热工控制仪表第八章习题与思考题解答.ppt

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1、第八章习题与思考题第八章习题与思考题8-1 1151压力变送器的测量范围原为压力变送器的测量范围原为0100KPa，现零位迁移为，现零位迁移为100%，则仪表的，则仪表的测量范围变为多少？测量范围变为多少？答：仪表的原测量范围为答：仪表的原测量范围为0100KPa，现，现零位迁移为零位迁移为100%，则仪表的测量范围变为，则仪表的测量范围变为100200KPa。8-2 1151压力变送器的测量范围原为压力变送器的测量范围原为0100KPa，现零位迁移为，现零位迁移为100%，则仪表的，则仪表的量程是多少？量程是多少？答：仪表的原测量范围为答：仪表的原测量范围为0100KPa，现，现零位迁移为零

2、位迁移为100%，则仪表的量程是，则仪表的量程是200-100=100KPa。8-3 1151压力变送器的测量范围原为压力变送器的测量范围原为0100 kPa,现零位迁移现零位迁移100%，当变送器输出，当变送器输出为为4、10、12、15、20m时，对应的输入压时，对应的输入压力分别是多少力分别是多少kPa?8-4有一台模拟差压变送器，它的测量范围有一台模拟差压变送器，它的测量范围为为 31.1186.8，试求量程比。，试求量程比。8-5有一台模拟差压变送器，它的测量范围有一台模拟差压变送器，它的测量范围为为 31.1186.8KPa，现使用在，现使用在-2040KPa，试求仪表的使用范围，

3、使用量程和，试求仪表的使用范围，使用量程和迁移量。迁移量。解：解：-20-204040千帕；千帕；40-40-（-20-20）=60=60千帕；千帕；-20-20千帕。千帕。8-6有一台模拟差压变送器，它的测量范围有一台模拟差压变送器，它的测量范围为为 31.1186.8KPa，试求最大测量上，试求最大测量上限，最大测量下限，最小测量上限，最小限，最大测量下限，最小测量上限，最小测量下限。测量下限。（答案：（答案：186.8KPa；0KPa；31.1KPa；0KPa）8-7有一台模拟差压变送器，它的测量范围有一台模拟差压变送器，它的测量范围为为 31.1186.8KPa，试求最小量程，试求最小

4、量程，最小测量范围最小测量范围,最大量程，最大测量范围。最大量程，最大测量范围。(答案：答案：31.1KPa；031.1KPa；186.8KPa；0186.8KPa)8-8测测 1000KPa的模拟差压变送器，当的模拟差压变送器，当输入输入280KPa差压时，变送器输出电流应为差压时，变送器输出电流应为多少？多少？8-9测测 1000KPa的模拟差压变送器，当的模拟差压变送器，当输出电流为输出电流为mA时，变送器输出差压为时，变送器输出差压为多少？多少？8-10有一储油罐如图有一储油罐如图8-14所示，现采用所示，现采用1151差差压变送器测量罐内的液位。压变送器测量罐内的液位。罐内液体介质的

5、密度罐内液体介质的密度1 1=1200kg/m=1200kg/m3 3，变送器的，变送器的负压室充水，水的密度负压室充水，水的密度2 2=1000kg/m=1000kg/m3 3。图中：。图中：a=2m，b=2.5m，C=5m。试求：。试求：变送器的零点迁移量为多少变送器的零点迁移量为多少?应采用何种迁应采用何种迁移移(正向或负向正向或负向)?变送器的测量范围是多少变送器的测量范围是多少?若按上述迁移量和测量范围调校好仪表后，若按上述迁移量和测量范围调校好仪表后，假定在初步试运行时，罐内液体介质为水，变假定在初步试运行时，罐内液体介质为水，变送器负压室仍充水，这时变送器输出指示值送器负压室仍充

6、水，这时变送器输出指示值L1=50，其罐内实际水位，其罐内实际水位L2=?(%)。8-11压阻式传感器电桥如图压阻式传感器电桥如图8-15所示，若所示，若R1=R2=100,R4=102,R3=98,E=20V,求求U?(答案：答案：0.2V)8-12压阻式传感器电桥如图压阻式传感器电桥如图8-15所示所示,电桥电桥平衡时平衡时,R1=227,R2=448,R3=1414,求求R4。8-13 一台模拟温度变送器，输入变化范围为一台模拟温度变送器，输入变化范围为20120，输出变化范围为，输出变化范围为420m，试，试求求66时的电流值。（答案：时的电流值。（答案：11.36mA）8-14 一台

7、模拟温度变送器，输入变化范围一台模拟温度变送器，输入变化范围为为20120，输出变化范围为，输出变化范围为420m，试求试求6.5m对应的温度值。（答案：对应的温度值。（答案：35.6）8-15电容传感器中的隔离膜片和测量膜片电容传感器中的隔离膜片和测量膜片各有何作用？各有何作用？测量膜片是一片弹性系数温度稳定性好的测量膜片是一片弹性系数温度稳定性好的平板金属膜片，作为差动可变电容的活动平板金属膜片，作为差动可变电容的活动极板。极板。隔离膜片可防止高温或腐蚀性介质直接接隔离膜片可防止高温或腐蚀性介质直接接触测量膜片，造成测量膜片的损坏。触测量膜片，造成测量膜片的损坏。8-16用用1151测量某

8、容器的液位。图中：测量某容器的液位。图中：a=3m,b=1m,c=4.5m 1 1=900kg/m=900kg/m3 3，2 2=950kg/mkg/m3 3。最低液位对应的差压是多少？最低液位对应的差压是多少？最高液位对应的差压是多少？最高液位对应的差压是多少？变送器的测量范围是多少变送器的测量范围是多少?变送器的零点迁移量为多少变送器的零点迁移量为多少?若使水位升高时变送器输出增大，应采若使水位升高时变送器输出增大，应采取什么办法取什么办法?应采用负向迁移。应采用负向迁移。8-17用用1151测量某容器的液位。图中：测量某容器的液位。图中：a=2m,b=2m,c=4.5m,1 1=900k

9、g/m=900kg/m3 3，2 2=950kg/mkg/m3 3。最低液位对应的差压是多少？最低液位对应的差压是多少？最高液位对应的差压是多少？最高液位对应的差压是多少？变送器的测量范围是多少变送器的测量范围是多少?变送器的零点迁移量为多少变送器的零点迁移量为多少?若使水位升高时变送器输出增大，应采若使水位升高时变送器输出增大，应采取什么办法取什么办法?应使变送器的正压侧与容器的下引压管应使变送器的正压侧与容器的下引压管连接，负压侧与容器的上引压管的连接，连接，负压侧与容器的上引压管的连接，并采用负向迁移。并采用负向迁移。填空填空 的作用是将被测参数的作用是将被测参数(如差压、压如差压、压力

10、、液位、流量等力、液位、流量等)转换成相应的差动电容转换成相应的差动电容值的变化。值的变化。的作用是将测量部分的线性化输的作用是将测量部分的线性化输出信号转换成出信号转换成420mA，DC统一信号，并统一信号，并送至负载。送至负载。是材料抵抗破坏的能力。是材料抵抗破坏的能力。应变是材料抵抗变形的能力。应变是材料抵抗变形的能力。扩散硅压力变送器主要由扩散硅压力变送器主要由 压力传压力传感器和感器和 电路两部分组成。电路两部分组成。由于压力作用而使材料电阻率改变的现象由于压力作用而使材料电阻率改变的现象称为称为。扩散硅式差压变送器的负压侧通大气时测扩散硅式差压变送器的负压侧通大气时测得是得是。一体

11、化温度变送器的变送器模块直接安装一体化温度变送器的变送器模块直接安装在常规热电偶或热电阻的在常规热电偶或热电阻的 中。中。一体化温度变送器主要由一体化温度变送器主要由 和和 组成。组成。1151差压变送器采用可变电容作为敏感元差压变送器采用可变电容作为敏感元件，当差压增加时，测量膜片发生位移，于件，当差压增加时，测量膜片发生位移，于是低压侧的电容量（是低压侧的电容量（），高压侧的电容量），高压侧的电容量（）。）。1151差压变送器的测量范围最小时差压变送器的测量范围最小时（），最大是（），最大是（）。）。在在1151差压变送器的最小调校量程使用时，差压变送器的最小调校量程使用时，则最大的负迁移

12、为量程的（则最大的负迁移为量程的（），最大的），最大的正迁移为量程的（正迁移为量程的（）。如果）。如果1151差压变差压变送器的最大调校量程使用时，则最大的负迁送器的最大调校量程使用时，则最大的负迁移为量程的（移为量程的（），最大的正迁移为量程），最大的正迁移为量程的（的（）。）。选择选择对于测量的变送器，一旦导压管接反就不能工对于测量的变送器，一旦导压管接反就不能工作了。作了。A.液位；液位；B.流量；流量；C.压力；压力；D.温度温度1151变送器与被测介质直接接触的是变送器与被测介质直接接触的是。A.测量膜片；测量膜片；B.隔离膜片；隔离膜片；C.固定极板；固定极板；D.可可动极板动极板

13、用于流量测量的用于流量测量的1151是型是型A.E；B.J；C.F；D.G标有字母标有字母的是零点调整螺钉。的是零点调整螺钉。A.R；B.J；C.F；D.Z1151调整量程时会影响调整量程时会影响。A.零点；零点；B.量程；量程；C.线性；线性；D.阻尼阻尼1151调整量程时会影响调整量程时会影响。A.零点；零点；B.量程；量程；C.线性；线性；D.阻尼阻尼1151调整零点时不会影响调整零点时不会影响。A.零点；零点；B.量程；量程；C.线性；线性；D.阻尼阻尼影响零点的量为量程调整量的影响零点的量为量程调整量的。A.1/2；B.1/3；C.1/4；D.1/5为了补偿调整量程时对零点的影响，最

14、简单的方为了补偿调整量程时对零点的影响，最简单的方法是超调法是超调。A.10%；B.15%；C.20%；D.25若若1151为负迁移，迁移插座应插在位置。为负迁移，迁移插座应插在位置。A.S；B.E；C.中间中间1151进行零点正迁移时使量程进行零点正迁移时使量程。A.增大；增大；B.减小；减小；C.不变不变一体化温度变送器环境温度变化的工业标一体化温度变送器环境温度变化的工业标准为准为。A.-2020；B.-4040；C.-8585；D.-4085 选择选择不同测量范围的不同测量范围的1151差压变送器是差压变送器是由于其测量膜片的由于其测量膜片的厚度不同；厚度不同；材料不同；材料不同；直径

15、不同。直径不同。答案答案如把如把1151的的电源极性接反，源极性接反，则仪表表A.烧坏；烧坏；B.没有输出；没有输出；C.输出跑最大。输出跑最大。画出画出1151变送器组成原理图。变送器组成原理图。画出画出1151变送器校验接线图。变送器校验接线图。画出一体化热电偶温度变送器的变送器模画出一体化热电偶温度变送器的变送器模块外形图，并说明各端子的含义。块外形图，并说明各端子的含义。画出一体化热电阻温度变送器的变送器模画出一体化热电阻温度变送器的变送器模块外形图，并说明各端子的含义。块外形图，并说明各端子的含义。对对1151 接线量程调整，当输入量程上限接线量程调整，当输入量程上限15.2KPa时

16、，输出为时，输出为19.8mA，试计算量程，试计算量程调整的输出上限值、量程增加量和影响零调整的输出上限值、量程增加量和影响零点的量。点的量。19.8+(20.0-19.8)1.25=20.05(mA)(20.05-19.8)=0.25(mA)0.251/5=0.05(mA)现用现用1151变送器测量汽包的液位，如图所示。已知变送器测量汽包的液位，如图所示。已知d=2m;h=0.25m;l=1.5m;=900kg/m3;0=1000kg/m3.试求：（）液位分别为和试求：（）液位分别为和时的差压值？（）若时的差压值？（）若h升高，升高，P增大，且增大，且1151的正压侧接汽包，负压侧接平衡容器

17、，应采用的正压侧接汽包，负压侧接平衡容器，应采用何种迁移？零点迁移量为多少？何种迁移？零点迁移量为多少？（3）变送器的量程）变送器的量程是多少？是多少？HL100%0%l0hd解：解：（1）0%水位的差压值水位的差压值P0=PH PL =0gd-0gh=17395 Pa100%水位的差压值水位的差压值P100=PH PL =0gd-g(h+l)=4165 Pa（2）零点迁移量为零点迁移量为17395 Pa，负迁。，负迁。（3）量程为：）量程为：P=P100 P0=13230 Pa有一储油罐如图所示，现采用有一储油罐如图所示，现采用11511151系列差系列差压变送器测量罐内的液位。罐内液体介质

18、压变送器测量罐内的液位。罐内液体介质的密度的密度11=1200kg1200kgm m3 3，变送器的负压室，变送器的负压室充水，水的密度充水，水的密度2=1000kg2=1000kgm m3 3。图中：。图中：a=2ma=2m，b=2.5mb=2.5m，C=5 mC=5 m。试求：试求：变送器的零点迁移量为多少变送器的零点迁移量为多少?应应采用何种迁移采用何种迁移(正向或负向正向或负向)?)?变送器变送器的测量范围是多少的测量范围是多少?若按上述迁移量和若按上述迁移量和测量范围调校好仪表后，假定在初步试运测量范围调校好仪表后，假定在初步试运行时，罐内液体介质为水，变送器负压室行时，罐内液体介质

19、为水，变送器负压室仍充水，这时变送器输出指示值仍充水，这时变送器输出指示值L1=50L1=50，其罐内实际水位其罐内实际水位L2=?(%)L2=?(%)。1151压力变送器的材料范围原为压力变送器的材料范围原为0100KPa，现零位迁移，现零位迁移100%，求，求仪表的测量范围。仪表的测量范围。仪表的量程。仪表的量程。输入输入100、150、200 KPa时，仪表的输时，仪表的输出为多少出为多少mA。仪表的测量范围变为仪表的测量范围变为100 200KPa。仪表的量程是仪表的量程是200-100=100KPa。输入输入100、150、200 KPa时，仪表的输时，仪表的输出为出为4、12、20

20、mA.有人在校验有人在校验1151AP绝对压力变送器时，发绝对压力变送器时，发现只要通上电源，仪表就有现只要通上电源，仪表就有12mA输出。这输出。这种现象正常吗（如果仪表的测量范围为种现象正常吗（如果仪表的测量范围为50150KPa绝压，当时的大气压为绝压，当时的大气压为100KPa）？）？答答 绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪表的测量范围为表的测量范围为50150KPa，也就是说：，也就是说：输入输入50KPa绝压时仪表输出绝压时仪表输出4mA;输入输入150KPa绝压时仪表输出绝压时仪表输出20mA。仪表在大气压力作用下，即输入的是大气仪表在大气压力作

21、用下，即输入的是大气压力压力100KPa，仪表的输出为，仪表的输出为现仪表输出正好为现仪表输出正好为12mA，所以是正常的。，所以是正常的。练习及思考题练习及思考题(1)1151系列电容式变送器的测量部分系列电容式变送器的测量部分在整机中起什么作用在整机中起什么作用?(2)1151系列电容式变送器的测量部分系列电容式变送器的测量部分的输出为什么要采用的输出为什么要采用(C1-C2)/(C1+C2)信号信号?(3)1151系列电容式变送器的系列电容式变送器的E型转换型转换电路由哪几部分组成电路由哪几部分组成?各部分的作用是各部分的作用是什么什么?(4)1151系列电容式变送器中设置了系列电容式变

22、送器中设置了哪些调整环节哪些调整环节?它们各调整变送器的什它们各调整变送器的什么特性么特性?(5)115l系列电容式变送器的电源电压系列电容式变送器的电源电压为什么要根据外接负载电阻的大小来为什么要根据外接负载电阻的大小来选取选取?(6)1151系列电容式变送器在调量系列电容式变送器在调量程时会影响零位吗程时会影响零位吗?而调零位时对而调零位时对量程有影响吗量程有影响吗?由由C=A/d可知，可知，电电容容C与位移与位移d成反比。成反比。但是，但是，为什么什么电容之差和容之差和电容之和的比容之和的比则与位移的与位移的变化成化成线性关系呢？性关系呢？试证明之。明之。图示的接线方法那个是正确的？图示的接线方法那个是正确的？变送器+-+-电流表直流电源变送器+-+-电流表直流电源