1、1.2 典型测量仪表控制系统结构及各单元作用A:被控（被测）对象 #=检测单元=变送单元=*=显示单元；*=调节单元=执行单元=#被控被测对象：控制系统的核心，可以是单输入单输出对象，即常规的回路控制系统，也可以是多输入多输出对象，此时采用计算机仪表控制系统。检测单元：实现控制调节作用的基础，完成对所有被控变量的直接测量和某些参数的间接测量。变送单元：完成被测变量信号的转换和传输。其转换结果须符合国际标准的信号制式，1-5V DC 或者 4-20mA DC。显示单元：将检测单元测量获得的有关参数通过适当方式显示给操作人员。调节单元：完成调节控制规律的运算，将变送器传来的测量信号与给定值进行比较
2、。并对比较结果进行调节运算。以输出作为控制信号。执行单元：实施控制策略根据调节器的控制输出信号按执行机构的需要产生相应的信号，驱动执行机构调节被控变量。1.4 仪表测量范围，上下限，量程A:测量范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限。量程是用来表示其测量范围的大小。量程=上限-下限。1.6 仪表灵敏度和分辨率A:灵敏度是仪表对测量参数变化的灵敏程度。Y输出变化量；U输入变化量。分辨率是仪表输出能响应和分辨的最小输入量，又称仪表灵敏限。它是仪表灵敏度的一种反映，一般仪表灵敏度高，分辨率也高。1.7 仪表的精度如何确定A:仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量的。在
3、检验过程中记录仪表的实际上升特性曲线，和实际下降特性曲线，观察它们与理论特性曲线的偏差，越接近理论曲线仪表的精度越高1.8 衡量仪表可靠性的方法。A:表征仪表可靠性的尺度有很多种，最基本的是可靠度。仪表平均无故障工作时间越长。则可高度越高，也可从仪表的平均故障的修复时间从反面衡量可靠度。为了综合评价仪表的可靠度，可以用综合性指标有效度，平均无故障工作时间比上平均无故障工作时间与平均故障修复时间的和。1.x 仪表选择A:测量范围一般为量程的 1/32/3。精度等级小等于最大引用误差去掉百分号（最大绝对误差/量程） 。3.2 锁定放大原理在监测系统中的作用A:微弱信号淹没在噪声中时，当信号的频率和
4、相位已知，可用锁定放大器将被测信号与参考信号相位锁定，从而检测微弱信号。3.3 多元检测的优势A:在复杂的监测系统中，检测信号了包含了所要的信息，但并不能直接反映所要的信息。而且在检测精度要求搞得情况下，往往有很多转换信号的传感器。使用多个传感器或不同类型的传感器并行检测结构进行信号处理，实现高度智能检测功能，应用于复杂检测，高精度检测。4.2 热电偶的测温原理和基本条件A:原理：基于热电效应，将两种不同的导体或半导体连成闭合回路。当两个接点处的温度不同时，回路中产生热电势。条件：将两种不同的导体材料连成回路，且接触点温度不同4.3 热电偶测温时为什么要保持参比端温度恒定，保持方法A:只有在参
5、比端温度恒定且已知的情况下，才能通过查表或计算得出待测温度，否则实际参比温度与查表的理论参比温度不同，误差较大，影响精度。参比端不稳定=电动势不稳定。保持方法：补偿导线法，参比端恒温法，补偿电桥法。4.9 接触测温方法产生误差的原因和克服措施A:感温元件要与被测对象接触，依靠传热和对流进行热交换，二者需要良好的热接触，以获得较高的测量精度，但会破坏被测对象的热平衡，产生置入误差。克服：采用非接触式测温（如辐射测温） 。选用热容量较小的热敏元件，增加有效接触面积，寻找合适的安装位置。增加补偿环节。选择反应快，灵敏的仪器。4.13 光纤温度传感器特点，应用场合A:其是采用光纤作为敏感元件或能量传输
6、介质而构成的新型测温仪表，它有非接触式和接触式两种，特点是灵敏度高，电绝缘性能好，体积小，重量轻，可弯曲，可实现不带电的全光型探头。适用于强电磁干扰，辐射强的恶劣环境。已经实用化的有液晶光纤温度传感器，荧光，半导体和光辐射。5.6 应变式和压阻式压力传感器，转换原理异同A:同：都是根据压力使导体或半导体电阻发生变化的原理制成，都用到了电桥平衡。异：应变式工作原理基于导体和半导体的应变效应，受到压力后发生机械形变，其电阻值将发生变化。压阻式基于半导体的压阻效应，是用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定能够一定晶向制成扩散压敏元件电阻。受压后扩散电阻的组织发生改变。5.6 压力传感器测压原理A:电容
7、式压力传感器的测量原理是将弹性元件的位移转换为电容量的变化，以测压膜片作为电容器的可动极板，它与固定极板组成可变电容器，当被测压力变化时，测压膜片产生位移而改变两极板间的距离，从而改变电容量，测得压力。加个公式。5.9 压力表与测压点所处高度不同时的修正A:考虑液体介质的液柱静压的影响。 （增加或减少液柱静压）6.1 流量测量的特点和仪器分类A:流体的流量是指在短暂时间内流过某以流通截面的流体数量与通过时间之比，该时间足够段以至可以认为在次期间的流动是稳定的。又称瞬时流量。流体应该满足条件：牛顿流体；充满管道的单相流；充分发展的湍流速度分布，无漩涡，轴对称分布，稳定流动。分类：体积流量计（容积
8、式、差压式、速度式） ，质量流量计（推导式，直接式） 。例子：容积式：椭圆齿轮、腰轮、皮膜式家用煤气表；差压式：节流式、匀速管、弯管、靶式、浮子；速度式：涡轮、电磁、超声。质量流量计见 6.13。6.2 以椭圆齿轮流量计为例说明流量计工作原理A:椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和仪表壳体构成，两个椭圆齿轮 A、B 在进出口流体压力差的作用下交替地相互驱动，并各自绕轴作非匀角速度转动，在转动的过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体之间的固定容积的流体一份一份地排出，通过机械或其他的方式测量齿轮的转数从而测得流量。6.3 压差式流量计工作方式A:通过在流通管道上设置阻碍流动的元件，从而
9、产生压力差，此压力差与体积流量有确定的关系，由此测得。节流式：(简略）通过节流元件改变流体流通截面，从而在节流元件前后形成压力差。弯管式：当流体通过管道弯头时，角加速度产生的离心力会在弯头的外半径测和内半径测产生压差。靶式：在管流中垂直流动方向安装圆盘型阻挡元件，流体经过时对靶产生作用力，此作用力与流速有关，从而可求出体积流量。浮子流量计：由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一只可以沿锥形管轴上下自由移动的浮子组成，流体自下向上流经浮子时节流产生压差，压差为浮子重量，同时浮子高度决定节流量大小，从而可测得流量。6.9 涡轮流量计工作原理A:（加上基本结构）利用安装在管道中可以自由转动的叶轮感受流体
10、的速度，涡轮叶片周期性扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性变化，线圈感应产生的交流电信号频率于涡轮转速成正比，从而测定管道内的流体流量。体积流量=频率/仪表常数。6.10 电磁流量计工作原理，使用要求A:基于电磁感应原理，导电流体在磁场中垂直于磁力线方向流过，在流通管道两侧的电极上将产生感应电势。感应电势的大小与流体速度有关，通过测量此电势可求得流体流量。前直管段长度为 5D10D，安装地点应尽量避免振动和交直流强磁场。垂直安装时，流体要自下而上流过仪表，水平安装时两个电极要在同一平面上。要确保流体、外壳、管间的良好接地，其的选择要根据被测流体确定合适的内衬和电极材料。测量准确度受导管内壁，特别是电
11、极附近结垢的影响，应注意维护清洗，测量导电流体的电导率要大于 10-4 s/cm。6.11 涡街流量计检测原理，发生体种类，漩涡频率检测方法A:其测量主体是漩涡发生体。当流体经过漩涡发生体（非流线性截面的柱体垂直插于流通截面） ，发生体两侧会交替产生漩涡，并在下游产生不对称的两漩涡列。漩涡的产生频率与漩涡发生出的流速有确定关系。发生体有圆柱、三角柱、矩形柱、T 型柱和以上简单柱形组合成的组合柱。检测漩涡频率利用漩涡产生时引起的波动进行测量。分为一体式和分体式。一体式的检测元件在漩涡发生体内（热丝式、膜片式、热敏电阻式） ，分体式的检测元件装在漩涡发生体下游（压电式、摆旗式、超声式） 。均利用漩
12、涡产生时引起的波动进行测量。6.13 质量流量检测A:间接式：体积流量计与密度计组合；体积流量计与体积流量计组合；温度、压力补偿式质量流量计。直接式：科里奥利质量流量计；热式质量流量计；冲量式流量计。7.X 液位检测分类A:按测量方式分为连续测量和定点测量（物位开关） 。连续测量方式能持续测量物位的变化。定点测量方式则只检测物位是否达到上限、下限或某个特定位置。液位检测分类。P95 表 7-17.3 压差变送器的零点迁移A:由于测量仪表的安装位置一般不能与被测容器的最低液位处在同一高度上，即安装高度 h所产生的静压使得液位计的输出不与零液位相对应，因此在测量液位时，仪表的量程范围会有一个不变的
13、附加值。对于这种情况，要根据安装高度差进行读数的修正。一般的压差计都有调整零点的机构。可对感压元件预加一个作用力，将仪表的零点迁移到与液位零点相重合，即实现零点迁移。7.5 料位测量，液位测量特点A:料位测量：料面不规则，存在自然堆积的角度。物料排出后存在滞留区。物料间的空隙不稳定，会影响对容器中实际储料量的计算。液位：稳定的液面是一个规则的表面，液体流进流出时可能沸腾或起跑引起液面波动，液面也会应为沸腾或者起泡沫出现变得模糊。大型容器中会有各处液体的温度，密度和粘度等物理量不均匀的现象。容器中液体呈高温、高压或高粘度，或者含有杂质、悬浮物，会影响测量。7.6 电容式、超声式、核辐射物位计的工
14、作原理和特点A:电容式：不同物质的介电常数不同，通过两个同轴圆筒电极组成的电容器中物料高度变化导致的电容变化来反映高度变化。特点是不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便，结构牢固，易维修；价格较低。不适用于以下情况：介质的介电常数随温度等影响而变化，介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等。可以测量液位、料位、界位。超声式：利用发射的超声波脉冲将由被测物料的表面反射，测量从发射超声波到接受回波所需的时间，可以求出从探头到分界面的距离。进而测得物位。特点是无机械可动部件，安装维修方便；超声换能器寿命长；可以实现非接触测量，适合有毒、高粘度及密封容器的物位测量，对于环境的适应性较强。但
15、超声波在介质中的传播速度易受介质的温度、成分等变化的影响，需要进行补偿。通常在超声换能器附近安装温度传感器，自动补偿声速因温度变化对物位测量的影响。核辐射式：利用核辐射线在穿透物质时将被衰减的现象来确定物位，衰减符合 I=I0*e-H。测量射线辐射强度变化即可测得物位。特点是非接触式测量，可用于高温高压，真空密封等各种容器中液体或固体的物位测量，可以适应腐蚀、有毒、高粘度、爆炸性等各种困难介质和高温、高湿、多粉尘、强干扰等恶劣的工作条件。但其放射性安全防护措施需按有关规范操作。9.2 热导式气体分析器工作原理，测量要求A:利用不同气体导热特性不同的原理进行分析。其核心为测量室（热导池） ，是用
16、导热良好的金属制成的长圆柱形小室，室内装有一根细的铂或钨电阻丝，电阻丝与腔体绝缘。电源供给热丝恒定电流，使其维持一定的高于室壁的温度。被测气体从下部引入，从上排出，热丝的热量通过混合气体向室壁传递。一般保持室壁温度恒定（恒温装置） ，热丝的热平衡温度将随被测气体的热导率变化而改变。热丝温度变化使其电阻变化，通过电阻变化得知气体组分变化。实际测量时要求混合气体中背景组分的热导率必须接近相等，并与被测组分的热导率有明显差别。若不满足条件，则需预处理。9.4 氧化锆分析器的工作原理，测量要求A:基于氧浓差电池。氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷固体电解质，在高温下有良好的离子导电特性。在其中掺入 CaO或
17、 Y2O3等物质后，高温焙烧成稳定的固溶体，由于 Ca2+和 Y3+替换了 Zr4+的位置，形成阳离子空穴。在高温时，空穴型氧化锆成为良好的氧离子导体，在氧化锆陶瓷体的两侧烧结一层多孔铂电极，就构成氧浓差电池。测量时一侧为参比气体（空气） ，另一侧为被测气体。当量测气体氧分压不同时，氧离子从高浓度转向低浓度产生电势。工作条件：1.工作温度要恒定，传感器要有温度控制环节，一般工作温度保持在 850摄氏度。此时灵敏度最高。传感器需要有温度补偿环节。2.必须要有参比气体，参比气体的氧含量要稳定不变。含氧量差别越大，灵敏度越高。3.参比气体与被测气体压力应相等，仪表可以直接以氧浓度刻度。9.6 半导体
18、气敏传感器类型A:半导体气敏传感器是采用半导体材料为敏感材料制成的一种气敏传感器类型。一般用于定性及半定量范围的气体检测。按半导体物性变化特点分为电阻型和非电阻型。电阻型气敏传感器是利用气敏元件在接触被测气体后电阻值的变化，来检测气体的成分或浓度；非电阻型气敏传感器则是根据气敏元件对气体的吸附和反映，使其某些相关特性发生变化，对气体进行直接或间接的检测。按气体相互作用位置，分为表面控制型和体控制型。9.8 简述湿度测量的特点，常用方法A:对湿敏传感器有如下要求：工作可靠，使用寿命长；满足要求的湿度测量范围，有较快的响应速度；在各种气体环境中特性稳定，不受尘埃，油污附着的影响；能在-30100
19、摄氏度下使用，受温度影响小；互换性好、制造简单、价格便宜。常用方法：露点法、毛发膨胀法和干湿球温度测量法。 （干湿球湿度计、电解质系湿敏传感器、陶瓷湿敏传感器、高分子聚合物湿敏传感器）11.1 变送单元重要性（作用）A:将各种过程参数如温度、压力、流量、液位等转换成相应的统一标准信号，以供系统显示或进行下一步的调整控制所用。只有获得了精确和可靠的过程参数，才能进行准确的数据处理，进而才能实现满意的控制效果。11.2 变送器基本结构，彼此间联系和各自作用（需要画结构图）A:基于闭环模式工作的变送器：测量环节，把检测量转换成放大环节所能接受的输入信号，如电压、电流、位移、作用力。调整环节：进行零点
20、调整和零点迁移，使变送器输出的标准信号下限 ymin与测量范围下限 Umin相对应。放大环节：放大信号。反馈环节：把变送器的输出信号 y转换成相应的反馈信号 uf再送回输入端。在放大环节的静态放大倍数 K足够大时。变松输出与输入间的主要关系取决于测量环节和反馈环节的特性，而与放大环节的特性无关。基于开环模式工作的变送器：测量环节，放大环节。调整环节通常集成于放大环节中，将测量环节测量出的参数变化直接引入放大电路，然后再转换成所需的标准电流输出。14.1 气动、液动、电动执行器特性区别。A:气动：结构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便、防火防爆。应用普遍。液动：推力大。应用少。电动：能源采用方便
21、，信号传输速度快，距离远，但结构复杂，推力小，价格贵，只适用于防爆要求不高的场所。应用受限制。特性表：P197 表 14-114.2 执行器组成和功能A:执行器一般由执行机构和调节机构组成。执行机构是执行器的推动装置，按照调节器的输出信号量产生相应的推力或位移，对调节机构产生推动作用。调节机构是执行器的调节装置，最常见的调节机构是调节阀，受执行机构的操纵，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而调节被控介质。14.8 调节阀的流量特性A:指被控介质流过阀门的相对流量和阀门开度之间的关系，Q/Qmax=f(l/L)。Q/Qmax 为相对流量，即某一开度流量与全开流量之比；l/L 为相对行程，即某一开度行
22、程与全行程之比。在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性就是理想流量特性。此时的流量特性完全取决于阀芯的形状。常用的流量特性有：直线特性，流量与阀芯位移呈直线关系。对数特性，阀芯位移与流量对数关系，由于这种阀的阀芯移动所引起的流量变化与该店的原有流量成正比，即引起的流量变化的百分比是相等的，所以也称等百分比流量特性。快开特性，在开度较小时流量变化比较大，随着开度增大，流量很快到达最大值，没有一定的数学表达式。抛物线特性，相对流量与相对行程存在抛物线关系，曲线介于直线和等百分比特性曲线之间。1.2 典型测量仪表控制系统结构及各单元作用A:被控（被测）对象 #=检测单元=变送单元=*=显示单元；
23、*=调节单元=执行单元=#被控被测对象：控制系统的核心，可以是单输入单输出对象，即常规的回路控制系统，也可以是多输入多输出对象，此时采用计算机仪表控制系统。检测单元：实现控制调节作用的基础，完成对所有被控变量的直接测量和某些参数的间接测量。变送单元：完成被测变量信号的转换和传输。其转换结果须符合国际标准的信号制式，1-5V DC 或者 4-20mA DC。显示单元：将检测单元测量获得的有关参数通过适当方式显示给操作人员。调节单元：完成调节控制规律的运算，将变送器传来的测量信号与给定值进行比较。并对比较结果进行调节运算。以输出作为控制信号。执行单元：实施控制策略根据调节器的控制输出信号按执行机构
24、的需要产生相应的信号，驱动执行机构调节被控变量。1.4 仪表测量范围，上下限，量程A:测量范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限。量程是用来表示其测量范围的大小。量程=上限-下限。1.6 仪表灵敏度和分辨率A:灵敏度是仪表对测量参数变化的灵敏程度。Y输出变化量；U输入变化量。分辨率是仪表输出能响应和分辨的最小输入量，又称仪表灵敏限。它是仪表灵敏度的一种反映，一般仪表灵敏度高，分辨率也高。1.7 仪表的精度如何确定A:仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量的。在检验过程中记录仪表的实际上升特性曲线，和实际下降特性曲线，观察它们与理论特性曲线的偏差，越接近理论曲线仪
25、表的精度越高1.8 衡量仪表可靠性的方法。A:表征仪表可靠性的尺度有很多种，最基本的是可靠度。仪表平均无故障工作时间越长。则可高度越高，也可从仪表的平均故障的修复时间从反面衡量可靠度。为了综合评价仪表的可靠度，可以用综合性指标有效度，平均无故障工作时间比上平均无故障工作时间与平均故障修复时间的和。1.x 仪表选择A:测量范围一般为量程的 1/32/3。精度等级小等于最大引用误差去掉百分号（最大绝对误差/量程） 。3.2 锁定放大原理在监测系统中的作用A:微弱信号淹没在噪声中时，当信号的频率和相位已知，可用锁定放大器将被测信号与参考信号相位锁定，从而检测微弱信号。3.3 多元检测的优势A:在复杂
26、的监测系统中，检测信号了包含了所要的信息，但并不能直接反映所要的信息。而且在检测精度要求搞得情况下，往往有很多转换信号的传感器。使用多个传感器或不同类型的传感器并行检测结构进行信号处理，实现高度智能检测功能，应用于复杂检测，高精度检测。4.2 热电偶的测温原理和基本条件A:原理：基于热电效应，将两种不同的导体或半导体连成闭合回路。当两个接点处的温度不同时，回路中产生热电势。条件：将两种不同的导体材料连成回路，且接触点温度不同4.3 热电偶测温时为什么要保持参比端温度恒定，保持方法A:只有在参比端温度恒定且已知的情况下，才能通过查表或计算得出待测温度，否则实际参比温度与查表的理论参比温度不同，误
27、差较大，影响精度。参比端不稳定=电动势不稳定。保持方法：补偿导线法，参比端恒温法，补偿电桥法。4.9 接触测温方法产生误差的原因和克服措施A:感温元件要与被测对象接触，依靠传热和对流进行热交换，二者需要良好的热接触，以获得较高的测量精度，但会破坏被测对象的热平衡，产生置入误差。克服：采用非接触式测温（如辐射测温） 。选用热容量较小的热敏元件，增加有效接触面积，寻找合适的安装位置。增加补偿环节。选择反应快，灵敏的仪器。4.13 光纤温度传感器特点，应用场合A:其是采用光纤作为敏感元件或能量传输介质而构成的新型测温仪表，它有非接触式和接触式两种，特点是灵敏度高，电绝缘性能好，体积小，重量轻，可弯曲
28、，可实现不带电的全光型探头。适用于强电磁干扰，辐射强的恶劣环境。已经实用化的有液晶光纤温度传感器，荧光，半导体和光辐射。5.6 应变式和压阻式压力传感器，转换原理异同A:同：都是根据压力使导体或半导体电阻发生变化的原理制成，都用到了电桥平衡。异：应变式工作原理基于导体和半导体的应变效应，受到压力后发生机械形变，其电阻值将发生变化。压阻式基于半导体的压阻效应，是用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定能够一定晶向制成扩散压敏元件电阻。受压后扩散电阻的组织发生改变。5.6 压力传感器测压原理A:电容式压力传感器的测量原理是将弹性元件的位移转换为电容量的变化，以测压膜片作为电容器的可动极板，它与固定极板
29、组成可变电容器，当被测压力变化时，测压膜片产生位移而改变两极板间的距离，从而改变电容量，测得压力。加个公式。5.9 压力表与测压点所处高度不同时的修正A:考虑液体介质的液柱静压的影响。 （增加或减少液柱静压）6.1 流量测量的特点和仪器分类A:流体的流量是指在短暂时间内流过某以流通截面的流体数量与通过时间之比，该时间足够段以至可以认为在次期间的流动是稳定的。又称瞬时流量。流体应该满足条件：牛顿流体；充满管道的单相流；充分发展的湍流速度分布，无漩涡，轴对称分布，稳定流动。分类：体积流量计（容积式、差压式、速度式） ，质量流量计（推导式，直接式） 。例子：容积式：椭圆齿轮、腰轮、皮膜式家用煤气表；
30、差压式：节流式、匀速管、弯管、靶式、浮子；速度式：涡轮、电磁、超声。质量流量计见 6.13。6.2 以椭圆齿轮流量计为例说明流量计工作原理A:椭圆齿轮流量计的测量本体由一对相互啮合的椭圆齿轮和仪表壳体构成，两个椭圆齿轮 A、B 在进出口流体压力差的作用下交替地相互驱动，并各自绕轴作非匀角速度转动，在转动的过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体之间的固定容积的流体一份一份地排出，通过机械或其他的方式测量齿轮的转数从而测得流量。6.3 压差式流量计工作方式A:通过在流通管道上设置阻碍流动的元件，从而产生压力差，此压力差与体积流量有确定的关系，由此测得。节流式：(简略）通过节流元件改变流体流通截面，从而
31、在节流元件前后形成压力差。弯管式：当流体通过管道弯头时，角加速度产生的离心力会在弯头的外半径测和内半径测产生压差。靶式：在管流中垂直流动方向安装圆盘型阻挡元件，流体经过时对靶产生作用力，此作用力与流速有关，从而可求出体积流量。浮子流量计：由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一只可以沿锥形管轴上下自由移动的浮子组成，流体自下向上流经浮子时节流产生压差，压差为浮子重量，同时浮子高度决定节流量大小，从而可测得流量。6.9 涡轮流量计工作原理A:（加上基本结构）利用安装在管道中可以自由转动的叶轮感受流体的速度，涡轮叶片周期性扫过磁钢，使磁路磁阻发生周期性变化，线圈感应产生的交流电信号频率于涡轮转速成正比，
32、从而测定管道内的流体流量。体积流量=频率/仪表常数。6.10 电磁流量计工作原理，使用要求A:基于电磁感应原理，导电流体在磁场中垂直于磁力线方向流过，在流通管道两侧的电极上将产生感应电势。感应电势的大小与流体速度有关，通过测量此电势可求得流体流量。前直管段长度为 5D10D，安装地点应尽量避免振动和交直流强磁场。垂直安装时，流体要自下而上流过仪表，水平安装时两个电极要在同一平面上。要确保流体、外壳、管间的良好接地，其的选择要根据被测流体确定合适的内衬和电极材料。测量准确度受导管内壁，特别是电极附近结垢的影响，应注意维护清洗，测量导电流体的电导率要大于 10-4 s/cm。6.11 涡街流量计检
33、测原理，发生体种类，漩涡频率检测方法A:其测量主体是漩涡发生体。当流体经过漩涡发生体（非流线性截面的柱体垂直插于流通截面） ，发生体两侧会交替产生漩涡，并在下游产生不对称的两漩涡列。漩涡的产生频率与漩涡发生出的流速有确定关系。发生体有圆柱、三角柱、矩形柱、T 型柱和以上简单柱形组合成的组合柱。检测漩涡频率利用漩涡产生时引起的波动进行测量。分为一体式和分体式。一体式的检测元件在漩涡发生体内（热丝式、膜片式、热敏电阻式） ，分体式的检测元件装在漩涡发生体下游（压电式、摆旗式、超声式） 。均利用漩涡产生时引起的波动进行测量。6.13 质量流量检测A:间接式：体积流量计与密度计组合；体积流量计与体积流
34、量计组合；温度、压力补偿式质量流量计。直接式：科里奥利质量流量计；热式质量流量计；冲量式流量计。7.X 液位检测分类A:按测量方式分为连续测量和定点测量（物位开关） 。连续测量方式能持续测量物位的变化。定点测量方式则只检测物位是否达到上限、下限或某个特定位置。液位检测分类。P95表 7-17.3 压差变送器的零点迁移A:由于测量仪表的安装位置一般不能与被测容器的最低液位处在同一高度上，即安装高度 h所产生的静压使得液位计的输出不与零液位相对应，因此在测量液位时，仪表的量程范围会有一个不变的附加值。对于这种情况，要根据安装高度差进行读数的修正。一般的压差计都有调整零点的机构。可对感压元件预加一个
35、作用力，将仪表的零点迁移到与液位零点相重合，即实现零点迁移。7.5 料位测量，液位测量特点A:料位测量：料面不规则，存在自然堆积的角度。物料排出后存在滞留区。物料间的空隙不稳定，会影响对容器中实际储料量的计算。液位：稳定的液面是一个规则的表面，液体流进流出时可能沸腾或起跑引起液面波动，液面也会应为沸腾或者起泡沫出现变得模糊。大型容器中会有各处液体的温度，密度和粘度等物理量不均匀的现象。容器中液体呈高温、高压或高粘度，或者含有杂质、悬浮物，会影响测量。7.6 电容式、超声式、核辐射物位计的工作原理和特点A:电容式：不同物质的介电常数不同，通过两个同轴圆筒电极组成的电容器中物料高度变化导致的电容变
36、化来反映高度变化。特点是不受真空、压力、温度等环境条件的影响；安装方便，结构牢固，易维修；价格较低。不适用于以下情况：介质的介电常数随温度等影响而变化，介质在电极上有沉积或附着、介质中有气泡产生等。可以测量液位、料位、界位。超声式：利用发射的超声波脉冲将由被测物料的表面反射，测量从发射超声波到接受回波所需的时间，可以求出从探头到分界面的距离。进而测得物位。特点是无机械可动部件，安装维修方便；超声换能器寿命长；可以实现非接触测量，适合有毒、高粘度及密封容器的物位测量，对于环境的适应性较强。但超声波在介质中的传播速度易受介质的温度、成分等变化的影响，需要进行补偿。通常在超声换能器附近安装温度传感器
37、，自动补偿声速因温度变化对物位测量的影响。核辐射式：利用核辐射线在穿透物质时将被衰减的现象来确定物位，衰减符合 I=I0*e-H。测量射线辐射强度变化即可测得物位。特点是非接触式测量，可用于高温高压，真空密封等各种容器中液体或固体的物位测量，可以适应腐蚀、有毒、高粘度、爆炸性等各种困难介质和高温、高湿、多粉尘、强干扰等恶劣的工作条件。但其放射性安全防护措施需按有关规范操作。9.2 热导式气体分析器工作原理，测量要求A:利用不同气体导热特性不同的原理进行分析。其核心为测量室（热导池） ，是用导热良好的金属制成的长圆柱形小室，室内装有一根细的铂或钨电阻丝，电阻丝与腔体绝缘。电源供给热丝恒定电流，使
38、其维持一定的高于室壁的温度。被测气体从下部引入，从上排出，热丝的热量通过混合气体向室壁传递。一般保持室壁温度恒定（恒温装置） ，热丝的热平衡温度将随被测气体的热导率变化而改变。热丝温度变化使其电阻变化，通过电阻变化得知气体组分变化。实际测量时要求混合气体中背景组分的热导率必须接近相等，并与被测组分的热导率有明显差别。若不满足条件，则需预处理。9.4 氧化锆分析器的工作原理，测量要求A:基于氧浓差电池。氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷固体电解质，在高温下有良好的离子导电特性。在其中掺入 CaO或 Y2O3等物质后，高温焙烧成稳定的固溶体，由于 Ca2+和 Y3+替换了 Zr4+的位置，形成阳离子空穴
39、。在高温时，空穴型氧化锆成为良好的氧离子导体，在氧化锆陶瓷体的两侧烧结一层多孔铂电极，就构成氧浓差电池。测量时一侧为参比气体（空气） ，另一侧为被测气体。当量测气体氧分压不同时，氧离子从高浓度转向低浓度产生电势。工作条件：1.工作温度要恒定，传感器要有温度控制环节，一般工作温度保持在850摄氏度。此时灵敏度最高。传感器需要有温度补偿环节。2.必须要有参比气体，参比气体的氧含量要稳定不变。含氧量差别越大，灵敏度越高。3.参比气体与被测气体压力应相等，仪表可以直接以氧浓度刻度。9.6 半导体气敏传感器类型A:半导体气敏传感器是采用半导体材料为敏感材料制成的一种气敏传感器类型。一般用于定性及半定量范
40、围的气体检测。按半导体物性变化特点分为电阻型和非电阻型。电阻型气敏传感器是利用气敏元件在接触被测气体后电阻值的变化，来检测气体的成分或浓度；非电阻型气敏传感器则是根据气敏元件对气体的吸附和反映，使其某些相关特性发生变化，对气体进行直接或间接的检测。按气体相互作用位置，分为表面控制型和体控制型。9.8 简述湿度测量的特点，常用方法A:对湿敏传感器有如下要求：工作可靠，使用寿命长；满足要求的湿度测量范围，有较快的响应速度；在各种气体环境中特性稳定，不受尘埃，油污附着的影响；能在-30100摄氏度下使用，受温度影响小；互换性好、制造简单、价格便宜。常用方法：露点法、毛发膨胀法和干湿球温度测量法。（干
41、湿球湿度计、电解质系湿敏传感器、陶瓷湿敏传感器、高分子聚合物湿敏传感器）11.1 变送单元重要性（作用）A:将各种过程参数如温度、压力、流量、液位等转换成相应的统一标准信号，以供系统显示或进行下一步的调整控制所用。只有获得了精确和可靠的过程参数，才能进行准确的数据处理，进而才能实现满意的控制效果。11.2 变送器基本结构，彼此间联系和各自作用（需要画结构图）A:基于闭环模式工作的变送器：测量环节，把检测量转换成放大环节所能接受的输入信号，如电压、电流、位移、作用力。调整环节：进行零点调整和零点迁移，使变送器输出的标准信号下限 ymin与测量范围下限 Umin相对应。放大环节：放大信号。反馈环节
42、：把变送器的输出信号 y转换成相应的反馈信号 uf再送回输入端。在放大环节的静态放大倍数 K足够大时。变松输出与输入间的主要关系取决于测量环节和反馈环节的特性，而与放大环节的特性无关。基于开环模式工作的变送器：测量环节，放大环节。调整环节通常集成于放大环节中，将测量环节测量出的参数变化直接引入放大电路，然后再转换成所需的标准电流输出。14.1 气动、液动、电动执行器特性区别。A:气动：结构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便、防火防爆。应用普遍。液动：推力大。应用少。电动：能源采用方便，信号传输速度快，距离远，但结构复杂，推力小，价格贵，只适用于防爆要求不高的场所。应用受限制。特性表：P197表
43、 14-114.2 执行器组成和功能A:执行器一般由执行机构和调节机构组成。执行机构是执行器的推动装置，按照调节器的输出信号量产生相应的推力或位移，对调节机构产生推动作用。调节机构是执行器的调节装置，最常见的调节机构是调节阀，受执行机构的操纵，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而调节被控介质。14.8 调节阀的流量特性A:指被控介质流过阀门的相对流量和阀门开度之间的关系，Q/Qmax=f(l/L)。Q/Qmax 为相对流量，即某一开度流量与全开流量之比；l/L 为相对行程，即某一开度行程与全行程之比。在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性就是理想流量特性。此时的流量特性完全取决于阀芯的形状。常用的流量特性有：直线特性，流量与阀芯位移呈直线关系。对数特性，阀芯位移与流量对数关系，由于这种阀的阀芯移动所引起的流量变化与该店的原有流量成正比，即引起的流量变化的百分比是相等的，所以也称等百分比流量特性。快开特性，在开度较小时流量变化比较大，随着开度增大，流量很快到达最大值，没有一定的数学表达式。抛物线特性，相对流量与相对行程存在抛物线关系，曲线介于直线和等百分比特性曲线之间。
