熱工測(cè)試計(jì)算題總結(jié)

例：現(xiàn)鎳鉻-鎳硅〔分度號(hào)為K〕熱電偶測(cè)一高溫，輸出電勢(shì)為EAB〔T，TN〕=33.29mV，環(huán)境溫度TN=30℃，求被測(cè)溫度T。溫度（℃）電動(dòng)勢(shì)（mV）00100.397200.798301.203……80033.27781033.68682034.09583034.502解：查表的EAB〔30，0〕=1.2mV∴EAB〔T，0〕=EAB〔T，30〕+EAB〔30，0〕=33.29+1.203=34.493mV再查分度號(hào)為K的分度表得：T=820℃時(shí)，EAB〔820，0〕=34.095mVT=830℃時(shí)，EAB〔830，0〕=34.502mV∴T=820+〔34.493-34.095〕/〔34.502-34.095〕*〔830-820〕=829.7℃熱電勢(shì)修正法舉例另：33.29mV查表對(duì)于800.3℃1整理ppt例題：用分度號(hào)為K的鎳鉻鎳硅熱電偶及毫伏表刻度的顯示儀表測(cè)量爐溫，在自由端溫度為時(shí)，測(cè)得的熱電勢(shì)問(wèn)爐溫為多少度？解：由得那么根據(jù)插值法得2整理ppt例1：假設(shè)采用鎳鉻-鎳硅熱電偶根本接法組成測(cè)溫系統(tǒng)。數(shù)字式顯示儀的量程為0~1000℃、精度為1級(jí)，被測(cè)溫度在顯示儀表上的示值為800℃。分析該系統(tǒng)的測(cè)溫誤差。〔根據(jù)以上分析，總誤差Δ由各項(xiàng)誤差組成〕K分度熱電偶誤差Δ1=800℃×±0.75%=±6℃；K分度熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線誤差Δ2=±0.15mV；EK(10,0)=0.4mV，利用插值公式對(duì)應(yīng)的溫度誤差Δ2=±3.8℃;同樣,±0.16mV的冷端補(bǔ)償器誤差Δ3=±4℃;數(shù)字顯示儀表誤差Δ4=1000×±1%=±10℃

3整理ppt例2某電阻爐溫度在450±50℃范圍內(nèi)波動(dòng)，要求測(cè)量誤差不超過(guò)±6℃，并能自動(dòng)記錄。試選配一套測(cè)溫儀表滿足上述要求，應(yīng)寫出測(cè)量元件名稱、分度號(hào)、顯示儀表名稱、測(cè)溫范圍和準(zhǔn)確度等。由溫度范圍〔400~500〕×4/3=667℃確定量程：0~700℃根據(jù)量程、誤差等選擇測(cè)溫元件：Ⅰ級(jí)K分度熱偶誤差：±0.4t%=±2.8℃E分度熱偶誤差：±0.4t%=±2.8℃〔超出測(cè)量誤差舍去〕K分度補(bǔ)償導(dǎo)線誤差：±0.15mV=±3.7℃測(cè)溫系統(tǒng)誤差： X=±3.8℃顯示儀表要求自動(dòng)記錄〔電子電位差計(jì)〕精度等級(jí)為：±3.8/700=±0.543%〔選擇精度等級(jí)為0.5級(jí)K分度電子電位差計(jì)〕4整理ppt現(xiàn)用一支鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)某換熱器內(nèi)溫度，其冷端溫度為30℃，而顯示儀表機(jī)械零位為0℃，這時(shí)指示值為400℃，假設(shè)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？解不對(duì)。因?yàn)閮x表機(jī)械零位在0℃與冷端30℃溫度不一致，而儀表刻度是以冷端為0℃刻度的，故此時(shí)指示值不是換熱器真實(shí)溫度t。必須經(jīng)過(guò)計(jì)算、查表、修正方可得到真實(shí)溫度t值。由題意首先查熱電勢(shì)表，得實(shí)際熱電勢(shì)為實(shí)際溫度t與冷端30℃產(chǎn)生的熱電勢(shì)，即而查熱電勢(shì)表得t=428.6℃由以上結(jié)果說(shuō)明，不能用指示溫度與冷端溫度之和表示實(shí)際溫度，而應(yīng)采用熱電勢(shì)之和計(jì)算，查表得到真實(shí)溫度。5整理ppt6整理ppt4右圖所示為鎳鉻-鎳硅〔K〕熱電偶測(cè)溫電路，熱電極A、B直接焊接在鋼板上〔V型焊接〕，A’、B’為補(bǔ)償導(dǎo)線，Cu為銅導(dǎo)線，接線盒1的溫度t1=40C，冰瓶中為冰水混合物，接線盒3的溫度t3=20.0C。求：1〕冰瓶的溫度t2；2〕將熱電極直接焊在鋼板上是應(yīng)用了熱電偶的什么定律？3〕當(dāng)Ux=29.9mV時(shí)，估算被測(cè)點(diǎn)溫度tx；4〕如果冰瓶中的冰完全融化，溫度上升，與接線盒1的溫度相同，此時(shí)Ux=27.3mV，再求tx。7整理ppt例1：有一節(jié)流式流量計(jì)，用于測(cè)量水蒸汽流量，設(shè)計(jì)時(shí)的水蒸汽密度為ρ=8.93kg/m3。但實(shí)際使用時(shí)被測(cè)介質(zhì)的壓力下降，使實(shí)際密度減小為ρ=8.12kg/m3。試求當(dāng)流量計(jì)的讀數(shù)為8.5kg/s時(shí)，實(shí)際流量是多少？由于密度的變化使流量指示值產(chǎn)生的給出值相對(duì)誤差為多少？解：當(dāng)密度變化時(shí)，實(shí)際流量可按下式求得：kg/s相對(duì)誤差為：8整理ppt2)準(zhǔn)確度

例1：某壓力表的量程為10MPa，測(cè)量值的允許誤差為0.03MPa，那么儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)為多少？解：0.03/10×100%=0.3%精度等級(jí)中沒(méi)有0.3級(jí)儀表

儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。

例2：一臺(tái)精度為0.5級(jí)的電橋，下限刻度值為負(fù)值，為全量程的25%，該表允許絕對(duì)誤差是1℃，試求該表刻度的上下限解：量程為1℃／0.005=200℃下限值為：-(200℃×25％)=-50℃該儀表刻度的上下限為-50~150℃9整理ppt例題2-1：

有一壓力容器在正常工作使得壓力范圍為0.4~0.6Mpa，要求使用彈簧管壓力計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，并使測(cè)量誤差不大于被測(cè)壓力的4%,試確定該表的量程和精度等級(jí)。解：10整理ppt例題2-1：

有一壓力容器在正常工作使得壓力范圍為0.4~0.6Mpa，要求使用彈簧管壓力計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，并使測(cè)量誤差不大于被測(cè)壓力的4%,使確定該表的量程和精度等級(jí)。解：〔2〕由題意，被測(cè)壓力的允許絕對(duì)誤差為按照儀表準(zhǔn)確度等級(jí)，可選取1.5級(jí)壓力表。那么壓力表允許的相對(duì)誤差11整理ppt例題2-2：被測(cè)壓力P=6.0Mpa,儀表環(huán)境溫度為+40℃，彈簧管溫度系數(shù)為10-4，要求測(cè)量值準(zhǔn)確到1%，試選擇一個(gè)壓力表〔量程和精確度〕。解：〔I〕求被側(cè)值允許的絕對(duì)誤差：〔III〕溫度附加誤差大小，=10-4選擇量程范圍0~10MPa的壓力表〔II〕由于被側(cè)壓力性質(zhì)未知，為平安起見(jiàn)，被側(cè)壓力應(yīng)不大于量程A的2/3。12整理ppt例題2-2：

被測(cè)壓力P=6.0Mpa,儀表環(huán)境溫度為+40℃，要求測(cè)量值準(zhǔn)確到1%，式選擇一個(gè)壓力表〔量程和精確度〕。解：〔IV〕壓力表允許根本誤差max(V)壓力表允許引用相對(duì)誤差所以選取0.35級(jí)儀表。13整理ppt1、用差壓變送器測(cè)量密閉容器的液位。設(shè)被測(cè)液體的密度ρ1=0.8g/m3，連通管內(nèi)充滿隔離液，其密度ρ2=0.9g/m3；設(shè)液位變化范圍為1250mm，h1=50mm，h2=2000mm。三、舉例問(wèn)〔1〕差壓變送器的零點(diǎn)要進(jìn)行正遷移還是負(fù)遷移？〔2〕變送器的量程應(yīng)選擇多大？〔3〕零點(diǎn)遷移后測(cè)量上、下限各是多少？14整理ppt解：P1=(H+h1)ρ1gP2=h2ρ2gΔP=P1-P2=Hρ1g-(h2ρ2g-h1ρ1g)=Hρ1g+Z0〔1〕零點(diǎn)負(fù)遷移Z0=-(2×900-0.05×800)×10/103=-17.6kPa〔2〕變送器的量程為Hρ1g=1.25×800×10/103=10kPa〔3〕零點(diǎn)遷移后測(cè)量上、下限為-17.6～-7.6kPa15整理ppt2、用一臺(tái)雙法蘭式差壓變送器測(cè)量某容器的液位，如下圖。被測(cè)液位的變化范圍為0~3m，被測(cè)介質(zhì)密度ρ=900kg/m3，毛細(xì)管內(nèi)工作介質(zhì)密度ρ=950kg/m3。變送器的安裝尺寸為h1=1m，h2=4m。求變送器的測(cè)量范圍，并判斷零件遷移方向，計(jì)算遷移量。當(dāng)法蘭式差壓變送器的安裝位置升高或降低時(shí)，問(wèn)對(duì)測(cè)量有何影響？h2h1p0H+-_圖法蘭式差壓變送器測(cè)液位P0ρ0ρ16整理ppt解 當(dāng)不考慮遷移量時(shí)，變送器的測(cè)量范圍應(yīng)根據(jù)液位的最大變化范圍來(lái)計(jì)算。所以，測(cè)量范圍可選0~30kPa。如下圖，當(dāng)液位高度為H時(shí)，差壓變送器正、負(fù)壓室所受壓力p1，p2分別為：

因此，差壓變送器所受的差壓為：由上式可知，當(dāng)H=0時(shí)，△p=-h2ρ0g<0，所以，應(yīng)進(jìn)行負(fù)遷移，其遷移量應(yīng)為h2ρ0g。當(dāng)差壓變送器安裝的高度改變時(shí)，只要兩個(gè)取壓法蘭間的尺寸h2不變，其遷移量是不變的。 17整理ppt3、如圖示為吹氣法測(cè)量液位的原理圖，壓縮空氣經(jīng)過(guò)定值器1、節(jié)流元件2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)3，最后由安裝在容器內(nèi)的導(dǎo)管下端敞口處逸出。當(dāng)導(dǎo)管下端有微量氣泡逸出時(shí)，倒罐內(nèi)的氣壓幾乎與液封壓力相等。試問(wèn)：〔1〕用吹氣法如何測(cè)量液位？〔2〕利用吹氣法測(cè)量液位的前提條件是什么？〔3〕為保證供氣量穩(wěn)定，流經(jīng)節(jié)流件的流體絕對(duì)壓力P2與節(jié)流件前的流體絕對(duì)壓力P1之比為多少？〔4〕用吹氣法測(cè)量液位時(shí)，當(dāng)壓力變送器的安裝位置不能高于最高液位時(shí)，怎么辦？〔5〕吹氣法測(cè)量液位時(shí)，對(duì)氣源有何要求?〔6〕吹氣法不適宜測(cè)量何種液體？18整理ppt2134氣源圖吹氣法原理圖定值器；2—節(jié)流元件；3—轉(zhuǎn)子流量計(jì)；4—壓力計(jì)19整理ppt解〔1〕利用吹氣法，可測(cè)出敞口容器內(nèi)的液位高度。根據(jù)臨界壓縮比恒流原理：式中 p-------壓力表顯示的壓力值；ρ-----被測(cè)介質(zhì)密度。如p、ρ、g值即可測(cè)出H?！?〕吹氣法測(cè)量液位的前提條件是使導(dǎo)管下端有微量氣泡逸出?！?〕P2與P1之比應(yīng)小于或等于臨界壓縮比?！?〕當(dāng)壓力變送器安裝位置不能高于最高液位時(shí)，必須安裝彎管，其高度必須超過(guò)最高液位，以防止被測(cè)介質(zhì)進(jìn)入變送器?！?〕為了防止吹氣嘴直徑產(chǎn)生變化，影響測(cè)量精度，吹氣源應(yīng)為無(wú)塵、無(wú)油、無(wú)水的干凈氣源?！?〕吹氣法不適宜測(cè)量靜壓力較高的密閉容器的液位。20整理ppt4、生產(chǎn)中欲連續(xù)測(cè)量液體的密度，被測(cè)液體密度在ρmin至ρmax間變化。根據(jù)已學(xué)的測(cè)量壓力及液位的知識(shí)，試考慮一種利用差壓變送器來(lái)連續(xù)測(cè)量液體密度的方案，并請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕變送器的量程應(yīng)如何選擇？〔2〕遷移量時(shí)多少？〔3〕列出儀表輸出信號(hào)p出與液體密度ρ之間的關(guān)系式?！?ρ0H溢流被測(cè)液體圖差壓變送器測(cè)密度ρxh021整理ppt解如圖：所示，設(shè)計(jì)一開口溢流容器，且負(fù)壓室加一密度為-ρ0的標(biāo)準(zhǔn)液柱?！?〕變送器的量程：

〔2〕當(dāng)被測(cè)液體密度最低時(shí)，變送器正、負(fù)壓室壓力p+、p-分別為： 于是遷移量△p=這P+-P-=Hρming-h0ρ0g。當(dāng)P+-P->0時(shí)，遷移量為零，無(wú)遷移；當(dāng)P+-P-<0時(shí)，為負(fù)遷移，遷移量為〔Hρming-h0ρ0g〕。22整理ppt用這種方法測(cè)量液柱密度時(shí)，因被測(cè)液體的密度一般變化較小，往往選用小量程變送器，所以，正遷移量較大，容量可能超過(guò)變送器允許的最大遷移量，故在負(fù)壓室側(cè)加一標(biāo)準(zhǔn)液柱，盡量使遷移量為零?！?〕設(shè)

23整理ppt2).用單法蘭電動(dòng)差壓變送器來(lái)測(cè)量敞口罐中硫酸的密度，利用溢液來(lái)保持罐內(nèi)液位H恒為1m。如下圖。差壓變送器的輸出信號(hào)為4~20mA，硫酸的最小和最大密度分別為ρmin=1.32g/cm3，ρmax=1.82g/cm3。試問(wèn)：〔1〕差壓變送器的測(cè)量范圍；〔2〕假設(shè)要提高儀表的靈敏度，怎么辦？〔3〕如不加遷移裝置，可在負(fù)壓側(cè)加裝水恒壓器〔如圖虛線所示〕，以抵消正壓室附加壓力的影響，請(qǐng)計(jì)算水恒壓器所需高度h。Hh+-_溢流圖密度測(cè)量作業(yè)：1)P1345-224整理ppt3)如下圖，用雙法蘭電動(dòng)差壓變送器測(cè)量閉口容器的液位，被測(cè)介質(zhì)的密度ρ0=0.95g/cm3，h1=50cm，h2=2m，h3=40cm，h4=100cm。試求：〔1〕儀表的量程？〔2〕是否需要遷移，遷移量為多少？ρ最低液位p0最高液位h4h3h2h1——+ρ025整理ppt思考題用電子電位差計(jì)配熱電偶〔假定其熱電特性是線性的〕進(jìn)行溫度測(cè)量，室溫為20℃，儀表指示300℃。問(wèn)此時(shí)測(cè)量橋路輸出的電壓等于以下情況中的哪一種？第一種情況：熱電偶在300℃時(shí)的電勢(shì)；第二種情況：熱電偶在280℃時(shí)的電勢(shì)；第三種情況：等于0。第二種。26整理ppt500℃18℃18℃20℃20℃顯示儀表25℃25℃銅線銅線K某廠用熱電偶測(cè)溫，未用補(bǔ)償導(dǎo)線而用普通電線，接線圖如下，試問(wèn)：(1)假設(shè)動(dòng)圈表未加電時(shí)指示為0℃，那么，在圖示情況下動(dòng)圈表應(yīng)指示多少度？(2)假設(shè)用電子電位差計(jì)代替動(dòng)圈表，其他條件不變，電子電位差計(jì)指示多少度？27整理ppt2.分度號(hào)為K的熱電偶，誤將E的補(bǔ)償導(dǎo)線接配在K的電子電位差計(jì)上，如下圖。電子電位差計(jì)的讀數(shù)是650℃，問(wèn)被測(cè)溫度實(shí)際值為多少？E1.將K型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反，當(dāng)電爐溫度控