仪表试题计算.docx

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仪表试题计算

1．有一台测温仪表，其标尺范围为0～400℃，已知其绝对误差最大值  tmax＝5℃，则其相对百分误差为多少?

2．一台精度为0.5级的电桥，下限刻度为负值，为全量程的25％，该表允许绝对误差是1℃，试求该表刻度的上下限.

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．

4．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，其他刻度处的误差均小于1.4kPa，问这块压力表是否合格。

5．有一个变化范围为320～360kPa的压力表，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台的测量准确度高些?

压力变送器A：

1级，O～600kPa；压力变送器B：

l级，250～500kPa．

6．1m水柱在4℃和标准重力加速度下所产生的压力为多少?

7．一压力计的精度为0.5级，测量范围是O～500kPa，它的最大允许误差为多少?

8．调校1台量程范围为0～200kPa的压力变送器，当输入压力为150kPa时，输出电流为多少?

9．有一块O～lOOkgf／cm2，精度为1.5级的普通弹簧管压力表，其校验结果如下，问此表是否合格?

标准表示值（kgf／cm2）    0    25    50    75    100

被校表示值

（kgf／cm2）    正行程    0.1    24.6    49.8    74.2    99.8

    反行程    0.3    25.8    50.1    75.8    100

      注：

lkgf／cm2≈lO5Pa．

10．一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?

11．一台1151绝对压力变送器，量程范围为O～80kPa（绝压），校验时采用刻度范围为100～OkPa的标准真空压力计，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?

12．一液位计的测量范围为0～1000mm，现测得液位为445mm，则用量程范围的百分数表示为多少?

13．如图所示的吹气液位计，若ρ＝1.25g／cm3，压力表指示49kPa，问此时液位高h为多少?

14．计算如图所示的压力式液位计的调校量程范围及迁移量，已知hl＝5m，

h2＝1m，ρ＝1．Og／cm3。

15．图所示储罐底面积为A，罐内介质密度为ρl，介质高度为H，罐内空气密度为ρ2，求储罐内液体介质的质量．

16．用静压法测一高位储槽的液位，压力计示值为lOOkPa，介质密度为1．2g／cm3，取压口距仪表高差5m，求高位储槽内的液位。

17．一量程为0～2000mm的气动差压液位变送器，其输出为0．6g／cm2（1kgf／cm2≈lO5Pa）时，液位高为多少mm?

18．如图所示的双法兰液面计测量闭口容器的界位，已知图中hl＝20cm，h2＝20cm，h3＝200cm，h4＝30cm，被测轻介质密度ρl＝O．8g／cm3，重介质密度ρ2＝1．1g／cm3，液面计毛细管内硅油密度ρ0＝0．95g／cm3，求仪表的量程和迁移量?

19．一浮筒长度为lm的浮筒液位计，用来测介质密度为800kg／m3的介质液位，现用密度为1000kg／m3的水校验，调校时，最大灌水高度是多少?

20．有一浮筒液位计进行液位测量，浮筒长度L＝1000mm，浮筒外径D＝20mm，自重376g，介质密度为0.8g／cm3，若用挂重法进行校验，计算校验点为全量程的0、25％．75％和100％时，应分别挂重多少克?

21．用水校法校验一电动浮筒液位变送器，已知浮筒长度L＝500mm，被测介质密度为0.85g／cm3，试计算当输出为0、50％、100％时，浮筒应被水淹没的高度?

（水的密度以lg／cm3计）

22．一压力式液位变送器如图所示，测量一开口容器液位，已知介质密度ρ＝1200kg／m3，hl＝lm，h2＝2m，求变送器的量程和迁移量．

23．用双法兰差压变送器测密闭容器液位如图所示，液位变化范围h＝1m，图中hl＝2m，h2＝lm，H=3m，所测介质密度ρl＝1200kg／m3，变送器毛细管中充液密度ρ2＝850kg／m3，求变送器的量程和迁移量．

24．用吹气式液位计测量一敞口容器液位，如图所示，已知hl＝20cm，所测介质密度为lOOOkg／m3，压力表示值为40kPa，问实际液位高度是多少？

25.有一台等百分比的调节阀，标准状态下的最大流量为50m3／h，最小流量为2m3／h。

若全行程为3cm，那么在lcm开度时的流量是多少?

26．求1/8inch等于多少mm?

27.已知水的温度为（热力学温度）297K，计算此温度相当于多少摄氏度?

28.锅炉汽包压力表读数为，大气压表的读数为，求汽包内工质的绝对压力？

29．用电流表量得电动机的正弦电流是10A，问这个电流的最大值是多少?

又用电压表量得交流电源的电压是220V，问这个电压的最大值是多少?

30．如果人体最小的电阻为800Ω，已知通过人体的电流为50mA时，就引起呼吸麻痹，不能自主摆脱电源，求其电压是多少伏?

31．当水银温度计t=20℃时，空气的压力由水银气压计测得为765mmHg，试将此压力以Pa表示。

32．某卷扬机要求在5h内完成50kW•h的功，在不考虑其他损失的条件下，应选择多大功率的电动机?

33．压力表读数为P表=0.12MPa，而大气压力根据气压计读数为680mmHg，求容器内气体的绝对压力。

34．压力为10mmH20相当于多少Pa?

35．氧气瓶容积为40L，相当于多少m3？

1．    δmax＝[5／（400－0）]×100％＝1.25％

2．    量程为1℃／O.005＝200℃

    下限值为一（200℃×25％）＝一50℃

该表刻度上下限为一50一150℃．

3．据基本误差δm＝[Δmax／（A上一A下）]×100％可得δm＝[6／（800一O）]×100％＝O.75％

    δml＝[6／（1100—600）]×100％＝1.2％

    故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。

4．该表的最大引用误差＝[1.4／（100一0）]×100％＝1.4％<1.5％所以这块压力表合格。

5．用变送器A时，测量结果的最大误差δmax＝土1％×（600－O）＝土6KPa

若选变送器B，则δmax＝土1％×（500－250）＝土O．5kPa显然，用变送器B测量准确度高些．

6．P=Hρg，水的密度在4℃标准重力加速度下为1010kg／m3，所以P＝Hρg=1×9806.65=9806.65Pa．

7.δ＝（500-0）×O.5％＝2．5kPa，最大允许误差为±2．5kPa。

8．I＝[50／（200-0）]×（2O-4）+4＝16mA

9．由表中测量数据知最大绝对误差为+0.8kgf／cm2，最大回程误差为+1.6kgf／

cm2，而此表的允许误差为（100-O）×1.5＝1.5kgf／cm2。

合格的压力表的误差要求为绝对误差和回程误差都不能超过仪表的允许误差，此例中回程误差1.6kgf／cm2>仪表允许误差1.5kgf／cm2，所以此表不合格．

10．变差＝[Δmax／（量程上限一量程下限）]×100%＝（205-194）／[500-（-100）]×100

％＝1.83％>1.O％所以不满足1.0级的精度要求。

11．设变送器输入压力为P绝时，输出电流为12mA，则P绝／（80-0）×16十4＝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。

12．445/（1000-0）×100％＝44.5％

13．根据静压原理有P＝ρgh，则h=P/ρg=49/1.25×9.8=4m

14．由图可知，液位计测量量程为P=ρgh1＝1．O×9.8×5＝49kPa  迁移量A=ρgh2

＝1．O×9.8×1=9.8kPa  所以仪表调校量程范围为9．8～58.8kPa。

15．罐内液体重量W1＝mg，而m＝ρ1V＝ρ1AH，得W1＝ρ1AHg．由于空气密度为ρ2，也

就是液体所受空气的浮力不能忽略。

  浮力W2＝ρ2Vg＝ρ2AHg  所以罐内液体

的重量W＝W1—W2＝ρ1Ahg-ρ2Ahg=AHg（ρ1-ρ2）

16．设高位储槽内液位高为h，则压力表示值P为P=ρg（h+5），h=p／（ρg）-5＝100／（1．2×9.81）-5＝3.5m

17．气动差压变送器的输出信号为0.2～1.0kgf／cm2。

    设液位高为H时，输出为0.6kgf／cm2，则有H／2000×（1.0-0.2）+O.2=0.6  H=1000mm

18．仪表的量程为ΔP＝h3（ρ2+ρ2）g＝2×（1．1-O.8）×9.81＝5.886kPa

    当界面最低时，仪表的正负压侧受压分别为

    P+＝P1+ρ1g（h1+h2+h3）+ρ2gh4-ρ0gh

      ＝P1+0.8×9.81×（O.2+O.2+2）+1.1×9.81×0.3-0.95×9.81h

      =P1+22.073-9.32h

    P-＝P1+ρ1gh1+ρ0g（h2+h3+h4-h）

      ＝P1+O.8×9.81×0.2+0.95×9.81（O.2+2+0.3-h）

      ＝P1+24．868-9.32h      迁移量A＝P+-P-=-2.795kPa（负迁移）

19．要保证液体介质密度为800Kg／m3，高度为lm时浮子所受浮力和浮于在密度为1000kg／m3的水中所受浮力相等，就可用水来校验浮筒的晕大高度，则有AL水ρ水g=AL介ρ介g式中L水、、、、ρ水分别为水的高度和水的密度；L介、ρ介分别为介质的高度和介质的密度；A为浮筒的截面积．所以L水=ρ介L介/ρ水=800×l/1000=0．8m

20．有一浮筒液位计进行液位测量，浮筒长度L＝1000mm，浮筒外径D＝20mm，自重376g，介质密度为0．8g／cm3，若用挂重法进行校验，计算校验点为全量程的0、25％．75％和100％时，应分别挂重多少克?

21．用水校法校验一电动浮筒液位变送器，已知浮筒长度L＝500mm，植测介质密度为0.85g／cm3，试计算当输出为0、50％、100％时，浮筒应被水淹没的高度?

（水的密度以lg／cm3计）

22．变送器的量程Δp为ΔP＝ρgh2＝1200×9.81×2＝23.54kPa  液位最低

时，变送器受压为A＝ρgh1＝1200×9.81×1＝11.77kPa  即变送器要

正迁移11.77kPa。

23．由题意可知，变送器的量程ΔP为ΔP＝ρ1gh＝1200×9.81×1＝

11.77kPa  ．

    仪表测量最低液位时，正负压室受压分别为

      P+＝P1+ρ1gh2+ρ2gh1

      P-＝P1+ρ2gH+ρ2gh1

      P+-P-＝ρ1gh2-ρ2gH＝1200×9.81×1—850×9.81×3＝-13.25kPa

  所以，变送器量程为11.77kPa，迁移量为负迁移13.25kPa。

24．根据静压原理有P＝ρgh，即h=P/ρg=40×103h/1000×9.81=4.08m

所以实际液位高度H为H＝h+h1＝4.08+0．2＝4.28m

25．在标准状态下，可调比为R＝Qmax/Qmin=50m3/h/2m3/h=25

    于是在1cm开度下流量为Q=QminR1/L=2m3/h×251/3＝5.85m3/h

26．25.4×1/8=3.175（mm）    

27.t=T-273.15=297-273.15=23.84（℃）  

28.已知P表=9．604MPa；Pb=101.7kPa≈O．1MPa  P绝=P表+Pb=9．604十O．1=9．704（MPa）  

29．电流的最大值Im=√2  I=√2×10=14.1（A）  电压的最在值Um=√2  U=√2×220=308（V）

30．U=IR=0.05×800=40（V）  

31．由压力换算关系为  lmmHg=133．3Pa  765mmHg=765×133．3Pa=101974．5（Pa）  

32．按要求，该电动机的功率应达到能在5h内完成50kW•h的功，而功率N的计算公式为N=W/τ  式中  W--功，J；  τ--做功时间，s。

所以N=50/5=10（kW）  

33．由表压力计算绝对压力的公式为  P绝=P表+Pamb  已知表压力为：

P表=0.12Mpa

    Pamb=680mmHg  P绝=680×133.3+0.12×1000000=210644（Pa）  

34．因为  lmmH20≈9.81Pa  所以10mmH20=10×9.81=98.1（Pa）  

35．因为  1L=10-3m3  所以  40L=40×10-3=0.04（m3）

1．某台差压计的最大差压为1600mmH20，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少?

若校验点为800mmH20，那么该点差压允许变化的范围是多少?

（1mmH20≈10Pa）．

2．现有一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0～1000℃，正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表①最大引用误差；②基本误差；①允许误差；④仪表的精度是否合格．

3．有一块精度为2.5级，测量范围为0～100kPa的压力表，它的刻度尺最小分为多少格？

4．在校验l级压力范围为20～1OOkPa压力变送器时，手头只有一块O～600kPa，0.35级标准表，试问把它当作标准输出表来用行不行?

5．一表压指示150kPa，当地大气压为lOOkPa，若用一绝压表去测量应指示多少?

6．一安装在锅炉下方5m处测锅炉气相压力的压力表指示值为500kPa，则锅炉气相压力实际为多少?

（γ=10000N／m3）

7．一台绝对压力变送器的量程范围为-100～500kPa，计算输入多少压力时仪表输出为4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，在变送器接通电源而不输入压力信号时，其输出为多少?

（当地大气压为lOOkPa）  

8．用U形管式吹气法侧量一开口容器的液位，已知液体密度ρl＝1．2g／cm3，测出U形管中的液柱高度为500mm，U形管内的介质密度ρ2＝1．5g／cm3，问容器内液位高度h为多少（见下图）?

9．如图所示，已知被测液位的范围H＝3000mm，被测液体的密度ρ＝1．2g／cm3，计算变送器的压力测量范围．

10．一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hl＝3m，h2＝1m，如图所示，若所测介质密度ρ＝1g／cm3，求仪表的量程及迁移量?

11．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，如图所示．若已知h＝5m，hl＝lm，容器内介质密度ρl＝1.Og／cm3，变送器毛细管充油密度ρ2＝0.8g／cm3，求变送器下移前后零点和量程将怎样变化？

12．已知一测界位的浮筒长L＝600mm，被测重介质密度为ρ2＝1.25g／cm3，被测轻介质密度ρl＝0.8g／cm3，用水校法进行校验时其零点和量程应分别充水多高?

（水的密度以1.0g／cm3计）

13．如图所示环节的传递函数，并计算动态参数。

14．一个比值调节系统，G1变送器量程为O～8000m3／h，G2变送器量程为O～10000m3／h，流量经开方后再用气动比值器或者采用气动乘法器时，若保持G2／G1＝K＝1.2，问比值器和乘法器上的比值系数应设定在何值上?

15．若调节阀的流量系数C为50，当阀前后压差为16×lOOkPa，流体密度为0.81g／cm3时，所能通过的最大流量是多少?

16．一临时油箱容积为8.1m3，现用150L／min的滤油机向油箱灌油，问多长时间后才能将油箱灌满?

17．有一块压力表，量程为0～25MPa，精确度等级为1级。

校验时，在20MPa点，上升时读数为19.85，下降时读数为20.12，求该表的变差。

此表是否合格？

18.一水箱距离底面垂直向上10米处装有一块压力表,其示值是1.9,问水箱底部压力是多少?

（求底部表压示值）.      

19.攻M24×2螺纹．所需螺纹深度为40mm，试确定其钻孔深度。

20.用公式计算下列螺纹套螺纹前的圆杆直径尺寸。

（1）M24；

（2）M30。

21.用Φ6圆钢弯成外径为200mm的圆环，求圆钢的落料长度。

22.欲制作一圆管，外径为100mm，高为50mm，用5mm厚的钢板弯焊而成，试计算其落料尺寸。

1．仪表的最大允许误差为1600×l％＝16mmH20在800mmH20高的校验点，差压允许变化的范围为（800士16）mmH20，就是说差压允许在784—816mmH20范围变化．

2．①最大引用误差δ＝[6／（1000一0）]×100％＝0．6％；②基本误差＝0．6％；

  ③允许误差＝土0．5％；④仪表精度不合格，因为该表的基本误差为0．6％，大于仪表允许误差土0．5％．

3．此表的最大绝对误差为Δmax＝2．5％×（100－O）＝2．5kPa

    因为仪表的刻度尺的分格值不应小于其允许误差所对应的绝对误差值，故其刻度标尺最多可分为（100－0）／2．5＝40格。

4．压力变送器的输出压力范围为20～lOOkPa，允许的最大绝对误差为土80×l％＝±

0．8kPa。

当使用O~600kPa标准压力表时，其最大允许误差为土600×O．35％＝土2．1kPa。

可见校准表的误差大于被校表的误差，因此不能把它当作标准输出表．在校验工作中，标准表允许误差一般应为被校表允许误差的1／3．

5．P绝＝P表十P大＝150+100=250kPa

6．安装在锅炉下方5m，相当于仪表引入了5m高水柱的误差，所以实际压力为P＝P侧-P引＝500-Hγ＝500-5×10000／1000=450kPa

7．仪表量程范围为-100—500kPa，则其量程为500-600kPa，设输入压力P绝时，变送器输出上述电流值，则

（P绝1／600）×16+4=4，P绝1＝OkPa

（P绝2／600）×16+4=8，P绝2＝OkPa

（P绝3／600）×16+4=12，P绝3＝OkPa

（P绝4／600）×16+4=16，P绝4＝OkPa

（P绝5／600）×16+4=20，P绝5＝OkPa  

  没输入压力时相对变送器来说仍承受着1个大气压，所以输出电流J＝100／600）×16+4=6．67mA

8．U形管产生的压力为P′＝ρ2gh′  容器内液位高为h时产生的压力为P＝ρ1gh

    当P′=P，则ρ2gh′＝ρ1gh′    h=ρ2h′/ρ1=1．5×500/1．2=625mm

9．当吹气导管下端有微量气泡逸出时，导管内的气压几乎和液位产生的静压力相等，即

    P＝ρgH＝1．2×9．8×3＝35．28kPa所以，变送器的压力测量范围为0一35．28kPa。

10．由图知仪表测量的有效量程高度为h1-h2=2m，所以仪表的量程Δp为

  ΔP=（h1-h2）ρg=（3-1）×1×9．8l=19．62kPa

    当液位最低时，仪表正负压室的受力分别为P+＝ρgh2=l×9．81×1=9．81kPa，P-＝O

    所以液面计的迁移量为P+-P-＝9．81-0=9．81kPa（正迁移）

11．仪表安装位置下移前，仪表的量程为ΔP1＝ρ2gh=l×9．81×5=49．05kPa迁移量A1为

    A1=ρ2gh1-ρ2g（h1+h）=-ρ2gh＝-O．8×9．81×5＝-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，仪表的量程为ΔP2=ρ1gh=l×9．81×5=49．05kPa

    迁移量A2为A2=ρ2g（h1+h2）-ρ2g（h1+h2+h）=-ρ2gh=-O．8×9．81×5＝-39．24kPa。

    仪表调校量程为-39．24～9．81KPa，即变送器位置下移后其零点和量程不变．

12．在最低界位时，仪表示值为零，此时浮筒全部被轻介质淹没，因此水校时应有

AL水ρ水＝ALρ1→L水=Lρ1/ρ水=600×0．8/1=480mm

    在最高界位时，仪表示值为满度，此时浮筒全部被重介质淹没，因此水校时应有

    AL水ρ水＝ALρ2→Lˊ水=Lρ2/ρ水=600×1．25/1=750mm

    显然，此高度已超过浮筒长度了，校验时应做迁移处理。

    由上面的计算可知，水位的变化范围ΔL水＝750—480＝270mm，调校时需将零位降至600-270＝330mm处进行，量程点充水高度也就为600mm了，校验完毕后，应将零位重新调回原处才能使用。

13．该系统由比例加积分加一阶惯性环节构成，传递函数可写成G（s）＝K/s（Ts+1），转折频率ω＝10，则Tl＝1／10＝0．1，又由20lg|G（jω）|＝6，则有201gK-20lgω|ω=10＝6，K＝20，所以传递函数G（s）＝20/s（0．1s+1）。

14．①采用气动比值器时，因为流量经差压变送器然后使用开方器，这时求取设定值的公式为

Kˊ=K×G1max/G2max=1．2×8000/10000=0.96所以比值器上比值系统应设定为0．96。

②采用气动乘法器时，因为这时求取设定值的公式为PB=80K×G1max/G2max+20=80×1．2×8000/10000+20=96．8kPa  所以气动乘法器设定值应为96．8kPa。

15．体积流量

      Q=C√ΔP/ρ=50√16/0.81=222m3/h

    质量流量

      Q=C√ΔPρ=50√16×0.81=