【文章內(nèi)容簡介】 銅線時,示值變?yōu)槎嗌? 把補償導(dǎo)線改為銅線時 解:如圖所示: (1)查 S 型熱電偶的分度號表: 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, 時對應(yīng)的溫度為 t=1286℃, 即儀表顯示的溫度為 1286 ℃ 。 （2）由于補償電橋是在 20℃時平衡的，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，即可使示值與實際溫度相符。（3）若將補償導(dǎo)線改為銅線,則 E(1300,80)=E(1300,0)E(80,0)== 查表 時對應(yīng)的溫度為 t=℃, 即示值變?yōu)?℃。 U 型管壓力計（封液為水銀）測溫度管道中水的壓力。壓力計 （至肘管端口） 在管道下面 （至肘管端口）處，壓力計同大氣一側(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：液柱式壓力計主要有：U 型管壓力計，單管壓力計和微壓力 計。以 U 型管壓力計：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)生測量誤差，故須修正。 c 安裝誤差：當(dāng) U 型管安裝不直時會產(chǎn)生安裝誤差。 d 毛細(xì)現(xiàn)象，修 正 19．試述彈簧管壓力計彈簧管結(jié)構(gòu)特點與測壓原理。 答：彈簧管壓力計由彈簧管壓力感應(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。 測壓原理：在彈性范圍內(nèi)，彈簧管自由端的位移與被測壓力之間近 似線性關(guān)系，即通過測量自由端的位移，可直接測得相應(yīng)的被測壓 力大小。 20．已知被測壓力在范圍 ~1MPa 內(nèi)波動，要求測量的絕對誤差不得超過 ，試選定彈簧管壓力的量程和精度等級?？晒┻x用 的壓力計量程系列為： 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： δ max = 100% = 故選用精度等級為 1 級的量程為 0~ 的儀表。 21．轉(zhuǎn)子流量計顯示流量的形式有幾種，是如何分度的。答：轉(zhuǎn)子流量計顯示流量的形式有 3 種，一種是玻璃轉(zhuǎn)子流量計， 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)；另一類為電運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子流量計，即將轉(zhuǎn)子的位移信號 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺涣硪环N為氣動運轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子流量，將轉(zhuǎn)子的位移信號 變?yōu)閴毫π盘枺M(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、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 GB/T 2624 23．試比較節(jié)流裝置與轉(zhuǎn)子流量計在工作原理與使用特點上的異同 點。 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，獲得被測流量的大小 使用特點 使用已標(biāo)準(zhǔn)化、系列 化，使用范圍：管徑 為 50～1000mm，測量 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 進(jìn)而獲得被測流量的大小。 使用已系列化，測量 時若介質(zhì)變化，應(yīng)修 正，可測小流量，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便， 相同點：都是測流速然后得流量。 壓力損失小。缺點： 機(jī)械傳逆信號，儀表 性能和準(zhǔn)確度難以提 高，轉(zhuǎn)子易卡死，測 量管徑范圍 4~150mm, 測量范圍： ~3000m3/h, 精 度177。1~%28．差壓式液位計如何測量液位? 當(dāng)差壓變送器高于或低于最低液位時，應(yīng)如何處理？ 答：差壓式液位計是采用壓差計測量氣、液兩相的壓差，壓差大小 通過氣動或電動差壓變送器傳送，并轉(zhuǎn)化位電信號，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，可對差 壓變送器進(jìn)行零點遷移，由正遷移和負(fù)遷移（低于最低液位時，采 用正遷移，高于最低液位時，采用負(fù)遷移。）第四章 過程控制裝置1．單杠桿式氣動差壓變送器式由哪些部分組成的？各部分由何作用？試說明其工作原理。答：單杠桿式氣動差壓變送器電氣動轉(zhuǎn)換部分和測量部分組成，測 量部分的作用是將被測量的壓力信號轉(zhuǎn)換成力的形式；氣動轉(zhuǎn)換部i 1 2 d i d 分的作用，是將被測差壓 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 對支點產(chǎn)生一個順時針方向的輸入力矩 Mi，使主杠桿發(fā)生順時針方 向的偏轉(zhuǎn)。③變送器輸出信號 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，使主杠桿對支點產(chǎn)生一個逆時針方向的力 矩 Mf。④當(dāng) 時，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≠Mi 時，則杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生偏角 α，位移檢測 片產(chǎn)生微小位移 s，其變化量再通過放大器 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與被測差壓 Δpi 成正比。2．什么時氣阻？什么是氣容？它們在氣路中各起什么作用？答：在氣路中安裝的節(jié)流元件稱為氣阻，作用是阻礙氣體的流動， 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，一個恒氣阻和一 個氣容串聯(lián)而成的節(jié)流通室，作用是將輸入的微小位移信號（即擋 板相對于噴嘴的距離）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣壓信號輸出。 4．DD8－III 型電動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？試簡述其工作過程。答：DD8－III 型電動差壓變送器是按力矩平衡原理工作的，由測量 部分（杠桿系統(tǒng)）；電磁反饋裝置；矢量機(jī)構(gòu)；低額位移檢測放大 器。其工作過程如下： 被測差壓信號 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 支點偏轉(zhuǎn)，并以力 F1 沿水平方向推動矢量機(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)，并通過連接簧片帶 動副杠桿 L4 以支點 M 逆時針偏轉(zhuǎn)，使固定在副杠桿上的差動變壓器 B 的銜鐵靠近差動變壓器，兩點之間的距離變化量再通過低頻位移 檢測放大器轉(zhuǎn)換并方大為 4～20mA 直流電流，作為便送器的輸出信 號；同時該電流又流過電磁反饋裝置的反饋動圈，產(chǎn)生電磁反饋力 Ff，使副杠桿順時偏轉(zhuǎn) o，當(dāng)輸入力與反饋力對杠桿系統(tǒng)說產(chǎn)生的 力矩 Mi, Mf 達(dá)到平衡時，變送器便達(dá)到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。此時低 頻位移檢測放大器的輸出電流 Io 便反映了說測電壓 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－ 變送器時怎樣實現(xiàn)線性化的。答：熱電偶溫度變送器要求的輸出電壓信號與相應(yīng)的變送器輸入的 溫度信號成線性關(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，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，從而實現(xiàn)線性化。6．試分析電動差壓變送器如何實現(xiàn)量程遷移（零點遷移）的。答：電動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)系通過調(diào)整 tgθ 和 kf 來改變，即改變變送器的量程， θ↑，Io↑，量程變小，j，kf，的改變是通過改變反饋線圈的匝速 w 實現(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出示意圖。 答：電動變送器輸出信號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。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，同時傳送變送器所需的電源電壓和 4～20mA DC 輸出電流，稱為兩線制。220V 現(xiàn)場變送器0 10mA現(xiàn)場變送器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)是由安裝載危險場所中的本質(zhì)安全電路及 安裝載非危險場所中的非本質(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場所和非危險場所的電路隔開。 ③ 在現(xiàn)場儀表導(dǎo)控制室儀表之間的連接導(dǎo)線不得形成過大的分布電 感和電容。9．試分析氣動調(diào)節(jié)儀表與電動調(diào)節(jié)儀表各自具有什么特點。答：氣動調(diào)節(jié)儀表線路簡單，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，信號范圍為 20～100KPa，電動調(diào) 節(jié)儀表采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電信號，4～20mA DC 傳輸信號，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)，而且可與計算機(jī)連用。 10．簡述膜片式 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，開關(guān)部分等組成。其中比較部分由測量氣室，給定氣容，和比較部分芯桿所聯(lián)系起來的膜片組，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與給定信號進(jìn)行比較，取出偏差 信號，并進(jìn)行電平移動。 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，運算電路和輸出電路組 成。輸入電路是檢測偏差信號，信號經(jīng)濾波電路后輸出導(dǎo) PID 運算 電路。（輸入電路包括偏差檢 ...