压力检测计算题76.docx
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压力检测计算题76
1．有一斜管压力计，其标尺刻度为0-250mmH2O充液（酒精），ρ=0.8095g/cm3，斜管与水平线的倾角α=29°30′，Sinα=0.492，斜管断面积A1和环形容器断面积A2之比A1/A2=0.0025。
试求仪表处于这种情形的测量上限（1mm=9.806Pa）
答案：
压力计常数为
K＝ρ（Sinα＋A1/A2）＝0.8095×（0.492＋0.0025）＝0.4
测量上限为P＝L×K＝250×0.4＝100mmH2O
2．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。
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I0为多少？
答案：
测量与差压的关系为M＝K×
（K为常数）
M100%＝K×
＝10t/hM100%＝K×
＝5t/h则（10/5）2＝（39.24/△P）
△P＝9.81KPａ
变送器输出电流范围为4-20ｍA
＝
I0＝8mA
3．在工作压力P=24.5Mpa（绝压）和工作温度t=60℃下氮气流量Q=4m3/h。
试求相应于标准下的流量QN。
答案：
将工作状态下气体的容积流量换算到标准状况下的溶积流量，
可按公式QN=Q=ρ/ρN
式中ρN—标准状态下氮气的密度，1.2506Kg/cm3（0℃）或1.165Kg/m3（20℃）
ρ—工作状态下的密度，Kg/m3
ρ=ρN（P×TN/PNTK）PN=0.1012MPaTN=273K或293K
压缩系数K=1.15（N2）
因此0℃时ρ=1.2506×（24.5×273）/（0.1012×333×1.15）=215.76Kg/cm3
或20℃时ρ=1.165×（24.5×293）/（0.1012×333×1.15）=215.72Kg/m3
所以0℃时QN=4×215.76/1.2506=690.1Nm3/h
20℃时QN=4×215.72/1.165=740.67Nm3/h
4．一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？
答案：
变差=[△max/（量程上限-量程下限）]×100%
=（205-194）/[500-（-100）]×100%
=1.83%＞1.0%，所以不满足1.0级精度要求。
5．一台1151绝对压力变送器，量程范围为0～80kPa（绝压），校验时采用刻度范围为100～0kPa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？
答案：
设变送器输入压力为P绝时，输出电流为12mA,则P绝/（80-0）×16+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。
6．计算如图下所示的压力式液位计的调校量程范围及迁移量，已知h1=5m,h2=1m,ρ=1.0g/cm3
答案：
由图可知，液位计测量量程为：
P=ｐgh1=1.0×9.8×5=49KPa；迁移量A=ｐgh2=1.0×9.8×1=9.8KPa，所以仪表调校量程范围为9.8—58.8KPa。
7．一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h1=3m,h2=1m,如下图所示，若所测介质密度ρ=1g/cm3，求仪表的量程及迁移量？
答案：
由图可知仪表测量的有效量程高度为h1-h2=2m,所以仪表的量程△P=（h1-h2）ｐg=（3-1）×1×9.81=19.62KPa，当液位最低时，仪表正负压室的受力分别为P+=ｐgh2=1.0×9.81×1=9.81KPa，P-=0，所以液面计迁移量为P+-P-=9.81-0==9.81KPa（正迁移）
8．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,如下图所示。
若已知h=5m,h1=1m，容器内介质密度ρ1=1.0g/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？
答案：
仪表安装位置下移前，仪表量程为
△P1=P1gh=1.0×9.81×5=49.05KPa，
迁移量为A1为A1=P2gh1-P2g（h1+h）=-P2gh=-0.8×9.81×5=-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，仪表量程△P2为△P2=P1gh=1.01.0×9.81×5=49.05KPa，
迁移量为A2为A2=ｐ2g（h1+h2）-P2g（h1+h2+h）=-ｐ2gh=-0.8×9.81×5=-39.24KPa,
仪表调校量程为-39.24KPa至9.81KPa，即变送器位置下移后其零点和量程不变。
9．有一台气动差压变送器，表量程为25000Pa，对应的最大流量为50t/h，工艺要求40t/h时报警。
问：
（1）不带开方器时，报警值设在多少？
（2）带开方器时，报警值设在多少？
答案：
1.不带开方器时对应40t/h流量的差压
ΔP1=25000×（40/50）2=16000Pa
对应40t/h流量的输出
P出1=（16000/25000）×80+20=71.2KPa
所以报警值S=71.2KPa
2.带开方器时
因为ΔQ=K×ΔP
对应40t/h流量的差压
ΔP2=25000×（40/50）=20000Pa
对应40t/h流量的输出
P出2=（20000/25000）×80+20=84KPa
所以报警值S=84KPa
10．某套节流装置蒸汽流量计，原设计的蒸汽压力为2.94MPa,温度为400℃。
实际使用中，被测处蒸汽压力为2.84MPa（温度不变），当流量计指示数为102t/h，求实际流量为多少吨/小时？
（水蒸汽密度表：
2.94MPa、400℃时ρ=9.8668kg/m3；2.84MPa、400℃时ρ=9.5238kg/m3）
答案：
M实际＝M设计×SQRT（ρ实际÷ρ设计）
＝102t/h×SQRT（9.5238÷9.8668）
＝102t/h×0.9825
＝100.2t/h
所以：
真正的流量是100.2t/h
11．有流量变送器，量程是0～400×9.8Pa，对应流量显示范围为0～200m3/h，实际运行当中发现流量经常指示在满刻度上，现需扩大显示范围，使实际流量在显示范围的2/3处，试求变送器量程如何改变？
答案：
现显示表范围为：
Q=3/2×Q原=3/2×200=300m3/h
已知原变送器量程为0～400×9.8Pa，显示范围为0～200m3/h
则变送器量程更改为ΔP×9.8Pa
（400×9.8）/（ΔP×9.8）=（200/300）2
ΔP=900
所以变送器量程要更改为0～900×9.8Pa
12．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。
若二次表指示50%，变送器输入差压Δp为多少？
变送器输出电流为多少？
答案：
流量与差压的关系为
（10/5）2=39.24/Δp
Δp=9.81KPa
变送器输出电流范围为4～20mA
39.24/9.81=（20-4）/（I0-4）
I0=8mA
13．一台节流式差压流量表，其刻度上限为320t/h，差压上限为80kPa，求
（1）测量值在80t/h相应的差压是多少？
（2）若差压为20kPa时相应的流量为多少？
答案：
（1）设测量值为80t/h时的差压为ΔP
由流量公式
得
（Q/Qmax）2=ΔP/ΔPmax即（80/320）2=ΔP/80
ΔP=5kPa
（2）设差压为20kPa时流量为Q
则（Q/Qmax）2=ΔP/ΔPmax即（Q/320）2=20/80
Q=160t/h
14．用单法兰液位计测开口容器的液位，其最高液面和最低液面到仪表的距离分别是H1＝1m，H3＝3m（如图），若被测介质密度ρ＝980kg/m3，求：
①变送器的量程
②是否需要迁移？
迁移量是多少？
③如H2=2.5m，电Ⅲ型液位计的输出是多少？
答案：
①量程ΔP=（H2－HI）ρg＝（3－1）×980×9.807＝19221.7Pa
②当液面最低时，液位计正负压室受力分别为
P+＝H2ρg＝1×980×9.807＝9610.9Pa；P-=0Pa
所以，迁移量应为：
P＝P+－P-＝9610.9－0＝9610.9Pa，且为正迁移。
③当H＝2.5m时，仪表输出为：
IO＝[（H－H1）/（H2－H1）]×（20－4）+4＝16mA
15．设某台DDZ-Ⅲ型毫伏输入变送器，其零点迁移值umin=6mVDC,量程为12mVDC。
现已知变送器的输出电流为12mADC。
试问：
被测信号为多少毫伏？
答案：
已知变送器umin=6mVDC，量程12mVDC
∴umax=6+12=18mVDC
因为仪表为毫伏输入变送器
∴（I-4）/（Imax-4）=（u-6）/（umax-6）
（12-4）/（20-4）=（u-6）/（18-6）
u=8×12/16+6=12mVDC
16．用差压变送器（Ⅲ）测量开口容器的液位，其最高液位和最低液位到仪表的距离分别为h1=3m,h2=1m。
若测量介质的密度为1000kg/m3,，求变送器的量程为多少Pa?
是否需要迁移，迁移量？
当液位h=2.5m时，变送器的输出电流；
答案：
1）变送器的量程
P=（h1-h2）ρg=（3-1）×1000×9.807
=19614Pa
2）当液面最低时,变送器正负压室的受力分别为：
P+=h2ρg=1×1000×9.807=9807Pa
P-=0
迁移量
P+-P-=9807-0=9807Pa
正迁移
3）h=2.5m时变送器输出
IC=（h-h2）/（h1-h2）（20-4）+4=（2.5-1）/（3-1）16+4=16mA
17．用差压变送器与标准孔板配套测量管道介质流量。
若差压变送器量程为0～10KPa，对应的输出电流为4～20mADC，相应流量为0～320m3/h。
求差压变送器输出信号为8mADC时，对应的差压值及流量值各是多少？
答案：
1）输出8mADC时对应的差压值
根据差压变送器的输入和输出的关系有
（20-4）/（I-4）=（10-0）/（ΔP-0）
已知I=8mADC
∴ΔP=40/16=2.5KPa
2）输出8mADC时对应的流量值
因为流量与差压为关系为
Q=KΔP1/2
∴Qmax/Q=ΔPmax1/2/ΔP1/2
Q=QmaxΔP1/2/ΔPmax1/2=320×（2.5/10）1/2=160m3/h
18．现用一单管水银压力计测某空气罐内的压力。
若当地的重力加速度为标准重力加速度（即g=980.665㎝/s2）当环境温度为30℃时，从压力计上读得的表压值为420mmHg，试求罐内的绝对压力为多少mmHg？
折合多少Pa?
（大气压力为760mmHg，0℃时，汞的密度为13.5951g/cm3，30℃时，汞的密度为13.52g/cm3）
答案：
罐内的绝对压力为
P绝=P大气+P表=760+420×
=760+417.68
=1177.68mmHg=156.984kPa
所以罐内的绝对压力为1177.68mmHg，约等于156.984kPa
1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa
19．有一台电动差压变送器，表量程为25000Pa，对应的最大流量为50t/h，工艺要求40t/h时报警，问：
（1）不带开方器时，报警值设定在多少？
（2）带开方器时，报警信号设定在多少
答案：
不带开方器时，对应40t/h流量的差压
p1=25000×（
）2=16000Pa
对应40t/h流量的输出
P出1=（
）×16+4=12.24mA
报警值S=12.24mA
（2）带开方器时，
Q=K
p
对应于40t/h的差压
P2=25000×
=20000Pa
对应于40t/h的输出值
P出2=
×16+4=16.8Ma
报警值S=16.8Mpa
20．线材液压站油箱液位是1.5m，选用15KPa投入式液位计，问液位1m时，投入式液位计应输出多少mA电流？
（液压油比重为0．87t/m3）
答案：
每ｍ油柱压力为0.87×10=8.7KPa
8.7/15×100%=58%
16×58%+4=13.28MA
21．锅炉上水流量孔板的满量程为25t/h，差压上限为40kPa，现差压变送器输出8mA，请问此时的流量显示应为多少？
答案：
解1：
25=K√40；K=25/√40
（8-4）/20-4）=4/16=1/4；1/4×40=10kPa
F’=25/×√10=25/2=12.5（t/h）
解2：
F=25×√（8-4）/20-4）=12.5（t/h）
此时流量显示应为12.5t/h。
22．试计算1
H
O等于多少帕斯卡，1
Hg等于多少帕斯卡？
标准状况下水的密度
10
kg/
，汞的密度
13595.1kg/
，
9.80665（保留有效数字4位）。
答案：
答案：
1
H
O
10
×9.80665×10
Pa=9.807Pa
1
Hg=13.59511
H
O=13.5951×9.80665Pa=133.3Pa
23．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？
答案:
变差=|20.12-19.85|=0.27（MPA．此表的允许误差=±25×1%=0.25（MPA．
由于变差大于允许误差,所以此表不合格.
24．一水箱距离底面垂直向上10米处装有一块压力表,其示值是1.9MPa,问水箱底部压力是多少?
（求底部表压示值）.
答案:
P底=P表+P液柱因为P液柱=10mH2O≈0.1MPA．所以P底=1.9+0.1=2.0（MPA．
25．一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?
答案:
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）
26．某一流量表显示范围为0∽160T，Ⅲ型差压变送器差压范围为0∽100Pa，问当流量为80T时，差压为多少？
电流为多少？
（二次仪表开方）
答案：
因为根据公式：
Hx＝（Qx/Qmax）2×HmaxIx＝（Qx/Qmax）2×16+4
（注：
Qx＝80T、Qmax＝160T、Hmax＝100Pa）
所以Hx＝{（80/160）2×100}Pa＝25Pa
Ix＝{（80/160）2×16+4}mA＝8mA
当流量为80T时，差压为25Pa，电流为8mA。
27．在差压变送器，开方器，显示仪，累积器流量测量系统中，差压△P＝25kPa，二次表量程为0～200吨/小时，累积器在满量程时每小时走1000字，变送器输出电流为4～20mA。
求：
（1）流量为80吨/小时，变送器对应的△Px值和电流值？
（2）在
（1）给的条件下，累积器每小时走的字数和每个字表示的流量数？
答案：
（1）根据差压流量关系式：
△Px/△P＝（QX/QMAX）2（QX/QMAX）2＝（IX-4）/（IMAX-4）
△Px＝4kPaI＝6.56mA
（2）所走的数字为K
K＝（80/200）×1000＝400字/小时
每个字表示的流量数为：
200÷1000＝0.2（吨/字）
28．孔板测量气体流量，孔板计算参数如下：
（差压变送器未开方）
流量0～800Nm3/h；差压0～22000Pa；设计表压力2.0MPa；设计温度25℃。
求：
差压△p＝5500Pa，压力变送器压力pf＝2.2MPa，Pt100测量温度Tf＝30℃对应的流量。
答案：
（1）根据差压计算对应设计流量值：
QN＝QNmax
＝800×
＝400（Nm3/h）
（2）用补正公式求得实际测量流量：
Q′N＝QN
＝400×
＝400×
≈430.87（Nm3/h）
对应的实际流量是430.87（Hm3/h）。
29．某塔气相压力为2MPa（表压），液相高度为20m，液体的相对密度为1.1，一隔离膜片式压力表P1装在塔底，另一充有相对密度为0.8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是多少？
答案：
根据流体静力平衡原理可得：
P1＝P2+[（20×1.1）/10]×0.0981＝2.2158Mpa
P2＝P1-[（10×0.8）/10]×0.0981＝2.2158-0.0785＝2.1373Mpa
31．用差压变送器测流量，差压为25KPa，二次表量程为0～200t/h，差压变送器输出电流为4～20mA，试求流量为80t/h、100t/h时对应的差压值和电流值是多少？
答案：
根据差压流量公式：
F2＝K×△p
△px/△p＝（Fmax/F）2
△px＝△p（Fmax/F）2＝25000×（80/200）2＝4000Pa
I＝（Fmax/F）2×16+4＝6.56Ma
△px＝25000×（100/200）2＝6250Pa
I＝（100/200）2×16+4＝8 mA
32．有一台气动差压变送器，表量程为25000Pa，对应的最大流量为50t/h，工艺要求40t/h时报警。
问：
（1）不带开方器时，报警值设在多少？
（2）带开方器时，报警值设在多少？
答案：
（1）不带开方器时对应40t/h流量的差压：
ΔP1＝25000×（40/50）2＝16000Pa
对应40t/h流量的输出
P出1＝（16000/25000）×80+20＝71.2 Kpa
所以报警值S＝71.2 Kpa
（2）带开方器时，因为ΔQ＝K×ΔP
对应40t/h流量的差压：
ΔP2＝25000×（40/50）＝20000Pa
对应40t/h流量的输出：
P出2＝（20000/25000）×80+20＝84 Kpa
所以报警值S＝84 Kpa。
33．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？
（如果仪表的测量范围是50～150 KPa绝压，当时的大气压为100 Kpa）。
答案：
绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪表的测量范围是50～150 Kpa，也就是说，输入50 KPa绝压时，仪表输出4mA；
输入150 KPa绝压时，仪表输出20mA；
仪表在大气压下，即输入的是大气压力100 Kpa时
仪表的输出×（100-50）+4＝12mA
现仪表输出正好12mA，所以是正常的。
34．孔板和差压变送器配套测流体流量，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，更改后测得的最大流量是多少？
答案：
（1）变送器输出5.5mA时的差压△p按公式：
△p＝△pmax（I0-4）/16
已知变送器的量程差△pmax＝80kPa，输出电流I0＝5.5mA。
故：
△p＝80（5.5-4）/16＝7.5kPa
（2）变送器更改后的量程△p改，因为变送器输入7.5kPa时输出为8mA，所以：
△p改＝7.5/[（8-4）/16]＝30kPa
（3）变送器△p改＝30kPa的流量，因为流量和差压的关系为：
M＝K
（K为比例系数）
所以MMAX/M＝
/
已知：
MMAX＝100t/h；△pmax＝80kPa；△p改＝30kPa，所以得变送器量程更改后测得的最大流量为：
100/M＝
/
M＝61.23t/h。
35．孔板和差压变送器配套测流体流量，变送器的测量范围为0～80kPa，对应的流量为0～100t/h。
仪表投运后发现，管道内的实际流量很小，变送器的输出只有5.5mA左右。
如果希望变送器输出在8mA左右，则如何更改差压变送器的测量范围，更改后测得的最大流量是多少？
答案：
①变送器输出5.5mA时的差压△p按公式△p＝△pmax（I0－4）/16
已知：
变送器的量程差压△pmax＝80kPa，输出电流I0＝5.5mA。
故：
△p＝80（5.5-4）/16＝7.5kPa
②变送器更改后的量程△p改因为变送器输入7.5kPa时的输出为8mA，所以：
△p改＝7.5/（8-4）/16＝30kPa
③变送器△p改＝30kPa时的流量，因为流量和差压的关系为：
M＝K
（K—比例常数）
所以：
Mmax/M＝
/
已知：
Mmax＝100t/h；△pmax＝80kPa，△p改＝30kPa，所以M＝61.23t/h
36．有一套DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表组成的差压流量测量系统，当开方器输入为1V时，开方器输出为多少V？
当开方器输入为2V时，输出为多少V？
答案：
答案：
将已知条件代入公式：
I出＝2
+1
即：
当I入＝1V时，I出＝1V；
当I入＝2V时，I出＝3V。
37．有节流器的流量测量系统，变送器量程为0～39.42KPa，二次表刻度为0～10t/h，若将二次表刻度改为0～7.5t/h，则变送器应变为多大量程？
答案：
因为节流装置未变，所以K仍为原来常数。
M100%＝K
＝10（t/h）
M100%＝K
＝7.5（t/h）
两式相比（10/7.5）2＝39.42/ΔP，ΔP＝22.17KPa
∴只需将量程改为0～22.17KPa。
38．差压变送器测量范围0～2500Pa，求输出电流为12mA时压差为多少？
答案：
△P＝p×2500＝1250Pa
39．已知标准大气压为9.869MPa，液柱到A点高度为p100m，液体密度为1.0×103kg/m3，重力加速度为10N/kg，是求A点所受的压力为多少？
答案：
PA＝9.869+ρgh＝9.869+1.0×103×10×100＝10.869MPa
40．某检测一般压缩空气的流量孔板，设计参数：
绝压0.198Mpa、介质工作温度30℃，孔板量程差压15Kpa、满度量程15000Nm3/h。
试计算绝压为0.198Mpa、孔板差压为10Kpa、工作温度为35℃时空气流量。
答案：
41．用标准孔板测量某气体流量，设计参数如下：
最大流量Qmax＝8000Nm3/H，最大差压ΔPmax＝16Kpa，基准温度tn＝27℃，基准压力Pn＝0.5Mpa，在实际工作中测得差压ΔP＝8Kpa，温度t＝127℃，压力P＝1.5Mpa，计算此时流量的流量？
（大气压取0.1MPa）
答案：
＝8000m3/h
42．如图所示，通过双室平衡容器来测量锅炉汽包水位。
已知：
P1＝3.82MPa，ρ汽＝19.78kg/m3，ρ液＝800.4kg/m3，ρ冷＝915.8kg/m3，h1＝0.6m，h2＝1.5m，求答案：
差压变送器的量程及迁移量。
答案：
差压液位计的量程△P
P＝h1（ρ液-ρ汽）×g＝0.6×（800.4-19.7）×9.807＝4593.8Pa
当液位最低时，差压液位计的正、负压室的受力为：
P+＝P1+h1×ρ汽×g+h2×ρ水×g
＝3.82×106+0.6×19.6×9.087+h2×ρ水×g＝3820115.3
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