仪表工计算题含解析

一.已知浮筒和拉链的总重量W为3.7Kgf,浮筒长度L=800mm,浮

筒外径D=20mm,被测液体的重度r介=0.55gf/cm3,试求出输出

为100%,时相应的挂重重量。答：（1）浮筒可能受到的最大浮

力为F浮=nD2/4Lr介二（3.14X22/4）X800X

0.55=138.16（gf）（2）输出为100%时相应的挂重重量为

W-F浮=3700-138.16=3561.84（gf）

二.控制系统用4：1衰减曲线法整定P、I、D参数。经实际测试，

已知衰减比例度6s=75%,衰减周期Ts=4分钟。使试确定

PI、PID作用时调节器的参数。（参数计算表如下表所示）。4：1

衰减曲线法调节器参数计算表

调节作用8（比TI（积分TD（微分

例带％）时间：时间：

分）分）

比例△s

比例+积分1.25s0.5Ts

比例+积分+0.83s0.3Ts0.1Ts

微分

答：根据4：1衰减曲线法调节器参数计算表计算。1）PI作用：8

=1.25s=1.2*75%=90%；TI=0.5Ts=0.5*4=2（分钟）。

2）PI作用：5=0.85s=60%；TI=0.3Ts=1.2（分钟）。

TD=0.1Ts=0.4（分钟）。

三,有一台氧分析仪量程为0〜10.0%,其量程标准气是9.0%,输出

信号为4〜20mADC,求其加入量程气后的输出电流？答：输出电流

9

二量程X相对浓度+4=(20—4)X10-0+4=14.4+

4=18.4(mA)

加入量程气后的输出电流为18.4mAo

四。用一只0.2级50mA和一只0.5级别10mA的电流表分别测得

8mA的电流时，试问哪只电流表测量结果准确些？为什

么？解：设0.2级50mA电流表在8mA测量值A10.5级

10mA电流表在8mA测量值A2根据公式允许误差二士精度％义

A］一§

量程J50=±0.2%Al=8±0.l(mA)

A2-8

10±0.5%A2=8±

0.05(mA)所以0.5级10mA的电流表准确。

五.某界面测量仪表,其中P1=1.0g/cm3,P2=0.75g/cm3,取压点高度

差h=l.5m,当用水对该表进行标定时，求：仪表输出8mA,16mA时对

应水柱高度.(g=10牛顿/千克)解：仪表量程AP二(L0-

0.75)*10*1.5*1000=3.75kPa输出8mA对应水柱高

度hl=(3.75*1000/10)*25%=93.75(mmH20)输出16mA对应水

柱高度h2=(3.75*1000/10)*75%=28L25(mmH20)

六.用差压变送器测流量，差压为25Kpa,二次表量程为0—200T/

h,差压变送器输出电流为4—20mA,试求流量为80T/h、100T/h时

对应的差压值和电流值是多少？解：根据差压流量公式：F2=K

XApApx/Ap=(Fmax/F)2Apx=Ap(Fmax/F)2=2500

(80/200)2=4000PaI=(Fmax/F)X16+4=6.56mAA

px=2500(100/200)2=62501=(100/200)2X16+4=8mA

七.某温度变送器，量程为400℃〜600℃,输出为4〜20mA,当温度

从500℃变化到5500c时，温度变送器输出应从多少变化到多

少？解：500℃时输出为：(20mA—4mA)*(500℃-400℃)

/(600℃-400℃)+4mA=12mA550℃时输出为：(20mA—4mA)*

(550℃-400℃)/(600℃-400℃)+4mA=16mA答：温度从500℃变

化到550℃时，温变输出从12niA变化到16%

八.在校验精度等级为1级,测量范围为20〜lOOkPa压力变送器

时，手头只有一块。〜600kPa,0.35级标准表，试问把它当作标准

输出表来用行不行？答：压力变送器的测量范围为20〜

lOOkPa,允许的最大绝对误差为土(100—20)Xl%=±0.8kPao

当使用600kPa标准压力表时，其最大允许误差为土600X

0.35%=±2.IkPa。可见校准表的误差大于被校表的误差，因此

为：P=U2/R=11()2/484=25W<110W电烙铁功率不够达不到使用温

度。不能正常工作。

-7两台测温仪表，其测量范围分别是。〜1000C和700〜

1200℃,已知其最大绝对误差均为±6℃,试分别确定它们的精度等

级。(2)答:据基本误差5m=△max/(A上-A下)X100%可得：6ml

=6/(1000-0)X10096=0.6%6m2=6/(1200-700)X100%=1.2%根据

常用工'业仪表的精度等级系列，测量范围为0〜800C的测温仪表应

定为1级精度，测量范围为600〜1100C的测温仪表应定为1.5级

精度。

二.现有一台1151DP型变送器，经二次表显示流量，变送器的测量

范围为20T00kPa,最大允许误差160Pa,二次表显示范围0-

1200m3/h,最大允许误差6n13/h,试计算当输入信号为80kPa时，

变送器的输出为多少？二次表显示为多少？若要对系统进行联校，

其允许的最大系统误差为多少？

⑶答:根据题意有：(80-20)/(100-20)=(1-4)/(20-4)求得:

I=16mA求二次表显示值,根据：Q=K有:Q/1200=Q=1039m3/h先求

出变送器和二次表的精度等级，再求系统误差。变送器精度等级

为：X100%=0.2%为0.2级。二次表的精度等级为：X100%=0.5%为

0.5级最大系统误差二(以百分数表示)=0.539%±0.539%X(100-20)=

±0.4312kPa

三.有一台数显表量程0-200.OOKPa,准确度0.5,输入信号4-20mA,

在校50.OOKPa时正向、反向校准结果如下：正向输入8.00mA,显示

50.04KPa,反向输入8.00mA,显示49.96KPa,请计算该点的基本误

差，变差并确定该点是否合格？(2)答：该表的最大误差=(200.00-

0)X0.5%=±lKPa正向误差二(50.04-50.00)=0.04KPa反向误差

=(49.96-50.00)=-0.04KPa变差二|0.04-(-0.04)|=0.08KPa该点正反

向误差、变差均未超过IKPa,所以该表在该点合格。

四.一台气相色谱仪使用的载气为氮气，气瓶采用40L钢瓶，填充压

力为14.5Mpa要求气瓶内剩余压力为0.5Mpa,此时大气压为

0.IMpa,色谱仪要求的载气流量为100ml/min,请问这瓶载气可使

用多长时间？(3)解：瓶装气使用时间二｛气瓶容积X(充装压力一

剩余压力)/大气压力｝/气体流量使用时间单位为；min气瓶容

积为；L压力为；Mpa气体流量为；L/min使用时间=(40X(14.5

-0.5)/0.1)/0.1=56000min^933h^39d答：这瓶载气大约用

39天。

五、有两个调节阀，其可调比Rl=R2=30,第一个阀最大流量

Qlmax=100m'/h,第二个最大流量Q2max=4in7h,采用分程调节时，可

调比可达多少？(3)解：第一个阀最小流量为=Qlmin=

100/30=3.3(n?/h)第二个阀最小流量为=Q2min=4/30=0.134(m7h)

所以R=Qlmax/Q2max=100/0.134=740即可调比可达740。

七、现用信号发生器从DCS机柜接线端子处对一E型温度显示回路

校验，已知接线端子处温度为25℃,问要校100℃时应该送多少电

势信号？⑶解:(t(25,0℃)=1.495mV,t(100,0℃

=6.319mV)答：t(100,25℃)=t(100,0tfC)-t(25,0℃)=6.319-

1.495=4.824mV

十二.已知A数字式仪表显示有效数字6位，小数点后面有4位数

字；B数字式仪表显示有效数字4位，小数点后面有3位数字；那

么它们的分辨率分别为多少？解：A数字式仪表的最低量程为0〜

1.0000V；分辨率为：即分辨率为10-4,亦万分之一。B数字式仪表

的最低量程为。〜L000V；分辨率为：即分辨率为10-3,亦千分之

O

十三.02标准状况密度PN=l.4289Kg/m3o已知5atm25℃时02的密

度P=6.5477Kg/m3,流量为Q=45m3/h,求02标准状况下的流量

QN?解：PN*QN=P*QL4289*QN=6.5477*45答：02标准状况下

的流量QN=206.2m3/h

十四.已知水流量QL=100m3/h,PL=0.97g/cm3,tl=80℃,

pl=1170kpa,p2=500kpa,pv=47kpa,当选择流开流向的直通双座阀

时，试计算Kv值。流开流向的直通双