化工儀表及自動化課后答案第版厲玉鳴版本

1、PI-307 、P161. 化工自動化是化工、煉油、食品、輕工等化工類型生產(chǎn)過程自動化的簡稱。 在化工設(shè)備上，配備上一些自動化裝置，代替操作人員的部分直接勞動，使生 產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行，這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法，稱為化工自動化。 實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程自動化的意義：（1）加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。（2）減輕勞動強(qiáng)度，改善勞動條件。（3）能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命，提高 設(shè)備利用能力的目的。（4）能改變勞動方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動和腦力 勞動之間的差別創(chuàng)造條件。2、化工自動化主要包括哪些內(nèi)容？一般要包括

2、 自動檢測 、 自動保護(hù) 、自動操縱 和自動控制 等方面的內(nèi)容。1-3 自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？解 自動控制系統(tǒng)主要由檢測變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對象等四個環(huán)節(jié)組成。4、自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？自動控制系統(tǒng)主要由測 量元件與變送器 、自動控制器 、執(zhí)行器 和 被控對象 等四 個環(huán)節(jié)組成。1-5 題 1-5 圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中TRC-303、 FRC-305所代表的意義。題 1-5 圖 加熱器控制流程圖解 PI-307 表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號為 3，儀表序號為 07 ；TRC-303 表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀

3、表；工段號為 3，儀表序號為 03；FRC-305 表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號為 3，儀表序號為 05。6、圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307 、TRC-303、FRC-305所代表的意義。PI-307 表示就地安裝的 壓力指示儀表 ，工段號為 3，儀表序號為 07；TRC-303 表示集中儀表盤安裝的，具有指示 記錄功能的溫度控制儀表 ；工段 號為 3，儀表序號為 03；FRC-305 表示集中儀表盤安裝的，具有指示 記錄功能的流量控制儀表 ；工段 號為 3，儀表序號為 05。1-7 在自動控制系統(tǒng)中，測量變送裝置、控制器、執(zhí)行器各

4、起什么作用？ 解 測量變送裝置的功能是測量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一 的輸出信號（如氣壓信號或電壓、電流信號等）送往控制器；控制器接受測量變送器送來的信號，與工藝上需要保持的被控變量的設(shè)定 值相比較得出偏差， 并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果， 然后將此結(jié)果用特定信號 （氣 壓或電流）發(fā)送出去執(zhí)行器即控制閥，它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值來改變閥門的開啟 度，從而改變操縱變量的大小。7.方塊圖是用來表示控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)之間作用關(guān)系的一種圖形，由于各個環(huán) 節(jié)在圖中都用一個方塊表示，故稱之為方塊圖。1-8 試分別說明什么是被控對象、被控變量、給定值、操縱變量、操縱介 質(zhì)？解：被控對象 （對象

5、）自動控制系統(tǒng)中， 工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、 生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器。被控變量被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定值的工藝參數(shù)。 控系統(tǒng)通常用該變量 的名稱來稱呼，如溫度控制系統(tǒng)，壓力制系統(tǒng)等。給定值（或設(shè)定值或期望值）人們希望控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，即被控變 量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序變化的。操縱變量（調(diào)節(jié)變量）對被控變量具有較強(qiáng)的直接影響且便于調(diào)節(jié)（操 縱）的變量?；?qū)崿F(xiàn)控制作用的變量。操縱介質(zhì) （操縱劑 ） 用來實(shí)現(xiàn)控制作用的物料。8.測量元件與變送器：用來感受被控變量的變化并將它轉(zhuǎn)換成一種特定的信號 （如氣壓信號、電壓、電流信號等） ；控制器：將測量元件與變送器送來的測量 信號與工藝上需要

6、保 持的給定值信號進(jìn)行比較得出偏差，根據(jù)偏差的大小及變化趨勢，按預(yù)先設(shè)計(jì) 好的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果用特定的信號送住執(zhí)行器。執(zhí)行器：能 自動地根據(jù)控制器送來 的信號值相應(yīng)地改變流入（或流出）被控對象的物料量或能量，從而克服擾動 影響，實(shí)現(xiàn)控制要求。Ex9.被控對象：在自動控制系統(tǒng)中，將需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器 叫做。被控變量：被控對象內(nèi)要求保持給定值的工藝參數(shù)。給定值：被控變量 的預(yù)定值。操縱變量： 受控制閥操縱的，用以克服干擾的影響，使被控變量保持給定值的物料量或能 量。11、圖所示為一反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)示意圖。 A、B 兩種物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反 應(yīng)，通過改變進(jìn)入夾套的冷卻

7、水流量來控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。試畫出該溫 度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對象、被控變量、操縱變量及可 能影響被控變量的干擾是什么？反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖 其中，被控對象：反應(yīng)器；被控變量：反應(yīng)器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流 量?？赡苡绊懕豢刈兞康母蓴_因素主要有 A、 B兩種物料的溫度、進(jìn)料量，冷卻 水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的高低等。1-11 題 l-11 圖所示為一反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)示意圖。 A、B 兩種物料進(jìn)入反 應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，通過改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。 試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對象、

8、被控變量、操 縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么？并說明該溫度控制系統(tǒng)是一個具有 負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。題 1-11 圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)解 該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖題解 1-11 圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖 其中，被控對象：反應(yīng)器；被控變量：反應(yīng)器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流量?？赡苡绊懕豢刈兞康母蓴_因素主要有 A、 B兩種物料的溫度、進(jìn)料量，冷卻 水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的高低等。若當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的被控溫度在干擾作用下升高時(shí)，其測量值與給定值比較， 獲得偏差信號，經(jīng)溫度控制器運(yùn)算處理后，輸出控制信號去驅(qū)動控制閥，使其 開度增大，冷卻水流量增大，這樣使反應(yīng)器內(nèi)的溫度降下來。所以該溫度控制 系統(tǒng)是

9、一個具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。1-12 題 1-11 圖所示的溫度控制系統(tǒng)中，如果由于進(jìn)料溫度升高使反應(yīng)器 內(nèi)的溫度超過給定值，試說明此時(shí)該控制系統(tǒng)的工作情況，此時(shí)系統(tǒng)是如何通 過控制作用來克服干擾作用對被控變量影響的？解：當(dāng) 反應(yīng)器內(nèi)的溫度超過給定值（即升高）時(shí)，溫度測量元件測出溫度 值與給定值比較，溫度控制器 TC將比較的偏差經(jīng)過控制運(yùn)算后，輸出控制信號 使冷卻水閥門開度增大，從而增大冷卻水流量，使反應(yīng)器內(nèi)的溫度降下來，這 樣克服干擾作用對被控變量影響。1-13 按給定值形式不同，自動控制系統(tǒng)可分哪幾類？解： 按給定值形式不同，自動控制系統(tǒng)可以分為以下三類：?定值控制系統(tǒng)給定值恒定的控制系

10、統(tǒng)。?隨動控制系統(tǒng)（自動跟蹤系統(tǒng)）給定值隨機(jī)變化的系統(tǒng)。?程序控制系統(tǒng)給定值按一定時(shí)間程序變化的系統(tǒng)。15.定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。16.在自動化領(lǐng)域中，把被控變量不隨時(shí)間而變化的平衡狀態(tài)稱為系統(tǒng)的靜態(tài)， 把被控變量隨時(shí)間而變化的不平衡狀態(tài)稱為系統(tǒng)的動態(tài)。 干擾是客觀存在的，是不可避免的。一個自動控制系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，時(shí)時(shí)刻 刻都受到干擾作用，破壞正常的工藝生產(chǎn)狀態(tài)。這就需要通過自動化裝置不斷 施加控制作用去對抗或抵消干擾作用的影響，使被控變量保持在工藝所要求的 技術(shù)指標(biāo)上。一個正常工作的自動控制系統(tǒng)，總受到頻繁的干擾作用，總處在 頻繁的動態(tài)過程中。了解系統(tǒng)動態(tài)更為重要。17.

11、階躍作用：在某一瞬間 t0 ，干擾突然地階躍式地加到系統(tǒng)上，并保持在這 個幅度。采用階躍干擾的原因：階躍干擾比較突然，比較危險(xiǎn)，對被控變量的影響也最 大。如果一個控制系統(tǒng)能夠有效克服階躍干擾，對其他比較緩和的干擾也一定 很好地克服。階躍干擾形式簡單，容易實(shí)現(xiàn)，便于分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。19. 等幅振蕩過程和發(fā)散振蕩過程是不穩(wěn)定過程，生產(chǎn)上不能采用；非周期衰 減過程雖是穩(wěn)定過程，但該過程中被控變量達(dá)到新的穩(wěn)定值的進(jìn)程過于緩慢， 致使被控變量長時(shí)間偏 離給定值，所以一般也不采用；衰減振蕩過程能夠較快地使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)， 并且最終的穩(wěn)態(tài)值必然在兩峰值之間，決不會出現(xiàn)太高或太低的現(xiàn)象，更不會 遠(yuǎn)離給定值

12、以致造成事故。所以1-19 某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為 (900 10) ?？紤]安全因素，控制過程 中溫度偏離給定值最大不得超過 80?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階 躍干擾作用下的過渡過程曲線如題 1-19 圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指 標(biāo)：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時(shí)間(被控溫度進(jìn)入 新穩(wěn)態(tài)值的 1%（即 900 （ 1%） = 9）的時(shí)間），并回答該控制系統(tǒng)能否滿足 題中所給的工藝要求？題 1-19 圖 溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解 最大偏差 A=950 900=50（）；超調(diào)量 B=950 908=42（）；由于 B=918 908=10（），所以，衰減

13、比 n=B: B =42:10=4.2 ；余差 C=908 900=8；振蕩周期 T=45 9=36（min） ；過渡時(shí)間 t s=47min。因?yàn)?A=50 80， C=810，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝 要求。1-20 題 l-20（a） 圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖， 并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么？現(xiàn)因生產(chǎn)需 要，要求出口物料溫度從 80提高到 81，當(dāng)儀表給定值階躍變化后，被控變 量的變化曲線如題 1-20（b） 圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏 差、衰減比和余差（提示：該系統(tǒng)為隨動控制系統(tǒng)，新的給定值為81）。

14、題 1-20 圖 蒸汽加熱器溫度控制解 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如下圖所示。題解 1-20 圖 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖 其中：被控對象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽 流量?？赡艽嬖诘母蓴_主要有：進(jìn)口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、 溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差 A=81.5 81=0.5 （）；由于 B=81.5 80.7=0.8 （），B=80.9 80.7=0.2 （），所以， 衰減比 n=B: B =0.8:0.2=4 ；余差 C=80.7 81= 0.3 （）。21、某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為 （900

15、10） ?？紤]安全因素，控制過程 中溫度偏離給定值最大不得超過 80。現(xiàn)設(shè)計(jì)的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階 躍干擾作用下的過渡過程曲線如題 1-19 圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指 標(biāo)：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時(shí)間（被控溫度進(jìn)入 新穩(wěn)態(tài)值的 1%（即 900 （ 1%） = 9）的時(shí)間），并回答該控制系統(tǒng)能否滿足 題中所給的工藝要求？題 1-19 圖 溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解 最大偏差 A=950 900=50（）；超調(diào)量 B=950 908=42（）；由于 B=918 908=10（），所以，衰減比 n=B: B =42:10=4.2 ；余差 C=908 900=8

16、；振蕩周期 T=45 9=36（min） ；過渡時(shí)間 t s=47min。因?yàn)?A=50 80， C=81.0%，所以該壓力表不符合 1.0 級精度。3-6 如果有一臺壓力表，其測量范圍為 010MPa，經(jīng)校驗(yàn)得出下列數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù) /MPa0246810被校表正行程讀數(shù) /MPa0L 983.965.947.979.99被校表反行程讀數(shù) /MPa02.024.036.068.0310.01（1） 求出該壓力表的變差；（2） 問該壓力表是否符合 10 級精度？解 （ 1）校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù) /MPa0246810被校表正行程讀數(shù) /MPa01 983.965.947.979.99被校表

17、反行程讀數(shù) /MPa02.024.036.068.0310.01壓力表的變差 /%00.40.71.20.60.2被校表正、行程讀數(shù)平均值 /MPa02.003.9956.008.0010.00儀表絕對誤差 / MPa00.000.0050.000.000.00由以上數(shù)據(jù)處理表知，該壓力表的變差： 1.2%；（2）儀表誤差： max 0.005 100% 0.5% ；10 但是，由于儀表變差為 1.2%1.0%，所以該壓力表不符合 1.0 級精度。7.壓力指垂直均勻地作用于單位面積上的力。關(guān)系： p 表壓 =p絕對壓力 p大氣壓力p 真空度 = p 大氣壓力 p 絕對壓力3-7 什么叫壓力？表

18、壓力、絕對壓力、負(fù)壓力 （真空度）之間有何關(guān)系？解 （ 1）工程上的壓力是物理上的壓強(qiáng)，即 P=F/S（壓強(qiáng)）。（2）絕對壓力是指物體所受的實(shí)際壓力；表壓力 =絕對壓力 大氣壓力；負(fù)壓力（真空度） =大氣壓力 絕對壓力8.通常，由于各種工藝設(shè)備和檢測儀表本身就處于大氣壓力之下，因此工程上 常采用表壓和真空度來表示壓力的大小，一般儀表所指的壓力也是表壓或真空 度。9.測壓儀表按其轉(zhuǎn)換原理不同，主要分為四大類：液柱式壓力計(jì)：它是將被測 壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來進(jìn)行測量的；彈性式壓力計(jì)：它是將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈 性元件的位移來進(jìn)行測量的；電氣式壓力計(jì)：它是通過機(jī)械和電氣元件將被測 壓力轉(zhuǎn)換成電量來進(jìn)行測量

19、的；活塞式壓力計(jì)：它是根據(jù)液壓原理，將被測壓 力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進(jìn)行測量的。10.主要的彈性元件有：彈簧管：可分為單圈彈簧管與多圈彈簧管，它們的測壓范圍較寬，最高可測 量高達(dá) 1000MPa的壓力；膜片：可分為平薄膜、波紋膜、膜盒等，它的測壓范圍較彈簧管式的為低， 通常可與其他轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)結(jié)合起來，組成相應(yīng)的變送器；波紋管：這種彈性元件易變形，常用于微壓與低壓的測量。3-10 作為感受壓力的彈性元件有哪幾種？解 彈簧管式彈性元件、薄膜式彈性元件（有分膜片式和膜盒式兩種） 、波 紋管式彈性元件。11.測壓原理：將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈簧管自由端的位移來進(jìn)行測量的。 主要組成：彈簧管、放大機(jī)

20、構(gòu)、指針、面板及壓力接頭。 測壓過程：當(dāng)被測壓力通入彈簧管后，由于彈簧管在壓力作用下產(chǎn)生變形， 使其自由端產(chǎn)生位移，經(jīng)放大后就可以由指針在面板上指示出相應(yīng)的壓力值。3-11 彈簧管壓力計(jì)的測壓原理是什么？試述彈簧管壓力計(jì)的主要組成及 測壓過程。解：（1）彈簧管壓力計(jì)的測壓原理是彈簧管受壓力而產(chǎn)生變形，使其自由 端產(chǎn)生相應(yīng)的位移， 只要測出了彈簧管自由端的位移大小， 就能反映被測壓力 p 的大小。（ 2）彈簧管式壓力計(jì)的主要組成：彈簧管（測量元件） ，放大機(jī)構(gòu)，游絲， 指針，表盤。（3）彈簧管壓力計(jì)測壓過程為：用彈簧管壓力計(jì)測量壓力時(shí)，壓力使彈簧 管產(chǎn)生很小的位移量，放大機(jī)構(gòu)將這個很小的位移量放

21、大從而帶動指針在表盤 上指示出當(dāng)前的壓力值。12.13.將霍爾元件與彈簧管配合，可組成霍爾片式彈簧管壓力傳感器。當(dāng)被測壓力 引入后，彈簧管自由端產(chǎn)生位移，因而改變了霍爾片在磁場中的位置，使所產(chǎn) 生的霍爾電勢與被測壓力成比例，利用這一電勢就可實(shí)現(xiàn)壓力的測量。14.應(yīng)變片式壓力傳感器：測壓元件是電阻應(yīng)變片。利用金屬導(dǎo)體的電阻應(yīng)變效 應(yīng)制成的。壓阻式壓力傳感器：測壓元件是單晶硅片。利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng) 制成的。3-14 電容式壓力傳感器的工作原理是什么？有何特點(diǎn)？解 見教材第 3 章 3.2.5 節(jié)。當(dāng)差動電容傳感器的中間彈性膜片兩邊壓力 不等時(shí)，膜片變形，膜片兩邊電容器的電容量變化（不等） ，利用

22、變壓器電橋?qū)?電容量的變化轉(zhuǎn)換為電橋輸出電壓的變化，從而反映膜片兩邊壓力的差異（即 壓差）。其特點(diǎn)：輸出信號與壓差成正比；應(yīng)用范圍廣，可用于表壓、差壓、流量、 液位等的測量。15.工作原理：將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電容量的變化。將測壓膜片作為電容器 的可動極板，它與固定極板組成可變電容器。當(dāng)被測壓力變化時(shí)，由于測壓膜 片的彈性變形產(chǎn)生位移改變了兩塊極板之間的距離，造成電容量發(fā)生變化特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高、過載能力大、測量精度可達(dá) 0.2 級、可以 測量壓力和差壓。3-15 某壓力表的測量范圍為 0 1MPa，精度等級為 1.0 級，試問此壓力表 允許的最大絕對誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來校驗(yàn)該

23、壓力表，在校驗(yàn)點(diǎn)為 0.5MPa 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)上讀數(shù)為 0.508MPa，試問被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合 1 級精度，為什么？解 壓力表允許的最大絕對誤差為max=1.0MPa 1.0%=0.01MPa在校驗(yàn)點(diǎn) 0.5MPa 處，絕對誤差為=0.5 0.508= 0.008（MPa）該校驗(yàn)點(diǎn)的測量誤差為故該校驗(yàn)點(diǎn)不符合 1.0 級精度。3-16 為什么測量儀表的測量范圍要根據(jù)測量大小來選?。窟x一臺量程很 大的儀表來測量很小的參數(shù)值有何問題？解 （ 1）為了保證敏感元件能在其安全的范圍內(nèi)可靠地工作，也考慮到被 測對象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但 還必須考慮實(shí)際

24、使用時(shí)的測量誤差，儀表的量程又不宜選得過大。（2）由于儀表的基本誤差 m 由其精度等級和量程決定，在整個儀表測量范 圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值這樣會加大 測量誤差。3-17 如果某反應(yīng)器最大壓力為 0.8MPa，允許最大絕對誤差為 0.01MPa?，F(xiàn)用一 臺測量范圍為 01.6MPa，精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量，問能否符合工藝 上的誤差要求？若采用一臺測量范圍為 01.0MPa，精度為 1.0 級的壓力表，問 能符合誤差要求嗎？試說明其理由解 用 01.6MPa、精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差1max=1.6MPa 1.0%=0.016

25、MPa0.01MPa（允許值 ） 該表不符合工藝上的誤差要求。用 01.0MPa、精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差2max=1.0MPa 1.0%=0.01MPa0.01MPa（允許值 ） 該表符合工藝上的誤差要求。3-18 某臺空壓機(jī)的緩沖器，其工作壓力范圍為1.11.6MPa，工藝要求就地觀察罐內(nèi)壓力，并要求測量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5，試選擇一臺合適的壓力計(jì) （ 類型、測量范圍、精度等級 ） ，并說明其理由。解 空壓機(jī)緩沖器內(nèi)壓力為穩(wěn)態(tài)壓力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限 pmax=1.6MPa。設(shè)所選壓力表量程為 p，則根據(jù)最大、最小工作壓力與選

26、用 壓力表量程關(guān)系，有根據(jù)壓力表量程系列（附表 1），可選 YX-150 型、測量范圍為 02.5MPa 的電接 點(diǎn)壓力表。根據(jù)測量誤差要求，測量的最大誤差為max 1.1 5%=0.055（MPa）則所選壓力表的最大引用誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級為 1.5 級的壓力表。3-19 某合成氨廠合成塔壓力控制指標(biāo)為 14MPa，要求誤差不超過 0.4MPa， 試選用一臺就地指示的壓力表 （ 給出型號、測量范圍、精度等級 ）。解 合成塔控制壓力 14MPa為高壓，設(shè)所選壓力表的量程為 p ，則 根據(jù)壓力表量程系列（附表 1），可選 YX-150 型、測量范圍為 025MPa的電接點(diǎn) 壓力表。根據(jù)

27、測量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級為 1.5 級的壓力表。20、某壓力表的測量范圍為 0 1MPa，精度等級為 1.0 級，試問此壓力表允許的 最大絕對誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來校驗(yàn)該壓力表， 在校驗(yàn)點(diǎn)為 0.5MPa 時(shí)， 標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)上讀數(shù)為 0.508MPa，試問被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合 1 級精度， 為什么？解：壓力表允許的最大絕對誤差為max=1.0MPa 1.0%=0.01MPa在校驗(yàn)點(diǎn) 0.5MPa 處，絕對誤差為=0.5 0.508= 0.008（MPa）該校驗(yàn)點(diǎn)的測量誤差為故該校驗(yàn)點(diǎn)不符合 1.0 級精度。3-20 現(xiàn)有一臺測量范圍為 01.6

28、MPa，精度為 1.5 級的普通彈簧管壓力表， 校驗(yàn) 后，其結(jié)果為：被校表讀數(shù) /MPa0004081216標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù) /MPa00000385079012101595標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù) /MPa00000405081012151595試問這臺表合格否？它能否用于某空氣貯罐的壓力測量（該貯罐工作壓力為0.81.0MPa，測量的絕對誤差不允許大于 0.05MPa）？解 壓力表的校驗(yàn)表 3-1 壓力表的校驗(yàn)數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)處理結(jié)果被校表讀數(shù) /MPa0.0 0.4 0.8 1.2 1.6最大誤差標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù)/MPa0.0001.5950.3850.7901.210標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù)/MPa0.0

29、001.5950.4050.8101.215升降變差 /MPa0.0000.0000.0200.0200.0050.020標(biāo)準(zhǔn)表上、下行程讀數(shù)平均值 /MPa0.0001.5950.3950.8001.2125絕對誤差 /MPa0.0000.0050.0050.000-0.013-0.013儀表的最大引用誤差（從絕對誤差和升降變差中選取絕對值最大者做為 求儀表的最大引用誤差） 所以，這臺儀表 1.5 級的精度等級合格。空 氣 貯 罐 的 壓 力 屬 穩(wěn) 態(tài) 壓 力 ， 且 pmax=1.0MPa 1.6 2/3MPa ；pmin=0.8MPa 1.6 1/3MPa；最大誤差 max=1.6 1

30、.5%=0.024MPa 0.05MPa。所以這臺 儀表能用于該空氣貯罐的壓力測量。21、為什么測量儀表的測量范圍要根據(jù)測量大小來選取？選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值有何問題？解 ：（ 1）為了保證敏感元件能在其安全的范圍內(nèi)可靠地工作，也考慮到被測對 象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但還必 須考慮實(shí)際使用時(shí)的測量誤差，儀表的量程又不宜選得過大。（2）由于儀表的基本誤差 m 由其精度等級和量程決定，在整個儀表測量范 圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值這樣會加大 測量誤差。22、如果某反應(yīng)器最大壓力為 0.8MPa，允許最大絕對誤差為

31、0.01MPa?，F(xiàn)用一 臺測量范圍為 01.6MPa，精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量，問能否符合工藝 上的誤差要求？若采用一臺測量范圍為 01.0MPa，精度為 1.0 級的壓力表，問 能符合誤差要求嗎？試說明其理由 解 用 01.6MPa、精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差1max=1.6MPa 1.0%=0.016MPa0.01MPa（允許值 ） 該表不符合工藝上的誤差要求。用 01.0MPa、精度為 l.0 級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差2max=1.0MPa 1.0%=0.01MPa0.01MPa（允許值 ） 該表符合工藝上的誤差要求。3-22 常用的熱電偶有哪幾種？

32、所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線是什么？為什么要使用 補(bǔ)償導(dǎo)線？并說明使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意哪幾點(diǎn)？解：（1）常用的熱電偶有如下幾種：（2）所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線如下：（3）用廉價(jià)的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端遠(yuǎn)離熱端不受其溫度場變化的影 響并與測量電路相連接。使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意：在一定的溫度范圍內(nèi)，補(bǔ)償 導(dǎo)線與配對的熱電偶具有相同或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個 接點(diǎn)溫度相等。23、某臺空壓機(jī)的緩沖器，其工作壓力范圍為1.11.6MPa，工藝要求就地觀察罐內(nèi)壓力，并要求測量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5，試選擇一臺合適的壓力計(jì) （ 類型、測量范圍、精度等級 ） ，并說明其理由。解 空壓機(jī)緩沖器內(nèi)壓力為穩(wěn)態(tài)壓

33、力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限 pmax=1.6MPa。設(shè)所選壓力表量程為 p，則根據(jù)最大、最小工作壓力與選用壓 力表量程關(guān)系，有根據(jù)壓力表量程系列（附表 1），可選 YX-150 型、測量范圍為 02.5MPa 的電接 點(diǎn)壓力表。根據(jù)測量誤差要求，測量的最大誤差為pp1p2t f g =const. A恒量）max 1.1 5%=0.055(MPa)則所選壓力表的最大引用誤差應(yīng)滿足 要求，故可選精度等級為 1.5 級的壓力表。24、某合成氨廠合成塔壓力控制指標(biāo)為 14MPa，要求誤差不超過 0.4MPa，試選 用一臺就地指示的壓力表 （ 給出型號、測量范圍、精度等級

34、）。解 合成塔控制壓力 14MPa為高壓，設(shè)所選壓力表的量程為 p ，則 根據(jù)壓力表量程系列（附表 1），可選 YX-150 型、測量范圍為 025MPa的電接點(diǎn) 壓力表。根據(jù)測量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應(yīng)滿足 要求，故可選精度等級為 1.5 級的壓力表。3-24 什么叫節(jié)流現(xiàn)象？ 流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)為什么會產(chǎn)生靜壓差？解： 流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁，流體的 靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象，稱為節(jié)流現(xiàn)象。流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，由于節(jié)流裝置前后流體截面的該變，造成流體流速的 改變，從而產(chǎn)生節(jié)流裝置前后的壓力差。3-28 為什么說轉(zhuǎn)子流量計(jì)是定壓式流量計(jì)？解： 轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量

35、流體流量時(shí)，轉(zhuǎn)子前后流體壓力的壓差 p 為一常數(shù)，29. 流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁處，流體的靜壓 力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為 流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，由于流速發(fā)生變化，使流體的動能發(fā)生變化。根據(jù)能量守恒定律，動能的變化必然引起靜壓能的變化，所以在流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)必 然會產(chǎn)生靜壓差。30. 流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的壓差與流量之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，通過測量 壓差的大小，即可得知流量的大小。由于流量基本方程式是在一定的條件下推導(dǎo)出的，這些條件包括節(jié)流裝置的 形式、尺寸、取壓方式以及流體的工藝條件（密度、溫度、壓力、雷諾數(shù)等） ， 當(dāng)以上這些條件改變時(shí)都會影響流量的測量。3-32

36、用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測氣壓為 0.65MPa、溫度為 40的 CO2 氣體的流量時(shí)， 若已知流量計(jì)讀數(shù)為 50L/s ，求 CO2 的真實(shí)流量（已知 CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的密度 為 1.977kg m3）。解 由題知： p0=0.101325MPa，p1=0.65+0.101325=0.751325（MPa） ；T0=293K， T1=273+40=313（K）； 0=1.293kg/Nm3； 1=1.977kg/Nm3， Q0=50L/s 。則 33. 因?yàn)檗D(zhuǎn)子流量計(jì)在流量變化時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端的壓降是恒定的；而差壓式流量計(jì) 在流量變化時(shí)，節(jié)流裝置兩端的壓差也是隨之改變的。3-33 用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，

37、 測量范圍為 0 10L/min ，轉(zhuǎn)子用密度為 7920kg m3 的不銹鋼制成，若用來測量密度為 0.831kg L 苯的流量，問測量范圍為多 少？若這時(shí)轉(zhuǎn)子材料改為由密度為 2750kgm3 的鋁制成，問這時(shí)用來測量水的 流量及苯的流量，其測量范圍各為多少？3 3 3解 由題知 t =7920kg m3 ， f=0.831kg L=831kg m3， W=1000m3，Q0=10 L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qr=Q0/ KQ=10/0.9 11.1(L/min)所以，苯的流量測量范圍為 011.1L/min 。當(dāng)轉(zhuǎn)子材料改為鋁時(shí)， r =2750kgm3，此時(shí)測水的流量的修正系數(shù)為

38、Qr0=Q0/KrQ=10/2=5（L/min）所以，此時(shí)測水的流量的測量范圍為 0 5L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qr f =Qr0 / KfQ=5/0.87=5.75 （L/min ） 所以，此時(shí)測苯的流量的測量范圍為 0 5.75L/min 。3-36 渦輪流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)是什么？ 解：（1）渦輪流量計(jì)的工作原理：流體在管道中流動時(shí)使葉輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 與流體的流速成線性關(guān)系，磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器將葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖 信號，反映流體流速的大小 。 流速與管道截面的乘積就是流體的流量。（2）渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)：安裝方便、測量精度高、可耐高壓、反應(yīng)快、便 于遠(yuǎn)傳、不受干擾、容易磨損等

39、特點(diǎn)。37、用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測氣壓為 0.65MPa、溫度為 40的 CO2 氣體的流量時(shí)，若已 知流量計(jì)讀數(shù)為 50L/s ，求 CO2 的真實(shí)流量（已知 CO2 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的密度為 31.977kg m3）。解 由題知： p0=0.101325MPa， p1=0.65+0.101325=0.751325（MPa） ；T0=293K，33T1=273+40=313（K）； 0=1.293kg/Nm3； 1=1.977kg/Nm3， Q0=50L/s 。則3-37 電磁流量計(jì)的工作原理是什么？它對被測介質(zhì)有什么要求？解 電磁流量計(jì)的工作原理是基于管道中的導(dǎo)電流體在磁場中流動時(shí)切割 磁力線而產(chǎn)生

40、感應(yīng)電動勢的 電磁感應(yīng) 原理，流體的流速越大，感應(yīng)電動勢也越 大，感應(yīng)電動勢與流量成正比。電磁流量計(jì)只能用來測量導(dǎo)電液體的流量。38、用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，測量范圍為 010L/min ，轉(zhuǎn)子用密度為 7920kg m3的不銹鋼制成，若用來測量密度為 0.831kg L苯的流量，問測量范圍為多少？ 若這時(shí)轉(zhuǎn)子材料改為由密度為 2750kgm3 的鋁制成，問這時(shí)用來測量水的流量 及苯的流量，其測量范圍各為多少？解 由題知 t =7920kgm3， f=0.831kg L=831kgm3， W=1000m3，Q0=10 L/min 測苯的流量的修正系數(shù)為Qr=Q0/ KQ=10/0.9 11.1(

41、L/min)所以，苯的流量測量范圍為 011.1L/min 。當(dāng)轉(zhuǎn)子材料改為鋁時(shí)， r =2750kgm3，此時(shí)測水的流量的修正系數(shù)為Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此時(shí)測水的流量的測量范圍為 0 5L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qr f=Qr0/ KfQ=5/0.87=5.75 (L/min )所以，此時(shí)測苯的流量的測量范圍為 0 5.75L/min 。39.橢圓齒輪流量計(jì)屬于容積式流量計(jì)，它有兩個相互嚙合的橢圓齒輪，當(dāng)流體 流過時(shí)， 帶動齒輪旋轉(zhuǎn)。 齒輪每轉(zhuǎn) 1周排出定量流體， 只要測了橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速， 便可知被測流體的流量。41. 電磁流量計(jì)的原理：是基于電磁感應(yīng)

42、定律工作的。它是將流體的流速轉(zhuǎn)換為 感應(yīng)電勢的大小來進(jìn)行測量的。42. 漩渦流量計(jì)的原理：是利用流體自然振蕩的原理制成的一種漩渦分離型流量 計(jì)。當(dāng)流體以足夠大的流速流過垂直于流體流向的漩渦發(fā)生體時(shí)，若該物體幾送器的負(fù)壓室與容器的氣相相連接，以平衡氣相壓力p變化時(shí)對液位測量的影何尺寸適當(dāng)，則在阻擋體后面，沿兩條平行直線上會產(chǎn)生整齊排列、轉(zhuǎn)向相反 的漩渦列。漩渦產(chǎn)生的頻率和流體的流速成正比。通過測出漩渦產(chǎn)生的頻率可 知流體的流量。46.（1）直讀式物位儀表：利用連通器的原理工作。（2）差壓式物位儀表：利用液柱或物料堆積對某定點(diǎn)產(chǎn)生壓力的原理而工作。（3）浮力式物位儀表：利用浮子的高度隨液位變化而改

43、變，或液體對浸沉于液 體中的浮子（或沉筒）的浮力隨液位高度而變化的原理來工作的。（4）電磁式物位儀表：把物位的變化轉(zhuǎn)換為一些電量的變化，通過測出電量的 變化測出物位。（5）核輻射式物位儀表：利用核輻射透過物體時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度而變 化的原理來工作。目前射線應(yīng)用最多。（6）聲波式物位儀表：由于物位的變化引起聲阻抗的變化、聲波的遮斷和聲波 反射距離的不同，測出這些變化即可測出物位。（7）光學(xué)式物位儀表：利用物位對光波的遮斷和反射原理工作。3-46 什么是液位測量時(shí)的零點(diǎn)遷移問題？怎樣進(jìn)行遷移？其實(shí)質(zhì)是什么？解 （ 1）當(dāng)被測容器的液位 H=0時(shí)，差壓液位計(jì)所感受的壓差 p 0 的現(xiàn)象， 稱為

44、液位測量時(shí)的零點(diǎn)遷移，47. 差壓式液位計(jì)是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的 原理而工作的。 當(dāng)測量有壓容器的液位時(shí)，即容器是受壓的，則需將差壓變響。48. 生產(chǎn)中欲連續(xù)測量液體的密度，根據(jù)已學(xué)的測量壓力及液位的原理，試考慮 一種利用差壓原理來連續(xù)測量液體密度的方案。3-48 測量高溫液體 （ 指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況 ）時(shí)，經(jīng)常在負(fù)壓管 上裝有冷凝罐 （見題 3-19 圖） ，問這時(shí)用差壓變送器來測量液位時(shí)， 要不要遷移？ 如要遷移，遷移量應(yīng)如何考慮？題 3-19 圖 高溫液體的液位測量解： 差壓液位計(jì)正壓室壓力p1= gh1+ gH+p0負(fù)壓室壓力p2= gh2+

45、 p 0正、負(fù)壓室的壓差p=p1 p2= gH （h2 h1） gH=0 時(shí)， p= （h2 h1） g。 這種液位測量時(shí)，具有“負(fù)遷移”現(xiàn)象，為了使H=0 時(shí)， p=0，該差壓變送器測液位時(shí)需要零點(diǎn)遷移，遷移量為 （h2 h1） g50、什么是液位測量時(shí)的零點(diǎn)遷移問題?怎樣進(jìn)行遷移 ?其實(shí)質(zhì)是什么 ?（參考）答 （ 1）當(dāng)被測容器的液位 H=0 時(shí)，差壓液位計(jì)所感受的壓差p0的現(xiàn)象，稱為液位測量時(shí)的零點(diǎn)遷移 在使用差壓變送器測量液位時(shí)，一般壓差 與液位高度 H 之間的關(guān)系為： = 。這就是一般的 “無遷 移”的情況。當(dāng) Ho 時(shí)，作用在正、負(fù)壓室的壓力是相等的。實(shí)際應(yīng)用中， 有時(shí)為防止容器內(nèi)

46、液體和氣體進(jìn)入變送器而造成管線堵塞或腐蝕， 并保持負(fù)壓室的液 柱高度恒定， 在變送器正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間分別裝有隔離罐， 并充以隔離液設(shè)被測介質(zhì)密度為 隔離液密度為 ： （ 通常 ），此時(shí)正、負(fù)壓室的壓力分別為：正負(fù)壓室間的壓差為：當(dāng) H=0 時(shí)， ，此為 “有遷移 ”情況。要遷移，遷移量應(yīng)如何考慮？若采用的是 DDZ 型差壓變送器，其輸出范圍為420mA 的電流信號。 “無遷移 ”時(shí)，H0， 0，變送器輸出 4mA； 。“有遷移 ”時(shí)， H0， 為了使液位的零值與滿量程能與變送 器輸出的上、 下限值相對應(yīng)， 即在“有遷移”情況下，使得當(dāng) H0時(shí)， ?？烧{(diào)節(jié)儀表上的遷移彈簧， 以抵消固定壓差

47、 的作用，此為 “零點(diǎn)遷移 ”方法。這里遷移彈簧的作用，其實(shí)質(zhì)就是改變測量范圍 的上、下限，相當(dāng)于測量范圍的平移，它不改變量程的大小。51. 在液位測量中，當(dāng)被測液位 H=0時(shí)，如果差壓變送器的輸入信號 p 0，則 為“正遷移”；反之如果被測液位 H=0時(shí)，差壓變送器的輸入信號 p 0，則為 “負(fù)遷移”。52、測量高溫液體 ( 指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況 )時(shí)，經(jīng)常在負(fù)壓管上裝有冷凝罐 (見題 3-48 圖) ，問這時(shí)用差壓變送器來測量液位時(shí)，要不要遷移？如解：差壓液位計(jì)正壓室壓力p1= gh1+ gH+p0負(fù)壓室壓力p2= gh2+ p 0 正、負(fù)壓室的壓差p=p1 p2= gH (h2

48、 h1) gH=0 時(shí)， p= (h2 h1) g。 這種液位測量時(shí)，具有“負(fù)遷移”現(xiàn)象，為了使H=0 時(shí)， p=0，該差壓變送器測液位時(shí)需要零點(diǎn)遷移，遷移量為 (h2 h1) g3-54 什么是熱電偶的熱電特性？ 熱電偶的熱電勢由哪兩部分組成？解：（1）將兩種不同的導(dǎo)體（金屬或合金） A和 B組成一個閉合回路（稱為 熱電偶），若兩接觸點(diǎn)溫度 （ T、T0） 不同，則回路中有一定大小電流，表明回路中 有電勢產(chǎn)生，該現(xiàn)象稱為熱電動勢效應(yīng)或塞貝克（Seebeck）效應(yīng)?；芈分械碾妱莘Q為熱動勢，用 EAB（ T，T0）或 EAB（ t ，t 0）.（2）熱電偶的熱電勢由接觸電勢和溫差電勢兩部分組成。

49、3-56 用熱電偶測溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？其冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆?法有哪幾種？解：（1）熱電偶的熱電勢只有當(dāng) T0（或 t 0）恒定是才是被測溫度 T（或 t ） 的單值函數(shù)。熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分度表是以 T0 0為參考溫度條件下測試制定的，只 有保持 T0 0，才能直接應(yīng)用分度表或分度曲線。若T00，則應(yīng)進(jìn)行冷端補(bǔ)償和處理。（ 2）冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ校貉娱L導(dǎo)線法， 0恒溫法，冷端溫度修正法， 冷端溫度自動補(bǔ)償法等。3-57 試述熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)各包括哪些元件和儀表？輸入、輸 出信號各是什么？解： 熱電偶溫度計(jì)由熱電偶（感溫元件） 、顯示儀表和連接導(dǎo)線組成；輸入 信號是溫度，輸出信號

50、是熱電勢。熱電阻溫度計(jì)由熱電阻（感溫元件） 、顯示儀表和連接導(dǎo)線組成；輸入信號 是溫度，輸出信號是電阻。3-58 用 K 型熱電偶測某設(shè)備的溫度，測得的熱電勢為20mV，冷端（室溫）為 25C，求設(shè)備的溫度？如果改用 E型熱電偶來測溫，在相同的條件下， E 熱電 偶測得的熱電勢為多少？解 用 K 型熱電偶測溫時(shí)，設(shè)設(shè)備的溫度為 t ，則 E（t ，25）=20mV，查 K 型 熱電偶分度表， E（25 ，0）=1.000mV。根據(jù)中間溫度定律，E（t ，0）= E（ t ，25）+ E（25 ，0）=20+1.0=21.000 mV反查 K型熱電偶分度表，得 t =508.4 若改用 E 型熱

51、電偶來測次設(shè)備溫度，同樣，根據(jù)中間溫度定律，測得熱電勢為EE（508.4 ，25）= EK（508.4 ，0） EK（25 ，0）=37678.6 1496.5=36182.1 V 36.18mV。59、常用的熱電偶有哪幾種？所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線是什么？為什么要使用補(bǔ)償導(dǎo) 線？并說明使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意哪幾點(diǎn)？解：（1）常用的熱電偶有如下幾種：（2）所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線如下：（3）用廉價(jià)的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端遠(yuǎn)離熱端不受其溫度場變化的影 響并與測量電路相連接。使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意：在一定的溫度范圍內(nèi)，補(bǔ)償 導(dǎo)線與配對的熱電偶具有相同或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個 接點(diǎn)溫度相等。3-59

52、 現(xiàn)用一支鎳鉻 - 銅鎳熱電偶測某換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30，顯示儀表的機(jī)械零位在 0時(shí)，這時(shí)指示值為 400，則認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為 430對不對？為什么？正確值為多少度？解 認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為 430不對。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為 t ，實(shí)測熱電勢為 E（t ， 30） ，根據(jù)顯示儀表指示值為400，則有 E（t ，30）= E（400 ， 0） ，由中間溫度定律并查鎳鉻 -銅鎳（ E型）熱 電偶分度表，有E（t ，0）= E（t ，30）+ E（30 ，0）= E（400 ， 0）+ E（30 ， 0）=28943+1801=30744 V 反查鎳鉻 -銅鎳熱電偶分度表，得換熱器內(nèi)的溫

53、度t =422.53-60 試述熱電阻測溫原理？常用測溫?zé)犭娮栌心膸追N？熱電阻的分度號 主要有幾種？相應(yīng)的 R0 各為多少？解：（1）熱電阻測溫原理 ： 電阻溫度效應(yīng)，即大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻值 隨溫度而變化的現(xiàn)象。（2）常用測溫?zé)犭娮栌校恒K熱電阻和銅熱電阻。（3）鉑熱電阻的分度號主要有：Pt100 ，（ R0=100 ）；Pt50 ，（ R0=50 ）；Pt1000 ，（ R0=1000 ）；等 銅熱電阻的分度號主要有：Cu100 ，（ R0=100 ）；Cu50 ，（R0=50 ）；等60、用熱電偶測溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？其冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ?哪幾種？解：（ 1）熱電偶的熱電勢只

54、有當(dāng) T0（或 t 0）恒定是才是被測溫度 T（或 t ）的單 值函數(shù)。熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分度表是以 T0 0為參考溫度條件下測試制定的，只有保 持 T0 0，才能直接應(yīng)用分度表或分度曲線。若T00，則應(yīng)進(jìn)行冷端補(bǔ)償和處理。（ 2）冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ校貉娱L導(dǎo)線法， 0恒溫法，冷端溫度修正法， 冷端溫度自動補(bǔ)償法等。3-62 用分度號為 Ptl00 鉑電阻測溫，在計(jì)算時(shí)錯用了 Cul00 的分度表，查 得的溫度為 140，問實(shí)際溫度為多少？解 查 Cul00 的分度表，140 對應(yīng)電阻為 159.96 ，而該電阻值實(shí)際為 Ptl00 鉑電阻測溫時(shí)的電阻值，反查 Ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為 15

55、763、現(xiàn)用一支鎳鉻 - 銅鎳熱電偶測某換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30，顯示儀表的機(jī)械零位在 0時(shí)，這時(shí)指示值為 400，則認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為 430 對不對？為什么？正確值為多少度？解 認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為 430不對。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為 t ，實(shí)測熱電勢為 E（t ， 30） ，根據(jù)顯示儀表指示值為 400，則有 E（ t ，30）= E（400 ， 0） ，由中間溫度定律并查鎳鉻 -銅鎳（ E型）熱 電偶分度表，有E（t ，0）= E（t ，30）+ E（30 ，0）= E（400 ， 0）+ E（30 ， 0）=28943+1801=30744 V 反查鎳鉻 -銅鎳熱電偶分度表，得

56、換熱器內(nèi)的溫度t =422.5 3-63 用分度號為 Cu50、百度電阻比 W（100）= R100/ R0=1.42 的銅熱電阻測某一反應(yīng) 器內(nèi)溫度，當(dāng)被測溫度為 50時(shí)，該熱電阻的阻值 R50 為多少？ 若測某一環(huán)境 溫度時(shí)熱電阻的阻值為 92 ，該環(huán)境溫度為多少？解 分度號為 Cu50、百度電阻比 W（100）=1.42 的銅熱電阻，其 R0=50 ， R100=50 1.42=71 。則該銅熱電阻測溫的靈敏度 k 為k 71 50 0.21（ / ）100 0被測溫度為 50時(shí)，電阻值 R50=50 +0.21 / 50=60.5 。當(dāng)測某一環(huán)境溫度時(shí)，若熱電阻的阻值 Rt =92 ，

57、則對應(yīng)的環(huán)境溫度為t =(92 50)/0.21=200 。64、測溫系統(tǒng)如圖 3-17 所示。請說出這是工業(yè)上用的哪種溫度計(jì)？已知熱電偶 的分度號為 K，但錯用與 E 配套的顯示儀表，當(dāng)儀表指示為 160時(shí)，請計(jì)算實(shí)際溫度 t x為多少度？ ( 室溫為 25)圖 3-17 測溫系統(tǒng)圖解 這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計(jì)。 查分度號 E，可得 160時(shí)的電勢為 10501 V， 這電勢實(shí)際上是由 K 熱電偶產(chǎn)生的，即查分度號 K，可得 E(20,0) 1000 V ，由此可見，由這個數(shù)值查分度號 K，可得實(shí)際溫度 t x=283。65.熱電阻溫度計(jì)的原理：是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性

58、測 溫的。只要測出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，便可得知被測溫度大小。常用熱電阻 的種類： Pt10 、Pt100 、Cu50、Cu100。R0分別為： 10、100 、50 、100 。67、用分度號為 Ptl00 鉑電阻測溫，在計(jì)算時(shí)錯用了 Cul00 的分度表，查得的 溫度為 140，問實(shí)際溫度為多少？解 查 Cul00 的分度表， 140 對應(yīng)電阻為 159.96 ，而該電阻值實(shí)際為 Ptl00 鉑電阻測溫時(shí)的電阻值，反查 Ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為 157 69、說明熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器的組成及主要異同點(diǎn)。 熱電偶溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可分為三大部分：輸入橋路、放大電路

59、及反饋 電路。熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上也可分為三大部分：輸入橋路、放大電路及反 饋電路。熱電阻溫度變送器和熱電偶溫度變送器比較，放大電路是通用的，只是輸入電三通控制閥配比控制或旁路控制路和反饋電路不同67、用分度號為 Ptl00 鉑電阻測溫，在計(jì)算時(shí)錯用了 Cul00 的分度表，查得的 溫度為 140，問實(shí)際溫度為多少？解 查 Cul00 的分度表， 140 對應(yīng)電阻為 159.96 ，而該電阻值實(shí)際為 Ptl00 鉑電阻測溫時(shí)的電阻值，反查 Ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為 157 69、說明熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器的組成及主要異同點(diǎn)。 熱電偶溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可分為三大

60、部分：輸入橋路、放大電路及反饋 電路。熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上也可分為三大部分：輸入橋路、放大電路及反 饋電路。熱電阻溫度變送器和熱電偶溫度變送器比較，放大電路是通用的，只是輸入電 路和反饋電路不同。第 4 章 顯示儀表P1511、氣動執(zhí)行器主要由哪兩部分組成？各起什么作用？氣動執(zhí)行器由 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和 控制機(jī)構(gòu) （閥）兩部分組成。 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 是執(zhí)行器的推動裝置，它根據(jù)控制 信號（由控制器來）壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動控制機(jī)構(gòu)動作，所以它是將信號壓力的大小 轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。 控制機(jī)構(gòu) 是指控制閥，它是執(zhí)行器的控制部分，它直接與被控介質(zhì)接觸， 控制流體的流量，所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換