4模块四压力检测思考题与练习题分析

传感器与检测技术项目教程 统一书号：ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站： 或 2015 年 2 月第 1 版 （主编：梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫） 模块四 压力检测 思考与练习题 解题分析参考 （填空中的红色文字并不等于就是答案， 只是给出了怎样选择 A、B 、C、D 中正确的一个答案的分析方法） 4-1 单项选择题 1）我国规定压力的法定单位为_现在不用公斤了，水银以及水的压力测量都不方便 _。 Akgf/cm 2 BmmHg Cba DPa 2）1 千帕等于_查表 4-1_。 A1.01971610 -2 工程大气压 B9.87 标准大气压 C100 巴 D760mm 汞柱 3）若将表压传感器的取压口向大气敞开，读数等于_表压传感器的负取压口预先就 向大气敞开_。 A0（绝对压力） B0（表压） C1 个大气压 D-100kPa 4）若将真空表的取压口向大气敞开，读数等于_真空表的负取压口是向大气敞开的， 也可以理解成就是负的表压传感器_。 A0（绝对压力） B0（真空度） C1 个大气压 D-100kPa 5）如果将差压传感器的正、负取压口同时向大气敞开，则读数_没有压力差_。 A等于一个大气压 B等于零 C等于-100kPa D等于 100kPa 6）用常规血压计测量人体血压，得到的数值是_电子血压计的负压取压口是向大气 敞开的，在测量血压时，正取压口是与那个打气的气囊相通的_。 A绝对压力 B表压（Pa 或 mmHg） C相对真空度 D大气压 7）若在纬度 45海平面，用真空表测得真空度等于零，则海拔越高，真空表读数的 绝对值就_海拔越高，真空表的内部膜盒鼓起来的程度就越厉害，真空表的指针逆时针旋 转得就越多；如果外界压力等于一个大气压，则膜盒被大气压压着，就处于额定位置，就 人为设定真空表的指针指在零位上；如果外界压力大于一个大气压，则膜盒被大气压压着， 就更加压扁，真空表的指针就指在零位的右侧_。 A越小 B越大 C不变 D无法确定 8）用绝对压力传感器测量某容器的压力，读数为 90kPa，若当地大气压为 100kPa，则 相对真空度为_真空表的设置，90kPa 是从“真空” （0kPa）开始的。90kPa 已经快要达到 当地大气压了，就基本不是真空了_，属于微负压。 A10kPa B90kPa C110kPa D190kPa 9）压力-真空表_右上图这个压力 -真空表的指针的零点在左边 1/4 左右的位置，可以 向左旋转（逆时针） ，也可以向右旋转（顺时针）_。 A既可以测量正压，也可以测量负压 B只能测量正压 C只能测量负压 2 D只能测量真空度 10）测量接近 10Pa 的绝对压力，选择_10Pa 很小很小啦，是我们所处的大气压的万 分之一，机械式气压元件，例如膜盒等等都无法分辨 10Pa 还是 100Pa 了，用“电流测量方 法”吧! _较为恰当。 A弹簧管压力表 B水银柱压力表 C陶瓷压力表 D电离真空计 11）相同材料和厚度的等截面平膜片的压力灵敏度比膜盒_膜盒的灵敏度大约是相同 材料和厚度的等截面平膜片的 2 倍_。 A高 B低 C一样 D高很多 12）弹簧管压力表中的弹簧管是弯成 C 形的空心管子。它的_如果两端都固定就不 能带动指针了_，其中一端密封，另一端接到被测压力回路，可以用于测量较大的压力。 A两端固定 B一端固定、一端自由 C两端自由 D两端的状态可以 自由变换 13）在电接点压力表内部的触点分离和接通瞬间，会产生电火花或电弧，可能引爆现 场的可燃性气体，所以_会引燃可燃性气体_。 A适用于隔爆场合 B适用于防爆场合 C不适用于防爆场合 D适用 于所有场合 14）3051 电容式压力传感器的“ 腔”中的不锈钢弹性平膜片位移通常不大于_大了 就非线性了，太小就没有信号了_，所以线性较好。 A1m B0.1mm C1mm D10mm 15）电容式压力传感器中的限位波纹盘起_如果其中一侧的压力超过额定值 2 倍以上 时，膜片就靠到限位波纹盘身上去了，就不会再变形了_作用。 A过压（气压）保护 B过流（电流）保护 C短路保护 D开路保护 16）采用差动式传感器可以_非线性抵消_。 A提高灵敏度，增大线性误差 B降低灵敏度，增大线性误差 C提高灵敏 度，增大线性误差 D提高灵敏度，减小线性误差及温度影响 17）硅微电容压力传感器的核心是_主要就是那个薄片_。 A硅弹簧管 B硅微加工感压膜片 C硅电子电路 D硅晶体管电路 18）硅微电容浮动膜盒压力传感器内部的保护膜片是_这个还是需要用金属的_制 作的。在单向过压 3 倍左右时，保护膜片产生位移，不使硅测量膜片损坏。 AN 型硅 BP 型硅 C不锈钢 D聚四氟乙烯 19）电容传感器中的脉冲宽度调制电路缩写是_英语中，P 是脉冲，W 是宽度，M 是调制的首字母_。 AMPW BWPM CPWM DPMW 20）当管道中有突出的热电偶时，压力表的取压口应选择在热电偶_突出物会干扰流 场_。 A之后 B之前 C同一截面位置 D都可以 21）当被测介质为液体时，取压口应开在管道的_上部有气体_；当被测介质为干 净气体时，取压口应开在_下部有液体_；当被测介质为蒸汽时，取压口最好开在_管 道中间位置没有液体、也没有气体_。 A下部 B上部 C管道水平中心线 D都可以 22）当被测介质为液体时，导压管朝压力表方向_需要满管_倾斜；当被测介质为 气体时，导压管朝压力表方向_需要排除液体_倾斜。 A向下 B向上 C向左 D向右 23）往复式空气压缩机的出口需要安装一台压力表，已知压缩机出口的平均压力是 3 1MPa，则应选择量程约为_2 倍左右_的压力表较为合适。 A0.75MPa B1MPa C1.5MPa D2MPa 24）测量高压，例如 20MPa 时，则应选择满量程约为_5 倍左右_的压力表较为合 适。 A20MPa B30MPa C33.3MPa D100MPa 25）某智能压力变送器的准确度为 0.1%，量程为 1MPa，最大量程比可达 400，从而 可以_1MPa400，但是性能变差了_。 A用于测量 02.5kPa 的压力测量，但准确度降低较多 B用于测量 02.5kPa 的 压力测量，但准确度不变 C用于测量 02.5kPa 的压力测量，但准确度提高 D不能用于测量 02.5kPa 的压力测量 26）用活塞式压力计校验机械式压力表时，轻敲机械式压力表的表壳，可以减小_指 针有时会卡住，敲一敲就回过来了_。 A温漂 B迟滞误差 C灵敏度 D线性误差 27）用活塞式压力计校验机械式压力表时，顺时针旋转加压手轮，使活塞逐渐上升， 并停在活塞柱上的标志线附近。稳定后，又顺时针旋转加压手轮 90，则_只要油压与砝 码产生的压力平衡，无论活塞处于哪个位置（允许的范围）内，液压不会变化_。 A活塞柱上升，压力表读数基本不变 B活塞柱下降，压力表读数变大 C活塞柱位置不变，压力表读数也基本不变 D活塞柱上升，压力表读数变小 28）采用标准表比较法校验一台 1.0 级压力表时，标准压力表的准确度为_要较大地 优于 1.0 级_较为合适。 A2.5 级 B1.0 级 C0.5 级 D0.075 级 29）常用变送器的输出信号是_DDZ-型的标准，而且能够远距离传输的信号_。 A050mV B010V C010mA D420mA 30）常用变送器的输出信号是_最简单的_。 A两线制 B三线制 C四线制 D五线制 31）标准电流式压力变送器在输出信号线短路时，_不会超过 20mA，恒流源啦！ _危险。 A产生大电流 B产生高电压 C产生大电流和高电压 D不会产生 32）一次仪表通常被安装在_自行分析“一次” 、 “二次”的意思_。 A现场 B控制室 C控制室的控制柜内 D计算机柜内 33）若要测量电流输出型差压变送器的输出电流，可以将毫安表并联在_不影响输出 电流的位置，且与输出电流要有关系的_。 A直流电源两端 B变送器两端 C反极性保护二极管两端 D交流电 源两端 34）电流输出型差压变送器的内部集成电路总耗电量_不大于 4mA_。 A4.1mA B1mA C等于 4mA D3.8mA 35）智能压力变送器内部的输入电路避雷电路可以采用_能够吸收过电压、过电流的 _电路。 A串联稳压管和压敏电阻 B并联稳压管和压敏电阻 C串联二极管 D并联电容 36）发现压力变送器的输出信号跳动较大，但有规律，可能是_仪表坏了、接触不好 等等都是没有规律的_。 A仪表损坏 B传输线接触不良 C电源接触不良 D压力波动 37）测量波动较大的压力时，最好将智能压力变送器的阻尼时间_请上网查阅什么是 4 “阻尼”_。 A调大一些 B调小一些 C调到零 D调大、调小都一样 38）电流输出型压力变送器的反极性保护电路是在内部的电源输入端_电源接反了的 话，串联的二极管就截止了_。 A串联稳压管 B并联稳压管 C串联二极管 D并联二极管 39）如果两线制压力变送器的输出电流为 2mA，则可判断_正常的两线制仪表的输 出电流不可能小于 4mA_。 A压力只有最小值的一半 B电源电压只有额定值的一半 C仪表损坏 D传输线开路 40）如果测得两线制压力变送器的输出电流为 3.9mA，则可判断_略小于 4mA 一点 点是有可能滴_。 A压力略微小于量程的下限 B传输线开路 C仪表损坏 D电源电压 略微高于额定值 41）如果测得两线制压力变送器的输出电流为 20.1mA，则可判断_略大于 20mA 一 点点是有可能滴_。 A压力略微超过量程的上限 B压力等于额定值的上限 C仪表损坏 D电源电压略微低于额定值 42）某两线制电流输出型表压变送器的量程为 01MPa，零点已校准，若将取压口向 大气敞开，此时的输出电流大约为_表压变送器的负取压口是预先向大气敞开的_mA。 A0 B4 C12 D20 43）某两线制电流输出型差压变送器的量程为 020kPa，零点已校准，若将正、负取 压口向大气敞开，此时的输出电流大约为_正、负取压口向大气敞开时，差压等于零；两 线制输出电流在 420mA_mA。 A0 B4 C12 D20 44）某两线制电流输出型绝对压力变送器的量程为 0100kPa，零点和量程均已校准， 若将取压口向大气敞开，此时的输出电流大约为_量程为 0100kPa，就相当于满度值是 1 个大气压_mA。 A0 B4 C20 D100 45）某两线制电流输出型绝对压力变送器的量程为 0200kPa，零点和量程均已校准， 若将取压口向大气敞开，此时的输出电流大约为_一半_mA。 A0 B4 C12 D200 46）常用标准电流输出型压力变送器的取样电阻阻值为_5000/20_时，可以在取样 电阻两端得到 15V 的取样电压。 A100 B250 C1000 D2.5k 47）电流输出型压力变送器设置为 HART 通信方式时，二线制输出回路的负载电阻 （取样电阻）下限为_例 4-7_，上限为 1000。 A25 B100 C250 D500 48）HART 协议采用 FSK 信号。在 420mA 模拟信号上叠加幅度为_图 4-24_的音 频数字信号进行双向数字通信，FSK 信号本身的平均值为_不影响直流电流_。 A0mA B0.1mA C0.5mA D0.5mV 49）HART 协议采用基于 Bell202 标准的频移键控信号，1200Hz 表示“1” ，_图 4- 22_表示“0” 。 A0Hz B 120Hz C2000Hz D2200Hz 50）点对点 HART 技术是主 /从协议，这意味着_有问有答_。 5 A只有当 HART 主设备发出询问信号时，现场智能变送器才会发送应答信号 B现场智能变送器（从机）可以随时向主机发送数据 C主机和从机以规定的时间间隔通信 D关闭电源后，才能通信 51）当 HART 设备与 DCS 点对点通信时，_需要一个专用的_。 A需要一对一的双绞线连接 B多台设备可以同时并联在一对双绞线上 C一台设备需要多对双绞线 D在一对电缆上可以传输多路 HART 设备信号 52）如果 DCS 需要与 HART 设备通信，_相同的厂家的配套硬件_。 A可以将 HART 设备通过双绞线直接接到 DCS 的输入端子上 BDCS 需要配接与智能变送器相同通信协议的数字检测卡 CDCS 可以配接各个不同厂家的数字检测卡 D是不允许的 53）当 HART 协议设置为多点通信（多点广播方式） 、只输出数字信号时，每台智能 变送器的输出电流约为_没有模拟信号了，但是工作点还是必须设置在模拟电流的最小值 毫安上哈_。 A0mA B4mA C 420mA D20mA 54）当 HART 协议设置为点对点主从应答方式时，允许 _就一个人拿着_进行在线 组态等工作。 A1 台 HART 手持终端 B2 台 HART 手持终端 C3 台 HART 手持终端 D多台 HART 手持终端 55）HART 手持终端不可以并联在 _没有交流信号的两点上_的两个端子上。 AHART 设备 B取样电阻 C负载电阻 D电源 56）使用 HART 手持终端进行现场变送器的组态时， _没有电位器的_。 A必须调节现场变送器的内部电位器 B必须调节 HART 手持终端的内部电位 器 C同时调节现场变送器和 HART 手持终端的内部电位器 D点击 HART 手持 终端的键盘进行设定 57）使用 HART 手持终端进行现场变送器的组态前，必须_开机状态下，突然接触， 会有断续的电源脉冲干扰_，然后将手持终端的两个夹头并联到有关节点，再开启 HART 手持终端的电源，才能避免扰乱 HART 设备的程序。 A关闭 HART 手持终端的电源 B关闭 HART 变送器的电源 C同时关闭 HART 手持终端和 HART 设备的电源 D同时开启 HART 手持终端和 HART 设备的电 源 58）HART 手持终端_很远都可以 _进行组态。 A只能在危险的现场 B只能在距离变送器 10m 距离内 C可以在远离现场 的控制室控制柜上 D可以在电源柜上 59）既有模拟信号又有数字信号的变送器是_聪明的_。 A模拟变送器 B数字变送器 C智能变送器 D总线变送器 60）智能变送器内部_微处理器不值钱的啦_。 A有一个微处理器 B有多个微处理器 C没有微处理器 D有一个 2051 单片机 61）如果现场的工艺改变，容器的过程压力增加到原来的 4 倍，采用_聪明的_可 以不必更换压力测量设备。 A模拟变送器 B非智能变送器 C智能变送器 D机械压力表 62）由于传感膜头中的 EEPROM 存放有膜盒制造过程中由生产线上的计算机采集到 6 的数据，如果发现智能变送器的电流控制元件损坏，而传感器膜头完好，则_没有坏的部 件就不必更换了_。 A可以只更换同型号的电子电路板 B可以只更换同型号的传感器膜头 C电子电路板与传感器膜头必须同时更换 D必须更换整个变送器 63）在工程测量中，有时将智能压力变送器的正、负取压管与取压口的循序接反了， 则_聪明啦！_。 A取压口的螺纹受损 B智能压力变送器受损 C用 HART 手持终端重新组 态 D不须更动硬件和软件，可以正常工作 64）在工程测量中，有时压力容器的位置比较高，压力变送器的安装高度比较低，若 采用隔离法兰式压力变送器时，需要_低于液位的零位就会产生正压_。 A灵敏度迁移 B零点反向迁移 C温度补偿 D线性补偿 65）零点反向迁移时，_量程和灵敏度都不会变化的_变化。 A灵敏度 B量程（上限减去下限） C零点 D线性度 66）FCS 是指_请上网查阅有关资料_。 A气动仪表控制系统 B电动单元组合式模拟仪表控制系统 C集散控制系 统 D集中式数字控制系统 67）现场总线变送器_聪明的的电动阀门_。 A可以控制不同总线协议的电动阀门 B可以控制相同总线协议的电动阀门 C不能控制电动阀门 D只有测量功能，不具备控制功能 68）不适合快速传输通信数据的是_HART 协议只有 24 次/s 的数字更新_。 AHART 协议 BFF 协议 CControl-NET 协议 DProfibus 协议 69）处于整个控制系统中处于最底层，直接铺设在生产现场的总线是_请上网查阅 _。 AProfibus-PA BRS232 CRS485 DProfibus-ABB 70）一对现场总线_总线哈_现场总线设备。 A可以连接多台 B只能连接 1 台 C只能连接 2 台 D只能连接 3 台 71）Profibus 总线网段的终端必须设置一个_阻抗匹配、驻波问题等_，以消除在 总线电缆终端的信号反射干扰。 A变压器 B电容器 C取样负载 D终端负载 72）压力直接作用在作为敏感元件的膜片上，不需要导压液，不易淤积被测介质，适 用于食品、制药等行业的压力传感器是_陶瓷有很好的弹性特性_。 A导压管式电容式压力传感器 B硅微压力传感器 C浮动膜盒式硅微压力 传感器 D陶瓷压力传感器 73）陶瓷压力传感器膜片上的厚膜电阻需要经过激光调阻，调阻后的_蒸发、烧掉了 一部分金属_。 A阻值减小 B阻值增大 C阻值不变 D电感变大 74）陶瓷膜片越厚，_就变硬，就不容易变形_。 A能够承受的被测压力就越小，灵敏度就越低。 B能够承受的被测压力就越大， 灵敏度就越低。 C能够承受的被测压力就越大，灵敏度就越高。 D能够承受的 被测压力就越小，灵敏度就越高。 75）当陶瓷膜片承受来自外侧的压力时，膜片向印制有厚膜电阻的一侧弯曲。在 0.58r（半径）以内中心位置产生_图 4-34_，0.58r 以外的周边位置产生压应变，从而 引起膜片上的 4 个电阻的阻值发生对应的变化。 A拉应变 B压应变 C较大的位移（绕度） D断裂 7 76）根据表 4-2，能够不经 A/D 转换电路，直接输出数字脉冲信号的压力传感器是 _ 振动式的_。 A弹簧管压力传感器 B谐振式压力传感器 C压阻式压力传感器 D厚膜电阻式压力传感器 77）根据表 4-2，准确度最高、稳定性最好、零漂最小的是_振动式的_。 A扩散硅压力变送器 B单晶硅谐振压力变送器 C电容式压力变送器 D陶瓷压力变送器 4-2 计算分析题 1如果某压力容器最大压力为 12MPa，允许最大绝对误差为300kPa。若选用量程 为 020MPa、准确度为 1.5 级的压力表进行测量，请进行有关计算，确定能否符合误差要 求？ 解 对于测量范围为 020MPa，准确度为 1.5 级的压力表，允许的最大绝对误差为 20MPa1.5%=3MPa。因为此数值于工艺上允许的最大绝对误差，故对测 量准确度的要求。 2某两线制压力变送器的量程范围为 02MPa，对应的输出电流为 420mA。求： 1）压力 p 与输出电流 I 的关系表达式（输入 /输出方程） 。 2）画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。 3）当 p 为 0MPa、2MPa 和 1MPa 时变送器的输出电流 I0、I 2、I 1。 4）如果希望在信号传输终端将电流信号转换为 15V 电压信号，求负载电阻 RL 的阻 值。 5）如果电源电压为 24V，但负载电阻达到 1k，会发生什么现象？ 6）画出该两线制压力变送器的接线电路图； 7）如果测得变送器的输出电流为 8mA，求此时的压力 p。 8）若测得变送器的输出电流为 0mA，试说明可能是哪几个原因造成的？ 9