水工艺仪表与控制复习资料
一、判断
前馈控制一般应用于扰动不可测、扰动不显著的场合。

（×）
集散控制系统是一种分布型控制系统，其控制规律的运算是通过程序实现的。

（√）
对纯滞后的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。

（×）
气动执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。

（√）
比例调节过程的余差与调节器的比例度成正反比，比例度越大则余差越小。

（×）
按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

（√）
在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

（×）
对于一个控制系统总是希望能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。

（√）当调节过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。

（√）
将传感器送来的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表,称为变送器。

（√）
积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。

（√）
对象特性放大系数Κm是动特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。

（√）
在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。

（×）
时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

（√）
自动调节系统常用参数整定方法有经验法、衰减曲线法、临界比例度法、反应曲线法。

（√）执行器按其能源型式可分为气动、电动、液动三大类。

（√）
二、简答
PLC控制系统与电器控制系统比较有什么特点？
答:①可靠性高抗干扰能力强，②编程简单实用方便，③功能完善通用性强，④设计安装简单维护方便，⑤体积小重量轻能耗低。

恒压给水系统的压力控制点有哪些设置方式，各有什么特点？
答:①将控制点设在最不利点处，直接按最不利点水压进行工况调节；②将控制点设于水泵出口，按该点的水压进行工况调节，间接地保证最不利点的水压稳定。

特点：①压力控制点设在水泵出口，实现给定一个压力设定值，按此值变速调节水泵工况。

这种控制方式管理方便，但是不能直接反映用户的水压情况，如果管路上发生某种情况，就可能影响用户的水压。

②控制系统简单，不需要流量传感器，控制准确，能够实现最大限度的节能供水，因此，技术经济性能更佳，而且技术上不难实现。

但是这种控制方式下，压力控制点的环境可能是复杂的，在工程和管理上会带来一些困难。

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。

变换器的作用：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。

什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么特点？
答:调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。

②比例控制：控制作用及时，有余差。

③积分控制：具有消除余差的作用。

④微分控制：具有超前调节的作用。

在选择仪表类型与检测方法时，应综合考虑那些因素与条件？当有些因素相互矛盾时，应如何考虑？
答:应考虑因素与条件：（1）检测的目的（2）检测的环境条件（3）检测精度、重现性与响应性（4）维护管理性（5）检测对象的特殊性（6）各种信号的特征（7）检测范围当有些因素相互矛盾时，应根据仪表设备的设计安装的基本原则与注意事项，来选择最合适的检测方法必要的最小限度的仪表设备，使之既能满足工艺设计与自动控制提出的检测要求，又尽可能降低建设与运行费用。

简述巴氏计量槽的工作原理，并回答为什么在污水处理厂的最终出水管渠中经常采用巴氏计量槽来计量其总处理水量
答:巴氏计量槽的工作原理是有收缩喉道的明渠，根据水渠推算其流量。

因为他具有水头损失小，由SS造成堵塞的可能性小，运行管理简单，费用不昂贵。

因此，污水处理厂的最终出水经常采用巴氏计量槽来计量其总处理水量。

这是巴氏计量槽可设置在地面上，管理方便，也可实现在线检测与记录。

三、论述
在进行污水处理厂计算机系统的规划与设计时，你认为应当综合考虑哪些因素？原因是什么？在此基础上，你将如何考虑选择具体的设备？
答:应充分考虑处理厂规模与总体规划、平面布置、工艺特点、管理体制、操作人员的技术水平、投资、监视控制方式、投资与分期建设设施等各方面的情况。

由于采用计算机控制的目的和作用是改善工作条件，减轻劳动强度和提高工作效率与质量；介绍能源和劳动力，减少运行管理费；提高处理效率和可靠性；通过收集正确的资料及对其分析，掌握处理特性；有利于技术改造和设施的扩建与改造，因此，计划采用计算机控制时，应确定重点目标，充分论证，选择必要的合适的控制系统。

在选择设备时应考虑：（1）满足及那是、记录和控制等方面要求的存储能力和计算速度。

（2）与计算机相适应的软件数量和内容（3）外部设备的使用目的和对系统功能的适应性曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的核心构筑物。

池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。

（1）及时的取样监测对掌握曝气池的管理状态是非常重要，如何在曝气池内取样，使其具有代表性？
（2）为了使曝气池能正常运转，将如何做好管理?
答：（1）曝气池内：不同位置的水样检测值大不相同，应当依次从其进口至出口几个位置取样。

鼓风曝气时，在扩散器上释放气泡的位置附近取样；机械搅拌时，在稍微远离搅拌叶片处取样；
（2）影响曝气池运行的因素主要包括污泥龄，溶解氧浓度，混合液悬浮固体浓度，污泥回流比和BOD污泥负荷。

曝气池的控制参数有供气量和回流污泥量。

为了使曝气池正常运转，
要管理好供气量和回流污泥量的控制。

混凝是给水处理工艺中的一个重要环节，混凝剂的投加量受到原水水质的影响，而原水水质是不断变化的，需对投药量及时调节控制。

（1）分析流动电流混凝控制技术对混凝剂种类的适用性。

（2）对于泥沙含量较高的高浊度水，你认为可以采用哪种混凝投药控制技术？并简述原理。

答：（1）流动电流混凝投药控制的基础依据是流动电流与混凝工艺的相关性，因此，混凝剂的特性是影响适用性的主要因素。

就混凝剂的品种而言，流动电流混凝投药控制技术对电解质类混凝剂是普遍使用的；而当采用以吸附架桥作用为主的非电解质类高分子混凝剂是，流动电流会产生无规则波动，此时，该技术是不适用的。

当混凝剂量很低时，混凝剂的加入对流动电流值没有影响；达到一定的混凝剂量值后，流动电流开始随混凝剂浓度的增加而升高；当混凝剂量达到某一极限后，流动电流值则不再变化。

因此，就电解质类混凝剂的投加量而言，流动电流值存在一个有效的检测范围，即流动电流控制技术存在一定的适用范围。

（2）对于高浊度水，可以采用透光率脉动混凝投药控制技术。

透光率脉动值能够反映水样加药絮凝后所形成的絮凝体粒径的相对大小，快速而准确，因此，对于絮凝过程迅速的高浊度水，可以采用透光率脉动混凝投药控制技术控制投药量。

浑液面沉速可以反映絮凝剂投量的多少，是衡量高浊度水絮凝效果的重要指标，与透光率脉动值有较好的相关关系。

通过检查透光率脉动值看实现对浑液面沉速的控制，这样就不需要检查原水含沙量、粒径组成、流量计原水的其他性质，只要检测加药絮凝后的透光率脉动值，即可控制投药，保证高浊度水处理运行经济可靠。