傳感器檢測基礎習題解中國石油大學

1、測量儀表自動化習題（教材）測量儀表自動化習題（教材） 解：表1的最大引用誤差為：故表1的精度等級為1.0級。表2的最大引用誤差為：故表2的精度等級為1.5級。max16100%0.75%8000q max26100%1.2%1100 600qP13 1.3 有兩臺測量儀表，其測量范圍分別是0800和6001100，已知其絕對誤差的最大值均為6，試求它們的精度等級 答：該表的實際回差為故該表不符合要求?；颍摫碓试S的最大絕對誤差為：故不符合要求。 P13 1.4 有一只01.6MPa、1.5級的壓力表，校驗后發(fā)現(xiàn)其正、反行程的差值為0.025MPa，問此表的回差是否符合要求？0.025100%1

2、.5625%1.5%1.60h MpaMpaa025. 0024. 06 . 1%5 . 1允解：在三點處的最大允許絕對誤差均為：在1MPa處的相對誤差為：在5MPa處的相對誤差為：在10MPa處的相對誤差為： P13 1.5 有一測量范圍010MPa, 精度為0.5級的壓力表，它在lMPa、5MPa、10MPa三點處最大允許絕對誤差和相對誤差各應是多少？ %5%100105. 01r%1%100505. 02r%5 . 0%1001005. 03rMpaa05. 0100/ )010(5 . 0maxP13 1.6 某壓力表（01MPa，精度1.0級），問此表允許的最大絕對誤差是？若校驗該表

3、，在0.5MPa時，正行程為0.497MPa，反行程為0.508MPa，問該表是否符合要求? 解：最大的絕對誤差：該表的回差為：結論：不符合1.0級的精度要求。Mpaa01. 01%0 . 1允%0 . 1%1 . 1%10001497. 0508. 0h或，該表的實際回差為：故不符合1.0級的精度要求。0.508 0.4970.0110.01MpaMpa P13 1.8一測量范圍為01000的溫度計，經校驗得到數(shù)據1)試確定該溫度計的精度等級； 解（1）該溫度計的最大回差在600處為 因此，該儀表的精度等級為1.5。真實溫度值真實溫度值/ 0 0 200200 400400 600600 8

4、00 800 10001000正行程讀數(shù)正行程讀數(shù)/ 0 0 198198 396396 594594 797797 999 999反行程讀數(shù)反行程讀數(shù)/ 0 0 202202 403403 606606 803803 1001 1001 maxmax12100%100%1.2%1000hLmaxmax6100%100%0.6%1000aqL(2)若該溫度計原來的精度等級為1.0級，允許的最大絕對誤差和回差各應是多少？現(xiàn)是否滿足原1.0精度的要求？解: （2）若該溫度計的精度等級為1.0級，允許的最大絕對誤差和回差分別為1.0% 100010a 允由于不滿足原1.0級別的精度要求?；?max=

5、12 10 不滿足原1.0級的精度要求max1.0% 100010max1.2%1.0hq允 P30 3. 某臺空氣機的緩沖罐，工作壓力范圍為1.11.6MPa。工藝要求就地觀察罐內的壓力，并要求測量誤差不得大于罐內壓力的的5，試選擇一只合適的壓力儀表（類型、測量范圍、精度等級）。 解：選類型。選用普通彈簧管壓力表 選量程 以穩(wěn)定壓力計算得 故選測量范圍為02.5MPa 且滿足選精度。由選擇：取1.5級即可綜上，選擇測量范圍為02.5MPa，準確度等級取1.5級的普通彈簧管壓力表即可。MPaP4 . 22/36 . 1量程)05 . 2(311 . 1max=5%=0.0550.08MPaa（

6、1.1 1.6）max=0.055MPaamaxmax1.15100%100%2.2%2.50aqL 解：選用碳鋼或不銹鋼材料制成的壓力表（氨用壓力表） 由于P測10Mpa，被測最大壓力不超過儀表測量上限的3/5，即 故測量范圍應為025MPa。且滿足14(25-0)/3 測量的所允許的誤差為土0.4 MPa，精度等級為：因此精度等級取1.5級即可。)(33.23)53/()14(MPaPP30 2.4 某合成氨廠合成塔壓力指標為14土0.4 MPa，要求就地指示壓力。試選壓力儀表(類型、測量范圍、精度等級)用于測量。%6 . 1%100250.4P30 2.5 一只測量范圍為01.6MPa，

7、精度為1.5級的普通彈簧管壓力表，校驗后問該表合格否? 能否用于某空氣儲罐的壓力測量(該儲罐工作壓力為0.81.0MPa，測量的絕對誤差不允許大于0.05 MPa)?解:(1) 根據校驗結果，該表的實際最大引用誤差為：該表的實際最大回差為： 因此該表合格。%5 . 1%9375. 0%1006 . 1015. 0%100maxmaxLaq%5 . 1%25. 1%1006 . 102. 0%100maxmaxLh(2)由于儲罐工作壓力為穩(wěn)定壓力。 1.0*3/21.6Mpa 范圍合適 0.020.05Mpa 精度合適 該表可以用于空氣儲罐的壓力測量。 解： 即 差壓為187.5Kpa。P30

8、2.6 DDZ型差壓變送器，測量范圍為0250kPa，求輸出信號為16mA時，差壓是多少?164(2500)0187.5204XKPaminminmaxminmaxminX)XX(YYYYX 工作介質密度比水大，能否校驗到100？ xwxwHH HwAw g =HxAx g Hx 、Hw分別為分別為被測介質被測介質的液位高度和的液位高度和水水的高度；的高度；x 、w 分別為分別為被測介質被測介質的密度和的密度和水水的密度；的密度； 以水代校法以水代校法Fw=Fx答：答：（2 2）被測介質：被測介質：非水非水xwxwHH LHmaxx校驗點校驗點(%L): 0 25 50 75 1000 25

9、50 75 100 Hw (%L): 0 0 輸出輸出(mA): 4 8 12 16 204 8 12 16 2025wx 50wx 75wx 100wx （1 1）被測介質被測介質: :水水 校驗點校驗點(%L): (%L): 0 25 50 75 1000 25 50 75 100 輸出輸出(mA): (mA): 4 8 12 16 204 8 12 16 20解解0112pgHghp021pghpghghHppp2112)(0Hghghp2112圖3-36ghgh12212101圖3-37ghpghHp0202)(1200()phhgpghghHppp012)(0Hghghp012ghg

10、h201圖3-39 解解021)(pghhHp0pp12()pHhhg 0H5 . 1H12()15.827phhgKPa 12()26.999KPapHhhg xwxwHH HwAw g =HxAx g 以水代校法以水代校法Fw=Fx校驗點校驗點(%L): 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 Hw (%L): 輸出輸出(mA): 4 8 12 16 204 8 12 16 2040 xw60 xw80 xw100wx 20 xwhmQ/2533201025. 63KPap25. 6010420414pKQ解解KPa1563125 60.9

11、9T/hmAIo81. 74)420(063015解解NF5 . 50)022(42048FKQ hmQ/2040225.53解：解：已知已知 Q Q0 0=10m=10m3 3h h，T T0 0=293.15K=293.15K，P P0 0=0.10133MPa=0.10133MPa P=0.031992 P=0.0319920.101325=0.133317MPa0.101325=0.133317MPa， T=40 T=40273.15=313.15K273.15=313.15K00001NTpQQpT31.20460.133317293.1510 11.285(/ )1.1650.10

12、1325313.15Nmh解：解： 00001151845. 0)0 . 192. 7()0 . 186. 2()()(QQQQrr測量范圍為0518.45m3hE(t, 0)31.64+1.20332.843mv? ? 解：查鉑銠- 鉑熱電偶分度表知： E(985, 0) =9.412mv=E(t,t0) E(30, 0) =0.173mv E(t, 0)9.412mv0.173mv9.585mv， 查表知，熱端溫度為1000解：（：（1）巳知冷端溫度為25， 查表知對應電勢為1.0mv，則，E(t, 0)201.021mv，查表知設備的實際溫度約為508.44（2）若用S分度號的熱電偶來測

13、量， 冷端溫度為25，對應電勢為0.142mv， 熱端溫度為508.44，對應電勢約為4.317mv 熱電偶測得電勢應為4.317-0.1424.175mv？ 解：查Cu100 的分度表， 140，對應電阻值為159.96， 查Pt100 的分度表， 159.96 對應溫度為157.08， 實際溫度為157.08。 答：查表知： t385，對應電勢：27.744mvt128，對應電勢：1.678mvt042，對應電勢：2.544mv實際熱電偶產生的電勢為：27.7441.67826.066mv 由于未配用補償導線，實際冷端溫度為42。因此熱端溫度對應的電勢為：26.0662.54428.61m

14、v查表知，對應溫度為：395.8，誤差為-10.8。解：查表知：當溫度為解：查表知：當溫度為160160時，對應電勢為時，對應電勢為10.501mv10.501mv當溫度為當溫度為2525時，對應電勢為時，對應電勢為1.495mv1.495mv實際熱電偶產生的電勢為：實際熱電偶產生的電勢為：10.50110.5011.4851.4859.006mv9.006mv查查K K熱電偶分度表為：熱電偶分度表為：T T為為2525時，對應電勢為時，對應電勢為1mv1mv實際溫度對應電勢為實際溫度對應電勢為9.0069.0061 110.006mv10.006mv，查表知，對應溫度為查表知，對應溫度為24

15、6.4246.4 答：查答：查Cu50Cu50熱電阻分度表，熱電阻分度表，147147對應電阻為對應電阻為81.4981.49 對應對應Cu100Cu100的電阻值為的電阻值為-43-43。84(45.085) 13.419) 13.41921.336204E解：題為兩線制溫度變送器且內部無線性化功能， 即輸出電流和熱電勢成線性關系。即：0minmaxminminmaxmin-()-IIEEEEII對于鎳鉻康銅熱電偶測溫范圍為200600 ，查表知，查表知max45.085Emvmax13.419Emv當 時，8oImA當 時，12oImA124(45.085) 13.419) 13.4192

16、9.252204E當 時，16oImA164(45.085) 13.419) 13.41937.169204E不受冷端溫度變化的影響P235 P235 2 2畫出各系統(tǒng)的方塊圖，說明各方塊的輸入、畫出各系統(tǒng)的方塊圖，說明各方塊的輸入、輸出的含義。確定各系統(tǒng)調節(jié)閥的氣開、氣關形式及輸出的含義。確定各系統(tǒng)調節(jié)閥的氣開、氣關形式及控制器的正反作用控制器的正反作用（a a）控制對象為）控制對象為， 操縱變量為操縱變量為， 被控變量為被控變量為調節(jié)閥：調節(jié)閥：；控制器：反應器溫度控制器：反應器溫度 （） 閥門閥門 Mv Mv （b b）控制對象為）控制對象為， 操縱變量為操縱變量為， 被控變量為被控變量

17、為調節(jié)閥：調節(jié)閥：；控制器：鍋爐水位控制器：鍋爐水位 （） 閥門閥門 Mv Mv （）P235 P235 2 2（c c）控制對象為）控制對象為， 操縱變量為操縱變量為， 被控變量為被控變量為調節(jié)閥：調節(jié)閥：；控制器：容器壓力控制器：容器壓力 （） 閥門閥門 Mv Mv （）控制器：容器壓力控制器：容器壓力 （） 閥門閥門 Mv Mv （）16.516.5在圖在圖16-3916-39所示的熱交換器中，物料與蒸汽換熱所示的熱交換器中，物料與蒸汽換熱要求出口溫度達到規(guī)定的要求。試分析下述情況下應采要求出口溫度達到規(guī)定的要求。試分析下述情況下應采用何種控制方案為好。畫出系統(tǒng)的結構圖與方塊圖，并用何種控制方案為好。畫出系統(tǒng)的結構圖與方塊圖，并確定控制器的正、反作用。確定控制器的正、反作用。 (1) 物料流量物料流量F比較比較穩(wěn)定，而蒸汽壓力穩(wěn)定，而蒸汽壓力P波動較大。波動較大。(2) 蒸汽壓力蒸汽壓力P比較平穩(wěn)，比較平穩(wěn)，而物料流量而物料流量F波動較大。波動較大。(3) 物料流量物料流量F比較穩(wěn)定，而物料入比較穩(wěn)定，而物料入口溫度口溫度ti及蒸