仪表与控制思考题与习题
第一章
2.自动控制系统有哪些基本组成部分?
答:一个自动控制系统只要由以下基本见构成:(1)整定文件;(2)测量元件;(3) 比较文件;(4)放大元件;(5)执行元件;(6)校正元件; (7)能源元件。
3.自动控制系统由哪些形式?
答:(1)闭环控制;(2)开环控制;(3)复合控制。 4.方块图和传递函数有什么作用?
答:方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。通过方块图可以直接看出各环节的联系,及环节对信号的传递过程;而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性,将输入----输出关系一目了然表示出来。
6.评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标?
答:评价自动控制系统的过渡过程基本指标有:(1)最大偏差A;(2)过渡时间ts;(3)余差C;(4)衰减比;(5))振荡周期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)比例积分控制;(4)比例积分微分控制。
9.逻辑代数有哪些基本运算?有哪些基本性质?
答:逻辑代数基本运算有:(1)单变量运算:‘‘非’’函数,‘‘是’’函数;(2)双变量(多变量)运算:‘‘与’’函数,‘‘或’’函数。
基本性质为:置换律、结合律。
11怎样由卡诺图建立或简化逻辑表发式?
答:基本方法是:化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填入图中,标为‘‘1’’,余下的空格填为‘‘0’’;当响铃的偶数个格(对称的)皆为‘‘1’’时,就可将之合并简化为逻辑表达式的一项,其余变量之间为逻辑乘关系,其余‘‘0’’项不考虑。 14.智能控制系统的基本功能是什么?
答:智能控制系统的基本功能是:(1)容错性;(2)多模态性;(3)全局性;(4) 混合模型和混合计算;(5)学习和联想记忆能力;(6)动态自适应性;(7)组织协调能力。
第二章
1、检测仪器有哪些基本部分组成?各有什么作用?
答:检测仪器的基本组成部分有传感器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。
传感器的作用:感受到被检测参数的变化,直接从对象中提取被检测参数的信息,并转换成一相应的输出信号。
变换机的作用:将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化货转变成统一的信号,供给显示器等。 显示器的作用:想观察者显示被检测数值的大小。
传输通道的作用:连接仪表的各个环节,给各环节的输入和输出提供通道。
2、检测仪表的性能指标是什么?简述重要性能指标。
答:仪表的性能指标是评价仪表性能的好坏、质量优劣的重要依据,它也是正确选择和使用仪表,以达准确检测之目的所必须的具备和了解的知识。详见P71-77。 3、水质自动监测站点如何选择?
答在主要污染部分的上游设对照子站,监测本区域污染前的水质状况;在主要污染部分设立污染监测子站,监测本地区货城市对河流的污染程度,并追踪污染情况的变化;在主要污染区的下游,设立水质自净情况监测子站,检查水的自净情况以及带给下游的污染物程度。详见P108-109
4、PH测量的基本方法和原理是什么?
答:PH测量的基本方法:电极电位法。原理是:PH计其主体是一个精密电位计,将电极插在被测溶液中,组成一个电化学原电池,通过测量原电池的电动势并直接用pH值表示出来。酸度计种类繁多,但其结构均由电极系统和高阻抗的电子管或晶体管直流毫伏计两部分组成。电极与待测溶液组成原电池,以毫伏计测量电极间的电位差,电位差经放大电路放大后,由电流表或数码管显示。 5、溶解氧测量的基本方法和原理是什么?
答:碘量法:在水中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧将二价的锰氧化成四价锰,
并生成氢氧化物沉淀。加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,可计算出溶解氧含量。
高锰酸钾法:用高锰酸钾氧化亚铁离子,消除干扰,过量的高锰酸钾用草酸钠溶液除去,生成的高价铁离子用氟化钾掩蔽。 叠氮化钠修正法:叠氮化钠在酸性条件下将亚硝酸根分解破坏。 膜电极法:氧敏感膜电极浸没在电解质溶液中的两个金属电极和氧选择性半透膜组成。氧半透膜只允许透过半透膜和其他气体,而几乎完全阻挡水和溶解性固体。透过膜的氧在阴极上还原,产生的扩散电流与水样中氧的浓度成正比,将浓度信号变成电信号,由电流计读出。
电导测定法:利用非导电元素或化合物与溶解氧反应产生能导电的离子,如氧化氮气与溶解氧生成硝酸根离子,增加电导率,即可求得溶解氧含量。
6、色度测量的基本方法和原理是什么?没找到答案。 7、浊度测量的基本方法和原理是什么?
答:浊度测量的基本方法:透光测定法,散色光测定法,透射光和散射光比较测定法,表面散射光法。原理都是光电光度法。 8、生化需氧量测量的基本方法和原理是什么?
答:生化需氧量(BOD)测量的基本方法:五天培养法、检压法、库伦法、微生物电极法等。
五天培养法:水样经过稀释后,在(20±1℃)条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值记为BOD5。如果水样的五日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。 检压法:将水样置于装有一个以CO2吸收剂小池的密闭培养瓶中,
当水样中的有机物被微生物氧化分解时,消耗的溶解氧则由气体管中的氧气补充,产生的CO2又被吸收池中的吸收剂吸收,结果导致密闭系统的压力降低,用压力计测出的压力降低值来求出水样中的BOD值,在实际测量中,先用葡萄糖—谷氨酸标准溶液校正压力计,即可从压力计中直接读出水样的BOD值。
9、化学需氧量(COD)测量的基本方法和原理是什么?
答:基本方法有:重铬酸钾法,碱性高锰酸钾法,酸性高锰酸钾法 重铬酸钾法:水在酸性溶液中加热回流2h,一定量的重铬酸钾氧化水中的还原物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
酸性高锰酸钾法:水样在酸性条件下,加入高锰酸钾溶液,使水中有机物被氧化,剩余的高锰酸钾以草酸回滴,然后根据实际消耗的高猛酸钾计算出化学耗氧量。
碱性高锰酸钾法:在碱性溶液中,高锰酸钾氧化水中的还原性物质,酸化后,加入过量的草酸钠溶液,再用高锰酸钾溶液滴定至微红色。 10、紫外(UV)吸收测量的基本方法和原理是什么?
答:测定方法:分光光度法,原理:选一定波长的光照射被测物质溶液,测其吸光度,再依据吸光度计算出被测组份的含量。 14.可编程控制器的基本组成?
答:硬件组成:1.中央处理单元,2.存储器,3.输入输出单元,4.通信接口,5.智能接口模块,6.编程装置,7.电源,8.其他外部设备。软件组成:系统程序和用户程序。