热工过程控制仪表部分习题答案 1-1上限调整是使变送器的输出信号的上限值y与测量范围的上限值x相对 应的调整。 量程调整应包括下限调整（零点调整或零点迁移）和上限调整两个方面，只 有当下限为零或确定不变时，才可以把上限调整看作是量程调整。 1-2零点调整和零点迁移都是使变送器输出信号的下限值了与测量信号的下限 值x相对应，在x0时，为零点调整，在飞0时，为零点迁移调整。 若采用零点迁移，再辅以量程压缩，可以提高仪表的测量精确度和灵敏度。 1-9对二线制变送器。控制室同变送器连接的导线只有两根线，这两根线同时传 输供电电源输出信号，如图16所示， 供电电源与输出信号分别用二根导线线传输，其接线方式如图1-5所示，这样的 变送器称为四线制。 1-17解：根据(1-11)，得e.=3×10KCR0 =3×10×100××100×400×220 =24.6mw 1-18解：根据(1-12)，得e,=0.8N1/D =0.8×1×100×1/1 ■80r 1-19解：根据(1-13)，(1-14)，得心，■ Ue V1+(w/WJ:V 1+(2x FRC) =L/W1+(2×3.14×50×2×10×10× 10 /U4=0.15736=0.1573×U,= 15.73% 衰减百分数（山-儿）/山=(1-0.16)/1=84% 1-20最大测量范围：0-186.8kPa 最小测量范围，0-3L,1kPa 量程比：6 最大测量范国上限值RY:186.8kPa最小测量范国上限值RW:31.1 kPa使用范田：(-20)-30kPa 最大测量范田下限值1Y:0kPa最小测量范围下限值LRY:0kPa 使用量程：50kPa 最大量程：1868kPa 最小量程：31,1kPa 迁移量：-20kPa 1-21解：根据(1-12)，得 E.=U+l.(R1+r) =10.8+0.02×600 =22.8v 1-22解：根据(1-12)，得(R+r)=(E-10.80/0.02=(42.4- 10.8)/0.02=15802
热工过程控制仪表部分习题答案 1-1 上限调整是使变送器的输出信号的上限值 ymax与测量范围的上限值 xmax相对 应的调整。 量程调整应包括下限调整（零点调整或零点迁移）和上限调整两个方面，只 有当下限为零或确定不变时，才可以把上限调整看作是量程调整。 1-2 零点调整和零点迁移都是使变送器输出信号的下限值 ymax与测量信号的下限 值 xmin相对应，在 xmin=0 时，为零点调整，在 xmin≠0 时，为零点迁移调整。 若采用零点迁移，再辅以量程压缩，可以提高仪表的测量精确度和灵敏度。 1-9 对二线制变送器，控制室同变送器连接的导线只有两根线，这两根线同时传 输供电电源输出信号，如图 1-6 所示。 供电电源与输出信号分别用二根导线线传输，其接线方式如图 1-5 所示，这样的 变送器称为四线制。 1-17 解：根据（1-11），得 es = 3×10-2 KCLReU = 3×10-2×100×-6×100×400×220 = 24.6mv 1-18 解：根据（1-12），得 em = 0.8KLI/D = 0.8×1×100×1/1 = 80mv 1-19 解：根据（1-13），(1-14),得 Ú0 = Uie -jψ = e -jtg-12πfRC 1+(ω/ω0) 2 1+(2πfRC)2 U0 = Ui/ 1+(2×3.14×50×2×103×10× 10-6 ) 2 U0/ Ui = 0.1573 U0 = 0.1573×Ui = 15.73% 衰减百分数 （U0 - Ui）/ Ui = （1-0.16）/1 = 84% 1-20 最大测量范围：0-186.8kPa 最 小 测 量 范 围 ： 0-31.1 kPa 量程比： 6 最大测量范围上限值 HRV：186.8 kPa 最小测量范围上限值 HRV：31.1 kPa 使用范围：（-20）-30 kPa 最大测量范围下限值 LRV：0 kPa 最 小 测 量 范 围 下 限 值 LRV ： 0 kPa 使用量程：50 kPa 最大量程：186.8 kPa 最 小 量 程 ： 31.1 kPa 迁移量：-20 kPa 1-21 解：根据（1-12），得 Emin = U+IOmax(Rlmax+r) = 10.8+0.02×600 = 22.8v 1-22 解：根据（1-12），得 (Rlmax+r) = (E – 10.80/0.02 = (42.4 – 10.8)/0.02 =1580Ω
1-23解：(1)AP=(h1-h2)pg=19221.7Pa (2)P.=blpg=9610.9Pa P.=0Pa需迁移 (3)迁移量△P-9610.9-0-9610.9Pa (4)因为P.〉P.,所以需要正迁移。 1-24解：(1)4P=h2pg=l1671.9Pa (2)P.■h3p1g■11670.33Pa P.=(hl+h2+h3)p水g=38247.3Pa 迁移量：△P=P.-P.=-26577Pa 2-3解：“1”=1200HZ“0”=2200Z 2-4解：V.=13+0.02RL=22y 2-25解：(1)0%水位的差压值△P0=H-PL.=17395Pa 100%水位的差压值△P0=P阳-PL=4165Pa (2)零点迁移量为17395Pa,正迁。 (3)量程为：△P=/△P100-△P0/=13230Pa 2-3311.36Ma 2-3435.6℃ 2-356 2-36-20_40kp:60kp:-20kp 2-37186.8:0:31.1:0kp 2-3831,1:0-31.1:186.8:0-1868kp 2-398.48Wa 2-40375Pa 2-41100-200kp
1-23 解：（1）ΔP=（h1-h2）ρg=19221.7Pa （2）P+ = h1ρg = 9610.9 Pa P- = 0 Pa 需迁移 （3）迁移量ΔP=9610.9-0=9610.9 Pa （4）因为 P+ > P- ,所以需要正迁移。 1-24 解：（1）ΔP=h2ρ1g =11671.9 Pa （2）P+ = h3ρ1g = 11670.33 Pa P- = （h1+h2+h3）ρ水 g = 38247.3 Pa 迁移量：ΔP= P+- P-=-26577 Pa 2-3 解：“1”= 1200HZ “0”= 2200HZ I 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 t 2-4 解：Vmin = 13+0.02RL=22v 2-25 解： （1）0%水位的差压值ΔP0 = PH – PL = 17395 Pa 100%水位的差压值ΔP0 = PH – PL = 4165 Pa （2）零点迁移量为 17395 Pa，正迁。 （3）量程为：ΔP=/ΔP100 – ΔP0/=13230 Pa 2-33 11.36Ma 2-34 35.6℃ 2-35 6 2-36 –20_40kp;60kp;-20kp 2-37 186.8;0;31.1;0kp 2-38 31.1;0-31.1;186.8;0-186.8kp 2-39 8.48Ma 2-40 375Pa 2-41 100-200kp
2-42100kp 3-28报警滞后区为：2%×200=4Pa 消除报警时的压力值：180-4=176KPa X(Kpa) 176180 3-31解一：(1)功能接续图 HAI AOI LEAD All A12 (PA1) D (2)程序清单： 01 RCL AI1 02 LEAD 03 X PAl 04 STO HAI 05 RLC AI2 06+HA1 07ST0A01
2-42 100kp 3-28 报警滞后区为：2%×200=4 KPa Y 消除报警时的压力值：180-4=176KPa 1 0 X(Kpa) 176 180 3-31 解一：（1）功能接续图 P (PA1) D Q （2） 程序清单： 01 RCL AI1 02 LEAD 03 X PA1 04 STO HA1 05 RLC AI2 06 + HA1 07 STO A01 AI1 AI2 LEAD X + AO1 HA1
08 END 解二：(1)功能接续图 AOI Al2 LEAD Q (PAI) D (2)程序清单 01 RLC AI1 02 LEAD 03 X PAI 04+AI2 05ST0A01 06 END 3-32(1)功能接续图 HAI All ROOT AO PAI HA2 HA3 Al2
08 END 解二：（1）功能接续图 P Q （PA1） D （2）程序清单 01 RLC AI1 02 LEAD 03 X PA1 04 + AI2 05 STO AO1 06 END 3-32 （1）功能接续图 P PA1 qm AI1 LEAD X + AO1 AI2 AI1 × ÷ × × AO1 AI2 × — + HA1 ROOT HA2 HA3
PA2 T PA3 Al3 △P (2)程序清单 01 RCL AII 02 X PA1 03 STO HAI 04 RLC AIl 05 X PA2 06 STO HA2 07 RLC AI2 08-HA2 09+PA3 10 STO HA3 11 RLC HAI 12÷HA3 13 X AI3 14B00T 15 X PA4 16 STO A01 17 END 3-33程序清单： O1 RLC AI1 02 TCF A12 03 PCF A13 0400T0.01 05 CTLOI SV 08ST0A01 07 END 3-34程序清单： O1 RLC AI1 02 LAG PTI 0300T0.01
PA2 T PA3 ΔP （2）程序清单 01 RCL AI1 02 X PA1 03 STO HA1 04 RLC AI1 05 X PA2 06 STO HA2 07 RLC AI2 08 – HA2 09 + PA3 10 STO HA3 11 RLC HA1 12 ÷ HA3 13 X AI3 14 ROOT 15 X PA4 16 STO AO1 17 END 3-33 程序清单： 01 RLC AI1 02 TCF AI2 03 PCF AI3 04 ROOT 0.01 05 CTL01 SV 06 STO AO1 07 END 3-34 程序清单： 01 RLC AI1 02 LAG PT1 03 ROOT 0.01 AI3
04 STO HA1 05CT01E3 06ST0A01 07 RLC HAI 08 HALM PA2 095ST0001 10 RLC HAI 11 LALM PA3 12ST0D02 13 END AOI CTLI 3-35 Al1 ROOT PAI E3 (2)程序清单： O1 RLC AI1 02 ROOT PAI 03CT01E3 04 STO AO1 05 END 3-36解：△U0=2-1.5=0.5V K=△U0/△01=0.5/0.1=5 6=1/K*100%=20% T1=1分：D=0 3-37 1.(×)2.()3.(×)4.(√)5.(×)6.（√）7.（√）8.（√） 9.(×)10.(√) 4-14解：根据响应曲线，偏差E=55%-50%=5% 6=50% K=1/6=2
04 STO HA1 05 CTL01 E3 06 STO AO1 07 RLC HA1 08 HALM PA2 09 STO 001 10 RLC HA1 11 LALM PA3 12 STO DO2 13 END 3-35 （1）组态图 X Y X Y PA1 E3 （2）程序清单： 01 RLC AI1 02 ROOT PA1 03 CTL01 E3 04 STO AO1 05 END 3-36 解：ΔU0=2-1.5=0.5V K=ΔU0/ΔUI=0.5/0.1=5 δ=1/K*100%=20% TI=1 分；TD=0 3-37 1．（×） 2.（√） 3.（×） 4.（√） 5.（×） 6.（√） 7.（√） 8.（√） 9.（×） 10.（√） 4-14 解：根据响应曲线，偏差 E=55%-50%=5% δ=50% K = 1/δ=2 ROOT AI1 CTL01 AO1
比例输出10% 积分输出10% 输出变化10% 一分钟后变化到70% 55 50 701 60 50 Imin 5一1执行机构是自动控制系统的执行环节，它接受控制仪表或人工给定的控制信 号，将其进行功率放大，并转换为输出轴相应的转角或直线位移，连续地或断续 地去推动各种控制机构。 5一2执行机构根据所使用的能源形式分类，可分为气动、电动和液动三种。气动 执行机构是利用压缩空气作为能源，电动和液动执行机构分别利用电和高压液体 作为能源。 5-3电动执行机构的特点是：采用电源为动力，使用方便，电源消失还可以保持 原来位置：可以远距离传输信号，安装方便，便于检查：方便和计算机连接；体 积小，推力较大，定位准确度高，反映速度快，滞后时间短：缺点是结构复杂， 价格较高，不适合用与防火防爆场合，易损害设备和阀门。气动执行机构的特点 是：机构简单，工作安全性高，价格便宜，维护方便，运行平稳：但是，气动执 行机构具有体积大，不能与计算机连接，需要气源和空气净化装置、气信号不宜 远传等缺点。 5-44(1)调节系统处于自动工况，电流的流向为1 220NA-5F(20)-L(1)…V(23-26)-Y(1)-V(23-26)-5F(12)-DpD (6)→Z(2)→DFD(12) →Z(8)→L.(1)+2(6)→220V0 !→CD→L(2)→↑ (2)自动时，位置反境电流的流向是：
比例输出 10% 积分输出 10% 输出变化 10% 一分钟后变化到 70% % 55 50 t % 70 60 50 1min t 5-1 执行机构是自动控制系统的执行环节，它接受控制仪表或人工给定的控制信 号，将其进行功率放大，并转换为输出轴相应的转角或直线位移，连续地或断续 地去推动各种控制机构。 5-2 执行机构根据所使用的能源形式分类，可分为气动、电动和液动三种。气动 执行机构是利用压缩空气作为能源，电动和液动执行机构分别利用电和高压液体 作为能源。 5-3 电动执行机构的特点是：采用电源为动力，使用方便，电源消失还可以保持 原来位置；可以远距离传输信号，安装方便，便于检查；方便和计算机连接；体 积小，推力较大，定位准确度高，反映速度快，滞后时间短；缺点是结构复杂， 价格较高，不适合用与防火防爆场合，易损害设备和阀门。气动执行机构的特点 是：机构简单，工作安全性高，价格便宜，维护方便，运行平稳；但是，气动执 行机构具有体积大，不能与计算机连接，需要气源和空气净化装置、气信号不宜 远传等缺点。 5-44 （1）调节系统处于自动工况，电流的流向为： 220VA→SF（20）→L（1）→V（23-26）→V（1）→V（23-26）→SF（12）→DFD （6）→Z（2）→DFD（12） →Z（8）→L（1）→ Z（6）→220VO ↓→ CD→L（2）→↑ （2）自动时，位置反馈电流的流向是：
Z(1》→DFD(3)→(A)表→R(55)+FD(7)+SF(8)→R(4)→SF(7) →DFD(8)→DFD(4)→Z(2) (3)手动时，位置反馈电流的流向是： Z(1→FD(3)→R(54)→FD(4)→Z(2) 6-13解（一）：R=800/400=20 1=5*100%/10=50% qt1/R+(1-1/R)μ52.5% 0=0.525*0.=420kg/h 解（二）：qr=球-"=0.224 q-0.224*q179.2kg/h 6-15解： (1)(1) 逢量变化值 6.58-4.679=1.91% 25.6%-18.39-7.3 71.2%-50.8=20.4钱 (2)(2) 流量相对变化值 (6.58-4.67)/4.67=40% (25.6-18.3)/18.3=40% (71.2-50.8)/50.8=40%
Z（1）→DFD（3）→（MA）表→R（55）→DFD（7）→SF（8）→R（4）→SF（7） →DFD（8）→DFD（4）→Z（2） （3）手动时，位置反馈电流的流向是： Z（1）→DFD（3）→R（54）→DFD（4）→Z（2） 6-13 解（一）：R=800/400=20 μ=5*100%/10=50% qr=1/R+(1-1/R) μ=52.5% q=0.525*qmax=420kg/h 解（二）：qr=R（μ-1） =0.224 q=0.224* qmax=179.2 kg/h 6-15 解： （1） （1） 流量变化值 6.58%-4.67%=1.91% 25.6%-18.3%=7.3% 71.2%-50.8%=20.4% （2） （2） 流量相对变化值 （6.58-4.67）/4.67=40% （25.6-18.3）/18.3=40% （71.2-50.8）/50.8=40%