2025年長春市事業(yè)單位招聘考試綜合類專業(yè)能力測試試卷(化工類)-化工儀表控制試題_第1頁
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文檔簡介

2025年長春市事業(yè)單位招聘考試綜合類專業(yè)能力測試試卷(化工類)——化工儀表控制試題考試時間:______分鐘總分:______分姓名:______一、選擇題(本大題共20小題,每小題1分,共20分。在每小題列出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的,請將正確選項字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。)1.化工生產(chǎn)中,用于測量液體、氣體或蒸汽壓力的儀表,其核心部件通常是()。A.電磁感應(yīng)元件B.彈性變形元件C.壓電陶瓷元件D.光纖傳感元件2.在化工過程中,溫度測量儀表的選擇需要考慮多種因素,以下哪項不是主要因素?()A.測量范圍B.精度要求C.被測介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)D.儀表的響應(yīng)時間3.以下哪種類型的流量計適用于測量高粘度流體的流量?()A.電磁流量計B.質(zhì)量流量計C.旋轉(zhuǎn)流量計D.渦輪流量計4.在化工自動化控制系統(tǒng)中,PLC(可編程邏輯控制器)的主要作用是什么?()A.進行高精度模擬量控制B.實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運算和順序控制C.直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)D.負責(zé)整個工廠的能源管理5.以下哪種傳感器主要用于檢測氣體濃度?()A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.氣體傳感器D.流量傳感器6.在化工生產(chǎn)中,用于測量液位高度的儀表,其工作原理通?;冢ǎ.壓力差B.靜電感應(yīng)C.密度變化D.聲波傳播7.在自動化控制系統(tǒng)中,PID控制器中的“P”代表什么?()A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.濾波控制8.以下哪種類型的閥門適用于自動控制系統(tǒng)中?()A.旋塞閥B.蝶閥C.電磁閥D.隔膜閥9.在化工過程中,用于測量物質(zhì)成分的儀表,其工作原理通?;冢ǎ.光譜分析B.電化學(xué)分析C.質(zhì)量分析D.壓力分析10.在化工自動化系統(tǒng)中,DCS(集散控制系統(tǒng))的主要優(yōu)勢是什么?()A.成本低廉B.控制精度高C.安裝簡單D.維護方便11.以下哪種類型的傳感器主要用于檢測液體的導(dǎo)電性?()A.光纖傳感器B.電容傳感器C.電阻傳感器D.壓電傳感器12.在化工生產(chǎn)中,用于測量固體顆粒大小的儀表,其工作原理通?;冢ǎ?。A.光散射B.質(zhì)量分析C.聲波傳播D.靜電感應(yīng)13.在自動化控制系統(tǒng)中,用于實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備通常稱為()。A.信號調(diào)理器B.執(zhí)行器C.控制器D.傳感器14.在化工過程中,用于測量壓力變化的儀表,其工作原理通?;冢ǎ.彈性變形B.壓電效應(yīng)C.電磁感應(yīng)D.光纖傳感15.在化工自動化系統(tǒng)中,SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))的主要作用是什么?()A.實現(xiàn)高精度模擬量控制B.進行實時數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控C.直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)D.負責(zé)整個工廠的能源管理16.以下哪種類型的流量計適用于測量小流量?()A.電磁流量計B.質(zhì)量流量計C.旋轉(zhuǎn)流量計D.渦輪流量計17.在化工生產(chǎn)中,用于測量氣體流速的儀表,其工作原理通?;冢ǎ?。A.動壓測量B.靜壓測量C.溫度測量D.密度測量18.在自動化控制系統(tǒng)中,用于實現(xiàn)多點控制的設(shè)備通常稱為()。A.分散控制系統(tǒng)B.集中式控制系統(tǒng)C.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)D.多點控制裝置19.在化工過程中,用于測量液體的粘度的儀表,其工作原理通?;冢ǎ?。A.液體流動阻力B.電化學(xué)變化C.光學(xué)變化D.壓力變化20.在化工自動化系統(tǒng)中,HMI(人機界面)的主要作用是什么?()A.實現(xiàn)高精度模擬量控制B.進行實時數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控C.直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)D.提供操作人員進行交互的界面二、判斷題(本大題共10小題,每小題1分,共10分。請判斷下列各題的說法是否正確,正確的填“√”,錯誤的填“×”。)21.電磁流量計適用于測量導(dǎo)電液體的流量,但不適用于測量導(dǎo)電漿液的流量。()22.在化工自動化控制系統(tǒng)中,PLC和DCS都可以實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運算和順序控制。()23.氣體傳感器主要用于檢測氣體的濃度,但不適用于檢測氣體的成分。()24.在化工生產(chǎn)中,液位測量儀表的選擇需要考慮被測液體的密度和粘度。()25.PID控制器中的“I”代表積分控制,主要用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。()26.在自動化控制系統(tǒng)中,執(zhí)行器是負責(zé)直接驅(qū)動控制對象的設(shè)備。()27.在化工過程中,用于測量物質(zhì)成分的儀表,其工作原理通常基于光譜分析。()28.在化工自動化系統(tǒng)中,SCADA和DCS都可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控。()29.在化工生產(chǎn)中,用于測量氣體流速的儀表,其工作原理通?;趧訅簻y量。()30.在自動化控制系統(tǒng)中,HMI和DCS都可以實現(xiàn)多點控制。()三、簡答題(本大題共5小題,每小題4分,共20分。請根據(jù)題目要求,簡要回答下列問題。)31.簡述化工生產(chǎn)中,為什么要使用自動化控制系統(tǒng)?自動化控制系統(tǒng)有哪些主要優(yōu)點?32.在化工過程中,常用的溫度測量儀表有哪些?簡述其中一種溫度測量儀表的工作原理。33.什么是指示儀表的精度等級?如何根據(jù)化工生產(chǎn)過程的要求選擇合適的指示儀表精度等級?34.在化工自動化控制系統(tǒng)中,信號傳輸?shù)姆绞接心男??簡述其中一種信號傳輸方式的特點和適用場合。35.簡述化工生產(chǎn)中,常見的儀表故障有哪些?如何進行儀表故障的初步排查?四、論述題(本大題共2小題,每小題10分,共20分。請根據(jù)題目要求,詳細論述下列問題。)36.在化工生產(chǎn)中,如何根據(jù)被測介質(zhì)的特性選擇合適的流量計?請結(jié)合具體實例,說明選擇流量計時需要考慮哪些因素。37.試述化工自動化控制系統(tǒng)中的PID控制原理,并說明在實際應(yīng)用中,如何根據(jù)控制對象的特性調(diào)整PID控制參數(shù)?五、案例分析題(本大題共1小題,共10分。請根據(jù)題目要求,結(jié)合所學(xué)知識,分析并回答下列問題。)38.某化工廠在生產(chǎn)過程中,需要對某關(guān)鍵反應(yīng)器的溫度進行精確控制。該反應(yīng)器內(nèi)裝有高粘度、易燃易爆的液體,溫度控制范圍為100℃~200℃。目前,工廠使用的是一臺老式的玻璃液位計來監(jiān)測反應(yīng)器內(nèi)的液位,但經(jīng)常出現(xiàn)液位讀數(shù)不準(zhǔn)確的情況,影響生產(chǎn)安全。請結(jié)合所學(xué)知識,分析該工廠當(dāng)前存在的問題,并提出改進建議,包括選擇合適的液位測量儀表、改進儀表安裝方式等。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.B解析:化工生產(chǎn)中測量液體、氣體或蒸汽壓力的儀表,其核心部件通常是利用彈性元件受壓變形來測量壓力的,如波紋管、彈簧管等,屬于彈性變形元件。2.D解析:溫度測量儀表的選擇主要考慮測量范圍、精度要求、被測介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(如腐蝕性、毒性)、響應(yīng)時間等因素,儀表的響應(yīng)時間雖然重要,但不是選擇時的首要考慮因素,首要考慮的是測量范圍和精度是否滿足工藝要求。3.C解析:高粘度流體流動阻力大,電磁流量計對流體電導(dǎo)率敏感且適用于導(dǎo)電液體,質(zhì)量流量計測量的是質(zhì)量流量不受流體密度粘度影響,渦輪流量計對流體清潔度要求高,旋轉(zhuǎn)流量計(如渦街流量計)結(jié)構(gòu)簡單,對高粘度流體適應(yīng)性較好。4.B解析:PLC的主要作用是執(zhí)行存儲在存儲器中的程序,進行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等,以控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程,實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運算和順序控制是其核心功能。5.C解析:氣體傳感器是專門用于檢測特定氣體或多種氣體混合物濃度的傳感器,將氣體的成分和濃度轉(zhuǎn)換為可測量的電信號,如半導(dǎo)體式、電化學(xué)式等。6.A解析:常用的液位測量儀表很多是基于浮力原理(浮子式)、壓力平衡原理(壓差式)、電容原理、超聲波原理等,其中壓差式液位計是基于液柱產(chǎn)生的靜壓差來測量液位高度的。7.A解析:PID控制器中“P”代表比例(Proportional),其輸出與當(dāng)前誤差成正比,誤差越大輸出越大,主要用于快速響應(yīng)誤差,減小穩(wěn)態(tài)誤差。8.C解析:電磁閥是利用電磁原理控制流體通斷的閥門,具有響應(yīng)速度快、動作可靠、無機械磨損等優(yōu)點,適用于自動化控制系統(tǒng)中的自動開關(guān)操作。9.A解析:測量物質(zhì)成分的儀表通?;诠庾V分析(如紅外光譜、紫外光譜)、電化學(xué)分析(如pH計、電導(dǎo)率儀)、質(zhì)量分析(如質(zhì)譜儀)等,光譜分析是利用物質(zhì)對特定波長光的吸收或發(fā)射特性來定性定量分析成分的。10.B解析:DCS(集散控制系統(tǒng))的主要優(yōu)勢在于控制精度高、可靠性高、功能分散、組態(tài)靈活、維護方便等,實現(xiàn)了分散控制、集中管理。11.C解析:電阻傳感器是通過測量液體電阻值的變化來檢測液體導(dǎo)電性的,適用于測量導(dǎo)電液體的電導(dǎo)率,如電極式電導(dǎo)率計。12.A解析:測量固體顆粒大小的儀表通?;诠馍⑸湓恚ㄈ缂す饬6葍x)、質(zhì)量分析原理(如篩分)、聲波傳播原理等,光散射法通過測量散射光的角度和強度分布來計算顆粒大小分布。13.A解析:信號調(diào)理器是用于對傳感器輸出的微弱信號進行放大、濾波、線性化、電平轉(zhuǎn)換等處理的設(shè)備,以適應(yīng)后續(xù)儀表或控制系統(tǒng)的輸入要求。14.A解析:壓力測量儀表的核心原理通常是利用彈性元件(如彈簧管、波紋管、膜片)受壓變形產(chǎn)生的位移或力,通過機械或電氣方式轉(zhuǎn)換為壓力信號。15.B解析:SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))的主要作用是實現(xiàn)對工廠生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、報警管理、操作控制和歷史數(shù)據(jù)存儲等。16.B解析:質(zhì)量流量計直接測量流體質(zhì)量流量,不受流體密度、粘度、溫度、壓力等變化的影響,適用于測量小流量、脈動流量或成分復(fù)雜的流體。17.A解析:測量氣體流速的儀表通常基于動壓測量原理,如皮托管式流速計,通過測量流體動壓和靜壓的差值來計算流速。18.A解析:分散控制系統(tǒng)(DCS)將控制功能分散到各個控制站,實現(xiàn)局部范圍內(nèi)的控制和調(diào)節(jié),提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性,適用于多點控制。19.A解析:測量液體粘度的儀表通常基于液體流動阻力原理,如旋轉(zhuǎn)粘度計(毛細管式),通過測量旋轉(zhuǎn)流體產(chǎn)生的扭矩或壓差來計算粘度。20.D解析:HMI(人機界面)是操作人員與自動化控制系統(tǒng)進行交互的接口,提供圖形顯示、參數(shù)設(shè)定、報警顯示、操作按鈕等,方便操作人員進行監(jiān)控和操作。二、判斷題答案及解析21.×解析:電磁流量計是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,只要流體是導(dǎo)電的,就能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,因此不僅適用于測量導(dǎo)電液體的流量,也適用于測量導(dǎo)電漿液(如礦漿、紙漿)的流量。22.√解析:PLC(可編程邏輯控制器)和DCS(集散控制系統(tǒng))都具有強大的邏輯運算和順序控制能力,這是它們在自動化控制中的基本功能,PLC更側(cè)重于單機或小范圍控制,DCS則側(cè)重于分布式多點控制。23.×解析:氣體傳感器不僅用于檢測氣體的濃度,還可以用于檢測氣體的種類和成分,例如可燃氣體傳感器、有毒氣體傳感器、氧氣傳感器等。24.√解析:選擇液位測量儀表時,確實需要考慮被測液體的密度(影響浮力式、壓差式儀表)和粘度(影響流動式、超聲波式儀表),以及介電常數(shù)、腐蝕性、溫度、壓力等因素。25.√解析:PID控制器中的“I”代表積分(Integral),積分控制作用能夠消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,使輸出響應(yīng)最終無差,但可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)和振蕩。26.√解析:執(zhí)行器是自動化控制系統(tǒng)中的最終環(huán)節(jié),接收控制器輸出的控制信號,直接驅(qū)動控制對象(如閥門、電機、泵等)動作,改變被控變量的狀態(tài)。27.√解析:基于光譜分析的儀表,如紅外光譜儀、紫外光譜儀等,通過測量物質(zhì)對特定波長光的吸收或發(fā)射強度,可以定性或定量分析物質(zhì)的成分,是常用的成分分析手段。28.√解析:SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))和DCS(集散控制系統(tǒng))都具有數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、報警管理等功能,都可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控,但DCS更強調(diào)控制功能,SCADA更強調(diào)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視功能。29.√解析:測量氣體流速的儀表很多是基于動壓測量原理的,如皮托管式流速計,通過測量流速產(chǎn)生的動壓與靜壓之差來計算流速,符合伯努利原理。30.×解析:HMI(人機界面)主要用于提供操作人員與控制系統(tǒng)交互的界面,顯示信息、接收操作指令,而多點控制通常是指DCS或分散控制系統(tǒng)等能夠同時控制多個回路或設(shè)備的能力,HMI本身不直接實現(xiàn)多點控制功能。三、簡答題答案及解析31.答案:化工生產(chǎn)中使用自動化控制系統(tǒng)的原因主要有:提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、降低生產(chǎn)成本、改善勞動條件、確保生產(chǎn)安全等。自動化控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點包括:控制精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略、便于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和智能化管理、減少人為誤差和操作風(fēng)險等。解析:化工生產(chǎn)過程通常涉及多種物質(zhì)和能量傳遞,工藝條件復(fù)雜,對溫度、壓力、流量、液位、成分等參數(shù)的控制要求嚴格。自動化控制系統(tǒng)通過傳感器、執(zhí)行器和控制器等設(shè)備,可以實時監(jiān)測和精確控制這些參數(shù),使其保持在設(shè)定范圍內(nèi)。這不僅能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,還能降低能耗和物料消耗,減少人為操作帶來的風(fēng)險和誤差。同時,自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)無人或少人值守,改善工作環(huán)境,提高生產(chǎn)安全性。其優(yōu)點在于能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、快速響應(yīng)的控制,即使是非常復(fù)雜的控制任務(wù)也能有效完成,并且可以通過編程和組態(tài)方便地進行調(diào)整和優(yōu)化。32.答案:化工過程中常用的溫度測量儀表有熱電偶、熱電阻、紅外測溫儀等。以熱電偶為例,其工作原理是基于熱電效應(yīng),即兩種不同的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體形成閉合回路,當(dāng)兩個接點處的溫度不同時,回路中就會產(chǎn)生熱電動勢,該電動勢的大小與兩個接點的溫度差成正比。通過測量這個熱電動勢,并已知一個接點的溫度(參考溫度),就可以推算出另一個接點的溫度(測量溫度)。解析:化工過程中溫度是重要的工藝參數(shù),需要準(zhǔn)確測量和控制。熱電偶和熱電阻是最常用的接觸式溫度傳感器,熱電偶適用于高溫測量(可達上千攝氏度),種類多(如鉑銠熱電偶、鎳鉻-鎳硅熱電偶等),但輸出信號較小,需要冷端補償。熱電阻(如鉑電阻、銅電阻)在較低溫度范圍內(nèi)精度較高,輸出信號較大,線性度好,但一般不適用于極高溫度測量。紅外測溫儀是非接觸式溫度傳感器,適用于測量高溫、危險或難以接觸的物體表面溫度,但精度相對較低,且只能測量表面溫度。33.答案:指示儀表的精度等級是指儀表基本誤差的允許范圍,通常用百分比表示,如0.1級、0.5級、1.0級等。選擇合適的精度等級需要根據(jù)化工生產(chǎn)過程的要求,綜合考慮控制對象的特性、工藝要求、經(jīng)濟性等因素。對于要求高精度控制的場合,如關(guān)鍵反應(yīng)器的溫度控制,應(yīng)選擇高精度等級的儀表;對于要求不高的場合,可以選擇較低精度等級的儀表,以降低成本。一般原則是,在滿足工藝要求的前提下,盡量選用精度等級較低的儀表。解析:指示儀表的精度等級直接關(guān)系到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。精度等級越高,允許的基本誤差越小,測量結(jié)果越準(zhǔn)確。但在實際應(yīng)用中,并非精度越高越好,因為精度等級越高,儀表的成本也越高,維護也更復(fù)雜。因此,選擇時需要權(quán)衡。例如,對于一些安全裕量大的參數(shù),或者對控制精度要求不高的參數(shù),使用低精度儀表即可滿足要求,而無需浪費成本購買高精度儀表。對于一些關(guān)鍵的控制回路,如影響產(chǎn)品質(zhì)量、安全或效率的參數(shù),則必須選用足夠高的精度等級,以確保控制效果。34.答案:化工自動化控制系統(tǒng)中的信號傳輸方式主要有模擬信號傳輸、數(shù)字信號傳輸和網(wǎng)絡(luò)信號傳輸。模擬信號傳輸是將傳感器輸出的連續(xù)變化的電壓或電流信號直接傳輸?shù)娇刂破?,這種方式抗干擾能力較差,易受噪聲影響,傳輸距離也有限。數(shù)字信號傳輸是將模擬信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行傳輸,再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換回模擬信號,這種方式抗干擾能力強,傳輸精度高,適合長距離傳輸。網(wǎng)絡(luò)信號傳輸是基于工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線的數(shù)字通信方式,可以實現(xiàn)多設(shè)備、多變量數(shù)據(jù)的共享和遠程訪問,靈活性高,傳輸速率快。解析:信號傳輸是自動化控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),信號的完整性和準(zhǔn)確性直接影響控制效果。模擬信號傳輸簡單,但易受干擾,且隨著傳輸距離增加,信號衰減和噪聲影響會增大。數(shù)字信號傳輸通過編碼和抗干擾技術(shù),大大提高了信號傳輸?shù)目煽啃院途?,是現(xiàn)代控制系統(tǒng)的主要傳輸方式。網(wǎng)絡(luò)信號傳輸則進一步發(fā)展,利用標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如Modbus、Profibus、Profinet、Ethernet/IP等),可以在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上集成各種控制器、傳感器、執(zhí)行器和HMI等設(shè)備,實現(xiàn)資源共享、遠程監(jiān)控和系統(tǒng)擴展,是當(dāng)前工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢。35.答案:化工生產(chǎn)中常見的儀表故障有傳感器失靈(如響應(yīng)遲鈍、漂移、損壞)、信號干擾(如電磁干擾、信號衰減)、執(zhí)行器故障(如卡澀、動作不靈敏、損壞)、控制器故障(如程序錯誤、通訊中斷)、接線松動或斷路等。進行儀表故障的初步排查,首先應(yīng)檢查儀表供電和接地是否正常,觀察儀表指示有無明顯異常(如跳變、超限),檢查相關(guān)回路圖,核對接線是否正確牢固,檢查傳感器安裝是否到位,嘗試進行簡單的功能測試(如手動操作執(zhí)行器、切換手動/自動),利用萬用表等工具測量信號和電壓等,逐步縮小故障范圍。解析:儀表故障是化工生產(chǎn)中常見的運行問題,直接影響生產(chǎn)穩(wěn)定和安全。故障類型多種多樣,從最簡單的接線問題到復(fù)雜的內(nèi)部元件損壞都有可能。初步排查是解決故障的第一步,也是最關(guān)鍵的一步。通過系統(tǒng)的檢查和簡單的測試,可以快速定位到問題的可能點。例如,檢查供電和接地是排除許多電子儀表故障的基礎(chǔ)步驟。觀察指示和核對接線則可以排除人為操作失誤和物理連接問題。簡單的功能測試可以判斷儀表的基本工作能力。利用萬用表等工具可以幫助判斷信號和電源問題。這種由外到內(nèi)、由簡到繁的排查方法,有助于逐步深入,最終找到并解決故障點。四、論述題答案及解析36.答案:根據(jù)被測介質(zhì)的特性選擇合適的流量計,需要綜合考慮以下因素:被測流體的物理性質(zhì)(如密度、粘度、溫度、壓力、電導(dǎo)率、腐蝕性、可燃性等)、流體的流動狀態(tài)(層流或湍流)、測量范圍(量程比)、精度要求、安裝條件(管道內(nèi)徑、直管段長度)、成本預(yù)算等。選擇時需遵循以下原則:對于導(dǎo)電液體,電磁流量計是首選,但需注意電導(dǎo)率要求;對于非導(dǎo)電液體,如油類、水等,可以選用渦輪流量計、橢圓齒輪流量計、腰輪流量計等;對于高粘度流體,應(yīng)選用旋轉(zhuǎn)流量計(如旋轉(zhuǎn)活塞流量計)、刮板流量計或電磁流量計(特殊型號);對于小流量測量,質(zhì)量流量計或低流量電磁流量計可能更合適;對于易燃易爆流體,應(yīng)選用隔爆型或本安型流量計;對于漿液或懸浮液,應(yīng)選用耐磨材質(zhì)的渦輪流量計或超聲波流量計;精度要求高的場合,應(yīng)選用高精度流量計,如科里奧利質(zhì)量流量計;安裝條件限制時,需考慮流量計的外形尺寸和連接方式。例如,在測量某化工廠精餾塔塔頂蒸汽流量時,由于蒸汽是電導(dǎo)率很低的非導(dǎo)電介質(zhì),且屬于易燃易爆物質(zhì),同時測量精度要求較高,可以選擇防爆型的超聲波流量計或科里奧利質(zhì)量流量計。而測量另一管線中高粘度的重油流量,則應(yīng)選擇刮板流量計或特殊材質(zhì)的渦輪流量計。解析:流量是化工過程中重要的控制參數(shù),流量計的選擇直接關(guān)系到測量的準(zhǔn)確性和控制的可靠性。不同的流量計有不同的工作原理和適用范圍,選擇時必須全面考慮被測介質(zhì)的特性。物理性質(zhì)如密度、粘度、電導(dǎo)率等會影響流量計的選型,例如電磁流量計依賴電導(dǎo)率,不適用于非導(dǎo)電液體。腐蝕性、可燃性則決定了是否需要特殊防護或防爆措施。流動狀態(tài)和量程比也影響選型,某些流量計在寬量程比下精度會下降。安裝條件如管道尺寸、直管段要求等也是必須考慮的因素,不滿足安裝要求會導(dǎo)致測量誤差增大。成本預(yù)算同樣重要,需要在滿足性能要求的前提下選擇性價比高的儀表。通過綜合分析這些因素,才能選擇到最合適的流量計,確保測量準(zhǔn)確可靠,為過程控制提供可靠依據(jù)。37.答案:化工自動化控制系統(tǒng)中的PID控制原理是指比例(P)、積分(I)、微分(D)三種控制作用的組合。其輸出信號u(t)與當(dāng)前誤差e(t)(即設(shè)定值r(t)與實際值y(t)之差,e(t)=r(t)-y(t))的關(guān)系為:u(t)=Kp*e(t)+Ki*∫e(t)dt+Kd*de(t)/dt,其中Kp、Ki、Kd分別為比例、積分、微分系數(shù)。在實際應(yīng)用中,根據(jù)控制對象的特性調(diào)整PID控制參數(shù)(Kp、Ki、Kd)是優(yōu)化控制效果的關(guān)鍵。對于響應(yīng)快的對象(如液體流量控制),通常需要較小Kp、較小Ki、較大Kd的參數(shù),以避免振蕩。對于響應(yīng)慢的對象(如大型儲罐液位控制),通常需要較大Kp、較大Ki(但需注意積分飽和問題)、較小Kd的參數(shù),以加快響應(yīng)并消除穩(wěn)態(tài)誤差。對于有自激振蕩的對象,可以適當(dāng)調(diào)整參數(shù),增大Kd,并配合抗積分飽和措施。常用的參數(shù)整定方法有經(jīng)驗法、試湊法、Ziegler-Nichols方法等,需要根據(jù)實際情況選擇合適的方法,并通過實際運行效果不斷調(diào)整優(yōu)化,以達到最佳的控制效果,使系統(tǒng)響應(yīng)快速、穩(wěn)定、無超調(diào)或小超調(diào)。解析:PID控制器是工業(yè)自動化中最常用、最有效的控制器之一,其核心在于三種控制作用的協(xié)同工作。比例作用提供與誤差成正比的控制力,響應(yīng)快但可能存在穩(wěn)態(tài)誤差;積分作用消除穩(wěn)態(tài)誤差,但可能導(dǎo)致響應(yīng)變慢和超調(diào);微分作用預(yù)測誤差變化趨勢,提供前饋補償,加快響應(yīng)并抑制振蕩,但容易放大噪聲。調(diào)整PID參數(shù)(Kp、Ki、Kd)就是調(diào)整這三種作用的相對強度,以適應(yīng)不同的控制對象和控制要求??刂茖ο蟮奶匦裕鐣r間常數(shù)、純滯后時間、阻尼比等,決定了參數(shù)的大致范圍。參數(shù)整定沒有萬能公式,需要結(jié)合理論計算和實際經(jīng)驗,常用的Ziegler-Nichols方法提供了

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