ответы на экзаменационные билеты по Основам автоматизации. Ответы на билеты по автоматизации. Экзаменационные билеты по предмету "Автоматизация технологических процессов нефтегазового производства"

• Название: Экзаменационные билеты по предмету "Автоматизация технологических процессов нефтегазового производства"
• Анкор: ответы на экзаменационные билеты по Основам автоматизации
• Дата: 15.02.2022
• Размер: 203.12 Kb.
• Имя файла: Ответы на билеты по автоматизации.docx
• Тип: Экзаменационные билеты; #362596

Экзаменационные билеты по предмету

"Автоматизация технологических процессов нефтегазового производства"

Билет №1

1. 
   Что такое шкала отношений? Приведите пример такой шкалы.
   
2. 
   Что такое микропроцессор?
   
3. 
   В чем отличие объемных счетчиков расхода от скоростных?
   

Билет №1

1. 
   Шкала отношений – это интервальная шкала с естественным (абсолютным) началом отсчета, по которой можно определить на сколько и во сколько один размер больше (меньше). Примером шкалы отношений является термодинамическая температурная шкала Кельвина. В качестве естественной реперной точки в этой шкале принят абсолютный ноль. 
   
2. 
   Микропроцессор (МП) - это программно-управляемое устройство, которое предназначено для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки и выполнено в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем.
   
3. 
   Скоростные расходометры в отличие от объемных не имеют измерительных камер производят косвенное измерение объема.
   

Билет №2

1. 
   Какие измерения относятся к косвенным? Приведите пример.
   
2. 
   Какие устройства используются для защиты манометров от действия высоких температур и агрессивных сред?
   
3. 
   Каково назначение АЦП?
   

Билет №2

1. 
   К косвенным относятся измерения, в которых искомое значение (у) определяется по результатам прямых измерений (xi) величин, связанных с искомой известной функциональной зависимостью: Примером косвенного измерения, является измерение сопротивления резистора методом амперметра-вольтметра, т.е. по результатам прямых измерений протекающего по резистору тока и напряжения на нем: R=U/I.
   
2. 
   Для защиты манометров от агрессивных газов и жидкостей используются разделительные сосуды со специально подобранными разделительными жидкостями, а передача импульса производится через жидкостные, сильфонные и мембранные разделители.
   

Для предотвращения воздействия высоких температур на манометр его присоединяют к месту измерения либо через сифонную кольцеобразную трубку с гидравлическим затвором, которая и предохраняет манометр от перегрева, либо, через сифонную Г-образную трубку, заполненную водой.

3. 
   Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) — это устройства, предназначенные для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Для такого преобразования необходимо осуществить квантование аналогового сигнала, т. е. мгновенные значения аналогового сигнала ограничить определенными уровнями, называемыми уровнями квантования.
   

Билет №3

1. 
   Приведите классификацию средств измерения.
   
2. 
   Какие существуют методы измерения расхода вещества с помощью ультразвука?
   
3. 
   Назовите основные логические операции.
   

Билет №3

1. 
   Средства измерения подразделяются по конструктивному исполнению: на измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные устройства, измерительные установки, измерительные системы и меры.
   
2. 
   Существует три метода измерения расхода вещества с помощью ультразвука: 1) по разности времен распространения УЗК, направленных по потоку и против него; 2) по степени отклонения УЗК, направленных перпендикулярно потоку, от первоначального направления; 3) метод, основанный на эффекте Доплера.
   
3. 
   Существует три основные операции между логическими переменными: конъюнкция (логическая И), дизъюнкция (логическое ИЛИ) и инверсия (логическая НЕ). Конъюнкция называется также логическим умножением, дизъюнкция – логическим сложением, а инверсия – отрицанием.
   

Билет №4

1. 
   В чем состоит разница между проверкой и градуировкой?
   
2. 
   Какой из деформационных чувствительных элементов применяется для измерения больших значений давления: трубка Бурдона или сильфон? Почему?
   
3. 
   Из каких соображений определяется число уровней квантования сигнала?
   

Билет №4

1. 
   Градуировка – это операция нанесения на шкалу средства измерения отметок, соответствующих показателям рабочего эталона, или определение градуировочной характеристики средства измерения, а проверка – операция, проводимая метрологическими службами и заключающаяся в установлении пригодности средства измерения к применению на основании экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля их соответствия нормативно-технической документации.
   
2. 
   Для измерения больших значений давления применяется трубка Бурдона. Чувствительность пружины Бурдона, а также ее жесткость в сильной степени зависят от отношения a/b осей поперечного сечения и формы сечения в близи концов большой оси. Чем ближе форма сечения трубки Бурдона к кругу, тем менее она чувствительна. Сильфонный манометр более чувствителен к изменению давления, чем трубчатые пружины, потому что сильфон представляет собой тонкостенный трубку с кольцевыми гофрами. Его упругость определяется материалом, толщиной стенки, числом гофр и их кривизной.
   
3. 
   Выбор количества уровней квантования сигналов производится на основе компромиссного подхода, учитывающего с одной стороны необходимость достаточно точного представления сигнала, что требует большого числа уровней квантования, а с другой стороны количество уровней квантования должно быть меньше, что бы разрядность кода была минимальной.
   

Количество уровней квантования определяется по формуле 
n — количество разрядов
N — уровень квантования



Билет №5

1. 
   Какие виды емкостных датчиков вы знаете?
   
2. 
   Какие силы обеспечивают уравновешивание в потоке поплавка ротаметров?
   
3. 
   На какие группы делятся сообщения в зависимости от характера изменения во времени?
   

Билет №5

1. 
   Существуют емкостные датчики трех типов: 1) датчики с переменной площадью перекрытия пластин S – для измерения линейных и угловых перемещений, усилий; 2) датчики с переменным зазором , которые используются для измерения малых перемещений, быстропеременных параметров, таких как вибрация, ускорение; 3) датчики с переменной диэлектрической проницаемостью среды – для измерения уровня, влажности, концентрации, в охранной сигнализации и др.
   
2. 
   Равновесие поплавка в потоке жидкости обеспечивается перепадом давлений, образующемся при проходе жидкости через ротаметр снизу-вверх. Перепад давлений до и после поплавка создает подъемную силу, которая уравновешивается весом поплавка.
   
3. 
   В зависимости от характера изменения во времени сообщения делятся на четыре группы: 1) непрерывные; 2) дискретные по времени; 3) дискретные по множеству; 4) дискретные по времени и по множеству.
   

Билет №6

1. 
   Для контроля каких параметров насосно-компрессорного оборудования можно использовать вихретоковые датчики?
   
2. 
   Для чего необходимо контролировать вибрацию различных механизмов?
   
3. 
   В чем заключается разница между телеуправлением и телерегулированием?
   

Билет №6

1. 
   Вихретоковые датчики используются для бесконтактного измерения вибрации, перемещения и частоты вращения электропроводящих объектов. Наиболее часто объектом контроля являются осевое смещение и радиальная вибрация вала ротора относительно корпуса компрессора.
   
2. 
   При отсутствии периодического мониторинга чрезмерные вибрации могут приводить к повреждению машин. Наличие чрезмерных вибраций также может свидетельствовать о неполадках в работе машин, например, несоосность компонентов создающая изгибающие моменты, износ вращающихся деталей и т.д. Поскольку, мониторинг вибрации позволяет обнаруживать опасные вибрации, это дает возможность заранее предупреждать связанные с ними проблемы и значительно экономить время и деньги.
   
3. 
   Телеуправление обеспечивает дистанционное управление объектом контроля при помощи двухпозиционных команд: включить – отключить. Телерегулирование же обеспечивает дистанционное задание уровня воздействия на объект управления. Оно представляет собой телеуправление объектами с непрерывным множеством состояний (например, открыть вентиль на 60%).
   

Билет №7

1. 
   Почему пьезоэлектрические датчики нельзя использовать для измерения статических величин?
   
2. 
   В чем заключается принцип действия жидкостных манометров?
   
3. 
   Почему герконы имеют гораздо больший по сравнению с обычными реле ресурс работы?
   

Билет №7

1. Пьезоэлектрические датчики для статических измерений не используются, так как заряд, возникающий на гранях пьезоэлемента под действием усилий, имеет очень малую величину, что создает опасность разряда его через утечку изоляции; следовательно, заряд на гранях пластин может сохраниться сколь угодно долго при условии бесконечно большого входного сопротивления измерительной цепи, а это практически невыполнимо.

2. Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления или разности давлений давлением столба жидкости (закон сообщающихся сосудов). Они имеют простое устройство и высокую точность измерения, широко применяются как лабораторные и поверочные приборы.

3. По сравнению с обычными коммутирующими контактами герконы имеют чуть ли не в 100 раз большую надежность по сравнению с обычными открытыми контактами. Эта надежность обусловлена более высоким сопротивлением изоляции (достигает десятков МегаОм), и большей электрической прочностью: пробивное напряжение у некоторых типов герконов достигает нескольких десятков киловольт.

Билет №8

1. 
   Перечислите основные виды температурных шкал.
   
2. 
   Поясните принцип действия пьезоакселерометра.
   
3. 
   Что такое время срабатывания реле?
   

Билет №8

1. 
   Существует 5 наиболее известных температурных шкал:
   

1. 
   Стоградусная, или шкала Цельсия (ºC)
   
2. 
   Фаренгейта (ºF)
   
3. 
   Абсолютная, или шкала Кельвина (K)
   
4. 
   Шкала Реомюра (ºR)
   
5. 
   Шкала Ранкина (ºRa)
   

2. 
   Принцип действия основан на явлении пьезоэффекта. Измеряемое давление Р преобразуется мембраной 1 в усилие, вызывающее сжатие кварцевых пластин 2. С помощью обкладок 3 снимается ЭДС. Выражение для измеряемого давления
   

• 
  где Е — ЭДС на обкладках датчика; е — диэлектрическая проницаемость материала пластин;/ — площадь грани, перпендикулярной к оси деформации; к — пьезоэлектрическая постоянная материала пластин; F — эффективная площадь мембраны; d — толщина пластин.
  

3. 
   Это отрезок времени от момента размыкания контактов реле до момента поступления нового сигнала на обмотку реле.
   

Билет №9

1. 
   Каков физический смысл температурного коэффициента сопротивления терморезисторов?
   
2. 
   Объясните принципы действия вибрационных сигнализаторов уровня.
   
3. 
   В чем заключается разница между понятиями «влагосодержание» и «влажность»?
   

Билет №9

1. 
   Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — величина, равная относительному изменению удельного сопротивления вещества при изменении температуры на единицу.
   

2. 
   Принцип действия основан на зависимости амплитуды колебаний резонатора от окружающей среды.
   

Погружение чувствительного элемента в контролируемую среду вызывает резкое уменьшение амплитуды колебаний вплоть до их полного гашения.

3. 
   
   

Билет №10

1. 
   Что такое холодный и горячий спай термопары?
   
2. 
   В чем заключается разница между аналоговыми и дискретными электрическими тахометрами?
   
3. 
   Каким образом можно менять диапазон измерения вискозиметра с падающим шариком?
   

Билет №10

1. 
   Термопара - два провода, изготовленные из различных металлов, которые сварены вместе и образуют спай. Когда на этот спай оказывают воздействие изменения температуры, то термопара реагирует на них генерируя напряжение, пропорциональное по величине изменениям температуры.
   

Холодный спай часто представляет собой точку, где свободные концы проводов термопары подсоединяются к измерительному прибору.

Горячий спай термопары — это спай, который подвержен воздействию технологического процесса, чья температура измеряется.

2. 
   Аналоговым называется такой сигнал, который может быть представлен непрерывной линией из множества значений на временной оси. Аналоговые величины могу иметь бесконечное множество значений в определенных пределах. Они непрерывны и их значения не могут изменяться скачками.
   

Если некий сигнал принимает произвольные значения лишь в отдельные моменты времени, то такой сигнал называют дискретным. На практике применяются дискретные сигналы, распределенные по равномерной временной решетке, шаг которой называется интервалом дискретизации.

Дискретный сигнал принимает определенные не нулевые значения лишь в моменты дискретизации, то есть он не является непрерывным в отличие от аналогового сигнала. Если из звукового сигнала вырезать небольшие кусочки определенного размера через равные интервалы, такой сигнал можно будет назвать дискретным.

3. 
   Вискозиметры с падающим шариком - основаны на использовании законов Стокса, связывающего скорость падения шарика в жидкости с ее вязкостью: Измерение вязкости сводится к отсчету времени, в течение которого шарик при падении проходит определенный участок длины:
   

где k₂ - постоянная прибора, t- время прохождения заданного участка.

Пределы измерения вискозиметра можно менять в широком диапазоне, изменяя длину участка и диаметр шарика.

Билет №11

1. 
   Какие уровнемеры относятся к контактным, а какие - к бесконтактным?
   
2. 
   Поясните принцип действия радарного уровнемера.
   
3. 
   В каком случае анализируемая смесь может считаться псевдобинарной?
   

Билет №11

1. 
   Контактные (весь датчик или его часть контактирует с измеряемой средой): визуальные, поплавковые, буйковые, гидростатические, емкостные, радарные волноводные.
   

Бесконтактные (измерение происходит без контакта с измеряемой средой): акустические, радарные.

2. 
   Принцип действия всех известных радарных уровнемеров основан на измерении времени распространения радиоволны от антенны уровнемера до поверхности продукта, уровень которого измеряется, и обратно.
   
3. 
   Псевдобинарной смесью считают многокомпонетную смесь, в которой неопределяемые компоненты резко отличаются по физическим или физико-химическим свойствам от определяемого компонента. Анализ такой смеси аналогичен анализу бинарной смеси.