儀表工計算題含解析

一.已知浮筒和拉鏈的總重量W為3.7Kgf，浮筒長度L＝800mm，浮筒外徑D＝20mm，被測液體的重度ｒ介＝0.55gf／cm3，試求出輸出為100％，時相應(yīng)的掛重重量。

答：(1)

浮筒可能受到的最大浮力為F浮=πD2/4Lr介=(3.14×22/4)×800×0.55=138.16(gf)

(2)

輸出為100％時相應(yīng)的掛重重量為W－F?。?700-138.16＝3561.84(gf)

二.控制系統(tǒng)用4：1衰減曲線法整定P、I、D參數(shù)。經(jīng)實際測試，已知衰減比例度δs=75%，衰減周期

Ts=4

分鐘。使試確定PI、PID作用時調(diào)節(jié)器的參數(shù)。(參數(shù)計算表如下表所示)。

4：1衰減曲線法調(diào)節(jié)器參數(shù)計算表調(diào)節(jié)作用δ（比例帶%）TI（積分時間：分）TD（微分時間：分）比例Δs比例+積分1.2δs0.5Ts比例+積分+微分0.8δs0.3Ts0.1Ts答：根據(jù)4：1衰減曲線法調(diào)節(jié)器參數(shù)計算表計算。1）PI作用：δ=1.2δs=1.2*75%=90%

；TI=0.5Ts=0.5*4=2（分鐘）。2）PI作用：δ=0.8δs=60%

；TI=0.3Ts=1.2（分鐘）。TD=0.1Ts=0.4

（分鐘）。

三.有一臺氧分析儀量程為0～10.0%，其量程標準氣是9.0%，輸出信號為4～20mADC，求其加入量程氣后的輸出電流？答：輸出電流=量程×相對濃度＋4=(20－4)×+4=14.4＋4

=18.4(mA)

加入量程氣后的輸出電流為18.4mA。

四。用一只0.2級50mA和一只0.5級別10mA的電流表分別測得8mA的電流時，試問哪只電流表測量結(jié)果準確些？為什么？

解：設(shè)0.2級50mA電流表在8mA測量值A(chǔ)1

0.5級10mA電流表在8mA測量值A(chǔ)2

根據(jù)公式

允許誤差=±精度%×量程

∴

=±0.2%

A1=8±0.1(mA)±0.5%

A2=8±0.05(mA)

所以0.5級10mA的電流表準確。

五.某界面測量儀表,其中ρ1=1.0g/cm3,ρ2=0.75g/cm3,取壓點高度差h=1.5m,當(dāng)用水對該表進行標定時,求：儀表輸出8mA,16mA時對應(yīng)水柱高度.(g=10牛頓/千克)

解：儀表量程ΔP=(1.0-0.75)*10*1.5*1000=3.75kPa輸出8mA對應(yīng)水柱高度

h1=(3.75*1000/10)*25%=93.75(mmH2O)輸出16mA對應(yīng)水柱高度

h2=(3.75*1000/10)*75%=281.25(mmH2O)

六.用差壓變送器測流量，差壓為25Kpa，二次表量程為０－200T／h，差壓變送器輸出電流為4—20mA，試求流量為80T/h、100T/h時對應(yīng)的差壓值和電流值是多少？

解：根據(jù)差壓流量公式：F2=K×△p△px/△p=（Fmax/F）2△px=△p（Fmax/F）2=2500（80/200）2=4000PaI=（Fmax/F）×16+4=6.56mA△px=2500(100/200)2=6250I=(100/200)2×16+4=8mA七.某溫度變送器，量程為400℃～600℃，輸出為4～20mA，當(dāng)溫度從500℃變化到550℃時，溫度變送器輸出應(yīng)從多少變化到多少？

解：

500℃時輸出為：（20mA—4mA）*（500℃-400℃）/（600℃-400℃）+4mA=12mA550℃時輸出為：（20mA—4mA）*（550℃-400℃）/（600℃-400℃）+4mA=16mA答：溫度從500℃變化到550℃時，溫變輸出從12mA變化到16mA。八.在校驗精度等級為l級，測量范圍為20～1OOkPa壓力變送器時，手頭只有一塊O～600kPa，0.35級標準表，試問把它當(dāng)作標準輸出表來用行不行?

答：壓力變送器的測量范圍為20～lOOkPa，允許的最大絕對誤差為土（100—20）×l％＝±0．8kPa。當(dāng)使用O~600kPa標準壓力表時，其最大允許誤差為土600×O．35％＝土2．1kPa。可見校準表的誤差大于被校表的誤差，因此不能把它當(dāng)作標準表．在校驗工作中，標準表允許誤差一般應(yīng)為被校表允許誤差的1／3．九.一表壓指示150kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽閘OOkPa，若用一絕壓表去測量應(yīng)指示多少?

解：P絕＝P表十P大＝150+100=250kPa十.一安裝在鍋爐下方5m處測鍋爐汽相壓力的壓力表指示值為500kPa，鍋爐汽相壓力實際為多少?(γ=10000N／m3)

答：安裝在鍋爐下方5m，相當(dāng)于儀表引入了5m高水柱的誤差，所以實際壓力為P＝P側(cè)-P引＝500-Hγ＝500-5×10000／1000=450kPa十一.有一塊壓力表，量程為0～25MPa，精確度等級為1級。校驗時，在20MPa點，上升時讀數(shù)為19.85，下降時讀數(shù)為20.12，求該表的變差。此表是否合格？

答：變差=|20.12-19.85|=0.27(MPa)

此表的允許誤差=±25×1%=0.25(MPa)由于變差大于允許誤差,所以此表不合格.十二.一只額定電壓為220VAC，功率為100W的電烙鐵，能不能接在380VAC上，此時它接受的功率為多少？安全嗎？若接到110VAC上，功率為多少？能否正常工作嗎？

解：電烙鐵阻值為：R=U2/P=2202/100=484Ω當(dāng)接到380VAC上的烙鐵功率為：P=U2/R=3802/484=298﹥100W電烙鐵將被燒壞。當(dāng)接到110VAC上時，烙鐵功率為：P=U2/R=1102/484=25W﹤110W電烙鐵功率不夠達不到使用溫度。不能正常工作。一/

兩臺測溫儀表，其測量范圍分別是0～1000℃和700～1200℃，已知其最大絕對誤差均為±6℃，試分別確定它們的精度等級。(2)答：據(jù)基本誤差δm＝Δmax/(A上-A下)×100%可得：δm1＝6/(1000-0)×100%＝0.6%δm2＝6/(1200-700)×100%＝1.2%根據(jù)常用工業(yè)儀表的精度等級系列，測量范圍為0～800℃的測溫儀表應(yīng)定為1級精度，測量范圍為600～1100℃的測溫儀表應(yīng)定為1.5級精度。二.現(xiàn)有一臺1151DP型變送器，經(jīng)二次表顯示流量，變送器的測量范圍為20-100kPa，最大允許誤差160Pa，二次表顯示范圍0-1200m3/h，最大允許誤差6m3/h，試計算當(dāng)輸入信號為80kPa時，變送器的輸出為多少？二次表顯示為多少？若要對系統(tǒng)進行聯(lián)校，其允許的最大系統(tǒng)誤差為多少？(3)答：根據(jù)題意有：(80-20)/(100-20)=(I-4)/(20-4)求得：I=16mA求二次表顯示值，根據(jù)：Q=K有：Q/1200=Q=1039m3/h先求出變送器和二次表的精度等級，再求系統(tǒng)誤差。變送器精度等級為：×100%=0.2%為0.2級。二次表的精度等級為：×100%=0.5%為0.5級最大系統(tǒng)誤差=(以百分數(shù)表示)=0.539%±0.539%×(100-20)=±0.4312kPa三.有一臺數(shù)顯表量程0-200.00KPa,準確度0.5,輸入信號4-20mA,在校50.00KPa時正向、反向校準結(jié)果如下：正向輸入8.00mA,顯示50.04KPa,反向輸入8.00mA,顯示49.96KPa，請計算該點的基本誤差，變差并確定該點是否合格？(2)答：該表的最大誤差=(200.00-0)×0.5％=±1KPa正向誤差=(50.04-50.00)=0.04KPa反向誤差=(49.96-50.00)=-0.04KPa變差=|0.04-(-0.04)|=0.08KPa該點正反向誤差、變差均未超過1KPa，所以該表在該點合格。四.一臺氣相色譜儀使用的載氣為氮氣，氣瓶采用40L鋼瓶，填充壓力為14.5Mpa要求氣瓶內(nèi)剩余壓力為0.5Mpa，此時大氣壓為0.1Mpa，色譜儀要求的載氣流量為100ml/min，請問這瓶載氣可使用多長時間？(3)解：瓶裝氣使用時間=﹛氣瓶容積X（充裝壓力—剩余壓力）∕大氣壓力﹜∕氣體流量使用時間單位為；min氣瓶容積為；L壓力為；Mpa氣體流量為；L/min使用時間=﹛40×﹙14.5－0.5﹚／0.1﹜／0.1=56000min≈933h≈39d答：這瓶載氣大約用39天。五、有兩個調(diào)節(jié)閥，其可調(diào)比R1=R2=30,第一個閥最大流量Q1max=100m3/h,第二個最大流量Q2max=4m3/h,采用分程調(diào)節(jié)時，可調(diào)比可達多少？(3)解：第一個閥最小流量為＝Q1min＝100/30=3.3(m3/h)第二個閥最小流量為＝Q2min＝4/30＝0.134(m3/h)所以R＝Q1max/Q2max＝100/0.134＝740即可調(diào)比可達740。七、現(xiàn)用信號發(fā)生器從DCS機柜接線端子處對一E型溫度顯示回路校驗，已知接線端子處溫度為25℃，問要校100℃時應(yīng)該送多少電勢信號？(3)解：（t(25,0℃)=1.495

mV，t(100,0℃=6.319

mV)答：t(100,25℃)=t(100,0℃)-t(25,0℃)=6.319-1.495=4.824mV

十二.已知A數(shù)字式儀表顯示有效數(shù)字6位，小數(shù)點后面有4位數(shù)字；B數(shù)字式儀表顯示有效數(shù)字4位，小數(shù)點后面有3位數(shù)字；那么它們的分辨率分別為多少？解：A數(shù)字式儀表的最低量程為0～1.0000V；分辨率為：即分辨率為10-4，亦萬分之一。B數(shù)字式儀表的最低量程為0～1.000V；分辨率為：即分辨率為10-3，亦千分之一。十三.O2標準狀況密度ρN=1.4289Kg/m3。已知5atm25℃時O2的密度ρ=6.5477Kg/m3，流量為Q=45m3/h，求O2標準狀況下的流量QN？

解：ρN*QN=ρ*Q1.4289*QN=6.5477*45答：O2標準狀況下的流量QN=206.2m3/h十四.已知水流量QL=100m3/h，ρL=0.97g/cm3，t1=80℃，p1=1170kpa，p2=500kpa，pv=47kpa，當(dāng)選擇流開流向的直通雙座閥時，試計算Kv值。流開流向的直通雙座閥壓