仪表工题库计算题249.docx
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仪表工题库计算题249
1•某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反。
当炉温控制于800C时。
若热电偶接线盒处温度为50C,仪表接线端子温度为40C,测量结果和实际相差多少?
答案:
如补偿导线接反,则仪表的电势为
E(800、40)=EX(800、0)-E(50、0)-[E(50、0)-E(40、0)]=33.28-2.02-2.02+1.61
=30.85mV
但仪表示值仍按正常接法指示,即
E(800、40)=E(t、0)-E(40、0)=0
于是得30.85=E(t、0)-1.61
E(t、0)=32.46mV
查得t=780C
即比800C指示低20C
2•原测量值为0.68in,折算成以mm为单位,确定折算后的有效位数。
答案:
按1in=25.4mm折算关系,得0.68in=0.68x25.4mm^17.272mmm=68n=17
m68
n=17=4>10
故折算后为0.68in=17.3mm为3位有效数字
3•有一斜管压力计,其标尺刻度为0-250mmH2充液(酒精),p=0.8095g/cm3,斜管与水平线的倾角a=29°30',Sina=0.492,斜管断面积A1和环形容器断面积A2之比A1/A2=0.0025。
试求仪表处于这种情形的测量上限(1mm=9.806Pa)答案:
压力计常数为
K=p(Sina+A1/A2)=0.8095x(0.492+0.0025)=0.4
测量上限为P=LxK=250x0.4=100mmH2O
4•与节流装置配套的差压变送器的测量范围为0-39.24KPa,二次表刻度为
0-10t/h。
若二次表指示50%变送器输入差压厶P为多少?
变送器输出电流I0为多少?
答案:
测量与差压的关系为M=KX-AP(K为常数)
M100%KX、39.24=10t/hM100%=KX-AP=5t/h则(10/5)2=(39.24/△P)
△P=9.81KPa
变送器输出电流范围为4-20mA
39.2420-4
9.81=丨。
-4
I0=8mA
5•如图所示:
除Rx外其它各电阻均为已知,外加电压U=200V电路总共消耗
功率P=400w求Rx。
答案:
由P=UI得,匸P/U=400/200=2A(50X50)/(50+50)=25Q25+50=75Q
(75X25)/(75+25)=18.75Q有P=I2XBx+I2X18.75=400将I=2A代入得,Rx=81.25Q
6.—支分度号为Pt100的热电阻,它在0C时的电阻R0=100Q。
在200E时,它的电阻值为多少欧(近似计算)?
答案:
根据R100/R0=1.3850
因为Bt=[(R100-R0)/100]Xt+R0
所以Rt=[(1.385X100-100)/100]X200+100=177Q7.在工作压力P=24.5Mpa(绝压)和工作温度t=60C下氮气流量Q=4m3/h试求相应于标准下的流量QN
答案:
将工作状态下气体的容积流量换算到标准状况下的溶积流量,
可按公式QN=Q=/pN
式中pN-标准状态下氮气的密度,1.2506Kg/cm3(0C)或1.165Kg/m3(20C)p—工作状态下的密度,Kg/m3
p=pN(PXTN/PNTK)PN=0.1012MPaTN=273K293K
压缩系数K=1.15(N2)
因此0°C时p=1.2506X(24.5X273)/(0.1012X333X1.15)=215.76Kg/cm3
或20C时p=1.165X(24.5X293)/(0.1012X333X1.15)=215.72Kg/m3所以0C时QN=X215.76/1.2506=690.1Nm3/h
20C时QN=X215.72/1.165=740.67Nm3/h
答案:
先将内环简化变为下图
abR
——II——r-O
bc
kF——II
答案:
R=ab+ac+bc=ab+(a+b)c(分配律)=ab+abc(反演律)=ab+c(消去律)10.—真空压力表量程范围为—100〜500kPa,校验时最大误差发生在200kPa,上行程和下行程时校准表指示为194kPa和205kPa,问该表是否满足其1.0级的精度要求?
答案:
变差=[△max/(量程上限-量程下限)]x100%
=(205-194)/[500-(-100)]x100%
=1.83%>1.0%,所以不满足1.0级精度要求。
11.一台1151绝对压力变送器,量程范围为0〜80kPa(绝压),校验时采用刻度范围为100〜0kPa标准真空压力计,若当地大气压力为98kPa,则当变送器输出为12mA时,真空压力计指示的读数为多少?
答案:
设变送器输入压力为P绝时,输出电流为12mA则P绝/(80-0)x16+4=12,P
绝=40KPa根据P真空=P大气—P绝=98-40=58KPa所以真空压力计的读数为58KPa变送器的输出为12mA12.计算如图下所示的压力式液位计的调校量程范围及迁移量,已知
h1=5m,h2=1m,p=1.0g/cm3
答案:
由图可知,液位计测量量程为:
P=pgh1=1.0x9.8x5=49KPa迁移量A=
pgh2=1.0x9.8x1=9.8KPa,所以仪表调校量程范围为9.8—58.8KPa。
13.一单法兰液位计测量开口容器液位,其最高液位和最低液位到仪表的安装距离分别为h1=3m,h2=1m如下图所示,若所测介质密度p=1g/cm3,求仪表的量程及迁移量?
£X
-(HJ
答案:
由图可知仪表测量的有效量程高度为h1-h2=2m,所以仪表的量程厶
P=(h1-h2)pg=(3-1)x1x9.81=19.62KPa,当液位最低时,仪表正负压室的受力分别为P+=pgh2=1.0x9.81x1=9.81KPa,P-=0,所以液面计迁移量为P+-P-=9.81-0==9.81KPa(正迁移)
液面计的零点和量程均已校好,后
h2=0.5m,如下图所示。
若已知
14.用一双法兰变送器测一闭口容器内液位,因维护需要,仪表安装位置下移了一段距离h=5m,h1=1m容器内介质密度p1=1.0g/cm3,变送器毛细管充油密度p2=0.8g/cm3,求变送器下移前后零点和量程将怎样变化?
1*1
答案:
仪表安装位置下移前,仪表量程为
△P1=P1gh=1.0X9.81x5=49.05KPa,
迁移量为A1为A仁P2gh1-P2g(h1+h)=-P2gh=-0.8x9.81x5=-39.24KPa,
所以仪表的调校量程为-39.24—9.81KPa。
仪表安装位置下移后,仪表量程厶P2P2=P1gh=1.01.0x9.81x5=49.05KPa,迁移量为A2为A2=p2g(h1+h2)-P2g(h1+h2+h)=-p2gh=-0.8x9.81x5=-39.24KPa,
仪表调校量程为-39.24KPa至9.81KPa,即变送器位置下移后其零点和量程不变。
15•若调节阀的流量系数C为50,当阀前后压差为16x100kPa,流体密度为0.81g/cm3,所能通过的最大流量是多少?
QC]50、/222m3/h
答案:
体积流量'■p-0.81
质量流量QC.Pp50.1.60.81180t/h16•有一台气动差压变送器,表量程为25000Pa,对应的最大流量为50t/h,工艺要求40t/h时报警。
问:
(1)不带开方器时,报警值设在多少?
(2)带开方器时,报警值设在多少?
答案:
1.不带开方器时对应40t/h流量的差压
△P1=25000X(40/50)2=16000Pa
对应40t/h流量的输出
P出1=(16000/25000)x80+20=71.2KPa
所以报警值S=71.2KPa
2.带开方器时
因为△Q=K<^P
对应40t/h流量的差压
△P2=25000X(40/50)=20000Pa
对应40t/h流量的输出
P出2=(20000/25000)x80+20=84KPa
所以报警值S=84KPa
17.已知,24VDC供电回路中,串联了2个12V、1.5w的指示灯和1个12V、1.5w
的指示灯,请问每个灯泡的实际功率为多少?
答案:
(1)灯泡的电阻为:
12V、1.5w:
12X12/1.5=96欧姆
12V、1w12X12/1=144欧姆
⑵串联回路电阻为:
96X2+144=336欧姆
⑶串联回路电流为:
24/336=0.0714A
⑷指示灯功率:
12V、1.5w:
0.07142X96=0.49w
12V、1w0.07142X144=0.724w
所以:
串联后,两个12V、1.5w的指示灯功率分别为0.49w;12V、1w的指示灯功率为0.74w。
18.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400C。
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,求实际流量为多少吨/小时?
(水蒸汽密度表:
2.94MPa、400C时
p=9.8668kg/m3;2.84MPa400E时p=9.5238kg/m3)
答案:
M实际=M设计XSQRTp实际*p设计)
=102t/hXSQRT(9.5238^9.8668)
=102t/hX0.9825
=100.2t/h
所以:
真正的流量是100.2t/h
19.有两台测温仪表其测量范围分别是0〜800T和600〜1100C,已知其最大测量误差均为土6C,试分别确定它们的精度等级。
答案:
根据基本误差SMax/(AMax-AMin)X100%
可得:
S6/(800—0)X100%=0.75%
S6/(1100—600)X100%=1.2%
根据仪表的精度等级系列,测量范围是0〜800r的测温仪表应定为1级精度,
测量范围是600〜1100C的测温仪表应定为1.5级精度。
20.对应于DD—III型仪表的信号4—20mA经A/D转换为十六进制数,若0mA对应十六进制0,4mA对应333H20mA对应0FFFH,问十六进制7FFH对应的mA应为多少?
答案:
将十六进制数转换为十进制数
则:
FFFH=212—1=4095
7FF=211—1=2047
故所对应的mA数为
2047/4095X20=10mA
21.某微机的地址线共有22位,试计算该微机的是最大寻址能力。
答案:
由于共有22位地址线,故其最大寻址能力为
222—1=210X210X2—1=4(M)
即其最大寻址能力为4M。
22.有流量变送器,量程是0〜400x9.8Pa,对应流量显示范围为0〜200m3/h,实际运行当中发现流量经常指示在满刻度上,现需扩大显示范围,使实际流量在显示范围的2/3处,试求变送器量程如何改变?
答案:
现显示表范围为:
Q=3/2XQ原=3/2x200=300m3/h
已知原变送器量程为0〜400X9.8Pa,显示范围为0〜200m3/h
则变送器量程更改为△PX9.8Pa
(400X9.8)/(△PX9.8)=(200/300)2
△P=900
所以变送器量程要更改为0〜900X9.8Pa
23.与节流装置配套的差压变送器的测量范围为0〜39.24KPa,二次表刻度为010t/h。
若二次表指示50%变送器输入差压厶p为多少?
变送器输出电流为多少?
答案:
流量与差压的关系为
Qioo沪KJ刘2T=10VhQ话KJ纫=5冊
(10/5)2=39.24/△p
△p=9.81KPa
变送器输出电流范围为4〜20mA
39.24/9.81=(20-4)/(10-4)
l0=8mA
24.一台节流式差压流量表,其刻度上限为320t/h,差压上限为80kPa,求⑴
测量值在80t/h相应的差压是多少?
(2)若差压为20kPa时相应的流量为多少?
答案:
(1)设测量值为80t/h时的差压为△P
由流量公式Q=K得
(Q/Qmax)2=AP/△Pmaxg卩(80/320)2=△P/80
△P=5kPa
⑵设差压为20kPa时流量为Q
则(Q/Qmax)2MP/△Pmaxg卩(Q/320)2=20/80
Q=160t/h
25.用单法兰液位计测开口容器的液位,其最高液面和最低液面到仪表的距离分
别是H1=1mH2=3m如图),若被测介质密度P=980kg/m3,求:
1变送器的量程
2是否需要迁移?
迁移量是多少?
③如H=2.5m电川型液位计的输出是多少?
最高液位
J
E
Il
j
£
L
——
最低粳位--
fl
■-
答案:
1量程△P=(H2—HI)Pg=(3—1)X980X9.807=19221.7Pa
2当液面最低时,液位计正负压室受力分别为
P+=H2pg=1X980X9.807=9610.9Pa;P-=0Pa
所以,迁移量应为:
P=P+—P亠9610.9—0=9610.9Pa,且为正迁移
3当H=2.5m时,仪表输出为:
10=[(H—H1)/(H2—H1)]X(20—4)+4=16mA
26.如下图,已知R仁100Q,R2=20CQ,R3=300Q。
试判断此放大电路的性质,并求当输入电压Vi=8V时,输出电压Vo等于多少?
答案:
此放大电路为反向比例运算放大器。
设A1为理想运算放大器
则Vo=-(R3/R2)XVi=-(300/200)X8=-12(V)
输出电压为-12V
27.已知一8位单极性D/A转换器的满度电压为10V,试计算在数字输入量分别为7FH81H时的模拟输出电压值。
答案:
已知VC=10V
7FHV0=VX(7X16+15)/28=10X0.496=4.96V
81H:
V0=VCX(8X16+1)/28=10X0.504=5.04V
28.如图为某控制系统的过渡过程曲线,试计算该系统的衰减比和超调量?
n=B1/B2
=(1150-1110)/(1120-1110)
=40/10=4:
1
2)超调量
(T={[y(tp)-y(g)]/y()}100%
={[1150-1100]/1100}100%
=3.6%
29.当把一个线圈接于30V直流电源时,回路电流为5A,而将它接到50HZ,40V交流电源时,电流为4A,求该线圈的电感和电阻.
答案:
因为线圈通直流电压时为纯阻性
•••R=U/l=30/5=6Q
线圈通交流电压时:
阻抗Z=40/4=10Q
感抗XL=(Z2-R2)1/2=(102-62)1/2=8Q
XL=3L=2nfL
线圈电感L=XL/2nf=8/2nX50=25mH
该线圈的电感为25mH电阻为6欧。
30•过热蒸汽的质量流量M=100t/h,蒸汽管道内径D=200mm若蒸汽的密度p=38kg/cm3,试计算蒸汽在管道内的平均流速是多少?
答案:
质量流量M和体积流量Q的关系为
Q=M/p
•••Q=10(X1000/38=2631(m3/h)
=0.731(m3/s)
管道的截面积S为:
S=n(D/2)2=ji(0.2/2)2=0.0314(m2)
TQ=S
•••蒸汽的平均流速u为
u=Q/S=0.731/0.0314
=23.3(m/s)
31.某节流装置设计时的介质密度为520kg/m3,而实际工作时的介质密度为
480kg/m3,如果设计时差压变送器输出20mA对应的流量为50t/h,则在实际使用时对应的流量为多少?
答案:
根据公式
M=G/4)ad2(pAp)1/2
现除了介质的密度以外,其他的条件均未改变,所以(畀/4)ad2Ap1/2不变。
于是M实/M设=[(ji/4)ad2(p实Ap)1/2]/[(ji/4)ad2(p设Ap)1/2
M实=M&(p实/p设)1/2
=50(520/480)1/2=48.04t/h
32.设某台DDZ-IH型毫伏输入变送器,其零点迁移值umin=6mVDC|程为12mVDC现已知变送器的输出电流为12mADC试问:
被测信号为多少毫伏?
答案:
已知变送器umin=6mVDC量程12mVDC
•••umax=6+12=18mVDC
因为仪表为毫伏输入变送器
••(I-4)/(Imax-4)=(u-6)/(umax-6)
(12-4)/(20-4)=(u-6)/(18-6)
u=8X12/16+6=12mVDC
33.用差压变送器(川)测量开口容器的液位,其最高液位和最低液位到仪表的距离分别为h1=3m,h2=1m若测量介质的密度为1000kg/m3,,求变送器的量程为多少Pa?
是否需要迁移,迁移量?
当液位h=2.5m时,变送器的输出电流;
1
£
|
kU
11
----
n
n
答案:
1)变送器的量程
P=(h1-h2)pg=(3-1)X1000X9.807
=19614Pa
2)当液面最低时,变送器正负压室的受力分别为:
P+=h2pg=1X1000X9.807=9807Pa
P-=0
迁移量
P+-P-=9807-0=9807Pa
正迁移
3)h=2.5m时变送器输出
IC=(h-h2)/(h1-h2)(20-4)+4=(2.5-1)/(3-1)16+4=16mA
34.已知某比值控制系统,采用孔板和差压变送器测量主、副流量,主流量变送
器的最大量程为q1max=12.5m3/h,副流量变送器的最大量程q2max=20m3/h生产工艺要求q2/q仁1.4,试计算:
不加开方器时,DDZ-IH型仪表的比值系数Kx0
加开方器后,DDZ<型仪表的比值系数Kxo
答案:
根据题意,不加开方时有:
Kx=K2q21max/q22max=1.42<12.52/202=0.766
当加开方器时:
Kx=Kq1max/q2max=1.4<12.5/20=0.875
35.用差压变送器与标准孔板配套测量管道介质流量。
若差压变送器量程为0〜10KPa对应的输出电流为4〜20mADC相应流量为0〜320m3/h。
求差压变送器输出信号为8mAD(时,对应的差压值及流量值各是多少?
答案:
1)输出8mAD(时对应的差压值
根据差压变送器的输入和输出的关系有
(20-4)/(1-4)=(10-0)/(△P-0)
已知l=8mADC
•••△P=40/16=2.5KPa
2)输出8mAD(时对应的流量值
因为流量与差压为关系为
Q=KXP1/2
二Qmax/Q=APmax1/2/△P1/2
Q=QmaxP1⑵△Pmax1/2=320X(2.5/10)1/2=160m3/h
36.如右图所示的电路中,求RAB?
iA0E
Q
答案:
从图中可以看出,此桥路的特点是具有对称性,即流过AC的电流和流过DB的电流相等;流过AD和流过CB的电流相等,从而可假设在AB间加一电源E,并标出各支路的电流.
I.-]?
合r*i
11
E
根据克希霍夫定律,对ACDA回路有:
1011+5(11-12)=512
•••1511=1012
11/12=2/3
(1)
根据克希霍夫定律,对节点A有:
1=11+12
(2)
由⑴、⑵可得:
11=21/5(3)
12=31/5⑷
根据克希霍夫定律,对ADBE/回路有:
E=5I2+1OI1(5)
将⑶、⑷代入⑸得:
E=5X3I/5+10X2I/5=7I
而RAB=E/I=7I/I=7Q
37.化简F=AB+ABC+BD
答案:
用公式A+AB=AR收多余的乘积项
F=AB+ABC+BD
=AB(1+C)+BD
=AB+BD
38.有两台测温仪表,其测量范围分别是0—800r和600—1100C,已知其最大绝对误差均为土6C,试分别确定它们的精度等级。
也max
A-A
答案:
根据基本误差Sm=「X100%
6
可得Sm仁800-0X100%=0.75%
6
Sm仁tix100%=1.2%
根据常用工业仪表的精度等级系列,测量范围为0—800r的测温仪表应定为1级精度;测量范围为600—1100E的测温仪表应定为1.5级精度。
39.有一台温度变送器,量程为400—600r,输出为4—20mA当温度从500E变化到550r时,变送器从多少变为多少?
答案:
500r时输出为:
(20—4)X[(500—400)/(600—400)]+4=12mA
500r时输出为:
(20—4)X[(550—400)/(600—400)]+4=16mA
即:
当温度从500r变化到550r时,变送器从12mA变为16mA
40.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)当环境温度为30r时,从压力计上读得的表压值为420mmH,试求罐内的绝对压力为多少mmH?
折合多少Pa?
(大气压力为760mmH,0r时,汞的密度为13.5951g/cm3,30r时,汞的密度为13.52g/cm3)答案:
罐内的绝对压力为
13.52
=1177.68mmHg=156.984kPa
所以罐内的绝对压力为1177.68mmHg约等于156.984kPa
41.有一采用2X1.5规格(电阻值0.77/m)的镍铬-康铜补偿导线,在热电偶和
动圈仪表之间相接的长度为15m试问该补偿导线能否使用?
答案:
补偿导线总长度为15X2=30m
补偿导线的电阻值为30X0.77=23.1
因为动圈仪表一般要求外线电阻值为15,所以选用此线径的补偿导线是不合适的。
42.已知某流体的密度=996kg/m3,其动力黏度=790X10-6Pa•s,则它的
运动黏度为多少?
答案:
因为动力黏度和运动黏度的关系是:
现=790X10-6Pa•s=790X10-6kg/m•s
=996kg/m3
所以=/=790X10-6/996
=0.793X10-6m2/s
=0.793cSt
43.试求工作状态下,(温度t=30T)的水的密度(20C
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- 仪表 题库 算题 249