化工仪表习题课

ρ1 = 1.977kg / m ; ρ o = 1,293kg / m ;
Q标＝50L/S；代入上式得 50L/S；
Q真＝106.53L/S＝383.51m 3 h ／
37
37.用水刻度的流量计，测量范围为0~10 L/min，转子用密度为7920kg/m 的不锈钢制成， 37.用水刻度的流量计，测量范围为0~10 L/min，转子用密度为7920kg/m3的不锈钢制成，若用来 用水刻度的流量计 测量密度为0.831kg/ 苯的流量，问测量范围为多少？若这时转子材料改为由密度为2750 0.831kg/L 测量密度为0.831kg/L 苯的流量，问测量范围为多少？若这时转子材料改为由密度为2750 kg/m3 的铝制成，问这时用来测量水的流量及苯的流量，其测量范围各是多少？ 的铝制成，问这时用来测量水的流量及苯的流量，其测量范围各是多少？ 解： 转子流量计测量液体的修整系数； （1）转子流量计测量液体的修整系数；
Q真 =
ρO • ρ1
P1 • PO
3
TO • Q标 T1
3
To＝293K ；T1＝273＋40＝313K；Po＝0.10133MPa；P1＝0.65＋0.10133＝0.75133MPa； To＝ 273＋40＝313K；Po＝0.10133MPa； 0.65＋0.10133＝0.75133MPa；
90 × 5.23 = 5.55Ω R1= 1000mv − R2 =494.67Ω Rm= 90 − 5.23 2mA
R Rd E1 R2 R1
I2
Rp Rm
Rg
I1
∆U
计算过程，主要注重于电路分析过程； 计算过程，主要注重于电路分析过程； 思考题：如果热电偶烧断，电子电位差计指针如何动作？ 思考题：如果热电偶烧断，电子电位差计指针如何动作？
被校表读数/ 被校表读数/ MPa
被校表正行程读数/ 被校表正行程读数/ MPa 被校表反行程读数/ 被校表反行程读数/ MPa
0 0 0
2 1.98 2.02
4 3.96 4.03
6 5.94 6.06
8 7.97 8.03
10 MPa 9.99 10.01
（1） 求出该压力表的变差； ） 求出该压力表的变差； （2） 问该压力表是否符合1.0级精度？ ） 问该压力表是否符合1 级精度？ 解： （ 1）
ρ 铝 ＝2750 kg／m3； kg／ ρW ＝1000 kg／m3； kg／ ρ f ＝831kg／m3； 831kg／
Q f铝 •
( 2750 − 1000 )831 = ( 0 ~ 5) ( 2750 − 831 )1000
Q f铝 = 0 ~ 5.75L / min
62
62． 62．用K型热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mv，冷端（室温）为25oC，求设备 型热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mv 冷端（室温） 20mv， 的温度？如果改用E型热电偶来测温，在相同条件下， 热电偶测得的热电势为多少？ 的温度？如果改用E型热电偶来测温，在相同条件下，E热电偶测得的热电势为多少？
900 903
1000oC 1001oC
（1） 求出该温度计的最大绝对误差值； ） 求出该温度计的最大绝对误差值； （2） 确定该温度计的精度等级； ） 确定该温度计的精度等级； （3） 如果工艺上允许的最大绝对误差为 8oC，问该温度计是否符合要求 ） ， ± 解：？ （1）最大绝对误差 ∆ max = 706 − 700 = 6°C （2）允许误差
显示仪表作业
用镍铬-镍硅热电偶测温(配电子电位差计),温度的变化范围400~900 用镍铬-镍硅热电偶测温(配电子电位差计),温度的变化范围400~900 oC，如图所示，为 ),温度的变化范围 如图所示， 其测量桥路，已知E=1V =5.33Ω =90Ω 其测量桥路，已知E=1V , I1=4mA , I2=2mA , R2=5.33Ω , R//RP=90Ω,试计算桥路中各 电阻阻值。（ 。（求 仪表标准工作温度为25 电阻阻值。（求Rd , Rg , Rm , R1）设仪表标准工作温度为25 oC。
解： 16.395~37.325mv 对应的热电势范围 16.395~37.325mv ; E=20 20. mv； 热电势变化范围大小为 ∆E=20.93 mv； 测温范围400 测温范围400~900 oC，对于K型热电偶而言， 400~ 对于K型热电偶而言， 计算过程： 计算过程： 20.93mv 16.395mv = 4.10Ω RΣ= 4mA = 5.23Ω Rd= 4mA Rm × 90 1000m − Rd − RΣ =240.67Ω Rg= Rm + 90 4mA
Leabharlann Baidu习 题 课
5．某一标尺为0~1000oC的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为： 某一标尺为0 的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：
标准表读数/ 标准表读数/oC 被校表读数/ 被校表读数/oC
0 0
200 201
400 402
600 604
700 706
800 805
Tx
E
控制室
67
67.用分度号Pt100铂电阻测温，在计算时错用了Cu100 67.用分度号Pt100铂电阻测温，在计算时错用了Cu100的分 用分度号Pt100铂电阻测温 Cu100的分 度表，查得的温度为140 问实际温度为多少？ 度表，查得的温度为140 oC，问实际温度为多少？ 解：
对于Cu100来说 对于Cu100来说，0 oC时，热电阻阻值为100Ω; Cu100来说， 热电阻阻值为100 100Ω T=140 通过查Cu100分度表 R=159 96Ω T=140oC 通过查Cu100分度表 R=159.96Ω; Cu100 159. 通过查Pt100分度表 通过查Pt100分度表 Pt100 实际温度 Tx=157oC;
解： 这是热电偶温度计的冷端温度不为0 的问题； 这是热电偶温度计的冷端温度不为0 oC的问题； （1） 冷端温度修正法； 冷端温度修正法； E(T,0 E(T,0)= E(T,T1)+ E(T1,0) T1=25oC K型热电偶； 型热电偶； E(25, )=1 查K型热电偶分度表 E(T1,0)= E(25,0)=1mv ; 已知： )=20 mv； 已知： E(T,T1)=20 mv； E(T,0)=21 mv； 则：E(T,0)=21 mv； 通过反查K T=508 508. 通过反查K型热电偶分度表 T=508.5 oC ; （2） 改用E型热电偶情况下： 改用E型热电偶情况下： E(T,0 E(T,0)= E(T,T1)+ E(T1,0) T1=25oC E型热电偶； 型热电偶； oC 查E型热电偶分度表 E(T,0)=37.8 mv; T=508.5 T=508. E(T,0)=37 mv; 37. T1=25oC 查E型热电偶分度表 E(T1,0)=1.5 mv; )=1 mv; E(T,0)=36 36. mv; 因此 E(T,0)=36.3 mv;
按照靠系列，根据工艺要求选取，要选择等级高的精度等级，0.5; 所以此温度计不符合要求。 按照靠系列，根据工艺要求选取，要选择等级高的精度等级，0.5; 所以此温度计不符合要求。
6
6．如果有一台压力表，其测量范围为0~10MPa，经校验得出下列数据： 如果有一台压力表，其测量范围为0 10MPa 经校验得出下列数据： MPa，
S 变差=
最大绝对差值 6.06 − 5.94 × 100% = × 100% = 1.2% 满量程 10 − 0
（2 ）
符合
δ允 =
∆ max × 100% = ±1.0% 10 − 0
∆ max = ±0.1MPa
22
22．某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.1~1.6MPa，工艺要求就地观察罐内压力，并要求 22．某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.1~1.6MPa 工艺要求就地观察罐内压力， 1.1~1.6MPa， 5%，试选择一台合适的压力计（类型，测量范围， 测量结果的误差不大于罐内压力的 ±5%，试选择一台合适的压力计（类型，测量范围，精度等 ），并说明其理由 并说明其理由。 级），并说明其理由。 解： 空气压缩机的缓冲器中的压力类型为平缓压力； 空气压缩机的缓冲器中的压力类型为平缓压力； 且只需要就地观察，不需要远传变送，所以选择普通单圈弹簧管压力计 类型） 选择普通单圈弹簧管压力计（ 且只需要就地观察，不需要远传变送，所以选择普通单圈弹簧管压力计（类型）； 测量上限： 测量上限：
64
64．测温系统如图所示，请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶为K 64．测温系统如图所示，请说出这是工业上用的哪种温度计？已知热电偶为K，但错用与 配套的显示仪表，当仪表指示为160 请计算实际温度Tx多少度（室温为25 Tx多少度 E配套的显示仪表，当仪表指示为160oC时，请计算实际温度Tx多少度（室温为25oC）？
δ 允=
± ∆ max ± 6°C × 100% = × 100% = ±0.6% 满量程 1000 − 0
按照靠系列的要求，选择等级低的为此温度计的精度等级 1.0; 按照靠系列的要求， （3）工艺要求
∆ max = ±8°C ± ∆ max ± 8°C × 100% = × 100% = ±0.8% 那么求得 δ 允= 满量程 1000 − 0
P上＝Pmax × 1.5＝1.6 × 1.5＝2.4MPa
工作压力范围 1.1～1.6MPa； 1.1～1.6MPa；
1.1 11 1 8 如果没有特殊要求，压力表下限选择0 MPa； 如果没有特殊要求，压力表下限选择0 MPa； = > = ; 2.4 24 3 24 MPa； 所以该压力计的量程为 0～2.4 MPa； 且工作压力下限大于量程的1 小于量程的2 符合要求； 且工作压力下限大于量程的1／3，小于量程的2／3，符合要求；
KQ =
(ρt − ρ w )ρ f (ρt − ρ f )ρ w
=
(7920 − 1000)831 = 0.9; (7920 − 831)1000
Q f = QO / K Q = 0 ~ 11.1L / min;
（2） Q铝O = Q钢O ×
ρ 铝 − ρW = (0 ~ 10) / 1.9885 = 0 ~ 5L / min; ρ 钢 − ρW
解： 此温度计为镍铬-镍硅（K型）热电偶温度计。 此温度计为镍铬-镍硅（ 热电偶温度计。 T=160oC 是错用E型配套显示仪表读数； T=160 是错用E型配套显示仪表读数；
K
通过查E型热电偶分度表可得： 通过查E型热电偶分度表可得： E(Tx,T1)=10.5mv； )=10. mv； 这是此时热电偶冷端输出热电势数值； 这是此时热电偶冷端输出热电势数值； 有下式成立： E(Tx,0 有下式成立： E(Tx,0)= E(Tx,T1)+ E(T1,0) T1为室温，25 oC； 为室温， 通过查K型热电偶分度表可得： 通过查K型热电偶分度表可得：E(T1,0)=1 mv； )=1 mv； 带入上式可得： E(Tx,0)=11.5 mv; 11. mv; 带入上式可得： E(Tx,0)=11 通过反查K型热电偶分度表可得： 通过反查K型热电偶分度表可得：Tx =283 oC ;
精度等级的确定： 精度等级的确定：
δ允
± ∆ max = × 100% 满量程
δ允
± 5.5% = × 100% = ±2.3% 2.4 − 1
满量程＝0～2.4 满量程＝ 按照靠系列选择
MPa ∆ max ＝1.1 × 5% = 5.5% 精度为 2.0（1.5）； 2.0（1.5）
36
36．用转子流量计（测量范围为0~10 L/min）测气压为0.65 MPa，温度为40 oC的CO2气体的流量 36．用转子流量计（测量范围为0~10 L/min）测气压为0.65 MPa，温度为40 若流量计读数为50L/s 50L/s， 的真实流量（已知在标准状态时的密度为1.977kg/m 时，若流量计读数为50L/s，求CO2的真实流量（已知在标准状态时的密度为1.977kg/m3） 解： 测量气体流量的转子流量计，出厂前是用标态下的空气标定； 测量气体流量的转子流量计，出厂前是用标态下的空气标定；