化工仪表与自动化习题解 PPT课件

1 测量仪表自动化习题 教材 2 解 表1的最大引用误差为 故表1的精度等级为1 0级 表2的最大引用误差为 故表2的精度等级为1 5级 P131 3有两台测量仪表 其测量范围分别是0 800 和600 1100 已知其绝对误差的最大值均为 6 试求它们的精度等级 3 答 该表的实际回差为故该表不符合要求 或 该表允许的最大绝对误差为 故不符合要求 P131 4有一只0 1 6MPa 1 5级的压力表 校验后发现其正 反行程的差值为0 025MPa 问此表的回差是否符合要求 4 解 在三点处的最大允许绝对误差均为 在1MPa处的相对误差为 在5MPa处的相对误差为 在10MPa处的相对误差为 P131 5有一测量范围0 10MPa 精度为0 5级的压力表 它在lMPa 5MPa 10MPa三点处最大允许绝对误差和相对误差各应是多少 5 P131 6某压力表 0 1MPa 精度1 0级 问此表允许的最大绝对误差是 若校验该表 在0 5MPa时 正行程为0 497MPa 反行程为0 508MPa 问该表是否符合要求 解 最大的绝对误差 该表的回差为 结论 不符合1 0级的精度要求 或 该表的实际回差为 故不符合1 0级的精度要求 6 P131 8 一测量范围为0 1000 的温度计 经校验得到数据 1 试确定该温度计的精度等级 解 1 该温度计的最大回差在600 处为因此 该仪表的精度等级为1 5 7 2 若该温度计原来的精度等级为1 0级 允许的最大绝对误差和回差各应是多少 现是否满足原1 0精度的要求 解 2 若该温度计的精度等级为1 0级 允许的最大绝对误差和回差分别为 由于不满足原1 0级别的精度要求 或 max 12 10 不满足原1 0级的精度要求 8 P303 某台空气机的缓冲罐 工作压力范围为1 1 1 6MPa 工艺要求就地观察罐内的压力 并要求测量误差不得大于罐内压力的的 5 试选择一只合适的压力仪表 类型 测量范围 精度等级 解 选类型 选用普通弹簧管压力表 选量程以稳定压力计算得故选测量范围为0 2 5MPa且满足 选精度 由选择 取1 5级即可综上 选择测量范围为0 2 5MPa 准确度等级取1 5级的普通弹簧管压力表即可 9 解 选用碳钢或不锈钢材料制成的压力表 氨用压力表 由于P测 10Mpa 被测最大压力不超过仪表测量上限的3 5 即故测量范围应为0 25MPa 且满足14 25 0 3测量的所允许的误差为土0 4MPa 精度等级为 因此精度等级取1 5级即可 P302 4某合成氨厂合成塔压力指标为14土0 4MPa 要求就地指示压力 试选压力仪表 类型 测量范围 精度等级 用于测量 10 P302 5一只测量范围为0 1 6MPa 精度为1 5级的普通弹簧管压力表 校验后问该表合格否 能否用于某空气储罐的压力测量 该储罐工作压力为0 8 1 0MPa 测量的绝对误差不允许大于0 05MPa 解 1 根据校验结果 该表的实际最大引用误差为 该表的实际最大回差为 因此该表合格 2 由于储罐工作压力为稳定压力 1 0 3 2 1 6Mpa范围合适0 02 0 05Mpa精度合适该表可以用于空气储罐的压力测量 11 解 即差压为187 5Kpa P302 6DDZ 型差压变送器 测量范围为0 250kPa 求输出信号为16mA时 差压是多少 12 思考题 仿照压力表校验方法 如何用水对浮筒液位计进行校验 浮筒式液位计的校验一般采用灌液和挂重的方法在工作现场一般使用灌液法 一般用水作为标准液体 也就是用水代替实际工作液进行校验 在校验时根据实际测量介质的工作密度和刻度 换算为用水校验时的刻度值 并在浮筒上作好标记 工作介质密度比水大 能否校验到100 一般在检修间使用挂重法 先根据不同高度的液位计算对应的挂重 准备好砝码和砝码盘 把砝码盘挂在悬挂浮筒的位置上 根据计算的挂重 分别在砝码盘中放置砝码 观察并记录浮筒液位计的输出 13 HwA wg HxA xg Hx Hw 分别为被测介质的液位高度和水的高度 x w 分别为被测介质的密度和水的密度 以水代校法 Fw Fx 答 14 2 被测介质 非水 校验点 L 0255075100Hw L 0输出 mA 48121620 1 被测介质 水校验点 L 0255075100输出 mA 48121620 15 2 1 h1 h2 为负迁移 迁移量为 P553 7按图3 36和图3 37的安装方法 假定有无迁移 何种迁移 迁移量应如何考虑 解 如图3 36所示正负差压分别是 图3 36 16 如图3 37所示 正负差压分别是 迁移量为 为负迁移 图3 37 17 当时 当时 测量范围为15 827 26 999Pa 量程为13 965KPa P553 11如图3 39所示的液位系统 当用差压法测量时 其量程和迁移量是多少 应如何迁移 测量范围是多少 气相无冷凝已知 950kg m3 H 1 5m hl 0 5m h2 1 2m h3 3 4m 图3 39 解 正迁移 18 P563 16用水较法校验浮筒液位变送器 被测介质密度为850kg m3 输出信号为4 20mA 求当输出为20 40 60 80 100 时 浮筒应被水浸没的高度 HwA wg HxA xg 以水代校法 Fw Fx 校验点 L 20406080100Hw L 输出 mA 48121620 19 P884 5 用一台电容式差压变送器与节流装置配用测量流量 变送器的测量范围为0 10KPa 对应流量为0 320m3 h 求输出为14mA时 差压是多少 流量是多少 解 1 差压为 2 差压式流量计的基本流量方程为 20 解 1 差压为 P884 6 用一台电动 型差压变送器配孔板测量流量 原设计差压范围为0 63kPa 流量范围为0 125T h 安装时误装了一台差压范围为0 40KPa的差压变送器 启用后流量稳定 仪表输出为10mA 试问 1 实际流量是多少 2 若采用0 63kPa的差压变送器 此时变送器的输出应为多少 对应流量为 2 此时变送器的输入仍为15Kpa 变送器的输出为 21 P884 10用一台电动 型靶式流量计测量加热炉燃料油流量 已知流量计的测量范围为0 40m3 h 产生的最大作用力Fmax 22N 问当变送器输出为8mA时 靶的受力为多少 此时的流量应为多少 解 1 变送器的输出与靶的受力成线性关系 因此 2 靶式流量计的流量公式为 因此此时的流量为 22 P884 14 用转子流量计来测量表压为31 992KPa 温度为40 的N2气的流量 若巳知流量计读数为10m3 h 求N2气的真实流量 巳知N2在工业标准状态时的密度为1 165Kg m3 应是多少 解 已知Q0 10m3 h T0 293 15K P0 0 10133MPaP 0 031992 0 101325 0 133317MPa T 40 273 15 313 15K 0 1 2046kg m3 1 1 165kg m3 N2在工业标准状态下的流量为11 285m3 h 23 P884 15 用水标定的流量计 测量范围为0 1000m3 h 现将不锈钢转子 密度为7 92g cm3 更换成相同形状的铝转子 密度为2 86g cm3 用来测量水的流量 试问更换转子后的测量范围应是多少 解 测量范围为0 518 45m3 h 24 P1105 2 用镍铬一镍硅热电偶测量某炉膛温度 现测得的热电势为31 64mv 巳知热电偶冷端温度为30 求热端温度 解 由E t 0 E t t0 E t0 0 查镍铬一镍硅分度表知E 30 0 为 1 203mv E t 0 31 64 1 203 32 843mv 查表知 热端温度t约为789 44 25 P1105 4用铂铑 铂热电偶测温 冷端温度为30 显示仪表 无冷端补偿措施 读数为985 所测的实际温度应是多少 解 查铂铑 铂热电偶分度表知 E 985 0 9 412mv E t t0 E 30 0 0 173mv E t 0 9 412mv 0 173mv 9 585mv 查表知 热端温度为1000 26 P1105 5 用 分度号热电偶测量某设备的温度 测得回路中的热电势为20mv 巳知冷端温度为25 求设备的实际温度 若用S分度号的热电偶来测量 在相同温度条件下 测得的热电势应是多少 解 1 巳知冷端温度为25 查表知对应电势为1 0mv 则 E t 0 20 1 0 21mv 查表知设备的实际温度约为508 44 2 若用S分度号的热电偶来测量 冷端温度为25 对应电势为0 142mv 热端温度为508 44 对应电势约为4 317mv 热电偶测得电势应为4 317 0 142 4 175mv 27 P1105 9 用分度号为Pt100铂电阻测温 但错用了Cu100的分度表 查得温度为140 问实际温度为多少 解 查Cu100的分度表 140 对应电阻值为159 96 查Pt100的分度表 159 96 对应温度为157 08 实际温度为157 08 28 P1366 3 一支分度号为E的热电偶与自动电位差计配套测温 热电偶冷端温度t0 42 如果不采用补偿导线而采用普通铜线进行热电偶与自动电位差计之间的连接 设仪表接线端子处 温度补偿电阻R2处 的温度为t1 28 求自动电位差计显示385 时测量误差是多少 答 查表知 t 385 对应电势 27 744mvt1 28 对应电势 1 678mvt0 42 对应电势 2 544mv 实际热电偶产生的电势为 27 744 1 678 26 066mv 由于未配用补偿导线 实际冷端温度为42 因此热端温度对应的电势为 26 066 2 544 28 61mv 查表知 对应温度为 395 8 误差为 10 8 29 P1366 8 一测温系统 采用 分度号热电偶测温 并采用相应的补偿导线将热电偶信号引入自动电位差计显示温度 但错用了与 分度号配用的自动电位差计 当仪表显示160 时 问实际温度应是多少 室温25 解 查表知 当温度为160 时 对应电势为10 501mv当温度为25 时 对应电势为1 495mv 实际热电偶产生的电势为 10 501 1 485 9 006mv 查K热电偶分度表为 T为25 时 对应电势为1mv 实际温度对应电势为9 006 1 10 006mv 查表知 对应温度为246 4 30 P1366 9 一支分度号为Cu100的铜电阻测温 错接了按Cu50分度的显示仪表 则显示温度为147 求实际温度 答 查Cu50热电阻分度表 147 对应电阻为81 49 对应Cu100的电阻值为 43 31 P1366 12 已知某两线制温度变送器 内部无线性化功能 它配镍铬 康铜热电偶 测量范围为200 600 迁移和量程已调教完毕 问变送器输出电流分别为8mA 12mA和16mA时热电偶热端温度是多少 这些结果受冷端温度变化的影响吗 解 题为两线制温度变送器且内部无线性化功能 即输出电流和热电势成线性关系 即 对于镍铬康铜热电偶测温范围为200 600 查表知 当时 当时 当时 不受冷端温度变化的影响 32 P2352 画出各系统的方块图 说明各方块的输入 输出的含义 确定各系统调节阀的气开 气关形式及控制器的正反作用 a 控制对象为反应器 操纵变量为蒸汽流量 被控变量为反应器温度 调节阀 气开 控制器 反应器温度 Dv 0 希望阀门 Mv Mv 0 反作用 返回 下一页 上一页 33 b 控制对象为锅炉汽包 操纵变量为给水流量 被控变量为锅炉汽包液位 调节阀 气关 控制器 锅炉水位 Dv 0 希望阀门 Mv Mv 0 正作用 返回 下一页 上一页 P2352 34 c 控制对象为容器 操纵变量为Qi流量 被控变量为容器压力 调节阀 气开 控制器 容器压力 Dv 0 希望阀门 Mv Mv 0 反作用 或控制器 容器压力 Dv0 反作用 返回 下一页 上一页 35 16 5 在图16 39所示的热交换器中 物料与蒸汽换热要求出口温度达到规定的要求 试分析下述情