【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 銅線時(shí),示值變?yōu)槎嗌? 把補(bǔ)償導(dǎo)線改為銅線時(shí) 解:如圖所示: (1)查 S 型熱電偶的分度號(hào)表: t/℃ 1300 E/mv 30 25 由 E(t,t0)=E(t,0)E(t0,0) 即 E(1300,30)＝E(1300,0)E(30,0)== 查表, 時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為 t=1286℃, 即儀表顯示的溫度為 1286 ℃ 。 （2）由于補(bǔ)償電橋是在 20℃時(shí)平衡的，因此須將儀表的機(jī)械零位t 0 = t1 = 80C 0 預(yù)先調(diào)到 20 處，即可使示值與實(shí)際溫度相符。（3）若將補(bǔ)償導(dǎo)線改為銅線,則 E(1300,80)=E(1300,0)E(80,0)== 查表 時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為 t=℃, 即示值變?yōu)?℃。 U 型管壓力計(jì)（封液為水銀）測(cè)溫度管道中水的壓力。壓力計(jì) （至肘管端口） 在管道下面 （至肘管端口）處，壓力計(jì)同大氣一側(cè)肘管內(nèi)水銀 面距口 80mm， h=140mm， 面距口 80mm，兩管水銀面高度 h=140mm， 求水的表壓力（ 求水的表壓力（Pa) 解：如圖所示：1－1 截面壓力相等，即：P水 + ρ水 g(h1 + h2 + h3 ) = Pa + ρ水銀gh 3∴表壓 P表 = P水 ? Pa = ρ水銀 gh3 ? ρ水 g ( h1 + h2 + h3 ) = 103 ? 1 103 ( + ) = Pa ？試分析其誤差 答：液柱式壓力計(jì)主要有：U 型管壓力計(jì)，單管壓力計(jì)和微壓力 計(jì)。以 U 型管壓力計(jì)：誤差產(chǎn)生主要有以下幾方面：a 讀數(shù)誤差，消除 視察。b 溫度變化產(chǎn)生液體 ρ 變化，產(chǎn)生測(cè)量誤差，故須修正。 c 安裝誤差：當(dāng) U 型管安裝不直時(shí)會(huì)產(chǎn)生安裝誤差。 d 毛細(xì)現(xiàn)象，修 正 19．試述彈簧管壓力計(jì)彈簧管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與測(cè)壓原理。 答：彈簧管壓力計(jì)由彈簧管壓力感應(yīng)元件和放大指示機(jī)構(gòu)兩部分組 成，前者是彎成圓弧狀的空心管子，一端固定（作為壓力輸入 端）；另一端自由，作為位移輸出端，接放大指示機(jī)構(gòu)。其它是由 拉桿，齒輪及指針組成。 測(cè)壓原理：在彈性范圍內(nèi)，彈簧管自由端的位移與被測(cè)壓力之間近 似線性關(guān)系，即通過(guò)測(cè)量自由端的位移，可直接測(cè)得相應(yīng)的被測(cè)壓 力大小。 20．已知被測(cè)壓力在范圍 ~1MPa 內(nèi)波動(dòng)，要求測(cè)量的絕對(duì)誤差不得超過(guò) ，試選定彈簧管壓力的量程和精度等級(jí)?？晒┻x用 的壓力計(jì)量程系列為： 0～。 0~.1 s ≤ M min 3 2 M max ≤ s 3 1 s ≤ 3 2 s ≥1 3s ≤ 2. ... 1MPa s ≥ 故選用 0～ 精度等級(jí)： δ max = 100% = 故選用精度等級(jí)為 1 級(jí)的量程為 0~ 的儀表。 21．轉(zhuǎn)子流量計(jì)顯示流量的形式有幾種，是如何分度的。答：轉(zhuǎn)子流量計(jì)顯示流量的形式有 3 種，一種是玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)， 其錐型管是電玻璃制成，并在管壁標(biāo)有流量刻度，直接根據(jù)轉(zhuǎn)子的 高度進(jìn)行讀數(shù)；另一類(lèi)為電運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，即將轉(zhuǎn)子的位移信號(hào) 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；另一種為氣動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子流量，將轉(zhuǎn)子的位移信號(hào) 變?yōu)閴毫π盘?hào)，進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。 22．標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有哪幾部分組成，對(duì)各部分有哪些要求？ 答：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有：節(jié)流元件，取壓裝置和前、后管道三部分組 成。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)、加工、安裝和使用都有規(guī)定的技術(shù)要 求，規(guī)定和數(shù)據(jù)，可參見(jiàn) GB/T 2624 23．試比較節(jié)流裝置與轉(zhuǎn)子流量計(jì)在工作原理與使用特點(diǎn)上的異同 點(diǎn)。 答： 工作原理 節(jié)流 利用節(jié)流元件前后的差壓與流速之間 裝置 的關(guān)系，獲得被測(cè)流量的大小 使用特點(diǎn) 使用已標(biāo)準(zhǔn)化、系列 化，使用范圍：管徑 為 50～1000mm，測(cè)量 范圍 ~100000m3/h，但 使用產(chǎn)生的壓力損失 大，精度177。1～2% 轉(zhuǎn)子 基于力平衡原理，利用錐形管內(nèi)的轉(zhuǎn) 流量 子把流體的流速轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的位移， 計(jì) 進(jìn)而獲得被測(cè)流量的大小。 使用已系列化，測(cè)量 時(shí)若介質(zhì)變化，應(yīng)修 正，可測(cè)小流量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便， 相同點(diǎn)：都是測(cè)流速然后得流量。 壓力損失小。缺點(diǎn)： 機(jī)械傳逆信號(hào)，儀表 性能和準(zhǔn)確度難以提 高，轉(zhuǎn)子易卡死，測(cè) 量管徑范圍 4~150mm, 測(cè)量范圍： ~3000m3/h, 精 度177。1~%28．差壓式液位計(jì)如何測(cè)量液位? 當(dāng)差壓變送器高于或低于最低液位時(shí)，應(yīng)如何處理？ 答：差壓式液位計(jì)是采用壓差計(jì)測(cè)量氣、液兩相的壓差，壓差大小 通過(guò)氣動(dòng)或電動(dòng)差壓變送器傳送，并轉(zhuǎn)化位電信號(hào)，最終顯示處液 位的大小及其變化。當(dāng)差壓變送器高于或低于最低液位時(shí)，可對(duì)差 壓變送器進(jìn)行零點(diǎn)遷移，由正遷移和負(fù)遷移（低于最低液位時(shí)，采 用正遷移，高于最低液位時(shí)，采用負(fù)遷移。）第四章 過(guò)程控制裝置1．單杠桿式氣動(dòng)差壓變送器式由哪些部分組成的？各部分由何作用？試說(shuō)明其工作原理。答：?jiǎn)胃軛U式氣動(dòng)差壓變送器電氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部分和測(cè)量部分組成，測(cè) 量部分的作用是將被測(cè)量的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成力的形式；氣動(dòng)轉(zhuǎn)換部i 1 2 d i d 分的作用，是將被測(cè)差壓 Δpi 轉(zhuǎn)換成為作用于主杠桿下端的輸入力。其工作原理為：①正負(fù)壓容的輸入壓力經(jīng)敏感元件轉(zhuǎn)換成輸入 力 Fi。即 。②Fi 作用于主杠桿的下端，M f = Mi 對(duì)支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針?lè)较虻妮斎肓?Mi，使主杠桿發(fā)生順時(shí)針?lè)?向的偏轉(zhuǎn)。③變送器輸出信號(hào) P0，引入反饋波紋管中，并產(chǎn)生反饋 力矩 Ff 作用于主杠桿上，使主杠桿對(duì)支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針?lè)较虻牧?矩 Mf。④當(dāng) 時(shí)，主杠桿就處于平衡狀態(tài)，噴嘴擋板間的距離不再改變，若 Mf≠M(fèi)i 時(shí)，則杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生偏角 α，位移檢測(cè) 片產(chǎn)生微小位移 s，其變化量再通過(guò)放大器 10 轉(zhuǎn)換并方大為 20～ 100 KPa 的輸出壓力，即變送器的輸出信號(hào)與被測(cè)差壓 Δpi 成正比。2．什么時(shí)氣阻？什么是氣容？它們?cè)跉饴分懈髌鹗裁醋饔?？答：在氣路中安裝的節(jié)流元件稱(chēng)為氣阻，作用是阻礙氣體的流動(dòng)， 起著降壓（產(chǎn)生壓力降）和限流（調(diào)節(jié)氣體流量）的作用。氣容是 在氣路中能儲(chǔ)存或釋放處氣體的氣容，在氣路中起著緩沖，防止振 蕩的作用。3．噴嘴擋板機(jī)構(gòu)由哪些氣動(dòng)元件組成？它們的作用是什么？答：噴嘴擋板機(jī)構(gòu)是由噴嘴和擋板構(gòu)成的變氣阻，一個(gè)恒氣阻和一 個(gè)氣容串聯(lián)而成的節(jié)流通室，作用是將輸入的微小位移信號(hào)（即擋 板相對(duì)于噴嘴的距離）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣壓信號(hào)輸出。 4．DD8－III 型電動(dòng)差壓變送器是按什么原理工作的？它是由哪幾 DD8－ 部分組成的？試簡(jiǎn)述其工作過(guò)程。答：DD8－III 型電動(dòng)差壓變送器是按力矩平衡原理工作的，由測(cè)量 部分（杠桿系統(tǒng)）；電磁反饋裝置；矢量機(jī)構(gòu)；低額位移檢測(cè)放大 器。其工作過(guò)程如下： 被測(cè)差壓信號(hào) p1,p2 分別送入敏感元件兩側(cè)的正負(fù)壓室，敏感元件 將其轉(zhuǎn)換成作用于主杠桿下端的輸入力 Fi，使主杠桿以軸封膜片為 支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，并以力 F1 沿水平方向推動(dòng)矢量機(jī)構(gòu)，矢量機(jī)構(gòu)將推力分 解成 F2 和 F3。F2 使矢量機(jī)構(gòu)的推板向上偏轉(zhuǎn)，并通過(guò)連接簧片帶 動(dòng)副杠桿 L4 以支點(diǎn) M 逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，使固定在副杠桿上的差動(dòng)變壓器 B 的銜鐵靠近差動(dòng)變壓器，兩點(diǎn)之間的距離變化量再通過(guò)低頻位移 檢測(cè)放大器轉(zhuǎn)換并方大為 4～20mA 直流電流，作為便送器的輸出信 號(hào)；同時(shí)該電流又流過(guò)電磁反饋裝置的反饋動(dòng)圈，產(chǎn)生電磁反饋力 Ff，使副杠桿順時(shí)偏轉(zhuǎn) o，當(dāng)輸入力與反饋力對(duì)杠桿系統(tǒng)說(shuō)產(chǎn)生的 力矩 Mi, Mf 達(dá)到平衡時(shí)，變送器便達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)低 頻位移檢測(cè)放大器的輸出電流 Io 便反映了說(shuō)測(cè)電壓 Δpi 的大小。5．DD8－III 型溫度變送器為什么要采用線性化措施？熱電偶溫度 DD8－ 變送器時(shí)怎樣實(shí)現(xiàn)線性化的。答：熱電偶溫度變送器要求的輸出電壓信號(hào)與相應(yīng)的變送器輸入的 溫度信號(hào)成線性關(guān)系，而熱電偶是非線性關(guān)系的，溫度變送器放大 回路是線性的，若將熱電偶的熱電勢(shì)直接接到變送器的放大回路， 則溫度 t℃與變送器的輸出電壓 Usc 之間的關(guān)系是非線性的。因此 需要采用線性化措施，措施是:采用反饋電路非線性，使放大回路具 有線性，依據(jù)輸入輸出關(guān)系，當(dāng)放大系數(shù) k 很大時(shí)，要使熱電偶輸 入的溫度變送器保持線性，就要使反饋電路的特性曲線與熱電偶的 特性曲線相同，從而實(shí)現(xiàn)線性化。6．試分析電動(dòng)差壓變送器如何實(shí)現(xiàn)量程遷移（零點(diǎn)遷移）的。答：電動(dòng)差壓變送器的輸入與輸出間的關(guān)系： I 0 =Ad ( tgθτ 1τ 3 )τ 2τ f k f?Pi式中 Ad，I1，I2，I3，I3 是固定不變的，故輸出電流與輸入差壓之 間的比例關(guān)系通過(guò)調(diào)整 tgθ 和 kf 來(lái)改變，即改變變送器的量程， θ↑，Io↑，量程變小，j，kf，的改變是通過(guò)改變反饋線圈的匝速 w 實(shí)現(xiàn)的，w↑，kf↑，量程↑。7．試分析四線制變送器與兩線制變送器與電源的連接方式并畫(huà)出示意圖。 答：電動(dòng)變送器輸出信號(hào)與電源的連接方式有兩種：四線制和兩線 制，四線制中，供電電源通過(guò)兩根導(dǎo)線接入，另兩根導(dǎo)線與負(fù)載電 阻 R2 相連，輸出 0～10mA DC 信號(hào)。這種連線方式中，同變送器連 接的導(dǎo)線共有 4 根，成為四線制，如圖（a）所示。如圖 b 中所示， 同變送器連接的導(dǎo)線只有兩根，同時(shí)傳送變送器所需的電源電壓和 4～20mA DC 輸出電流，稱(chēng)為兩線制。220V 現(xiàn)場(chǎng)變送器0 10mA現(xiàn)場(chǎng)變送器8．本質(zhì)安全防爆型系統(tǒng)是由哪些要素構(gòu)成的？需要采取哪些措施才能保證整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到防爆要求？答：本質(zhì)安全防爆型系統(tǒng)是由安裝載危險(xiǎn)場(chǎng)所中的本質(zhì)安全電路及 安裝載非危險(xiǎn)場(chǎng)所中的非本質(zhì)安全電路和防爆安全柵組成。 采取措施以達(dá)到防爆要求的方法有： ① 本質(zhì)安全防爆儀表采用低的工作電壓和小的工作電流。 ② 用防爆安全柵將危險(xiǎn)場(chǎng)所和非危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路隔開(kāi)。 ③ 在現(xiàn)場(chǎng)儀表導(dǎo)控制室儀表之間的連接導(dǎo)線不得形成過(guò)大的分布電 感和電容。9．試分析氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表與電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表各自具有什么特點(diǎn)。答：氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表線路簡(jiǎn)單，直觀，容易被使用者掌握，使用壓縮 空氣作為氣源，是天然防爆儀表，信號(hào)范圍為 20～100KPa，電動(dòng)調(diào) 節(jié)儀表采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，4～20mA DC 傳輸信號(hào)，并采用線路 集成電路，使可靠性提高，維修工作量減少，結(jié)構(gòu)合理，功能多 樣，整套儀表可構(gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng)，而且可與計(jì)算機(jī)連用。 10．簡(jiǎn)述膜片式 PI 調(diào)節(jié)器的工作原理。 答：膜片式 PI 調(diào)節(jié)器是根據(jù)力矩平衡原理工作的，由比較部分，比 例部分，積分部分，放大部分，開(kāi)關(guān)部分等組成。其中比較部分由測(cè)量氣室，給定氣容，和比較部分芯桿所聯(lián)系起來(lái)的膜片組，比例 部分使輸出 ?P出 = K p P入 。積分部分用積分氣容和跟蹤氣室串聯(lián)在積分 正反饋回路里， ?P = 出Kp Ti∫t 0 入P dt ，開(kāi)關(guān)部分用以控制調(diào)節(jié)器輸出的通斷。輸入回路作用是將輸入信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，取出偏差 信號(hào)，并進(jìn)行電平移動(dòng)。 11．PID 調(diào)節(jié)器是由哪些基本部分組成的？試分析各部分所完成的 功能。 答：PID 調(diào)節(jié)器的基本組成有輸入電路，運(yùn)算電路和輸出電路組 成。輸入電路是檢測(cè)偏差信號(hào)，信號(hào)經(jīng)濾波電路后輸出導(dǎo) PID 運(yùn)算 電路。（輸入電路包括偏差檢 ...