檢測(cè)在污水處理廠的管理中有何重要意義？在各種流量計(jì)中，選擇最適宜的流量計(jì)應(yīng)當(dāng)綜合考慮哪些因素？答：意義：流量是污水處理行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的過(guò)程控制參數(shù)，時(shí)污水處理行業(yè)一個(gè)重 要的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。應(yīng)考慮因素：檢測(cè)設(shè)備與檢測(cè)方法是否得當(dāng)，對(duì)檢測(cè)精度、可靠性與經(jīng)濟(jì)性都有不可忽視 的影響。檢測(cè)方法應(yīng)當(dāng)與其檢測(cè)目的、設(shè)備的使用條件以及安裝位置的環(huán)境相適應(yīng)，并便 于維護(hù)管理。首先，檢測(cè)方法應(yīng)因其檢測(cè)對(duì)象不同而異，因檢測(cè)儀表的傳感器大都安裝在 現(xiàn)場(chǎng)，所以要對(duì)其腐蝕、溫度、天氣、懸浮物的附著和沉積，以及其他因素等外部條件予 以充分注意。8. 簡(jiǎn)述巴氏計(jì)量槽的工作原理， 為什么在污水處理廠的最終出水管渠中經(jīng)

56、常采用巴氏計(jì)量槽 來(lái)計(jì)量其總處理水量？答：巴氏計(jì)量槽的工作原理是有收縮喉道的明渠，根據(jù)水渠推算其流量。因?yàn)樗哂兴^ 損失小，由 SS 造成堵塞的可能性小，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，費(fèi)用不昂貴9. 在污泥濃度的檢測(cè)方式中， 光學(xué)式檢測(cè)儀和超聲波式檢測(cè)儀的各自工作原理是什么？在使 用中分別應(yīng)注意哪些事項(xiàng)答：光學(xué)式檢測(cè)儀又分為投射光式、散射光式、和投射光式，投射光式檢測(cè)儀將裝有式樣 的測(cè)定管夾在對(duì)置的一對(duì)光源和受光器中間，照射在試樣上的光被SS 吸收并散射，到達(dá)受光器的透射量發(fā)生衰減。根據(jù)受光器得到的透光亮與SS濃度的相關(guān)關(guān)系檢測(cè) MLSS。散射光式檢測(cè)儀從光源發(fā)射到試樣的光因 SS 存在而形成散射，根據(jù)受光

57、器接收的散射光量與SS 濃度的相關(guān)關(guān)系， 檢測(cè) MLSS 濃度。透光散射光式檢測(cè)儀根據(jù)受光器得到的透光量與 SS 濃度的相關(guān)關(guān)系來(lái)檢測(cè) MLSS 濃度。在使用光學(xué)式檢測(cè)儀時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1. 免由于檢視窗口的污染引起的檢測(cè)誤差，應(yīng)當(dāng)定期清洗。2. 了避免由于來(lái)自上方直射日光等強(qiáng)光的射入引起的誤差，檢測(cè)儀的傳感部分常常放置在水面以下 3050cm 處。3. 于 MLSS 檢測(cè)儀是根據(jù)光學(xué)原理測(cè)定 MLSS 濃度，當(dāng)被檢測(cè)的混合液顏色變化影響透光 率變化時(shí)，宜使用受其影響較小的透光散射光式檢測(cè)儀。4. 對(duì) MLSS 檢測(cè)儀進(jìn)行校正時(shí)，將 MLSS 的手分析值和 MLSS 檢測(cè)儀的測(cè)定值進(jìn)行比較， 并作成相關(guān)關(guān)系的曲線圖，用來(lái)校正檢測(cè)儀。手分析某一被檢測(cè)試樣后，依次稀釋該試樣， 并求出與 MLSS 檢測(cè)儀測(cè)定值之間的相關(guān)關(guān)系，來(lái)校正 MLSS 檢測(cè)儀。 超聲波式檢測(cè)儀的工作原