仪表工试题集 - - 附答案(6)

' A/ R/ W4 ?; X6 i

, w# S% t\Cv=1.17C=1.17×50=58.5

12）利用玻璃U型管测量B容器中PA处的真空度。安装图如下，从图中可知PA处的真空度是380mmHg，外面大气压是760mmHg，问PA处的绝对压力是多少？

( |# F; ]% z' N& G

解：P绝= P表 + P大气 P表= -380 mmHg= -50.67 KPa

+ {, ?% g* W6 y' S5 V' ?2 Q

P大气= 760mmHg= 101.33 KPa

P绝=-50.67 KPa + 101.33 KPa = 50.66 KPa PA处的绝对压力是50.66 KPa

13）某套节流装置蒸汽流量计，原设计的蒸汽压力为2.94MPa,温度为400℃。实际使用中，被测处蒸汽压力为2.84MPa（温度不变），当流量计指示数为102t/h，求实际流量为多少？

5 _\

水蒸汽密度表：2.94MPa、400℃时ρ=9.8668kg/m3； 2.84MPa、400℃时ρ=9.5238 kg/m3

真正的流量是100.2 t/h

14）一金属导线，长200M横截面为0.20cm2，测得其阻值为10欧姆，试确定其金属性能？ 解：由电阻定律知：R=ρt/s,

0 u3 g' k2 ?: t\而ρ=Rs/t=10×0.00002/200=0.000001（Ωm） 即金属导电率为1.0×10-6欧姆米 15）试计算三只并联仪表箱内的总电阻。

/ v\U& c

5 D& @+ Z2 k2 h/ \\2 ], g4 P- f- _! X

# U. k Z( A* r解：设每只仪表箱的内阻为r，并联仪表箱的总内阻为R， 由电阻并联可知：1/R=1/r1+1/r2+1/r3 所以1/R=3/r R=r/3

16）已知仪表电源24V，输出功率32W，求其输出电流。 解：P=UI I=P/U I=32W/24V=1.33A

* O8 I\6 f$ s# ~* |0 ^: v) - ?1 t) Y/ ]* T* j, ^ v, r

17）用WZG型热电阻测温，测得其热电阻值为71.02欧姆，若R0=53欧姆，A=4.25×10-31/度，此时被测温度为多少摄氏度？ 解：Rt=R0（1+At） t= （Rt—R0）/（R0A）

@\

5 \\. z7 W/ G. a7 L+ H$ mt=（71.02-53）/53×4.25×10-3 t= 80℃

18）用一支铂铑-铂热偶测炉膛温度，在无其他补偿方法时，测得热电势为10.638mv，自由端温度为50℃，试求实际温度。

解：50℃查表为0.299mv

E（t，0℃）=10.638+0.299=10.93mv

& f9 M: ~. ^9 @7 Q

查表得t=1118℃

& Q% z\

19）用DDZ-Ⅲ型差压变送器测量流量，流量范围是0-16m3/h，问当流量为12m3/h时，输出信号是多少？ 解：差压与流量的平方成比例，变送器的输出电流与其差压成比例，所以，变送器输出的4-20mA电流与其流量平方成比例。

即：（I-4）/（20-4）=Q22/Q12=122/162例 I=4+【（20-4）/162】×122=13mA 答：输出信号是13mA。

20）已知，24VDC供电箱，为几个串联12V指示灯供电，若指示灯正常工作，可串联几只指示灯？ 若每只指示灯5欧姆，通过每只指示灯的电流为多少？ 解：串联为分电压 24/12=2 可串联2只灯

+ n8 q$ D4 y; c3 D, o& O+ g7 G, C* W8 j7 i3 z0 q1 h

I=U/R=24/（5×2）=2.4A 通过每只指示灯的电流为2.4A

1 W& {! ?3 D# b

21）已知某容器为圆筒形，底面积为4.0平方米，全部盛满水后高35米，试求底面积压力为多少？ 解：F=ρhS=1000×35×4=140000Kg 答：求底面积压力为140000Kg

( w' n. I; \\6 ]/ z& `$ s% M4 w4 t, J\! B# |! f\

22）检定一块1.5级刻度为0-100KPa的压力表，发现在50KPa处的误差最大，为1.4KPa，其它刻度处的误差均小于1.4KPa，问这块压力表是否合格？

6 B+ J\

解：该表的最大引用误差= ×100%=1.4%<1.5% 所以，这块压力表合格。

$ L; h# x! j0 C0 ]; W' E/ x

23）有一个变化范围为320-360 KPa的压力。若用下列A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？压力变送器A：1级，0-600KPa；压力变送器B：1级，250-500KPa 解：用变送器A时，测量结果的最大误差 δmax=±1%×（600-0）=±6 KPa 用变送器B时，测量结果的最大误差 δmax=±1%×（500-250）=±2.5 KPa 所以用变送器B测量准确度高

24）现用一单管水银压力计测某空气罐内的压力。若当地的重力加速度为标准重力加速度（即g=980.665cm/s2），当地环境温度为 30℃时，从压力计上读得的表压值为420mmHg，试求罐内的绝对压力是多少mmHg，折合多少Pa？（标准重力加速度下的大气压为760mmHg，0℃与30℃时，汞的密度分别为13.5951和13.52g/cm3） 解：罐内绝对压力为

P绝=P大气+P表=760+420× =760+417.68=1177.68 mmHg 1177.68 mmHg=156.866 KPa

罐内的绝对压力是1177.68 mmHg，约等于156.866 KPa。

: L: Z/ e: R9 G$ ~0 ^) ?' |2 Y3 ]8 p$ O#% V# _( G) W6 r% X# E4 G/ b( ]. T, E K& A. |

5 V/ ~! v: B+ O. ]4 \\\S8 K

25）已知工作状态下的质量流量标尺上限qm=500t/h，工作状况下被测流体密度ρ=857.0943kg/m3，试求工作状态

下最大的体积流量qv

$ {% c% T0 u5 E7 Y2 s\

解：质量流量和体积流量之间的关系为： qm ＝ρqv

* H7 {' m( L' w: L9 d b5 q

qv＝qm ／ρ＝50000/857.0943=583.37 m3/h

26）过仍霍汽的质量流量M=100 t/h，选用的管道内径D=200mm。若蒸汽的密度ρ=38kg/m3，则蒸汽在管道内的平均流速为多少？

解：质量流量M和体积流量Q之间的关系为： Q=M/ρ=100×1000/38=2631 m3/h=0.731 m3/s 管道截面积S为

S=（л/4）D2=（л/4）×（0.2）2=0.0314 m2

7 |5 k& d5 ?& i; \\; E\

因为Q= S×u

( \\4 z+ N 3 L& F所以蒸汽的平均流速u为 u =Q /S=0.731/0.0314=23.3 m/s

7 e/ F\27）如图所示,用差压变送器测量闭口容器的液位.已知h1=50cm, h2=200cm, h3=140cm,被测介质密度ρ1=0.85 g/cm3,负压管内的隔离液为水,求变送器的调校范围和迁移量.

( }2 V3 b6 j2 m) @2 E, _& S& ^0 A

解:仪表的量程ΔP为

ΔP= h2×ρ1×g=200×0.85×980.7 ×( 100/1000)=16671.9Pa

当液位最低时，变送器正、负压室的受力为(不考虑容器内的工作压力)

' B: Y2 ~\`/ Y; {) {P+= h3×ρ1×g=140×0.85×980.7 × (100/1000)=11670.3Pa

P_=(h1+h2+h3)ρ0×g=(50+200+140) ×1×980.7×(100/1000) =38247.3Pa(ρ0－－－－水的密度)

/ ~9 x# @& e: j( n$ r于是仪表的迁移量P为

* q6 H3 Y. W/ s, K) @, C

3 Q\P= P+ - P_=11670.3-38247.3=-26577Pa 因P+ < P_,故为负迁移。 仪表的调校范围为

-26577 ~ (-26577+16671.9)=-9905.1 Pa

28）若调节阀的流量系数C为50，当阀前后差压为16 ×100kPa、流体重度为0.81gf/cm3时，所能通过的最大流量是多少？

7 h2 r+ U/ d2 Y5 x* ^. J( Q; y, T6 r& ` \\2 D1 _3 L' j

答：体积流量：

29）有一测温点，热电偶基本误差为δ1=±4℃；补偿导线基本误差为δ2=±4℃；记录仪基本误差为δ3=±6℃；附加误差为δ4=±6℃，试计算这一温度测量系统的误差是多少？ 解：这一测温系统的误差

n$ l\2 Z: _( S6 y+ [& i K2 ?

30）如图所示用吹气法测开口容器液位，已知被测的最低液位到最高液位的垂直距离H=2540mm，被测液体的密度ρ=1.1g/cm3，试确定变送器的压力测量范围。

4 W0 m1 E0 k9 z1 R7

S% ~- ]$ X1 l# l+ X' v解：当导管下端有微量气泡逸出时，导管内的气压几乎和静压力相等。 Hρg=2.541.1×103×9.8064=27400Pa

7 M: W$ n& i$ e F/ a

因此，压力测量范围为0～27400Pa

31）如图所示，某塔气相压力为2MPa（表压），液相高度为20m，液体的相对密度为1.1，一隔离膜片式压力表P1装在塔底，另一充有相对密度为0.9的隔离液的压力表P2装在距塔底10m高的位置上。问P1、P2两只压力表的指示值各是多少？

) Y: s1 S\& p2 n& u|+ s; x4 G4 }1 g- T/ [

解：根据流体静力平衡原理可得

P1 = 2 +（（20×1.1）/10）×0.0981 =2.2158 MPa

8 `( g6 V7 K [% h\

P2 = P1-（（10×0.9）/10）×0.0981 =2.2158-0.0883=2.128 MPa

32）有一用隔离液测量的差压变送器，负压管在运行中由于隔离液漏完而充满残油介质，设孔板取压点到差压变送器正负压室的垂直距离为1.5m。残油密度0.885，隔离液密度1.26仪表的测量范围40000Pa，对应最大流量为40t/h。试问在管道内没有流量，实际差压为零时由于负压管漏引起的测量误差为多少？ 解：负压管充满残油后的附加差压变化为： ΔP=（ρ甘+ρ残）×h=（1.26-0.885）×1500=5625Pa 由于：ΔP/ΔPmax=M2/Mmax2

33）有一用隔离液测量的差压变送器，负压管在运行中由于隔离液漏完而充满残油介质，设孔板取压点到差压变送器正负压室的垂直距离为1.5m。残油密度0.885，隔离液密度1.26仪表的测量范围40000Pa，对应最大流量为40t/h。试问在仪表输出最大时，由于负压管漏引起的测量误差为多少？

5 e- U& {* ]. G# Z; \\) j. c& o/ n0 g, |- N3 {6 z' B+ |/ j) M6 h5 ^2 T6 O) o

解：当仪表输出最大时， ΔP=（ρ甘+ρ残）×h=（1.26-0.885）×1500=5625Pa 则实际差压只有40000-5625=34375（Pa）

* b4 }- w, C- e6 T5 o) \\- d& l& }

1 h3 I$ H: C, F ~1 O4 W9 m\测量误差为：40-37=3（t/h）

& w' l; z9 x4 L, S( B/ }34）已知某流体的密度为996kg/m3，其动力粘度为790×10-6Pa?s 则它的运动粘度为多少？

解：因为动力粘度η和运动粘度ν的关系是η=ρ×ν 所以ν=η/ρ=790×10-6/996=0.793×10-6m2/s=0.793cSt

35）有一空气，压力P1=0.14MPa，温度T1=173.15K，压缩系数Z=1，试计算该空气在工作状态下的密度（在t20=20℃，Pn=0.1013MPa下干空气的密度ρ20=1.2046kg/m3）

1 i* b# C8 z* n6 T3 T

解：ρ1=ρ20 （P1T20/T1PnZ）=1.2046×（（0.14×293.15）/（173.15×0.1013×1））=2.8186Kg/m3 36）活塞直径D=350mm，汽缸效率η=0.9，定位器气源压力Ps=500KPa，求此活塞执行机构的输出力。 解：F=л/4×η×D2×Ps

0 X( @7 \\4 t2 o+ D- t8 M\1 ?7 d/ g- M/ d v. v9 H$ Y

=3.14/4×0.9×352×5

=4300(×10N)

37）用氧化锆氧分析器测定烟气中的氧含量，若在750℃条件下，烟气中氧含量分别为1%，5%，10%时，试用能斯特方程分别求出所产生的池电势值。

6 J3 N* n! }' R3 ^- [: i

解：750℃条件下氧化锆测氧电池的能斯特方程是： E（mv）=50.74×lg（P0/P）

0 ~9 F- ]5 M1 o9 M

分别以P=1%，5%，10%带入上式后分别得： E=50.74×lg（20.6%/1%）=66.7mv E=50.74×lg（20.6%/5%）=31.2mv E=50.74×lg（20.6%/10%）=15.9mv

38）用单法兰液位计测量开口容器内的液位，其最高液位和最低液位到仪表的距离分别为h1=1m和h2=3m（见图）。若被测介质的密度为ρ=980kg/m3，求 1、变送器量程为多少？

( C# t\o2 g# l& Z% e

2、是否需要迁移？迁移量为多少？

3、如液面的高度h=2.5m，电液面计的输出为多少？

4 }7 `$ a$ V$ Q, u9 `3 ?* \\& o( s

* p! Y5 P+ |, h7 _' P. t解：1、仪表的量程是指当液位由最低升到最高时，液面计上所增加的压力。故量程ΔP为 ΔP=（h2-h1）ρg=（3-1）×980×9.807=19221.7Pa 2、当液位最低时，液面计正、负压室的受力分别为 P+ = h2ρg=1×980×9.807=9610.9 Pa P_ = 0

于是液面计的迁移量P为

, k2 i; g! O; y

P = 9610.9-0 = 9610.9 Pa

) J: z& ?\h( u\* z

因P+ > P_ ，故仪表为正迁移。 3、当液位h=2.5m时，仪表的输出为

I=（h-h2）/(h1-h2) ×(20-4)+4=(2.5-1)/(3-1) ×16+4=16mA

39）图示为用差压变送器测量闭口容器的液位。已知h2=200cm，h3=140cm，被测液体的密度为0.85g/cm3。求变送器的量程和迁移量。

解：ΔP = h2ρg = 200×0.85×980.7×（100/1000）= 16671.9Pa 液位最低时

P+ = h3ρg = 140×0.85×980.7×（100/1000）= 11670.3 Pa

& H% Y, P' z, f) TP_ = 0

因P+ > P_ ，故仪表为正迁移。迁移量是11670.3 Pa，量程是16671.9Pa。

40）如图所示，通过双室平衡容器来测量锅炉汽泡水位。已知P1=3.82 MPa, ρ汽=19.7 Kg/m3, ρ液=800.4 Kg/m3, ρ冷=915.8 Kg/m3, h1=0.6m, h2=1.5m,求差压变送器的量程及迁移量。

! i8 Y# ?% D) G( s0 |4 s/ b1 M

解:差压液位计的量程ΔP

: A, e e( O: ~$ [$ @7 U

6 K, q8 o- P\ΔP= h1(ρ液-ρ汽)g=0.6×(800.4-19.7)×9.807 =4593.8Pa 当液位最低时，差压液位计的正、负压室的受力为 P+=P1+ h1ρ汽×g+ h2ρ水×g

=3.82×106+0.6×19.6 × 9.807 + h2ρ水×g

# A\S8 [0 |

=3820115.3+ h2ρ水×g

* y. f9 ^\

P_=ρ1+ h1ρ冷×g+ h2ρ水×g

=3.82×106+0.6×915.8× 9.807 + h2ρ水×g

. E: H. ^- \\/ o1 M=3825388.8+ h2ρ水×g 于是仪表的迁移量P为 P= P+ - P_= -5273.5Pa 因P+ < P_,故为负迁移. 仪表的测量范围为

; Q/ m/ X\

-5273.5～(-5273.5+4593.8)=679.7 Pa

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