化工儀表及自動(dòng)化課后答案（精編版）

1、1. 化工自動(dòng)化是化工、煉油、食品、輕工等化工類型生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行，這種用自動(dòng)化裝置來(lái)管理化工生產(chǎn)過(guò)程的辦法，稱為化工自動(dòng)化。? 實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。2、化工自動(dòng)化主要包括哪些內(nèi)容？一般要包括 自動(dòng)檢測(cè) 、自動(dòng)保護(hù) 、自

2、動(dòng)操縱 和 自動(dòng)控制 等方面的內(nèi)容。1-3 自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？解自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由檢測(cè)變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。4、自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由測(cè)量元件與變送器、自動(dòng)控制器 、執(zhí)行器 和被控對(duì)象 等四個(gè)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(shuō)明圖中pi-307、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(hào)為3，儀表序號(hào)為07；trc-303 表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為03；

3、frc-305 表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為05。6、圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說(shuō)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(hào)為3，儀表序號(hào)為07；trc-303 表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為03；frc-305 表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為05。1-7 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，測(cè)量變送裝置、控制器、執(zhí)行器各起什么作用？解測(cè)量變送裝置的功能是測(cè)量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特

4、定的、統(tǒng)一的輸出信號(hào)（如氣壓信號(hào)或電壓、電流信號(hào)等）送往控制器；控制器接受測(cè)量變送器送來(lái)的信號(hào)，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(hào)（氣壓或電流）發(fā)送出去執(zhí)行器即控制閥，它能自動(dòng)地根據(jù)控制器送來(lái)的信號(hào)值來(lái)改變閥門(mén)的開(kāi)啟度，從而改變操縱變量的大小。7. 方塊圖是用來(lái)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(gè)環(huán)節(jié)在圖中都用一個(gè)方塊表示，故稱之為方塊圖。1-8 試分別說(shuō)明什么是被控對(duì)象、被控變量、給定值、操縱變量、操縱介質(zhì)？解： 被控對(duì)象（對(duì)象） 自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器。被控變量 被控對(duì)象內(nèi)要

5、求保持設(shè)定值的工藝參數(shù)?？叵到y(tǒng)通常用該變量的名稱來(lái)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(duì)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。或?qū)崿F(xiàn)控制作用的變量。操縱介質(zhì) (操縱劑 ) 用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制作用的物料。8. 測(cè)量元件與變送器：用來(lái)感受被控變量的變化并將它轉(zhuǎn)換成一種特定的信號(hào)（如氣壓信號(hào)、電壓、電流信號(hào)等）；控制器：將測(cè)量元件與變送器送來(lái)的測(cè)量信號(hào)與工藝上需要保持的給定值信號(hào)進(jìn)行比較得出偏差，根據(jù)偏差的大小及變化趨勢(shì)，按預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算后，

6、將運(yùn)算結(jié)果用特定的信號(hào)送住執(zhí)行器。執(zhí)行器：能自動(dòng)地根據(jù)控制器送來(lái)的信號(hào)值相應(yīng)地改變流入（或流出）被控對(duì)象的物料量或能量，從而克服擾動(dòng)影響，實(shí)現(xiàn)控制要求。ex9. 被控對(duì)象： 在自動(dòng)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(duì)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(guò)改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來(lái)控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。試畫(huà)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(duì)象、被控變量、操縱變量及

7、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(duì)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(guò)改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來(lái)控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。試畫(huà)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(duì)象、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(shuō)明該溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。題 1-11 圖 反應(yīng)器溫

8、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(duì)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(cè)量值與給定值比較，獲得偏差信號(hào)，經(jīng)溫度控制器運(yùn)算處理后，輸出控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)控制閥，使其開(kāi)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(lái)。所以該溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)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(guò)給定值，試說(shuō)明此時(shí)該控制

9、系統(tǒng)的工作情況，此時(shí)系統(tǒng)是如何通過(guò)控制作用來(lái)克服干擾作用對(duì)被控變量影響的？解：當(dāng) 反應(yīng)器內(nèi)的溫度超過(guò)給定值（即升高）時(shí)，溫度測(cè)量元件測(cè)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(guò)控制運(yùn)算后，輸出控制信號(hào)使冷卻水閥門(mén)開(kāi)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(lái)，這樣克服干擾作用對(duì)被控變量影響。1-13 按給定值形式不同，自動(dòng)控制系統(tǒng)可分哪幾類？解： 按給定值形式不同，自動(dòng)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統(tǒng)。隨動(dòng)控制系統(tǒng)（自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)

10、。16. 在自動(dòng)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(dòng)態(tài)。干擾是客觀存在的，是不可避免的。一個(gè)自動(dòng)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(guò)自動(dòng)化裝置不斷施加控制作用去對(duì)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(gè)正常工作的自動(dòng)控制系統(tǒng)，總受到頻繁的干擾作用，總處在頻繁的動(dòng)態(tài)過(guò)程中。了解系統(tǒng)動(dòng)態(tài)更為重要。17. 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(gè)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(duì)被控變量的影響也最大。如果一個(gè)

11、控制系統(tǒng)能夠有效克服階躍干擾，對(duì)其他比較緩和的干擾也一定很好地克服。階躍干擾形式簡(jiǎn)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(guò)程和發(fā)散振蕩過(guò)程是不穩(wěn)定過(guò)程，生產(chǎn)上不能采用；非周期衰減過(guò)程雖是穩(wěn)定過(guò)程，但該過(guò)程中被控變量達(dá)到新的穩(wěn)定值的進(jìn)程過(guò)于緩慢，致使被控變量長(zhǎng)時(shí)間偏離給定值，所以一般也不采用；衰減振蕩過(guò)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(huì)出現(xiàn)太高或太低的現(xiàn)象，更不會(huì)遠(yuǎn)離給定值以致造成事故。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(guò)程中溫度偏離給定值最大不得超過(guò) 80?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾

12、作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線如題1-19 圖所示。試求該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)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(guò)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(guò)渡過(guò)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；振蕩周期t=45 9=36(min) ；過(guò)渡時(shí)間ts=47min 。因?yàn)?a=5080， c=810，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題

13、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(huà)出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對(duì)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(guò)渡過(guò)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(dòng)控制系統(tǒng)，新的給定值為81） 。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(duì)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。可能存在的干擾主要有：

14、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(guò)渡過(guò)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 10)?？紤]安全因素，控制過(guò)程中溫度偏離給定值最大不得超過(guò) 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(guò)渡過(guò)程曲線如題1-19 圖所示。試求該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)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(guò)渡時(shí)間（被控

15、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(guò)渡過(guò)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；振蕩周期t=45 9=36(min) ；過(guò)渡時(shí)間ts=47min 。因?yàn)?a=5080， c=81.0% ，所以該壓力表不符合1.0級(jí)精度。3-6 如果有一臺(tái)壓力表，其測(cè)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) /mpa 0 2 4 6 8 10

16、 被校表正行程讀數(shù)/mpa 0 l 98 3.96 5.94 7.97 9.99 被校表反行程讀數(shù)/mpa 0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 (1)求出該壓力表的變差；(2)問(wèn)該壓力表是否符合10 級(jí)精度？解 （1）校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù) /mpa 0 2 4 6 8 10 被校表正行程讀數(shù)/mpa 0 1 98 3.96 5.94 7.97 9.99 被校表反行程讀數(shù)/mpa 0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 壓力表的變差 /% 0 0.4 0.7 1.2 0.6 0.2 被校表正、 行程讀數(shù)平均值/mpa 0 2.00 3.995 6.00 8

17、.00 10.00 儀表絕對(duì)誤差 / mpa 0 0.00 0.005 0.00 0.00 0.00 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：%5 .0%10010005.0max；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(jí)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(duì)壓力 p大氣壓力p 真空度 = p 大氣壓力 p 絕對(duì)壓力3-7什么叫壓力？表壓力、絕對(duì)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(duì)壓力是指物體所受的實(shí)際壓力；表壓力 =絕對(duì)壓力大氣壓

18、力；負(fù)壓力（真空度）=大氣壓力絕對(duì)壓力8. 通常，由于各種工藝設(shè)備和檢測(cè)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(lái)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(cè)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(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來(lái)進(jìn)行測(cè)量的；彈性式壓力計(jì)：它是將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移來(lái)進(jìn)行測(cè)量的；電氣式壓力計(jì)：它是通過(guò)機(jī)械和電氣元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電量來(lái)進(jìn)行測(cè)量的；活塞式壓力計(jì)：它是根據(jù)液壓原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行測(cè)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(cè)壓范圍較寬，最高可測(cè)

19、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(cè)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(lái)，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(cè)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(cè)壓原理：將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈簧管自由端的位移來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。? 主要組成：彈簧管、放大機(jī)構(gòu)、指針、面板及壓力接頭。? 測(cè)壓過(guò)程：當(dāng)被測(cè)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

20、計(jì)的測(cè)壓原理是什么？試述彈簧管壓力計(jì)的主要組成及測(cè)壓過(guò)程。解： （1）彈簧管壓力計(jì)的測(cè)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(cè)出了彈簧管自由端的位移大小，就能反映被測(cè)壓力p 的大小。（2）彈簧管式壓力計(jì)的主要組成：彈簧管（測(cè)量元件），放大機(jī)構(gòu)，游絲，指針，表盤(pán)。（3）彈簧管壓力計(jì)測(cè)壓過(guò)程為：用彈簧管壓力計(jì)測(cè)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(gè)很小的位移量放大從而帶動(dòng)指針在表盤(pán)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(cè)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(chǎng)中的位置，使所產(chǎn)生的霍爾

21、電勢(shì)與被測(cè)壓力成比例，利用這一電勢(shì)就可實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量。14. 應(yīng)變片式壓力傳感器：測(cè)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(cè)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)？解其特點(diǎn)：輸出信號(hào)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(cè)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(cè)壓膜片作為電容器的可動(dòng)極板，它與固定極板組成可變電容器。當(dāng)被測(cè)壓力變化時(shí)，由于測(cè)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(guò)載能力大、測(cè)量精度

22、可達(dá)0.2 級(jí)、可以測(cè)量壓力和差壓。3-15 某壓力表的測(cè)量范圍為01mpa， 精度等級(jí)為1.0 級(jí)， 試問(wèn)此壓力表允許的最大絕對(duì)誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來(lái)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(wèn)被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合1 級(jí)精度，為什么？解壓力表允許的最大絕對(duì)誤差為max=1.0mpa 1.0%=0.01mpa 在校驗(yàn)點(diǎn)0.5mpa 處，絕對(duì)誤差為=0.5 0.508= 0.008(mpa) 該校驗(yàn)點(diǎn)的測(cè)量誤差為故該校驗(yàn)點(diǎn)不符合1.0 級(jí)精度。3-16為什么測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍要根據(jù)測(cè)量大小來(lái)選?。窟x一臺(tái)量程很大的儀表來(lái)測(cè)量很小的參數(shù)值有何問(wèn)題？解

23、（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(cè)對(duì)象可能發(fā)生的異常超壓情況，對(duì)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(cè)量誤差，儀表的量程又不宜選得過(guò)大。（2）由于儀表的基本誤差m由其精度等級(jí)和量程決定，在整個(gè)儀表測(cè)量范圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺(tái)量程很大的儀表來(lái)測(cè)量很小的參數(shù)值這樣會(huì)加大測(cè)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(duì)誤差為0.01mpa?，F(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為01.6mpa，精度為 l.0 級(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)能否符合工藝上的誤差要求？若采用一臺(tái)測(cè)量范圍為01.0mpa，精度為 1.0 級(jí)的壓力表，問(wèn)能符合誤差要求嗎？試說(shuō)

24、明其理由。解用 01.6mpa、精度為l.0 級(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)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(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)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(tái)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(cè)量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5，試選擇一臺(tái)合適的壓力計(jì)(類型、測(cè)量范圍、精度等級(jí))，并說(shuō)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p

25、min=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(cè)量范圍為02.5mpa 的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)量誤差要求，測(cè)量的最大誤差為max1.1 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(jí)為1.5 級(jí)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(guò)0.4mpa，試選用一臺(tái)就地指示的壓力表 (給出型號(hào)、測(cè)量范圍、精度等級(jí))。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

26、（附表1） ，可選 yx-150 型、測(cè)量范圍為025mpa 的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)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(jí)為1.5 級(jí)的壓力表。20、某壓力表的測(cè)量范圍為01mpa，精度等級(jí)為1.0 級(jí)，試問(wèn)此壓力表允許的最大絕對(duì)誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來(lái)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(wèn)被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合1 級(jí)精度，為什么？解：壓力表允許的最大絕對(duì)誤差為max=1.0mpa 1.0%=0.01mpa 在校驗(yàn)點(diǎn) 0.5mpa 處，絕對(duì)誤差為=0.5 0.508= 0.008(mpa) 該校驗(yàn)點(diǎn)的測(cè)量誤差為故該校驗(yàn)

27、點(diǎn)不符合1.0 級(jí)精度。3-20 現(xiàn)有一臺(tái)測(cè)量范圍為01.6mpa，精度為1.5 級(jí)的普通彈簧管壓力表，校驗(yàn)后，其結(jié)果為：被校表讀數(shù)/mpa 00 04 08 12 16 標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù)/mpa 0000 0385 0790 1210 1595 標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù)/mpa 0000 0405 0810 1215 1595 試問(wèn)這臺(tái)表合格否？它能否用于某空氣貯罐的壓力測(cè)量（該貯罐工作壓力為0.81.0mpa，測(cè)量的絕對(duì)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) /mpa 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 最大誤差標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù)/m

28、pa 0.000 0.385 0.790 1.210 1.595 標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù)/mpa 0.000 0.405 0.810 1.215 1.595 升降變差 /mpa 0.000 0.020 0.020 0.005 0.000 0.020 標(biāo)準(zhǔn)表上、下行程讀數(shù)平均值/mpa 0.000 0.395 0.800 1.2125 1.595 絕對(duì)誤差/mpa 0.000 0.005 0.000 -0.013 0.005 -0.013 儀表的最大引用誤差（從絕對(duì)誤差和升降變差中選取絕對(duì)值最大者做為m，求儀表的最大引用誤差）所以，這臺(tái)儀表1.5 級(jí)的精度等級(jí)合格?？諝赓A罐的壓力屬穩(wěn)態(tài)壓力，且pmax

29、=1.0mpa 1.6 2/3mpa ； pmin=0.8mpa 1.6 1/3mpa ；最大誤差max=1.6 1.5%=0.024mpa 0.05mpa。所以這臺(tái)儀表能用于該空氣貯罐的壓力測(cè)量。21、為什么測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍要根據(jù)測(cè)量大小來(lái)選取？選一臺(tái)量程很大的儀表來(lái)測(cè)量很小的參數(shù)值有何問(wèn)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(cè)對(duì)象可能發(fā)生的異常超壓情況，對(duì)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(cè)量誤差，儀表的量程又不宜選得過(guò)大。（2）由于儀表的基本誤差m由其精度等級(jí)和量程決定，在整個(gè)儀表測(cè)量范圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺(tái)量程很大的儀

30、表來(lái)測(cè)量很小的參數(shù)值這樣會(huì)加大測(cè)量誤差。22、如果某反應(yīng)器最大壓力為0.8mpa，允許最大絕對(duì)誤差為0.01mpa?，F(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為01.6mpa，精度為 l.0 級(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)能否符合工藝上的誤差要求？若采用一臺(tái)測(cè)量范圍為01.0mpa，精度為 1.0 級(jí)的壓力表，問(wèn)能符合誤差要求嗎？試說(shuō)明其理由。解用 01.6mpa、精度為l.0 級(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)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(jí)的壓力表來(lái)進(jìn)行測(cè)量的基本誤差2max=1.0mpa 1.0%=0.01mpa

31、0.01mpa( 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？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(shuō)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(chǎng)變化的影響并與測(cè)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(duì)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(gè)接點(diǎn)溫度相等。23、某臺(tái)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(cè)量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5，試選擇一臺(tái)合適的壓力計(jì)(

32、類型、測(cè)量范圍、精度等級(jí))，并說(shuō)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(cè)量范圍為02.5mpa 的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)量誤差要求，測(cè)量的最大誤差為max1.1 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(jí)為1.5 級(jí)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(guò)0.4mpa，試選用一臺(tái)就地指示的壓力表(給出型號(hào)、測(cè)量范圍、精度等級(jí))

33、。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(cè)量范圍為025mpa 的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)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(jí)為1.5 級(jí)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(huì)產(chǎn)生靜壓差？解： 流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)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(shuō)轉(zhuǎn)子流量計(jì)是定壓式流量計(jì)？解： 轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量流體流量時(shí)，轉(zhuǎn)子前后流體

34、壓力的壓差p 為一常數(shù)，即agvpppft21=const.（恒量）29. 流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)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(dòng)能發(fā)生變化。根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)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(huì)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(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)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(huì)影響流量的測(cè)

35、量。3-32 用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)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1.977kgm3） 。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)，測(cè)量范圍為010

36、l/min ，轉(zhuǎn)子用密度為7920kgm3的不銹鋼制成，若用來(lái)測(cè)量密度為0.831kgl 苯的流量，問(wèn)測(cè)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(wèn)這時(shí)用來(lái)測(cè)量水的流量及苯的流量，其測(cè)量范圍各為多少？解由題知t=7920kg m3，f=0.831kgl=831kg m3，w=1000m3，q0=10 l/min測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)水的流量

37、的測(cè)量范圍為05l/min 測(cè)苯的流量的修正系數(shù)為qrf=qr0/kfq=5/0.87=5.75 （l/min ）所以，此時(shí)測(cè)苯的流量的測(cè)量范圍為05.75l/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(dòng)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(hào)，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(cè)量精度高、可耐高壓、反應(yīng)快、便于遠(yuǎn)傳、不受干擾、容易磨損等特點(diǎn)。37、用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)測(cè)氣壓為0.65mpa、溫度為40的 co2氣體的流量時(shí)，若已知流量

38、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1.977kgm3） 。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3-37 電磁流量計(jì)的工作原理是什么？它對(duì)被測(cè)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(chǎng)中流動(dòng)時(shí)切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電磁感應(yīng) 原理，流體的流速越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與流量成正比。電磁流量計(jì)只能用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量。3

39、8、用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，測(cè)量范圍為010l/min ，轉(zhuǎn)子用密度為7920kgm3的不銹鋼制成，若用來(lái)測(cè)量密度為0.831kg l 苯的流量，問(wèn)測(cè)量范圍為多少？若這時(shí)轉(zhuǎn)子材料改為由密度為2750kg m3的鋁制成，問(wèn)這時(shí)用來(lái)測(cè)量水的流量及苯的流量，其測(cè)量范圍各為多少？解由題知t=7920kgm3，f=0.831kgl=831kg m3，w=1000m3，q0=10 l/min測(cè)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(cè)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(cè)水的流量的修正系數(shù)為qr0=q0/krq=10

40、/2=5(l/min) 所以，此時(shí)測(cè)水的流量的測(cè)量范圍為05l/min 測(cè)苯的流量的修正系數(shù)為qrf=qr0/kfq=5/0.87=5.75 （l/min ）所以，此時(shí)測(cè)苯的流量的測(cè)量范圍為05.75l/min 。39. 橢圓齒輪流量計(jì)屬于容積式流量計(jì)，它有兩個(gè)相互嚙合的橢圓齒輪，當(dāng)流體流過(guò)時(shí)，帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。齒輪每轉(zhuǎn) 1周排出定量流體，只要測(cè)了橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速，便可知被測(cè)流體的流量。41. 電磁流量計(jì)的原理：是基于電磁感應(yīng)定律工作的。它是將流體的流速轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電勢(shì)的大小來(lái)進(jìn)行測(cè)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(guò)垂直于流體流

41、向的漩渦發(fā)生體時(shí)，若該物體幾何尺寸適當(dāng)，則在阻擋體后面，沿兩條平行直線上會(huì)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(guò)測(cè)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(duì)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變，或液體對(duì)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(lái)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(guò)測(cè)出電量的變化測(cè)出物位。（5）核輻射式物位儀表：利用核輻射透過(guò)物體時(shí)，其強(qiáng)度隨物質(zhì)層的厚度而變化的原理來(lái)工作。目

42、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(cè)出這些變化即可測(cè)出物位。（7）光學(xué)式物位儀表：利用物位對(duì)光波的遮斷和反射原理工作。3-46 什么是液位測(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)題？怎樣進(jìn)行遷移？其實(shí)質(zhì)是什么？解 （1）當(dāng)被測(cè)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(cè)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(cè)量有壓容器的液位時(shí)，即容器是受壓的，則需將差壓變送器的負(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(duì)液位測(cè)量的影響。48. 生產(chǎn)中欲連續(xù)測(cè)量液體的密

43、度，根據(jù)已學(xué)的測(cè)量壓力及液位的原理，試考慮一種利用差壓原理來(lái)連續(xù)測(cè)量液體密度的方案。3-48 測(cè)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(jiàn)題 3-19 圖)，問(wèn)這時(shí)用差壓變送器來(lái)測(cè)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(cè)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+ p0 正、負(fù)壓室的壓差p=p1p2= gh (h2h1) gh=0 時(shí)， p= (h2h1) g。這種液位測(cè)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(cè)液位時(shí)需要零點(diǎn)遷移，遷移量為 (h

44、2h1) g50、什么是液位測(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移問(wèn)題怎樣進(jìn)行遷移其實(shí)質(zhì)是什么（參考）答?（1）當(dāng)被測(cè)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(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移在使用差壓變送器測(cè)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(wú)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)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(cè)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

45、為 “ 有遷移 ” 情況。若采用的是ddz 型差壓變送器，其輸出范圍為420ma 的電流信號(hào)?！?無(wú)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(duì)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(cè)量范圍的上、下限，相當(dāng)于測(cè)量范圍的平移，它不改變量程的大小。51. 在液位測(cè)量中，當(dāng)被測(cè)液位h=0時(shí)，如果差壓變送器的輸入信號(hào)p 0，則為“正遷移” ；反之如果被測(cè)液位 h=0時(shí)，差壓變送器的輸入信號(hào)p0，

46、則為“負(fù)遷移” 。52、測(cè)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(jiàn)題 3-48 圖)，問(wèn)這時(shí)用差壓變送器來(lái)測(cè)量液位時(shí)，要不要遷移？如要遷移，遷移量應(yīng)如何考慮？解： 差壓液位計(jì)正壓室壓力p1= gh1+ gh+p0負(fù)壓室壓力p2= gh2+ p0 正、負(fù)壓室的壓差p=p1p2= gh (h2h1) gh=0 時(shí)， p= (h2h1) g。這種液位測(cè)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(cè)液位時(shí)需要零點(diǎn)遷移，遷移量為 (h2h1) g 3-54 什么是熱電偶的熱電特性？熱電偶的熱電勢(shì)由哪兩部分組成？解： （1）將兩種不同的導(dǎo)體（金

47、屬或合金）a 和 b 組成一個(gè)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(shì)產(chǎn)生，該現(xiàn)象稱為熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)或塞貝克（seebeck）效應(yīng)?；芈分械碾妱?shì)稱為熱動(dòng)勢(shì)，用eab(t，t0)或 eab(t，t0). （2）熱電偶的熱電勢(shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩部分組成。3-56 用熱電偶測(cè)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心膸追N？解： （1）熱電偶的熱電勢(shì)只有當(dāng)t0（或 t0）恒定是才是被測(cè)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(cè)試制定的，只有保持t00，才能直接應(yīng)用分度表或分度曲線。若t00，則應(yīng)進(jìn)

48、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(zhǎng)導(dǎo)線法，0恒溫法，冷端溫度修正法，冷端溫度自動(dòng)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(hào)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(hào)是溫度，輸出信號(hào)是熱電勢(shì)。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(hào)是溫度，輸出信號(hào)是電阻。3-58 用 k 型熱電偶測(cè)某設(shè)備的溫度，測(cè)得的熱電勢(shì)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(lái)測(cè)溫，在相同的條件下，e 熱電偶測(cè)得的熱電勢(shì)為多少？解用 k 型熱電偶測(cè)溫時(shí)，設(shè)設(shè)備的溫度為t，

49、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 型熱電偶來(lái)測(cè)次設(shè)備溫度，同樣，根據(jù)中間溫度定律，測(cè)得熱電勢(shì)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(shuō)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)

50、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(chǎng)變化的影響并與測(cè)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(duì)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(gè)接點(diǎn)溫度相等。3-59 現(xiàn)用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測(cè)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(duì)不對(duì)？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(duì)。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為t，實(shí)測(cè)熱電勢(shì)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）

51、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)的溫度t=422.53-60試述熱電阻測(cè)溫原理？常用測(cè)溫?zé)犭娮栌心膸追N？熱電阻的分度號(hào)主要有幾種？相應(yīng)的r0各為多少？解： （1）熱電阻測(cè)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(cè)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(hào)主要有： pt100， （r0=100 ） ； pt50， （r0=50 ） ； pt1000， （ r0=1000 ） ；等銅熱電阻的分度號(hào)主要

52、有： cu100， （r0=100 ） ； cu50， （r0=50 ） ；等60、用熱電偶測(cè)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心膸追N？解： （1）熱電偶的熱電勢(shì)只有當(dāng)t0（或 t0）恒定是才是被測(cè)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(cè)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(zhǎng)導(dǎo)線法，0恒溫法，冷端溫度修正法，冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償法等。3-62 用分度號(hào)為ptl00 鉑電阻測(cè)溫，在計(jì)算時(shí)錯(cuò)用了cul00 的分度表，查得的溫度為140，問(wèn)實(shí)際溫度為多少？解查 c

53、ul00 的分度表， 140對(duì)應(yīng)電阻為159.96 ，而該電阻值實(shí)際為ptl00 鉑電阻測(cè)溫時(shí)的電阻值，反查 ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為15763、現(xiàn)用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測(cè)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(duì)不對(duì)？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(duì)。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為t，實(shí)測(cè)熱電勢(shì)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

54、)+ 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)的溫度t=422.53-63 用分度號(hào)為cu50、百度電阻比w(100)= r100/r0=1.42 的銅熱電阻測(cè)某一反應(yīng)器內(nèi)溫度，當(dāng)被測(cè)溫度為50時(shí)，該熱電阻的阻值r50為多少？若測(cè)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(hào)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(cè)溫的靈敏度k 為21.001005071k( /) 被測(cè)溫度為50時(shí)，電阻值r50=50 +0.21 / 50=60.5 。當(dāng)測(cè)某一

55、環(huán)境溫度時(shí)，若熱電阻的阻值rt=92 ，則對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度為t=(92 50)/0.21=200 。64、測(cè)溫系統(tǒng)如圖3-17 所示。請(qǐng)說(shuō)出這是工業(yè)上用的哪種溫度計(jì)？已知熱電偶的分度號(hào)為k，但錯(cuò)用與e配套的顯示儀表，當(dāng)儀表指示為160時(shí)，請(qǐng)計(jì)算實(shí)際溫度tx為多少度？ (室溫為 25) 圖 3-17 測(cè)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(hào)e，可得160時(shí)的電勢(shì)為10501v，這電勢(shì)實(shí)際上是由k熱電偶產(chǎn)生的，即查分度號(hào) k，可得v1000)0,20(e，由此可見(jiàn)，由這個(gè)數(shù)值查分度號(hào)k，可得實(shí)際溫度tx=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測(cè)溫的。

56、只要測(cè)出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，便可得知被測(cè)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(hào)為ptl00鉑電阻測(cè)溫，在計(jì)算時(shí)錯(cuò)用了cul00 的分度表，查得的溫度為140，問(wèn)實(shí)際溫度為多少？解查 cul00 的分度表， 140對(duì)應(yīng)電阻為159.96，而該電阻值實(shí)際為ptl00 鉑電阻測(cè)溫時(shí)的電阻值，反查 ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為15769、說(shuō)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、放大電路及反饋電路。熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上也

57、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。67、用分度號(hào)為ptl00 鉑電阻測(cè)溫，在計(jì)算時(shí)錯(cuò)用了cul00 的分度表，查得的溫度為140，問(wèn)實(shí)際溫度為多少？解查 cul00 的分度表， 140對(duì)應(yīng)電阻為159.96 ，而該電阻值實(shí)際為ptl00 鉑電阻測(cè)溫時(shí)的電阻值，反查ptl00 的分度表，得實(shí)際溫度為15769、說(shuō)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

58、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p151 1、氣動(dòng)執(zhí)行器主要由哪兩部分組成？各起什么作用？氣動(dòng)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(dòng)裝置，它根據(jù)控制信號(hào) （由控制器來(lái)）壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所以它是將信號(hào)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)換為流過(guò)閥的流量的裝置。2、控制閥的結(jié)構(gòu)形式主要有哪些？各使用在什么場(chǎng)合？直通單座控制閥應(yīng)用于小口徑、低壓差

59、的場(chǎng)合。直通雙座控制閥角型控制閥適用于現(xiàn)場(chǎng)管道要求直角連接，介質(zhì)為高黏度、 高壓差和含有少量懸浮物和固體顆粒的場(chǎng)合。三通控制閥配比控制或旁路控制隔膜控制閥適用于強(qiáng)酸、 強(qiáng)堿、 強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的控制，也能用于含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。蝶閥大口徑、大流量、低壓差，含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)球閥適用于高黏度和污穢介質(zhì)的控制凸輪撓曲閥用于高黏度灬帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制籠式閥壓差大，要求噪聲小的場(chǎng)合。對(duì)高溫、高黏度及含固體顆粒的介質(zhì)不適用3. 比例控制是按偏差大小進(jìn)行控制的，控制器的輸出信號(hào)p與其輸入信號(hào) e成正比。當(dāng)比例控制系統(tǒng)的控制過(guò)程結(jié)束之后，其被控變量新的穩(wěn)定值與給定值之間仍存在一定的偏

60、差，即比例控制的余差。余差的產(chǎn)生是由比例控制本身的特性所決定的。因?yàn)楸壤刂谱饔檬桥c偏差成比例的，只有偏差存在，才能產(chǎn)生控制作用。當(dāng)系統(tǒng)受到一定的擾動(dòng)后，為了克服擾動(dòng)，必定要有一定的控制作用，才能使系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，所以必定存在與該控制作用相對(duì)應(yīng)的偏差，即余差。書(shū) p141 4、試分別說(shuō)明什么叫控制閥的流量特性和理想流量特性？常用的控制閥理想流量特性有哪些？解控制閥的流量特性是指操縱介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度（相對(duì)位移）間的關(guān)系：式中，相對(duì)流量q/qmax是控制閥某一開(kāi)度時(shí)流量q 與全開(kāi)時(shí)流量qmax之比；相對(duì)開(kāi)度l/l 是控制閥某一開(kāi)度行程 l 與全開(kāi)行程l 之比。在不考慮控制閥