化工仪表与自动化习题解

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测量仪表自动化习题（教材）,解：表,1,的,最大引用误差,为：,故表,1,的精度等级为,1.0,级,。,表,2,的,最大引用误差,为：,故表,2,的精度等级为,1.5,级,。,P13 1.3,有两台测量仪表，其测量范围分别是,0,800,和,600,1100,，已知其绝对误差的最大值均为,6,，试求它们的精度等级,。,答：该表的实际,回差,为,故该表,不符合,要求。,或，该表,允许的最大绝对误差,为：,故,不符合,要求。,P13 1.4,有一只,0,1.6MPa,、,1.5,级的压力表，校验后发现其正、反行程的差值为,0.025MPa,，问此表的回差是否符合要求？,解：在三点处的,最大允许绝对误差,均为：,在,1MPa,处的,相对误差,为：,在,5MPa,处的,相对误差,为：,在,10MPa,处的,相对误差,为：,P13 1.5,有一测量范围,0,10MPa,精度为,0.5,级的压力表，它在,lMPa,、,5MPa,、,10MPa,三点处最大允许绝对误差和相对误差各应是多少？,P13,1.6,某压力表（,0,1MPa,，精度,1.0,级），问此表允许的最大绝对误差是？若校验该表，在,0.5MPa,时，正行程为,0.497MPa,，反行程为,0.508MPa,，问该表是否符合要求,?,解：最大的绝对误差：,该表的回差为：,结论：,不符合,1.0,级,的精度要求。,或，该表的实际回差为：,故,不符合,1.0,级的精度要求。,P13,1.8,一测量范围为,01000,的温度计，经校验得到数据,：,(,1),试确定该温度计的精度等级；,解（,1,）该温度计的最大回差在,600,处为,因此，该仪表的精度等级,为,1.5,。,真实温度值,/,0,200,400,600,800,1000,正行程读数,/,0,198,396,594,797,999,反行程读数,/,0,202,403,606,803,1001,(2),若该温度计原来的精度等级为,1.0,级，允许的最大绝对误差和回差各应是多少？现是否满足原,1.0,精度的要求？,解,:,（,2,）,若该温度计的精度等级为,1.0,级，允许的最大绝对误差和回差分别为,由于,不满足,原,1.0,级别的精度要求。,或,max=12,10,不满足原,1.0,级的精度要求,P30 3.,某台空气机的缓冲罐，工作压力范围为,1.1,1.6MPa,。工艺要求就地观察罐内的压力，并要求测量误差不得大于罐内压力的的,5,，试选择一只合适的压力仪表（类型、测量范围、精度等级）。,解：选类型。,选用普通弹簧管压力表,选量程,以稳定压力计算得,故选测量范围为,0,2.5MPa,且满足,选精度。由,选择,：,取,1.5,级即可,综上，选择测量范围为,0,2.5MPa,，准确度等级取,1.5,级,的普通弹簧管压力表即,可。,解：选用,碳钢或不锈钢材料,制成的压力表（,氨用压力表,）,由于,P,测,10Mpa,，被测最大压力不超过仪表测量上限的,3/5,，即,故测量范围应为,0,25MPa,。且满足,14(25-0)/3,测量的所允许的误差为土,0.4 MPa,，精度等级为：,因此精度等级取,1.5,级即可。,P30 2.4,某合成氨厂合成塔压力指标为,14,土,0.4 MPa,，要求就地指示压力。试选压力仪表,(,类型、测量范围、精度等级,),用于测量。,P30 2.5,一只测量范围为,0,1.6MPa,，精度为,1.5,级的普通弹簧管压力表，校验后问该表合格否,?,能否用于某空气储罐的压力测量,(,该储罐工作压力为,0.81.0MPa,，测量的绝对误差不允许大于,0.05 MPa)?,解,:(1),根据校验结果，该表的实际,最大引用误差,为：,该表的实际,最大回差,为：,因此该表合格。,(2),由于储罐工作压力为稳定压力。,1.0*3/21.6Mpa,范围合适,0.02,1,h,1,h2,为,负,迁移。迁移量为,P55 3.7,按图,3,36,和图,3,37,的安装方法，假定 有无迁移,?,何种迁移,?,迁移量应如何考虑,?,解,：如图,3-36,所示,正负差压分别是：,图,3-36,如图,3-37,所示，正负差压分别是：,迁移量为：，为,负,迁移。,图,3-37,当 时，,当 时，,测量范围为,15.82726.999Pa,，量程为,13.965KPa,。,P55 3.11,如图,3,39,所示的液位系统，当用差压法测量时，其量程和迁移量是多少,?,应如何迁移,?,测量范围是多少,?,气相无冷凝,已知,950 kg,m3,，,H,1.5 m,，,hl=0.5 m,，,h2,1.2 m,，,h3,3.4 m,图,3-39,解,：,正迁移,P56 3.16,用水较法校验浮筒液位变送器，被测介质密度为,850kg/m3,输出信号为,4,20mA,，求当输出为,20,、,40,、,60,、,80,、,100,时，浮筒应被水浸没的高度。,H,w,A,w,g,=,H,x,A,x,g,以水代校法,F,w,=F,x,校验点,(%L):,20 40 60 80 100,H,w,(%L):,输出,(mA):,4 8 12 16 20,P88 4.5,用一台电容式差压变送器与节流装置配用测量流量，变送器的测量范围为,010KPa,，对应流量为,0320m,3,h,求输出为,14mA,时，差压是多少？流量是多少？,解,：,(1),差压为：,(2),差压式流量计的基本流量方程为：,解,：,(1),差压为,P88 4.6,用一台电动,型差压变送器配孔板测量流量，原设计差压范围为,063kPa,，流量范围为,0125T,h,安装时误装了一台差压范围为,040KPa,的差压变送器，启用后流量稳定，仪表输出为,10mA,，试问：（,1,）实际流量是多少？（,2,）若采用,063kPa,的差压变送器，此时变送器的输出应为多少？,对应流量为,(2),此时变送器的输入仍为,15Kpa,，变送器的输出为,P88 4.10,用一台电动,型靶式流量计测量加热炉燃料油流量，已知流量计的测量范围为,040m,3,h,产生的最大作用力,Fmax,22N,，问当变送器输出为,8mA,时，靶的受力为多少？此时的流量应为多少？,解,：,(1),变送器的输出与靶的受力成线性关系,因此,(2),靶式流量计的流量公式为：,因此此时的流量为,P88 4.14,用转子流量计来测量表压为,31.992KPa,、温度为,40,的,N,2,气的流量，若巳知流量计读数为,10m,3,h,求,N,2,气的真实流量（巳知,N,2,在工业标准状态时的密度为,1.165Kg,m,3,）应是多少？,解：,已知,Q,0,=10m,3,h,，,T,0,=293.15K,，,P,0,=0.10133MPa,P=0.031992,0.101325=0.133317MPa,，,T=40,273.15=313.15K,0,1.2046kg,m,3,，,1,1.165kg,m,3,。,N2,在,工业标准状态,下的流量为,11.285m3/h,P88 4.15.,用水标定的流量计,测量范围为,0,1000 m3,h,现将不锈钢转子,(,密度为,7.92g,cm3),更换成相同形状的铝转子,(,密度为,2.86g,cm3),用来测量水的流量。试问更换转子后的测量范围应是多少,?,解：,测量范围为,0,518.45m,3,h,P110 5.2,用镍铬一镍硅热电偶测量某炉膛温度，现测得的热电势为,31.64 mv,，巳知热电偶冷端温度为,30,，求热端温度,=?,。,解：由,E(t,0),E(t,t,0,)+E(t,0,0),查镍铬一镍硅分度表知,E(30,0),为：,1.203mv,，,E(t,0),31.64+1.203,32.843mv,查表知，热端温度,t,约为,789.44,P110 5.4,用铂铑,-,铂热电偶测温，冷端温度为,30,，显示仪表（无冷端补偿措施）读数为,985,，所测的实际温度应是多少,?,解：查铂铑,-,铂热电偶分度表知：,E(985,0)=9.412mv=E(t,t,0,),E(30,0)=0.173mv,E(t,0),9.412mv,0.173mv,9.585mv,，,查表知，热端温度为,1000,P110 5.5,用分度号热电偶测量某设备的温度，测得回路中的热电势为,20mv,、巳知冷端温度为,25,，求设备的实际温度,?,若用,S,分度号的热电偶来测量，在相同温度条件下，测得的热电势应是多少,?,解,：（,1,）,巳知冷端温度为,25,，,查表知对应电势为,1.0mv,，则，,E(t,0),20,1.0,21mv,，,查表知设备的实际温度约为,508.44,（,2,）,若用,S,分度号的热电偶来测量，,冷端温度为,25,，对应电势为,0.142mv,，,热端温度为,508.44,，对应电势约为,4.317mv,热电偶测得电势应为,4.317-0.142,4.175mv,P110 5.9,用分度号为,Pt100,铂电阻测温，但错用了,Cu100,的分度表，查得温度为,140,，问实际温度为多少,？,解：查,Cu100,的分度表，,140,，对应电阻值为,159.96,，,查,Pt100,的分度表，,159.96,对应温度为,157.08,，,实际温度为,157.08,。,P136 6.3.,一支分度号为,E,的热电偶与自动电位差计配套测温，热电偶冷端温度,t,0,=42,，如果不采用补偿导线而采用普通铜线进行热电偶与自动电位差计之间的连接，设仪表接线端子处（温度补偿电阻,R2,处）的温度为,t,1,=28,，求自动电位差计显示,385,时测量误差是多少？,答：查表知：,t,385,，对应电势：,27.744mv,t,1,28,，对应电势：,1.678mv,t,0,42,，对应电势：,2.544mv,实际热电偶产生的电势为：,27.744,1.678,26.066mv,由于未配用补偿导线，实际冷端温度为,42,。,因此热端温度对应的电势为：,26.066,2.544,28.61mv,查表知，对应温度为：,395.8,，误差为,-10.8,。,P136 6.8.,一测温系统，采用分度号热电偶测温，并采用相应的补偿导线将热电偶信号引入自动电位差计显示温度，但错用了与分度号配用的自动电位差计。当仪表显示,160,时，问实际温度应是多少？（室温,25,）,解：查表知：当温度为,160,时，对应电势为,10.501mv,当温度为,25,时，对应电势为,1.495mv,实际热电偶产生的电势为：,10.501,1.485,9.006mv,查,K,热电偶分度表为：,T,为,25,时，对应电势为,1mv,实际温度对应电势为,9.006,1,10.006mv,，,查表知，对应温度为,246.4,P136 6.9.,一支分度号为,Cu100,的铜电阻测温，错接了按,Cu50,分度的显示仪表，则显示温度为,147,，求实际温度？,答：查,Cu50,热电阻分度表，,147,对应电阻为,81.49,对应,Cu100,的电阻值为,-43,。,P136 6.12.,已知某两线制温度变送器，内部无线性化功能。它配镍铬,-,康铜热电偶，测量范围为,200600,，迁移和量程已调教完毕。问变送器输出电流分别为,8mA,，,12mA,和,16mA,时热电偶热端温度是多少？这些结果受冷端温度变化的影响吗？,解：题为两线制温度变送器且内部无线性化功能，,即输出电流和热电势成线性关系。即：,对于镍铬康铜热电偶测温范围为,200600,，查表知,当 时，,当 时，,当 时，,不受冷端温度变化的影响,P235,2,画出各系统的方块图，说明各方块的输入、输出的含义。确定各系统调节阀的气开、气关形式及控制器的正反作用,（,a,）控制对象为,反应器,，,操纵变量为,蒸汽流量,，,被控变量为,反应器温度,调节阀：,气开,；,控制器：反应器温