仪表电气试题doc.docx

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仪表电气试题doc

影响机器的运行速度。

另外对于一些重要的操作参数的历史记录要进行归档处理，并拷入磁带机作为资料。

52．差压变送器的停用步骤是什么？

答：

1、缓慢关闭正压阀

2、同时打开平衡阀

3、再缓慢关闭负压阀

4、将一次取压阀关闭

53．热电偶冷端补偿一般采用哪几种方法？

答：

1、冰点法  2、计算法    3、平衡电桥法

  4、机械零点调整法

54．二位四通电磁阀应用于哪些场合？

答：

二位四通电磁阀配用在双作用汽缸执行机构和活塞执行机构上，自动切换实现调节阀的开关动作，大量用于顺序控制系统。

55．气动长行程执行机构有何特点？

答：

气动长行程执行机构具有行程长、转矩大的特点，它将20～100Kpa的气信号转变成相应转角（0～90º）或位移（200～400mm）

适用于角行程调节阀的需要，或用于大转矩的蝶阀、闸阀（风门）等。

56．调节阀按结构形式可分为哪几类？

答：

1、直通单座调节阀    2、直通双座调节阀

3、角型阀        4、三角阀

5、隔膜阀        6、低温调节阀

7、蝶阀

57．浮球液位计有时输出达不到100Kpa，试分析其原因。

答：

1、供风不足    2、发讯器风箱漏

3、发讯器盘根漏  4、连杆变位

5、输出管线漏

58．如何校验气动调节阀的额定行程偏差？

答：

将120%的信号加入执行机构气室，从100%到120%信号阀杆再走的行程与额定行程之比即为额定行程偏差（其目的是保证气关阀关到位）。

59．双金属温度计是怎样工作的？

答：

它由两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。

当温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度。

这便是双金属温度计的工作原理。

60．如何检查氧气压力表内有无油脂？

答：

在进行氧气压力表示值检定时，应先检查表内有无油脂。

方法是，先将纯净的温水注入弹簧管内，经过摇荡，再将水倒入盛有清水的器皿内，如水面上没有彩色的油影，即可认为没有油脂。

六．计算题

1）一用电器内阻为24欧姆，外加电源60V，电源内阻为1欧姆，则流过用电器的电流为多少？

解：

I=U/R

  =60/（24+1）

  =2.4A

2）1151GP压力变送器的测量范围原为0～100KPa，现零位迁移100%。

则

1．仪表的测量范围变为多少？

2．仪表的量程是多少？

3．输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA？

解：

仪表的原测量范围为0～100KPa，现零位正迁了100%，所以：

1．测量范围成了100～200KPa。

2．仪表的量程是200-100=100KPa。

3．输入为100KPa时，仪表的输出为4mA。

输入为150KPa时，仪表的输出为12mA。

输入为200KPa时，仪表的输出为20mA。

3）有两台测温仪表，其测量范围分别是0～800℃和600～1100℃，已知其最大绝对误差均为±6℃，试分别确定它们的精度等级。

解：

据基本误差δm=Δmax/（A上-A下）×100%可得

δm1=6/（800-0）×100%=0.75%

δm2=6/（1100-600）×100%=1.2%

根据常用工业仪表的精度等级系列，测量范围为0～800℃的测温仪表应定为1级精度，测量范围为600～1100℃的测温仪表应定为1.5级精度。

4）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？

解：

1.不带开方器时对应40t/h流量的差压

ΔP1=25000×（40/50）2=16000Pa

对应40t/h流量的输出

P出1=（16000/25000）×80+20=71.2KPa

所以报警值S=71.2KPa

2.带开方器时

因为ΔQ=K×ΔP

对应40t/h流量的差压

ΔP2=25000×（40/50）=20000Pa

对应40t/h流量的输出

P出2=（20000/25000）×80+20=84KPa

所以报警值S=84KPa

5）某节流装置在设计时,介质的密度为520Kg/m3,而在实际使用时,介质的密度为480Kg/m3.如果设计时,差压变送器输出100Kpa,对应的流量为50t/h,则在实际使用时,对应的流量为多少?

解：

根据以质量流量为单位的基本公式

现在除了介质密度以外,其余条件均未改变,所以

 现设计介质密度ρ设=520Kg/m3,实际介质密度为ρ实=480Kg/m3,变送器输出100Kpa时的设计流量M设=50t/h

所以实际流量M实为

6）有人在校验1151AP绝对压力变送器时，发现只要通上电源，仪表就有12mA输出。

这种现象是正常的吗？

（如果仪表的测量范围是50-150KPa绝压，当时的大气压为100Kpa）

解：

绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪表的测量范围是50-150Kpa，也就是说

输入50KPa绝压时，仪表输出4mA；

输入150KPa绝压时，仪表输出20mA；

仪表在大气压下，即输入的是大气压力100Kpa时，仪表的输出为×（100-50）+4=12mA

现仪表输出正好12mA，所以是正常的。

7）有一台差压变送器，其测量范围为0-10000Pa，在该仪表的说明书中规定可实现的负迁移100%（最大迁移量-100%），试问该表的最大迁移量是多少？

解：

负迁移就是在不改变量程的情况下将零点向负方向迁移，迁移量占量程的百分数就是迁移的百分数。

迁移量=10000×100%=10000Pa，因此，对0-10000Pa的变送器可迁移成-10000-0Pa。

8）镍铬-镍硅热电偶的检测系统处于运行状态时，其冷端温度为t0=30℃，仪表测得热电势E（t，t0）=39.17mV，试求被测介质的实际温度。

解：

查表得E（30º，0º）=39.17mV

E（t，0º）=E（t，30º）+E（30º，0º）

     =39.17+1.2

     =40.37mV

再查表得977℃

9）用差压变送器测流量，差压为25Kpa，二次表量程为０－200T／h，差压变送器输出电流为4—20mA，试求流量为80T/h、100T/h时对应的差压值和电流值是多少？

解：

根据差压流量公式：

F2=K×△p

           △px/△p=（Fmax/F）2

△px=△p（Fmax/F）2=2500（80/200）2=4000Pa

I=（Fmax/F）×16+4=6.56mA

△px=2500（100/200）2=6250

I=（100/200）2×16+4=8mA

10）用差压变送器测流量，差压为25Kpa，二次表量程为０－200T／h，计数器在满量程时每小时走1000个字，差压变送器输出电流为4—20mA，求在流量为80T/h、100T/h时计数器每小时走的字数和每个字代表的电流数

解：

设所走的字数为X

1、流量为80T/h时：

80：

200=X：

1000

X=80×1000/200=400字/h

2、流量为100T/h时：

80：

200=X：

1000

X=80×1000/200=500字/h

3、每个字所表示的流量为

200t/h/1000字/h=0.2t/字

11）若调节阀全开时，阀前后压差为4００ＫＰａ，每小时通过清水流量为１００ｍ３问：

阀的流量系数Ｃ为多少，ＣＶ值？

解：

已知Q=100m3/h    ΔP=400ＫＰａ     r=1gf/cm3

    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？

解：

P绝=P表+P大气

    P表=-380mmHg=-50.67KPa

    P大气=760mmHg=101.33KPa

P绝=-50.67KPa+101.33KPa=50.66KPa

PA处的绝对压力是50.66KPa

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？

水蒸汽密度表：

2.94MPa、400℃时ρ=9.8668kg/m3；  2.84MPa、400℃时ρ=9.5238kg/m3

真正的流量是100.2t/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,

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。

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

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）

  t=（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

查表得t=1118℃

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

I=U/R=24/（5×2）=2.4A

通过每只指示灯的电流为2.4A

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

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？

 解：

该表的最大引用误差=×100%=1.4%<1.5%

 所以，这块压力表合格。

23）有一个变化范围为320-360KPa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）=±6KPa

用变送器B时，测量结果的最大误差

δmax=±1%×（500-250）=±2.5KPa

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=1177.68mmHg

1177.68mmHg=156.866KPa

罐内的绝对压力是1177.68mmHg，约等于156.866KPa。

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

解：

质量流量和体积流量之间的关系为：

qm＝ρqv

　　qv＝qm／ρ＝50000/857.0943=583.37m3/h

26）过热蒸汽的质量流量M=100t/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=2631m3/h=0.731m3/s

管道截面积S为

S=（л/4）D2=（л/4）×（0.2）2=0.0314m2

因为Q=S×u

所以蒸汽的平均流速u为

u=Q/S=0.731/0.0314=23.3m/s

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=0.85g/cm3,负压管内的隔离液为水,求变送器的调校范围和迁移量.

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）

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）

于是仪表的迁移量P为

P=P+-P_=11670.3-38247.3=-26577Pa

因P+

仪表的调校范围为

-26577~（-26577+16671.9）=-9905.1Pa

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？

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

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。

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

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？

解：

根据流体静力平衡原理可得

P1=2+（（20×1.1）/10）×0.0981=2.2158MPa

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

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？

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）

测量误差为：

40-37=3（t/h）

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）

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

=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。

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）

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？

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？

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=9610.9Pa

P_=0

于是液面计的迁移量P为

P=9610.9-0=9610.9Pa

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）=11670.3Pa

P_=0

因P+>P_，故仪表为正迁移。

迁移量是11670.3Pa，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=3.82MPa,ρ汽=19.7Kg/m3,ρ液=800.4Kg/m3,ρ冷=915.8Kg/m3,h1=0.6m,h2=1.5m,求差压变送器的量程及迁移量。

解:

差压液位计的量程ΔP

 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

  =3820115.3+h2ρ水×g

 P_=ρ1+h1ρ冷×g+h2ρ水×g

  =3.82×106+0.6×915.8×9.807+h2ρ水×g

  =3825388.8+h2ρ水×g

于是仪表的迁移量P为

P=P+-P_=-5273.5Pa

因P+

仪表的测量范围为

-5273.5～（-5273.5+4593.8）=679.7Pa

p1.  调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成。

答案：

√

2.  气动活塞执行机构分为比例式和两位式两种。

答案：

√

3.  电动执行机构分为直行程、角行程两种形式，F201电动阀为角行程电动阀。

答案：

√

4.  高压调节阀是适用于高静压和高压差调节的特殊阀门，最大公称压力32MPA，常见的结构有多级阀芯和多级阀芯两种。

答案：

√

5．V型球阀又称V型切口球阀，阀芯为1/4球壳，开有V型缺口，流通能力比普通阀高2倍以上。

答案：

√

6．自力式调节阀又称直接作用调节阀，它是一种不需要任何外加能源，并且把测量、调节、执行三种功能统一为一体，利用被调节对象的能量带动其动作的调节阀。

答案：

√

7．石墨填料的工作温度为-200~600℃，四氟填料的工作温度为-40~250℃ 。

答案：

√

8、调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比，称为调节阀的可调比。

答案：

√

9.当阀两端压差保持恒定时，上述流量比称为理想可调比。

答案：

√

10.实际使用中，阀两端压差是变化的，这时的流量比称为实际可调比。

答案：

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11.阀门理想可调比取决于阀芯结构。

答案：

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12.阀门实际可调比取决于阀芯结构和配管状况。

答案：

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13.我国生产的直通单、双座调节阀，R值为30。

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14.被调介质流过阀门的相对流量（Q/QMAX）与阀门相对行程之间的关系称为调节阀的流量特性。

答案：

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15.当阀两端压差保持恒定时，称为理想流量特性。

答案：

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16.实际使用中，阀两端压差是变化的，这时的上述关系称为实际流量特性。

答案：

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17.理想流量特性取决于阀芯结构。

答案：

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18.实际流量特性取决于阀芯结构和配管状况。

答案：

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19.调节阀的几种流量特性：

快开特性，对数特性，直线，等百分比，抛物线。

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