图所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？A B TC-|||-冷却水反应器温度控制系统该温度控制系统的方块图A B TC-|||-冷却水反应器温度控制系统方块图其中，被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；操纵变量：冷却水流量。可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的高低等。1-11题l-11图所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？并说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。题1-11图 反应器温度控制系统解该温度控制系统的方块图题解1-11图 反应器温度控制系统方块图其中，被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；操纵变量：冷却水流量。可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的高低等。若当反应器内的被控温度在干扰作用下升高时，其测量值与给定值比较，获得偏差信号，经温度控制器运算处理后，输出控制信号去驱动控制阀，使其开度增大，冷却水流量增大，这样使反应器内的温度降下来。所以该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环控制系统。1-12题1-11图所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控变量影响的？（2）显示仪表应采用XCZ-101型动圈式显示仪表或电子电位差计显示仪表；仪表的输入信号是K型热电偶的热电势E(600，25)，E(600，25)=E(600，0)E(25，0)=249021000=23902（V）；指示温度应为600℃（显示仪表内具有冷端温度自动补偿，能直接显示被测温度）。4-13测温系统如题4-13图所示。请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶为K，但错用与E配套的显示仪表，当仪表指示为160℃时，请计算实际温度tx为多少度？（室温为25℃）题4-13图 测温系统图解这是工业上用的热电偶温度计。当与E型热电偶配套的显示仪表指示为160℃、室温为25℃时，显示仪表的输入信号应为E型热电偶在热端为160℃、冷端为25℃时的热电势EE(160，25)。而显示仪表外实际配用的是K型热电偶，其输入的热电势EE(160，25)，实际应为K型热电偶在热端为tx℃、冷端为25℃时的热电势EK(tx，25)，即EK(tx，25)=EE(160，25)。EE(160，25)=EE(160，0)EE(25，0)查E型热电偶分度表EE(160，0) = 10501V，EE(25，0)=1496.5V，则EE(160，25)=105011496.5=9004.5VEK(tx，0) =EK(tx，25)+EK(25，0)=9004.5+1000(查K型热电偶分度表)=10004.5（V）反查K型热电偶分度表，得tx=246.4℃4-14试述电子自动平衡电桥的工作原理？当热电阻短路、断路或电源停电时，指针应指在什么地方？为什么？解电子自动平衡电桥的原理电路如下图所示。题解4-14图 电子平衡电桥测温原理图当被测温度为测量下限时，Rt有最小值及Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是R3（Rt0+RP）=R2R4（1）当被测温度升高后，热电阻阻值增加Rt，滑动触点应右移动才能使电桥平衡，此时电桥的平衡条件是R3（Rt0+Rt+RPr1）=R2(R4+r1) （2）用式（1）减式（2），则得RtR3r1R3=R2r1即（3）从上式可以看出：滑动触点B的位置就可以反映热电阻阻值的变化，亦即反映了被测温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。当热电阻短路时，Rt=0，为了使电桥平衡，指针应尽可能地向左滑动，直至始端；当热电阻断路时，Rt=，为了使电桥平衡，指针应尽可能地向右滑动，直至终终端；当电源停电时，指针指在任何位置，电桥输出都为0，（电桥“平衡”）。16试述电-气阀门定位器的用途。答电一气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外，还能够使阀杆位移与送来的信号大小保持线性关系，即实现控制器来的输人信号与阀门位置之间关系的准确定位，故取名为定位器。________4-19有一分度号为Cul00的热电阻，接在配分度号为Ptl00的自动平衡电桥上，指针读数为143℃，问所测实际温度是多少?解温度为143℃时，分度号为Ptl00的热电阻阻值（查Ptl00分度表）为154.70。而自动平衡电桥上实际接的是分度号为Cul00的热电阻，利用154.70查Cul00分度表，得所测实际温度为128℃。4-20有一配K分度号热电偶的电子电位差计，在测温过程中错配了E分度号的热电偶，此时仪表指示196℃，问所测的实际温度是多少?此时仪表外壳为28℃。解电子电位差计指示196℃，输入信号为EK(196，28)=E(196，0)E(28，0)=7.9771.122=6.855(mV)，而该热电势实际是由E型热电偶提供的。设所测的实际温度为t，则有EE(t，0)=EE(t，28)EE(28，0)=EK(196，28)+EE(28，0)=6.855+1.679=8.534(mV)查E型热电偶分度表，得所测的实际温度为t=132.2℃

图所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？

反应器温度控制系统

该温度控制系统的方块图

反应器温度控制系统方块图

其中，被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；操纵变量：冷却水流量。

可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的高低等。

1-11题l-11图所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？并说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。

题1-11图 反应器温度控制系统

解该温度控制系统的方块图

题解1-11图 反应器温度控制系统方块图

其中，被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；操纵变量：冷却水流量。

可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的高低等。

若当反应器内的被控温度在干扰作用下升高时，其测量值与给定值比较，获得偏差信号，经温度控制器运算处理后，输出控制信号去驱动控制阀，使其开度增大，冷却水流量增大，这样使反应器内的温度降下来。所以该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环控制系统。

1-12题1-11图所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控变量影响的？

（2）显示仪表应采用XCZ-101型动圈式显示仪表或电子电位差计显示仪表；仪表的输入信号是K型热电偶的热电势E(600，25)，

E(600，25)=E(600，0)E(25，0)=249021000=23902（V）；

指示温度应为600℃（显示仪表内具有冷端温度自动补偿，能直接显示被测温度）。

4-13测温系统如题4-13图所示。请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶为K，但错用与E配套的显示仪表，当仪表指示为160℃时，请计算实际温度tx为多少度？（室温为25℃）

题4-13图 测温系统图

解这是工业上用的热电偶温度计。

当与E型热电偶配套的显示仪表指示为160℃、室温为25℃时，显示仪表的输入信号应为E型热电偶在热端为160℃、冷端为25℃时的热电势EE(160，25)。而显示仪表外实际配用的是K型热电偶，其输入的热电势EE(160，25)，实际应为K型热电偶在热端为tx℃、冷端为25℃时的热电势EK(tx，25)，即EK(tx，25)=EE(160，25)。

EE(160，25)=EE(160，0)EE(25，0)

查E型热电偶分度表EE(160，0) = 10501V，EE(25，0)=1496.5V，则

EE(160，25)=105011496.5=9004.5V

EK(tx，0) =EK(tx，25)+EK(25，0)

=9004.5+1000(查K型热电偶分度表)

=10004.5（V）

反查K型热电偶分度表，得tx=246.4℃

4-14试述电子自动平衡电桥的工作原理？当热电阻短路、断路或电源停电时，指针应指在什么地方？为什么？

解电子自动平衡电桥的原理电路如下图所示。

题解4-14图 电子平衡电桥测温原理图

当被测温度为测量下限时，Rt有最小值及Rt0，滑动触点应在RP的左端，此时电桥的平衡条件是

R3（Rt0+RP）=R2R4（1）

当被测温度升高后，热电阻阻值增加Rt，滑动触点应右移动才能使电桥平衡，此时电桥的平衡条件是

R3（Rt0+Rt+RPr1）=R2(R4+r1) （2）

用式（1）减式（2），则得

RtR3r1R3=R2r1

即

（3）

从上式可以看出：滑动触点B的位置就可以反映热电阻阻值的变化，亦即反映了被测温度的变化。并且可以看到触点的位移与热电阻的增量呈线性关系。

当热电阻短路时，Rt=0，为了使电桥平衡，指针应尽可能地向左滑动，直至始端；当热电阻断路时，Rt=，为了使电桥平衡，指针应尽可能地向右滑动，直至终终端；当电源停电时，指针指在任何位置，电桥输出都为0，（电桥“平衡”）。

16试述电-气阀门定位器的用途。

答电一气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外，还能够使阀杆位移与送来的信号大小保持线性关系，即实现控制器来的输人信号与阀门位置之间关系的准确定位，故取名为定位器。________

4-19有一分度号为Cul00的热电阻，接在配分度号为Ptl00的自动平衡电桥上，指针读数为143℃，问所测实际温度是多少?

解温度为143℃时，分度号为Ptl00的热电阻阻值（查Ptl00分度表）为154.70。而自动平衡电桥上实际接的是分度号为Cul00的热电阻，利用154.70查Cul00分度表，得所测实际温度为128℃。

4-20有一配K分度号热电偶的电子电位差计，在测温过程中错配了E分度号的热电偶，此时仪表指示196℃，问所测的实际温度是多少?此时仪表外壳为28℃。

解电子电位差计指示196℃，输入信号为

EK(196，28)=E(196，0)E(28，0)=7.9771.122=6.855(mV)，

而该热电势实际是由E型热电偶提供的。设所测的实际温度为t，则有

EE(t，0)=EE(t，28)EE(28，0)=EK(196，28)+EE(28，0)=6.855+1.679=8.534(mV)

查E型热电偶分度表，得所测的实际温度为t=132.2℃