化工仪表维修工基础知识3Word文档格式.docx

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lg（P0/P）

分别以P=1%，5%，10%带入上式后分别得：

）k*`"

[/G-i&

x*F"

k.AE=50.74×

lg（20.6%/1%）=66.7mv

6L4o3U-`+UE=50.74×

lg（20.6%/5%）=31.2mv

9W*v/S&

G/}'

n:

X$FE=50.74×

lg（20.6%/10%）=15.9mv

7．已知柴油的流量计最大量程为Qmax＝500t/h，求它的体积流量最大是多少m3/h？

（柴油密度为γ＝857．0943kg/m3）

体积流量Q=M/ρ=500/0.857=583.4m3/h

8．某节流装置在设计时，介质的密度为520kg/m3，而在实际使用时，介质的密度为480kg/m3，如果设计时，差压变送器输出100KPa对应电流为50t/h，则实际使用时对应流量为多少？

解：

M实=M设

=50

=48.04（t/h）实际使用时对应流量为48.04（t/h）

9.如图，用差压变送器测量闭口容器的液位，已知h1=0.5米，h2=2米，h3=1.4米，被测介质

的密度ρ1=850kg/m3，副压室的隔离液是水，求变送器的调校范围和迁移量？

①由题意知差压变送器的量程为：

⊿P=ρ1*g*h2=850*9.8*2=16660（Pa）

②差压变送器正、负压室的压力为：

P+=ρ2*g*h3=850*9.8*1.4=11662（Pa）

P-=ρ1*g（h1+h2+h3）=1000*9.8*（1.4+2+1）=38220（Pa）

则迁移量为：

P+-P-=38220–11662=-26558（Pa）

3由以上计算得知，调校范围为：

-26558Pa∽（-26558+16660）Pa

即：

-26558Pa∽-9898Pa

10.有人在校验1151AP绝对压力变送器时，发现只要通上电源，仪表就有12mA输出。

这种现象是正常的吗？

（已知仪表的测量范围为50～150kPa绝压，当时的大气压力为100kPa）

①绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪表的测量范围为50～150kPa，也就是说输入50kPa绝压时，仪表输出4mA；

（0.3）

②输入150kPa绝压时，仪表输出20mA。

③仪表在大气压力下，即输入的是大气压力100kPa时，仪表的输出为

（0.3）

④现仪表输出正好为12mA，所以这种现象是正常的。

（0.1）[D/]

11.有一台测量某容器压力的压力变送器，其测量范围为-0.l～+0.5MPa。

请通过计算叙述用活塞式压力计检验该表的方法。

1．该表量程为0.5-（-0.l）=0.6MPa．故首先以0～0.6MPa的测量范围，按正常方法进行校验。

即

测量信号，MPa

0.15

0.3

0.45

0.6

压变输出，kPa

20

40

60

80

100

（0.4）

2．计算出-0．l～＋0.5MPa测量范围下，压力为OMPa时的输出信号风压。

P出=100/600×

100+20=33.67kPa（0.3）

12.115lGP压力变送器的测最范围原为0～100kPa，现零位迁移100％。

则

①仪表的测量范围变为多少？

②仪表的量程是多少？

③输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA？

[T/]

仪表的原测量范围为0～100kPa，现零位正迁了100％，所以：

①测量范围成为100～200kPa.

②仪表的量程是200～100=100kPa.

③输入为100kPa时，仪表的输出为4mA。

输入为150kPa时，仪表的输出为12mA。

输入为200kPa时，仪表的输出为20mA。

13.有一用隔离液测量的差压变送器，负压管在运行中由于隔离液漏完而充满残油介质，设孔板取压点到差压变送器正负压室的垂直距离为1.5m。

残油密度ρ残=0.885t/m3，隔离液甘油的密度ρ甘=1.26t/m3,仪表的测量范围△Pmax=40000Pa,对应的最大流量Mmax=40t/h,试问由于负压管漏而引起的测量误差为多少？

解:

己知△Pmax=40000Pa，高度h=1500mm，Mmax=40t/h,ρ残=0.885t/m3，ρ甘=1.26t/m3

负压管充满残油后的附加差压变化为

△P1=（ρ甘-ρ残）gh

=（1.26-0.885）9.81×

1.5×

1000

=5518（Pa）

由于流量与差压满足下列关系式

式中△P——附加的测量差压变化；

M——由于△P所引起的流量变化量；

△Pmax——最大设计差压值，Pa；

Mmax——为最大设计流量值，t/h。

故由于负压管漏完隔离液后所引起的测量误差为

M=Mmax

=40×

=14．9（t／h）[D/]

评分标准：

公式正确占0.3；

参数选择正确占0.4；

计算正确占0.3。

14.用涡轮流量计测量乙烯气体。

已知质量流量qm=1600kg／h，操作压力（表压）p=l．47MPa，操作温度θ=50℃，压缩系数Z=0.7943，流体标准状态下的密度ρ0=1.26kg／Nm3。

求

①标准状态下的体积流量qV。

？

操作状态下的体积流量qV？

②涡轮流量计常数ζ=33.31脉冲/L，qV=100m3／h的赫兹数？

③当校对二次表时（输入赫兹，输出为4～20mA），输出为16mA时，应输入多少赫兹?

[DW]解①qV0=

1270Nm3／h

qV=qV0

=1270

=76.9（m3／h）

②F=ζqV=33.31脉冲/L×

100×

103L/3600s≈925（Hz）

③输出量的百分数为

=75％

F=33.31脉冲/L×

×

0.75≈8813（Hz）[D/]

①计算正确占0.4；

②计算正确占0.2；

③计算正确占0.4。

14.有一台转子流量计，其转子材料是耐酸不锈钢（密度ρf=7.9g/cm3），用来测量密度为0.75g／cm3的介质，当仪表读数为50L／h时，被测介质的实际流量为多少？

假定被测液体的粘度不超过10cP（1cP＝lmPa·

s），可运用下列修正公式

ql=q2

其中q2——被测介质的实际流量；

ql——仪表的读数；

——转子材料的密度；

——被测介质的密度；

——标定介质水的密度。

将ρf=7.9g/cm3和ρ1=1g/cm3代入上式，得

将ql=50L／h和ρ2=0.75g/cm3代人

50＝q2

＝0．851q2

由此可得

q2=

=58．75（L／h）

所以被测介质的实际流量为58．75L／h。

[D/]

15.已知0．4MPa（表压）饱和水蒸气的最大流量为300kg／h，试选用合适规格的转子流量计。

用转子流量计测量饱和水蒸气时，可按下式进行换算和选择仪表

q＝29．56

5

式中ρ——蒸汽密度，kg／m3；

M——蒸汽流量，kg／h；

q——仪表读数，L／h（水）。

查水蒸气表可得ρ=2.62kg／m3，代入上式得

q=29.56

=5478.6（L／h）

因此，可选用口径φ40mm。

、6000L／h规格的转子流量计。

参数选择正确占0.2；

计算正确占0.2；

答案正确占0.2。

16.与节流装置配套的差压变送器的测量范围为0～39.24kPa，二次表刻度为0～10t／h。

①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I。

为多少？

②若将二次表刻度改为0～7.5t／h，应如何调整？

①流量与差压的关系式为

M=

（K为一常数）

M100％=K

=10t／h

（1）

M50％=

=5t／h

（2）

（1）式比

（2）式

△P=9.81（kPa）

变送器输出电流范围为4～20mA

I。

=8（mA）

②因节流装置及流量特性不变，K仍为原来的常数。

将二次表刻度改为0～7.5t／h，只需将差压变送器的量程压缩即可。

=10t／h（3）

M100％=

=7.5t／h（4）

（3）式比（4）式

△P＇=22.07（kPa）

将变送器测量范围改为0～22.07kPa，二次表刻度即为0～7.5t／h。

①计算正确占0.5；

②计算正确占0.5。

17.用两只K分度号热电偶（热电极为A、B）配用对应的补偿导线A＇、B＇组成如图之测温差线路。

已知T1=420℃，t＇0=30℃，测得温差电势为15.24mV。

后来发现处于T1温度下的那只热偶错用E分度号热电偶，其他正确。

试求真实温差？

据题意

E△T=EE（420，30）－EK（T2，30）

15.24=28.75－EK（T2）＋l．2

∴EK（T2）=14．7mV

查表得T2=360℃

∴真实温差为

T1-T2=420-360＝60℃

列式正确占0.4；

数据代入正确占0.3；

18.分度号为K的热电偶，误将E的补偿导线接配在K的电子电位差计上，如图所示。

电子电位差计的读数为650℃，问被测温度实际值为多少？

根据热电偶测温原理，我们知道

EK（650，20）=EK（t，40）＋EE（40，20）

而EE（40，20）=EE（40，0）-EE（20，0）（查表）

=-2.42-1.19=1.23mV

EK（650，20）=27．03-0.8=26.23mV

∴EK（t，0）=EK（650，20）-EE（40，20）＋EK（40，0）

＝26.23-1.23＋l.61

＝26．61mV

查K分度表得t＝640.2℃

即这时被测实际温度为640.2℃。

实际工作中配错补偿导线，将会造成较大的误差。

19.图所示相乘方案的单闭环比值调节系统，F1T、F2T分别是表示测量主、从流量的电动差压变送器，已知Q1max＝10m3/h，Q2max＝5m3/h，两流量比K＝Q2/Q1=0.125,计算乘法器的比值系数K＇。

［T/］

①测量回路中未加开这器，所以△P与Q之间是非线性关系，Q＝C△P，C为差压式流量变送器的常数；

②对于电动差压变送器，其F1T、F2T的输出信号分别为

I1＝△P1/△P1max×

16＋4＝Q12/Q12max×

16＋4

I2＝△P2/△P2max×

16＋4＝Q22/Q22max×

16＋4；

③比值系数K＇＝（I2－4）/（I1－4）＝（Q2/Q1）2﹡（Q12max／Q22max）＝K2﹡Q12max／Q22max

将数据代入，得：

K＇＝0.125×

102／52＝0.5

比值系数K＇为0.5。

要点①点0.1；

要点②点0.4；

要点③点0.5,答正确点0.1。

20.计算AB间的等效电阻RAB=？

RAB=4Ω：

[（R1+R2）∥R3]=8（Ω）；

（8Ω+R4）∥R5=6（Ω）；

（6Ω+R6）∥R7=8（Ω）；

（R8+R9）∥8Ω=4（Ω）。

答:

AB间等效电阻RAB等于4欧姆。

公式正确0.3分,过程正确0.4分,答案正确0.2分,答正确0.1分。

21.某电池的电动势E=1．65V，r=0．5Ω，在电池两端接上一个R=5Ω的电阻，求电路中的电流和电阻的端电压。

I=E/（R+r）=0．3（A）

U=IR=1．5V[D/]

电流为0.3安培,电压为1.5伏。

评分标准:

公式正确0.3分,过程正确0.4分,答案正确0.2分,答正确0.1分。

22.有一台准确度等级为0.5级的温度记录仪,下限刻度为负值（为全量程的25%）,该表允许的绝对误差为1℃,试求该仪表刻度的上、下限？

量程为1℃/0.005＝200℃

下限为－（200C℃×

25％）＝－50℃

上限为200－50＝150℃

该仪表刻度的上限为150℃、下限为－50℃。

23.有两台测量温度仪表,其测量范围分别为0～800℃和600～1100℃,已知其最大绝对误差均为±

6℃,试分别确定它们的准确度等级。

根据基本误差δm＝［△max/（A上－A下）］×

100％可得:

Δm1＝［6/（800－0）］×

100％＝0.75％

Δm2＝［6/（1100－600）］×

100％＝1.2％

按照常用工业仪表的准确度等级系列标准,测量范围为0～800℃测量仪表的准确度等级应定为1.0级,测量范围为600～1100℃测量仪表的准确度等级应定为1.0级。

24.如下图所示,某化工分离塔气相压力为2MPa（表压）,液相高度为20m,液体的密度为1.1kg/m3。

一隔离膜片式压力表p1装在塔底，另一充有密度为0.9kg/m3的隔离液的压力表p2装在距塔底10m高的位置上。

问p1、p2两只压力表的指示值各为多少？

根据流体静力学平衡原理可得p1＝2＋

0.0981＝2.2158（MPa）

P2=P1-

0.0981=2.2158-0.0883=2.128（MPa）

p1压力表的指示值为2.2158（MPa）、p2压力表的指示值为2.128（MPa）。

25.由电动差压变送器和节流孔板组成的流量测量系统（无开方器），最大流量测量范围为016t/h，当流量M＝12t/h时，变送器输出信号I出等于多少？

设Mmax＝16t/h，Imax＝20mA，Io＝4mA

根据变送器输出电流与流量的平方成正比例的关系：

Ｉ出=（Imax－Ｉ0）/M２max×

M２＋Ｉ０＝（２０－４）/１６２×

122＋4＝13（mA）

当流量M＝12t/h时，变送器输出信号I出为13（mA）。

26.用吹气法测量敞口容器内的液位高度，已知液体的密度1.25g/cm3，吹气管下端至罐底距离hO＝200mm，测出液位的静压力p＝25.56kPa,试计算容器中液位的实际高度。

液面至吹气管下端的高度为

H＝

＝

＝200cm＝2000mm

液位的实际高度为H＝h＋h0＝2000＋200＝2200（mm）

容器中液位的实际高度为2200（mm）。

27.用ＤＤＺ-Ⅲ型差压变送器测量流量，流量范围是０～１６t/h，当流量Ｍ＝１２t/h时，变送器输出信号Ｉ出等于多少?

设Mmax=16t/h,Imax=20mA,I０＝4（mA）

I出=（Imax－I0）/M２max×

M２＋I０＝（20－4）/16２×

12２＋4＝13（mA）

当流量Ｍ＝１２t/h时，变送器输出信号Ｉ出为13（mA）

28.如下图所示一单法兰液位变送器测量敞口容器液位，其最高液位和最低液位到变送器安装距离分别为h1＝３m,h2＝１m，若所测介质密度ρ＝1.0g/cm３，求变送器的量程及迁移量?

变送器测量的有效量程高度为h1－h2＝3－1=2m，所以变送器的量程为

Δp＝（h1－h2）ρg＝2×

1×

9.81＝19.62（kPa）

当液位最低时，变送器正、负压室的受力分别为

p＋＝ρgh2＝1×

9.81×

1＝9.81（kPa）p－＝0

所以变送器的迁移量为

p＋－p－＝9.81－0＝9.81（kPa）（正迁移）

答：

变送器的量程为19.62（kPa）、迁移量为9.81（kPa）（正迁移）。

29.如下图所示用双法兰变送器测闭口容器液位，已知h1＝5m,h2＝1m,容器内介质密度

ρ1＝1.0g/cm3,变送器毛细管内硅油密度ρ2＝0.95g/cm3,求变送器的量程和迁移量？

变送器的量程为

ΔP＝ρ1gh1＝1×

5＝49.05（kPa）,

迁移量为

A＝p+－p-＝ρ2gh2－ρ2g（h2+h1）＝－ρ2gh1＝－0.95×

5＝－46.6（kPa）（负迁移）

变送器的量程为49.05（kPa）、迁移量为－46.6（kPa）（负迁移）。

30.有一浮筒液位计用于界位测量，已知浮筒长L＝600mm,被测轻介质密度ρ1＝0.8g/cm3,被测重介质密度ρ2＝1.25g/cm3,水的密度ρ0＝1.0g/cm3,用水校法进行校准时其零点和量程应分别灌水多高？

在最低界位时，仪表示值为零，此时浮筒全部被轻介质淹没，因此水校时充水高度为：

L01＝ρ1/ρ0×

L＝

600＝480（mm）

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，因此水校时充水高度为：

L02＝ρ2/ρ0×

L＝

600＝750（mm）

显然，此高度已超过浮筒长度，校准时应负迁移将零点降低，校完后再恢复原位。

用水校法进行校准时其零点充水高度为480（mm）、量程充水高度为750（mm）。

31.有一台DDZ-Ⅲ型差压变送器的测量范围为0～50kPa,负迁移为-40～10kPa,当正、负压室通大气时输出电流为多少？

I出＝

（20－4）＋4＝

16＋4＝16.8（mA）

当正、负压室通大气时，输出电流为16.8（mA）。

32.有一台DDZ-Ⅲ型比例调节器，测量信号范围为200～800℃，当测量值从494℃变化到500℃时，相应的调节器输出从8mA变化到8.2mA，此时调节器的比例度为多少?

比例度δ＝（

/

）×

100%＝（

100%＝80%

该调节器的比例度为80%。

33.有一套DDZ-Ⅲ型压力调节系统，当调节器的输出信号为8mA时，试求调节阀开度的百分值?

设调节阀的开度为X%，则按比例关系式得

X%/100%＝（8-4）/（20-4）＝4/16＝0.25

调节阀的开度为25%。

34.有一套DDZ-Ⅲ型温度调节系统，当调节阀的开度为30%时，调节器的输出信号为多少?

设调节器的输出电流为I出，则按关系式得

（I出-4）/（20-4）＝30%/100%

I出-4＝（20-4）×

30%/100%＝4.8

调节器输出信号为I出＝4.8＋4＝8.8（mA）

调节器的输出信号为8.8（mA）。

35.某装置停车后，有一空罐的绝对压力指示表一送上电就指示在中间位置，要求仪表维修人员检查核对是否正常?

已知当地大气压为100kPa，绝对压力变送器的测量范围为50～150kPa，试计算确认。

在空罐时变送器测量膜片受到的是100kPa大气压力，变送器的输出电流信号为：

（100-50）＋4＝12（mA）

由此可见，仪表示值在中间位置属正常现象。

36.某操作岗位仪表指示炉温为971℃，工艺操作人员反映示值可能偏高。

仪表工用温度计测得K型热电偶冷端温度t0＝25℃［查表得E（25，0）＝1.00mV］，又用UJ型电位差计在热电偶冷端测得热电势E（T，t0）＝39.17mV。

试计算后判断示值是否正确。

根据热电偶冷端温度校正法原理，求得：

E（T，0）＝E（T，t0）＋E（t0,0）＝E（T,25）＋E（25,0）＝39.17＋1.00＝40.17（mV）

由K型热电偶分度表查出：

热电热40.17mV相对应的温度值为971.7℃。

所以仪表的示值是正确的。

37.用总压变送器配孔板测量天然气流量，原配差压变送器量程为0～20kPa，Qmax＝1000m3/h，因工艺改造需将最大流量刻度提高到Q′max＝1500m3/h，试求差压变送器量程应提高到多少?

设差压变送器原来量程为Δp，提高后量程为Δp′，

＝Qmax/Q′max

Δp′=Δp×

（Q′max/Qmax）2＝20×

（1500/1000）2＝45（kPa）

差压变送器量程应提高到45（kPa）。

38.有一比值调节系统，主流量变送器量程Q主为0～８０００m３/h（标准状态），从流量变送器量程Q从为0～10000m３／h，流量信号经开方后输出给比值器，工艺要求保持Q从／Ｑ主＝K＝1.2，试求比值器比值系数K′的设定值为多少?

K′＝K×

Q主max/Q从max＝1.2×

8000/10000＝0.96

比值器上比值系数应设定为0.96。

39.有一台等百分比调节阀,其最大流量为50Nm3／h,最小流量为2Nm3／h,若全行程为3cm,那么在1cm开度时的理想流量是多少?

可调比为R＝Qmax/Qmin＝50/2＝25

于是在1cm开度下的流量为Q＝QminRI/L＝2×

251/3＝5.85（Nm3/h）

在1cm开度时的理想流量是5.85（Nm3/h）。

40.孔板和差压变送器配套测量流体流量，变送器的测量范围为0～80kPa，对应的流量为0～100t/h。

仪表投用后发现管道内的实际流量很小，变送器的输出只有5.5mA左右,如果希望变送器的输出在8mA左右,则如何更改变送器的测量范围,更改后的最大流量是多少?

（1）变送器的输出5.5mA时的差压ΔP：

按公式ΔP＝ΔPmax（I0－4）/16进行计算:

已知变送器的量程差压为ΔPmax＝80kPa,输出电流为I0＝5.5mA

故ΔP＝80（5.5－4）/16＝7.5kPa

（2）变送器更改的量程ΔP改：

因为变送器输入7.5kPa时的输出为8mA,所以

ΔP改＝7.5/

＝30kPa

（3）