2 高級(jí)儀表工計(jì)算練習(xí)題含答案-5VIP

1、某變送器的使用量程如大于最大量程的1/10時(shí)，則儀表的精度為±0.1%；如小于最大量程的1/10時(shí)，則儀表的精度為δ=±（0.05+0.5×

）%，求該表的可用量程比。解：可用量程比為：±0.25%＝±（0.05+0.5×

）%故：最大量程／使用量程＝40

2、已知某測(cè)點(diǎn)壓力值約為6MPa，當(dāng)測(cè)量平穩(wěn)變化壓力時(shí)，應(yīng)選取多大測(cè)量范圍的彈簧管壓力表?若要求測(cè)壓誤差不超過±0.6MPa，應(yīng)選多大的精確度等級(jí)?解：設(shè)測(cè)量范圍為Pp，儀表引用誤差為γ

根據(jù)題意，有

根據(jù)壓力表系列，應(yīng)選0～10MPa或0～16MPa的壓力表

對(duì)于0～10MPa壓力表

γ＝±0.6／10＝±6%，故應(yīng)取4級(jí)精確度

對(duì)于0～16MPa壓力表

γ＝±0.6／16＝±3.75%，故應(yīng)取2.5級(jí)精確度

3、檢定一只測(cè)量范圍為0～10MPa，準(zhǔn)確度為1.5級(jí)的彈簧管式壓力表，所用的精密壓力表的量程和準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)為多少?解：檢定一般壓力表時(shí)，作為標(biāo)準(zhǔn)器的精密壓力表的允許誤差的絕對(duì)值應(yīng)不大于被檢表允許誤差絕對(duì)值的1／3，其測(cè)量上限值一般應(yīng)比被檢表的測(cè)量上限值大1／3為好。為此：

精密表的測(cè)量上限應(yīng)為

根據(jù)彈簧管式精密壓力表的產(chǎn)品系列，可選用0～16MPa的精密壓力表。

被檢表允許基本誤差的絕對(duì)值為：

則精密表的允許基本誤差的絕對(duì)值應(yīng)不大于0.05MPa。

設(shè)精密表的準(zhǔn)確度級(jí)別為

，則

應(yīng)為

答：可選用0.5級(jí)精密壓力表。4、檢定一只壓力變送器，測(cè)量范圍為0～400kPa。準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。輸出電流為4～20mA，檢定數(shù)據(jù)如表D-2所示，試求出示值誤差及來回差并判斷該變送器是否合格。表D-2

解：示值誤差及來回差見表D-3。表D-3

變送器允許誤差δ＝±16×0.5%＝±0.08mA檢定結(jié)果：①示值誤差最大值為－0.04mA，小于允許值±0.08mA。②來回差最大值為0.04mA，小于允許值0.08mA，故該變送器符合0.5級(jí)，結(jié)論合格。5、當(dāng)測(cè)量某管道的蒸汽壓力時(shí)，壓力計(jì)位于取樣點(diǎn)下方6m處，大氣壓力為1.02atm，信號(hào)管內(nèi)脈沖水密度為998kg／m3，壓力計(jì)指示值為1.2MPa。試求：蒸汽的絕對(duì)壓力為多少M(fèi)Pa?不經(jīng)高度校正指示相對(duì)誤差是多少?解：設(shè)蒸汽的絕對(duì)壓力為Px，表壓為P′x

由題意ρw＝998kg／m3，H＝6m

由高度產(chǎn)生的壓力PH＝ρwHg＝998×6×9.80665×10－6＝0.0587(MPa)

Patm＝1.02atm＝1.02×0.101325MPa＝0.10335MPa

由P′x＋PH＝Pa

得P′x＝1.2－0.0587＝1.1413(MPa)

Px＝P′x＋Patm＝1.1413＋0.10335＝1.245(MPa)

即蒸汽的絕對(duì)壓力為1.245MPa。

不經(jīng)高度校正的指示相對(duì)誤差

答：絕對(duì)壓力為1.245MPa，相對(duì)誤差為5.1%。

6、已知某測(cè)點(diǎn)壓力為10MPa，要求其測(cè)量誤差不超過±0.1MPa，試確定該測(cè)點(diǎn)用的壓力表量程及精度等級(jí)?解：為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，要求被測(cè)壓力大于壓力表量程的1／3，小于壓力表量程的2／3。

設(shè)壓力表量程為P。

則有P＜3×10＝30MPa；

P＞3／2×10＝15MPa；

根據(jù)壓力表量程系列，可選用量程為0～16MPa或0～25MPa的壓力表。

儀表的精確度等級(jí)應(yīng)選用使其引用誤差不超過允許誤差

對(duì)于量程為0～16MPa的壓力表，其引用誤差為

γ＝±0.1／(16－0)×100%＝±0.625%，故應(yīng)取精確度0.5級(jí)的壓力表，

對(duì)于量程為0～25MPa的壓力表，其引用誤差為

γ＝±0.1／(25－0)×100%＝±0.4%，故應(yīng)取精確度0.25級(jí)的壓力表。

7、當(dāng)測(cè)量某管道的蒸汽壓力時(shí)，壓力計(jì)位于取樣點(diǎn)下方6m處，大氣壓力為1.02atm，信號(hào)管內(nèi)脈沖水密度為998kg／m3，壓力計(jì)指示值為1.2MPa。試求：蒸汽的絕對(duì)壓力為多少M(fèi)Pa?不經(jīng)高度校正指示相對(duì)誤差是多少?解：設(shè)蒸汽的絕對(duì)壓力為Px，表壓為P′x

由題意ρw＝998kg／m3，H＝6m

由高度產(chǎn)生的壓力PH＝ρwHg＝998×6×9.80665×10－6＝0.0587(MPa)

Patm＝1.02atm＝1.02×0.101325MPa＝0.10335MPa

由P′x＋PH＝Pa

得P′x＝1.2－0.0587＝1.1413(MPa)

Px＝P′x＋Patm＝1.1413＋0.10335＝1.245(MPa)

即蒸汽的絕對(duì)壓力為1.245MPa。

不經(jīng)高度校正的指示相對(duì)誤差

答：絕對(duì)壓力為1.245MPa，相對(duì)誤差為5.1%。9、主蒸汽流量在設(shè)計(jì)額定工況下的P1=32.29千克/米3,在偏離設(shè)計(jì)值,其密度P1=25.2千克/米3;儀表指示300噸/小時(shí),試問此時(shí)流量的真實(shí)值是多少?解:實(shí)際流量值:Qms=Qmj

=300

=265(噸/小時(shí))

答:此時(shí)流量的實(shí)際值是265噸/小時(shí).10、試分析有一臺(tái)20ｔ/ｈ鍋爐，用差壓變送器和開方器作流量指示，當(dāng)蒸汽流量為2ｔ/ｈ時(shí)，為何開方器沒有輸出？解：首先要弄清孔板、差壓變送器及開方器的輸入/輸出特性。孔板的輸入/輸出特性為ｑｍ＝0.5＊△P＊K式中ｑｍ－蒸汽流量；K－系數(shù)；△P－孔板前后差壓。差壓變送器的輸入/輸出特性為Iｏ∞△P式中Iｏ－差壓變送器輸出電流。由上兩式可得ｑｍ＝0.5KIｏ當(dāng)Iｏ＝0.1ｍA時(shí)，ｑｍ≈2.5ｔ/ｈ開方器的輸入/輸出特性為Iｏ＝10Iｉ＊0.5由于開方器的特性是輸入電流越小，放大越大，故儀表本身設(shè)計(jì)有小信號(hào)切除電路。11、有一臺(tái)差壓變送器量程為0-2000Pa,Fmax=1000m3/h,現(xiàn)在量程擴(kuò)大到1500m3/h,試求差壓變送器量程應(yīng)該提高多少?解：X=(1500/1000)2×200=4500Pa變送器量程提高4500-2000=2500Pa12、如果使用差壓變送器測(cè)量流量,如果流量減半,求差壓變松器差壓變?yōu)槎嗌?解：

X=△P/4

13、有一臺(tái)差壓變送器,量程為2500Pa,二次表量程為0-100m3/h,工作時(shí)次表指示為70m3/h,工藝人員反映次表不準(zhǔn),儀表維修人員重新標(biāo)定差壓變送器,發(fā)現(xiàn)差壓變送器的量程變?yōu)?600Pa,請(qǐng)問原來指示偏高還是偏低,其值相差多少?解：

X=84m3/h

說明比原來低了14m3/h14、有一套DDZ-Ⅲ型流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其差壓對(duì)應(yīng)二次表的量程為０－２５m3/h，設(shè)定值為１７．２５m3/h，試求如果沒有設(shè)開方器調(diào)節(jié)器的輸入電壓為多少？如果設(shè)有開方器調(diào)節(jié)器的輸入電壓為多少？解：Ｖi1=

V

Ｖi2=

+1=3.76V

15、用孔板差壓計(jì)測(cè)量天然氣的流量，假定孔板的設(shè)計(jì)條件是：Pd=0.648MPa(絕壓)Td=120℃；Pa=0.8MPaTa=20℃?，F(xiàn)差壓計(jì)的指示值為3000Nm3/h,問實(shí)際流量是多少？（假定氣體組分和孔板設(shè)計(jì)的其他條件均未變化）答：僅考慮壓力、溫度偏離設(shè)計(jì)條件時(shí)的修正公式為Qa=Qd×SQRT(PaTd/PdTa)=3000×SQRT(0.648×393.15/0.8×293.15)=3000×0.9=2700(Nm3/h)16、有一臺(tái)流量變送器,量程是0-400×9.8Pa,對(duì)應(yīng)的二次表的范圍是0-2000m3/h,發(fā)現(xiàn)實(shí)際流量經(jīng)常指示在滿刻度上不合理,現(xiàn)要擴(kuò)大流量指示范圍使實(shí)際流量指示在刻度的2/3處,試求如何改變差變的量程?解:a設(shè)原來二次表測(cè)量范圍為F,現(xiàn)在二次表的范圍為根據(jù)要求可列F=(2/3)

×F/.

F/=3/2×F=200×3/2=300m3/hb設(shè)變送器的量程為X

Pa所以量程為0-900×9.817、已知工作狀態(tài)下的質(zhì)量流量標(biāo)尺上限qm=800t/h，工作狀況下被測(cè)流體密度ρ=857.0943kg/m3，試求工作狀態(tài)下最大的體積流量qv

解：質(zhì)量流量和體積流量之間的關(guān)系為：

qm

＝ρqv

qv＝qm

／ρ＝800000/857.0943=933.39m3/h

18、有一節(jié)流裝置，其差壓計(jì)滿量程時(shí)的最大流量設(shè)計(jì)值M=25000kg/h，相應(yīng)的流束膨脹系數(shù)

（按正常流量下的壓差求得），若按滿量程壓差求得的

，試問差壓計(jì)滿量程時(shí)的實(shí)際流量M’和儀表的流量示值相差多少（假定被測(cè)參數(shù)不變化）？解：因?yàn)樵O(shè)計(jì)的最大流量M=25000kg/h，所以差壓計(jì)滿量程時(shí)的流量示值為25000kg/h。

差壓計(jì)滿量程的實(shí)際流量M’和儀表的流量示值M相差的百分?jǐn)?shù)為：

19、已知飽和蒸汽最大流量為25000kg/h，表壓力為0.961Mpa，管道內(nèi)徑為200mm，孔板孔徑為140mm，流量系數(shù)為0.68，計(jì)算孔板前后的差壓。解：

已知條件：

Mmax=25000kg/h；α=0.68；D=200mm；d=140mm；

；

=5kg/m3（飽合蒸汽絕壓p1=0.961Mpa）

20、某套節(jié)流裝置蒸汽流量計(jì)，原設(shè)計(jì)的蒸汽壓力為2.94MPa,溫度為400℃。實(shí)際使用中，被測(cè)處蒸汽壓力為2.84MPa（溫度不變），當(dāng)流量計(jì)指示數(shù)為200t/h，求實(shí)際流量為多少？（水蒸汽密度表：2.94MPa、400℃時(shí)ρ=9.8668kg/m3；

2.84MPa、400℃時(shí)ρ=9.5238kg/m3）

解：

21、有一空氣，壓力P1=0.14MPa，溫度T1=173.15K，壓縮系數(shù)Z=1，試計(jì)算該空氣在工作狀態(tài)下的密度（在t20=20℃，Pn=0.1013MPa下干空氣的密度ρ20=1.2046kg/m3）解：ρ1=ρ20

（P1T20/T1PnZ）=1.2046×（（0.14×293.15）/（173.15×0.1013×1））=2.8186Kg/m3

22、一臺(tái)具有比例積分控制規(guī)律的DDZ-Ⅲ型控制器，其比例度為80%，積分時(shí)間Ti為1min。穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出為6mA。某瞬間，輸入偏差突然增加了0.3mA，問其比例輸出為多少？經(jīng)過3min后，輸出將為多少？解：因?yàn)楸壤葹?0%，故比例放大系數(shù)為Kp=1/δ=1.25輸入變化了0.3mA，輸出在比例作用下將變化0.3*1.25=0.375如果為正作用，輸出將在6mA基礎(chǔ)上增加0.375mA，故為6.375mA如果為反作用，輸出將