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《工程自动化及仪表》习题解答2
2025-09-27 16:08:12 责编:小OO
文档
第3章习题解

3-21某压力表的测量范围为0~1MPa,精度等级为1级,试问此压力表允许的最大绝对误差是……

答:允许最大误差Δ允max=±(1-0)×1%=±0.01MPa,在校验点0.5MPa时,绝对误差为Δ=0.508-0.5=0.008MPa,小于允许最大误差,在这点符合1级精度。

3-23如果某反应器最大压力为0.8MPa,允许最大绝对误差为0.01MPa,……

答:对于1级精度0~1.6MPa的压力表,该表的最大绝对误差为Δmax=±(1.6-0)×1%=±0.016MPa,已超出工艺允许的最大绝对误差,不合适。

对于1级精度0~1.0MPa的压力表,该表的最大绝对误差为Δmax=±(1.0-0)×1%=±0.01MPa,等于工艺允许的最大绝对误差,从精度上考虑是合适的,但是此时工作压力工作在量程的2/3以外(0.8/1.0=0.8>2/3),所以从量程范围上说,是不合适的。所以,总的结果是不合适的。

3-24某台空压机的缓冲器,其工作压力范围是1.1~1.6MPa,……

答:工艺允许的最大绝对误差为±1.6×5%=±0.08MPa。该表工作在非脉动压力,最大工作压力应在表上限值2/3之内,所以上限值应大于1.6×3/2=2.4MPa,查附录,取0~2.5MPa、1.5级精度的弹簧管压力表。校核:该表最大绝对误差为Δmax=±(2.5-0)×最大绝对误差为Δmax=±(1.6-0)×1%=±0.016MPa,1.5%=±0.0375MPa,小于工艺允许的误差(±0.08MPa),且最小工作压力工作在量程的1/3以外(1.1/2.5>1/3),该表合适。

如果该表工作在脉动压力下,又如何呢?

3-25某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa,要求误差不超过0.4MPa,试选用一只表……

答:非脉动压力,表上限值>14×3/2=21MPa,取测量范围0~25MPa,允许相对误差δmax=±0.4/(25-0)×100%=±1.6%,取压力表精度1.5级,查附录可选……。

3-26现有一只测量范围为0~1.6MPa,精度1.5级的……

答:要求最大绝对误差、最大变差都要符合。表允许误差±1.6×1.5%=0.024MPa,而最大绝对误差1.215-1.2=0.015MPa,最大变差0.405-0.385=0.02MPa,符合精度要求,表合格。

又1.6×2/3>1.0MPa,(1.6-0)×1/3<0.8MPa,表误差符合工艺要求(0.05MPa),表可用。

3-38用转子流量计来测气压为0.65MPa、温度为40℃的CO2气体的流量时,若已知流量计读数为50L/s,求CO2的真实流量(已知CO2在标准状态时的密度为1.976kg/Hm3)。

解: 流量计标定(空气) ρ0=1.293、P0=0.10133MPa、T0=293K Q0=50L/s

测量CO2  ρ1=1.976、P1=0.65MPa、T1=313K

3-39 用水(ρw=1)刻度的流量计,测量范围为Q0=0~10 L/min ,转子用密度ρt=7920kg/m3的不锈钢制成,若用来测量密度ρf=0.831kg/L苯的流量,问测量范围为多少?若这时转子材料改为由密度ρt’=2750kg/m3的铝制成,测量水及苯的流量,其测量范围各是多少?

解: 

  (1)

  (2)换转子测水流量

换转子测苯流量

3-54 测量高温液体……要不要迁移?如要迁移,迁移量应如何考虑?

解:

当H=0时, 

所以,要负迁移,迁移量为

3-用K热电偶测某设备的温度,测得热电势为20mV,冷端为25℃,求设备温度?如改用E热电偶来测温时,在相同的条件下,测得的热电势为多少?

解:已知E(t,t0)=20mV,t0=25℃,查附表E(t0,0)=1mV

E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=20+1=21mV

反查附表,得  t=508℃

采用E热电偶,测得的热电势为

E(t,t0)=E(t,0)-E(t0,0)=37.8-1.5=36.3mV

3-65 现用一支E热电偶测温,其冷端温度为30℃,动圈显示仪表(机械零位在0℃)指示值为400℃,则认为热端实际温度为430℃对不对?为什么?正确值为多少?

解:已知t0=30℃,动圈式显示仪表指示值对应的热电势实际上为E(t,t0),即

E(t,t0)=E(400,0)=28.943 mV

所以,E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=28.943+1.801=30.744 mV

查表得,实际温度为 t=422℃(在420~430之间线性插值,422.46)

3-66 测温系统如图3-79所示。请说出这是工业上用的哪种温度计?已知热电偶为K,但错用与E配套的显示仪表,当仪表指示为160℃时,请计算实际温度tx为多少度?(室温为25℃)

解:先求热电势,再计算实际温度。

错用E配套的显示仪表,其指示值为160℃时,热电偶的热电势为

E(t,t0)=E(t,0)- E(t0,0)= E(160,0)- E(25,0)=10.501-(1.801+1.192)/2=9.004mV

当正确配套显示仪表后,E(t,t0)=9.004mV,查表E(t0,0)=1.000mV

E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=9.004+1.000=10.004mV

查表并线性插值,实际温度246.4℃。

3-69用分度号Pt100热电阻测温,但错用了Cu100的分度表,查得温度为140℃,问实际温度为多少?

解:用Cu100分度表,温度140℃时的电阻值(查表)为159.96Ω,它实际为被测的Pt100的电阻值,查Pt100分度表,实际温度为157℃。下载本文

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