仪表工题库-计算题24945365.pdf
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1、1某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反。当炉温控制于 800时。若热电偶接线盒处温度为 50,仪表接线端子温度为 40,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)=E(800、0)-E(50、0)-E(50、0)-E(40、0)=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=E(t、0)E(t、0)=查得 t=780 即比 800指示低 20 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=折算关系,得=m=68、n=17 nm=1768=410 故折算后为=为 3 位
2、有效数字 3有一斜管压力计,其标尺刻度为0-250mmH2O 充液(酒精),=0.8095g/cm3,斜管与水平线的倾角=2930,Sin=,斜管断面积 A1 和环形容器断面积A2 之比 A1/A2=。试求仪表处于这种情形的测量上限(1mm=答案:压力计常数为 K(SinA1/A2)测量上限为 PLK250100mmH2O 4与节流装置配套的差压变送器的测量范围为,二次表刻度为 0-10t/h。若二次表指示 50%,变送器输入差压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 MKP(K 为常数)M100%K39.2410t/hM100%KP5t/h 则(10/5)2P)P
3、变送器输出电流范围为 4-20A 9.8139.244-I4-200 I08mA 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,I=P/U=400/200=2A (5050)/(50+50)=25 25+50=75 (7525)/(75+25)=有 P=I2Bx+I2=400 将 I=2A 代入得,Rx=6一支分度号为 Pt100 的热电阻,它在 0时的电阻 R0=100。在 200时,它的电阻值为多少欧(近似计算)答案:根据 R100/R0=因为 Bt=(R100-R0)/100 t+R0 所以 Rt=10
4、0-100)/100 200+100=177 7在工作压力 P=(绝压)和工作温度 t=60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=/N 式中N标准状态下氮气的密度,cm3(0)或 m3(20)工作状态下的密度,Kg/m3=N(PTN/PNTK)PN=273K 或 293K 压缩系数 K=(N2)因此 0时=273)/333=cm3 或 20时=293)/333=m3 所以 0时 QN=4=h 20时 QN=4=h 8把方块图简化,写出闭环传递函数 答案:先将内环简化变为下图 所求闭环传递函数为
5、G(S)=C/R=G2G1/(1+G2G1+G2H1)9试简化如图所示的梯形图。答案:R=ab+ac+bc=ab+(a+b)c(分配律)=ab+abc(反演律)=ab+c(消去律)10一真空压力表量程范围为100500kPa,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,问该表是否满足其级的精度要求 答案:变差=max/(量程上限-量程下限)100%=(205-194)/500-(-100)100%=%,所以不满足级精度要求。11一台 1151 绝对压力变送器,量程范围为 080kPa(绝压),校验时采用刻度范围为 1000kPa 标准真空压
6、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)16+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 12mA。12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,=1.0g/cm3 答案:由图可知,液位计测量量程为:P=gh1=5=49KPa;迁移量 A=gh2=1=,所以仪表调校量程范围为。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
7、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=1g/cm3,求仪表的量程及迁移量 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P=(h1-h2)g=(3-1)1=,当液位最低时,仪表正负压室的受力分别为 P+=gh2=1=,P-=0,所以液面计迁移量为 P+-P-=(正迁移)14用一双法兰变送器测一闭口容器内液位,液面计的零点和量程均已校好,后因维护需要,仪表安装位置下移了一段距离 h2=0.5m,如下图所示。若已知h=5m,h1=1m,容器内介质密度1=1.0g/cm3,变送器毛细管充油密度2=0.8g/cm3,求变送器下移前后零点
8、和量程将怎样变化 答案:仪表安装位置下移前,仪表量程为 P1=P1gh=5=,迁移量为 A1 为 A1=P2gh1-P2g(h1+h)=-P2gh=5=,所以仪表的调校量程为。仪表安装位置下移后,仪表量程P2 为P2=P1gh=1.01.05=,迁移量为 A2 为 A2=2g(h1+h2)-P2g(h1+h2+h)=-2gh=5=,仪表调校量程为至,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 16100kPa,流体密度为0.81g/cm3,所能通过的最大流量是多少 答案:体积流量hpPC/m22281.01650Q3 质量流量htPpC/18081
9、.06.150Q 16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=25000(40/50)2=16000Pa 对应 40t/h 流量的输出 P 出 1=(16000/25000)80+20=所以报警值 S=2.带开方器时 因为 Q=KP 对应 40t/h 流量的差压 P2=25000(40/50)=20000Pa 对应 40t/h 流量的输出 P 出 2=(20000/25000)80+20=84KPa
10、 所以报警值 S=84KPa 17已知,24VDC 供电回路中,串联了 2 个 12V、的指示灯和 1 个 12V、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、:1212/96 欧姆 12V、1w:1212/1144 欧姆(2)串联回路电阻为:962+144336 欧姆(3)串联回路电流为:24/3360.0714A(4)指示灯功率:12V、:96 12V、1w:144 所以:串联后,两个 12V、的指示灯功率分别为;12V、1w 的指示灯功率为。18某套节流装置蒸汽流量计,原设计的蒸汽压力为,温度为 400。实际使用中,被测处蒸汽压力为(温度不变),当流量计指示
11、数为 102t/h,求实际流量为多 少 吨/小 时(水 蒸 汽 密 度 表:、400 时=9.8668kg/m3;、400 时=9.5238kg/m3)答案:M 实际M 设计SQRT(实际 设计)102t/hSQRT 102t/h h 所以:真正的流量是 h 19 有两台测温仪表其测量范围分别是 0800和 6001100,已知其最大测量误差均为6,试分别确定它们的精度等级。答案:根据基本误差mMax/(AMax-AMin)100%可得:m6/(8000)100%m6/(1100600)100%根据仪表的精度等级系列,测量范围是 0800的测温仪表应定为 1 级精度,测量范围是 6001100
12、的测温仪表应定为级精度。20对应于 DDZIII 型仪表的信号 420mA,经 A/D 转换为十六进制数,若 0mA对应十六进制 0,4mA 对应 333H,20mA 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:FFFH21214095 7FF21112047 故所对应的 mA 数为 2047/40952010mA 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 2221210210214(M)即其最大寻址能力为 4M。22有流量变送器,量程是 0400,对应流量显示范围
13、为 0200m3/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=3/2Q 原=3/2200=300m3/h 已知原变送器量程为 0400,显示范围为 0200m3/h 则变送器量程更改为P(400/(P=(200/300)2 P=900 所以变送器量程要更改为 0900 23与节流装置配套的差压变送器的测量范围为 0,二次表刻度为 010t/h。若二次表指示 50%,变送器输入差压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 (10/5)2=p p=变送器输出电流范围为 420mA
14、=(20-4)/(I0-4)I0=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(1)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 由流量公式得(Q/Qmax)2=P/Pmax 即(80/320)2=P/80 P=5kPa(2)设差压为 20kPa 时流量为 Q 则(Q/Qmax)2=P/Pmax 即(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 H11m,H23m(如图),若被测介质密
15、度980kg/m3,求:变送器的量程 是否需要迁移迁移量是多少 如 H=,电型液位计的输出是多少 答案:量程P=(H2HI)g(31)980 当液面最低时,液位计正负压室受力分别为 P+H2g1980;P-=0Pa 所以,迁移量应为:PP+P-0,且为正迁移。当 H时,仪表输出为:IO(HH1)/(H2H1)(204)+416mA 26如下图,已知 R1=100,R2=200,R3=300。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)Vi=-(300/200)8=-
16、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 7FH、81H 时的模拟输出电压值。答案:已知 VC=10V 7FH:V0=VC(716+15)/28=10=81H:V0=VC(816+1)/28=10=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 答案:1)衰减比 n=B1/B2=(1150-1110)/(1120-1110)=40/10=4:1 2)超调量=y(tp)-y()/y()100%=1150-1100/1100100%=%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
17、 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/I=30/5=6 线圈通交流电压时:阻抗 Z=40/4=10 感抗 XL=(Z2-R2)1/2=(102-62)1/2=8 XL=L=2fL 线圈电感 L=XL/2f=8/250=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=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/Q=1001000/38=2631(m3/h)=(m3/s)管道的
18、截面积S 为:S=(D/2)2=2)2=(m2)Q=S 蒸汽的平均流速为=Q/S=(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=(/4)d2(p)1/2 现除了介质的密度以外,其他的条件均未改变,所以(/4)d2p1/2不变。于是M 实/M设=(/4)d2(实p)1/2/(/4)d2(设p)1/2 M 实=M设(实/设)1/2=50(520/480)1/2=h 32 设某台DDZ-型毫伏输入变送器,其零点迁移值umin=6mV
19、DC,量程为 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=812/16+6=12mVDC 33 用差压变送器()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;答
20、案:1)变送器的量程 P=(h1-h2)g=(3-1)1000=19614Pa 2)当液面最低时,变送器正负压室的受力分别为:P+=h2g=11000=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=/(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/q1=,试计算:不加开方器时,DDZ-型仪表的比值系数 K。加开方
21、器后,DDZ-型仪表的比值系数 K。答案:根据题意,不加开方时有:K=K2q21max/q22max=202=当加开方器时:K=Kq1max/q2max=20=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 010KPa,对应的输出电流为 420mADC,相应流量为 0320m3/h。求差压变送器输出信号为 8mADC 时,对应的差压值及流量值各是多少 答案:1)输出 8mADC 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)/(I-4)=(10-0)/(P-0)已知 I=8mADC P=40/16=2)输出 8mADC 时对应的流量值 因为流量与差压为关系
22、为 Q=KP1/2 Qmax/Q=Pmax1/2/P1/2 Q=QmaxP1/2/Pmax1/2=32010)1/2=160m3/h 36如右图所示的电路中,求 RAB 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.根据克希霍夫定律,对 ACDA 回路有:10I1+5(I1-I2)=5I2 15I1=10I2 I1/I2=2/3(1)根据克希霍夫定律,对节点 A 有:I=I1+I2(2)由(1)、(2)可得:I12I/5(3)I2=3I/5(4)根据克希霍
23、夫定律,对 ADBEA 回路有:E=5I2+10I1(5)将(3)、(4)代入(5)得:E=53I/5+102I/5=7I 而 RAB=E/I=7I/I=7 37化简 F=AB+ABC+BD 答案:用公式 A+AB=A 吸收多余的乘积项 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 0800和 6001100,已知其最大绝对误差均为6,试分别确定它们的精度等级。答案:根据基本误差m=100%可得m1=100%=%m1=100%=%根据常用工业仪表的精度等级系列,测量范围为 0800的测温仪表应定为 1级精度;测量范围为 6001100的测温仪表
24、应定为级精度。39有一台温度变送器,量程为 400600,输出为 420mA,当温度从 500变化到 550时,变送器从多少变为多少 答案:500时输出为:(204)(500400)/(600400)412mA 500时输出为:(204)(550400)/(600400)416mA 即:当温度从 500变化到 550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=/s2)当环境温度为 30时,从压力计上读得的表压值为420mmHg,试求罐内的绝对压力为多少 mmHg折合多少Pa(大气压力为760mmHg,0时,汞
25、的密度为13.5951g/cm3,30时,汞的密度为 13.52g/cm3)答案:罐内的绝对压力为 P 绝=P大气+P表=760+420=760+=所以罐内的绝对压力为,约等于 41.有一采用 2规格(电阻值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 152=30m 补偿导线的电阻值为 30=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=996/m3,其动力黏度=79010-6Pas,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=79010-6Pas
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