热工仪表检修计算题.docx

1、热工仪表检修计算题创建时间：2007-2-7 20:45完成时间：2007-2-15排版完毕-可用4.1.4计算题La5D2001 计算1物理大气压等于多少帕斯卡(保留有效数字四位)?(已知0时，汞的密度为=13595.1kg/m3，标准重力加速度(g=9.80665m/s2)。解：1物理大气压定义为温度为0和标准重力加速度下，760mmHg作用在底面上的静压力。设1物理大气压为P，由上述定义得：P=gh=13595.19.80665 76010-3=1.013105(Pa)答：1物理大气压等于1.013105Pa。La5D2002 1at(kgf/2)等于多少帕斯卡，等于几个物理大气压?已知

2、标准状况下汞的密度Hg =13595.1kg/3，g=9.80665(保留有效数字4位)。解： 1kgf=9.80665N 1kgf/cm2=9.807104Palatm=760mmHg=13595.19.8066576010-3Pa=1.01325105Pa=1.03323kgf/cm2 1kg/cm2=1/1.03323atm=0.9678atm答：略。La5D2003 同一条件下，7次测得某点温度为100.3、100.0、100.1、100.5、100.7、100.4、100.1，试求平均值和标准差。解：平均值：X=(1/7)(100.3+100.0+100.1+100.5+100.7+

3、100.4+100.1)=100.3()标准差：答：平均值和标准差为100.3和0.25。 La5D2004 以毫安输出的0.2级变送器配0.1级标准电阻，用0.05级电位差计测量。求该测量系统的综合误。解：由于局部误差项数较少，可按绝对值法计算综合误差。已知变送器允许误差1=0.2%标准电阻允许误差2=0.1%电位差计允许误差3=0.05%综合误差=(0.2+0.1+0.05)= 0.35%答：综合误差为0.35%。La5D2005 按有效数字运算规则计算下列结果：有效数字运算规则计算? (1)0.24+6.708+109； (2)25060.0440.0125。 解：(1)0.024+6.

4、708+109=115.732，三个数中小数位最少的是109 ，故运算结果取116 。 (2)25060.0440.0125=8821.12，三个数中，有效位数最少的为二位，故运算结果取8.8103。 答：略。La4D2006 试计算1mmH2O等于多少帕斯卡,1mmHg等于多少帕斯卡?标准状况下水的密度H2O=103kg/3 汞的密度Hg=13595.1kg/cm3，g=9.80665(保留有效数字4位）解：1mmH2O=H2OgH=1039.8066510-3Pa=9.807Pa 1mmHg=13.5951mmH2O=13.59519.80665Pa=133.3Pa答：略。La4D3007

5、 试导出1Pa与工程大气压的换算关系。解：因为：1Pa定义为1kgf垂直且均匀地作用在1m2的面积上所产生的压力。 因为：1kgf=9.80665N 1kgf/cm2=9.80665104N/m2=0.980665105Pa 得：1Pa=1.01971610-5kgf/cm2答：略。La4D3008 同一条件下，12次测量转速值为：2997、2996、2995、 2996、2997、 2996、2997、3012、2994、2995、2996、2997r/min，求测量值和标准差(如有坏值，应予以剔除)。解：平均值 X=(2997+2996+2995+2996+2997+2996+2997+3

6、012+2994+2995+2996+2997)/12=2997.3标准差：S=(0.32+1.32+2.32+1.32+0.32+1.32+0.32+14.72+3.32+2.32+0.32)/111/2=4.716按三被标准差计算34.716=14.15，12个数据中残差最大值为： 3012-2997.3=14.714.15，故3012作为坏值应予以剔除，剔除后的平均值 X=(2997+2996+2995+2996+2997+2996+2997+2994+2995+2996+2997)/11=2996 S=(0.32+1.32+2.32+1.32+0.32+1.32+0.32+14.72+

7、3.32+2.32+0.32)/111/2=1.0答：略La4D3009 满量程为6kgf/cm2的2.5级压力表，如只将表盘刻度单位由kgf/cm2改为0.1MPa，而不作误差调整，问这样改值后，该表的误差范围有多大? 解：改量程前的误差范围为60.0250.098066=0.014MPa 刻度单位由：kfg/cm2改为0.1MPa后，因为1kgf/cm2=0.098066MPa。 其压力值为：0.0980666(10.025)=0.58840.0147MPa 即：0.57370.6031MPa 则该表示值误差为：-0.00310.0263MPa 相对引用误差为：(-0.0031/0.6)(

8、0.0263/0.6) 即：-0.5%4.4%答：误差范围为-0.5%4.4%。La32D2010 同一条件下，独立测得下列各值：10002、10003、 10006、 10001、10000、9998、9995、10005、10006已知t分布置信概率为P=0.96时临界值tP(V)见表D-1，求此置信概率下用t分布求得的平均值的极限误差。 表D-1自由度（v）78910tP（V）2.362.312.262.23解：已知测量次数为9，则自由度V=9-1=8， 查表得tP(V)=2.31 平均值X按下式计算，即： X=(10002+10003+10006+10001+10000+9998+99

9、95+10005+10006)/9=10001.8 各次测量的残差：(xi - x )为：0.2；1.2；4.2；0.8；1.8；-3.8；-6.8；3.2；4.2根据公式：计算得极限误差：e=2.88答：极限误差为2.88。La32D2011 检定一只测量范围为010MPa，准确度为1.5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程和准确度等级应为多少?解：检定一般压力表时，作为标准器的精密压力表的允许误差的绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1/3，其测量上限值一般应比被检表的测量上限值大1/3为好。为此： 精密表的测量上限应为： 10(1+1/3)=13.3(MPa) 根据弹簧管式精密压力

10、表的产品系列，可选用016MPa的精密压力表。 被检表允许基本误差的绝对值为 10(1.5100)=0.15(MPa) 则精密表的允许基本误差的绝对值应不大于0.05MPa。 设精密表的准确度级别为，则应为0.0510016=0.3125答：可选用0.5级精密压力表。La32D2012 如图D-1所示的RL、C并联电路中，已知R=10-2，L=810-6H，C=210-5F，求该电路的谐振频率。 解：令：则答：谐振频率为12587Hz。La32D2013 已知如图D-2所示的R、L串联电路中UR=110V，U=220V，试求L上的电压有效值UL。解： U=（U+U）1/2 UL=（U2U）1/

11、2=（22021102）1/2=190.5（V）答：电压有效值为190.5V。La32D2014 如图D-3所示的R、C并联电路中，已知R=10kw，C=10pF，端电压为5V，试计算当电源频率为50Hz时，电路中流过的总电流。解： f=50Hz，=2f=210-12 I=U/R+jCU I=(U/R)2+(CU)21/2忽略后一项，得：I510-4(A)=0.5(mA)答：总电流为0.5mA。La32D3015 检定一只压力变送器，测量范围为0400kPa。准确度等级为0.5级。输出电流为420mA，检定数据如表D-2所示，试求出示值误差及来回差并判断该变送器是否合格。表D-2序号检定点对应

12、电流值标准电流表示值（kPa）（mA）上升（mA）下降（mA）1044.004.00210088.028.0032001212.0211.9843001616.0015.9654002020.0220.00解：示值误差及来回差见表D-3。表D-3序号检定点对应电流值示值误差来回差（kPa）（mA）上升（mA）下降（mA）（mA）1040.000.000.00210080.020.000.023200120.02-0.020.044300160.00-0.040.045400200.020.000.02 变送器允许误差=160.5%=0.08mA 检定结果：示值误差最大值为-0.04mA，小于允

13、许值0.08mA。来回差最大值为0.04mA，小于允许值0.08mA，故该变送器符合0.5级，结论合格。 答：略。La32D3016 有二块毫安表，一块量程为030mA，准确度0.2级，一块量程为0150mA，准确度0.1级，现欲测量25mA电流，测量误差不大于0.5%，应选用哪一块毫安表，并说明理由。解：量程030mA，0.2级毫安表的允许误差为 1=300.2%=0.06(mA) 量程(0150mA)，0.1级毫安表的允许误差为 2=1500.1%=0.15(mA) 而根据题意，测量25mA的允许误差要求不大于 =250.5%=0.125 (mA)答：应选用30mA、0.2级毫安表。La3

14、2D3017 有一只025MPa的0.4级精密压力表，分别在环境温度为14和29下使用，试分别计算出该表的温度修正值。若不进行示值修正，该表的示值相对误差为多少?解：当环境温度为14时，压力修正值应为P1=KP(t2-t1)=0.000425(14-17)=0.03(MPa) 其示值相对误差为: 1=(250.4%+0.03)/25100%=0.52% 当环境温度为29时，压力修正值为： P2=0.000425(29-23)=0.06(MPa) 其示值相对误差应为： 2=(250.4%+0.06)/25100%=0.64%答：相对误差为0.64%。La32D3018 有一只测量范围为01000

15、kPa的1.5级工业用压力表，分度值为1kPa，表D-4为其检定记录，请把该表填写完整。 表D-4被检分度线（kPa）标准表示值（MPa）基本误差（MPa）来回差（MPa）示值正向反向轻敲后轻敲后正向反向正向反向0合格合格0.0000.0002002002000.2000.2004003953070.4000.4006005955990.6000.6008007957990.8000.80010009909951.0001.000基本误差：允许值； 调整前最大值来回差：允许值 调整前最大值校验结论： 校验日期： 校验时温度： 校验时湿度：校验员： 复核者：解：完整的表格如表D-5所示。表D-5

16、被检分度线（kPa）标准表示值（MPa）基本误差（MPa）来回差（MPa）示值正向反向轻敲后轻敲后正向反向正向反向0合格合格0.0000.000合格合格合格2002002000.2000.2000.0000.0000.0004003953070.4000.400-0.005-0.0030.0026005955990.6000.600-0.005-0.0010.0048007957990.8000.800-0.005-0.0010.00410009909951.0001.000-0.010-0.0050.005校验结论：合格校验日期：年月校验时温度：校验时湿度：%校验员：复核者：基本误差：允许值

17、0.015MPa 调整前最大值-0.010MPa来回差：允许值0.015MPa 调整前最大值0.005MPa答：略La32D3019 已知同频率三相正弦电压 UA=(5031/2+j50)V UB=-j100V UC=(-5031/2+j50)V试求各相电压间的相位角，并判断该三相电压是否对称?解：UA=(5031/2+j50)V=10030V UB=-j100V=100-90V UC=(-5031/2+j50)V=-10030V AB=30-(90)=120 BC=-90-(-30)=-60 CA=-30-30=-60答：三相电压不对称。La32D3020 有两个同频率正弦交流电流：i1=I

18、m1sin(t+120)A；i2=Im2sin(t-120)A问：哪个电流超前?超前角度为多少?解：相位差：=120-(-120)=240；i2=Im2sin(t-120)A=Im2sin(t+240)A i2超前i1，超前的角度为120。答：略La32D3021 试计算八位单极性D/A转换器在数字输入量分别为7FH，81H时的模拟输出电压值。已知该D/A转换器的满度电压为10V。解：已知Vcc=10V 7FH：VO=Vcc(716+15)28=100.496=4.96(V) 81H：VO=VCC(816+1)28=100.504=5.04(V)答：略。La32D3022 已知一逻辑如图D-4

19、所示， A点波形图如图D-5所示，请画出B点及C点的波形。解：B点及C点的波形如图D-6。答：略。La32D4023 已知某测点压力为10MPa，要求其测量误差不超过0.1MPa，试确定该测点用的压力表量程及精度等级? 解：为了测量的准确性，要求被测压力大于压力表量程的1/3，小于压力表量程的2/3。 设压力表量程为P。 则有： P310=30MPa； P3/210=15MPa； 根据压力表量程系列，可选用量程为016MPa或025MPa的压力表。 仪表的精确度等级应选用使其引用误差不超过允许误差 对于量程为016MPa的压力表，其引用误差为： =0.1/(16-0)100%=0.625%，故

20、应取精确度0.5级的压力表， 对于量程为025MPa的压力表，其引用误差为： =0.1/(25-0)100%=0.4%，故应取精确度0.25级的压力表。答：略。Lb5D1024 如图D-7所示：如右图D-7所示，U型管中的汞的密度为： Hg=1.360104kg/m3，大气压力：P0=1.013105Pa，设重力加速度：g=9.8m/s2，试求A点的静压力?解：设静压力为PA，则： PA=HABHg+P0=(1000400)10-31.3601049.81.013105=1.813105(Pa)答：A点的静压力为1.813105Pa。Lb5D1025 有铂铑10一铂热电偶，热端温度为1600，

21、冷端温度为50，则热电动势为多少毫伏?解：由S分度表，按中间温度定律，得： ES(1600，50)=ES(1600，0)ES(50，0)=16.7710.299=16.472(mV)。Lb5D1026 有一支镍铬镍硅(镍铝)热电偶，在冷端温度为35时，测得的热电动势为17.537mV。试求热电偶所测的热端温度。解：查分度表有Ek(35，0)=1.407mV， 由中间温度定律得： E(t，0)=E(t，35)+E(35，0)=17.537+1.407=18.944(mV) 反查K分度表得t=460.0，即为所求温度。答：略。Lb5D1027 在给水管道上方15m处装有一只弹簧管式给水压力表，压力

22、表的指示值为1MPa，试求给水的压力是多少?解：由15mH2O所产生的液柱压力为 P=159.80665103=0.147(MPa)， 所以管道中的实际给水压力为 P=1+0.147=1.147(MPa)答：给水的压力是1.147MPa。Lb5D2028 如图D-8所示，求A、B两压力表的示值?解： A表示值PA=1(2+3)9.8066510310-6=0.95(MPa) B表示值PB=1(MPa)答：略Lb4D1029 一只准确度为1级的弹簧管式一般压力真空表，其测量范围是：真空部分为0-0.1MPa；压力部分为00.25MPa，试求该表的允许基本误差的绝对值。 解：该表的允许基本误差的绝

23、对值应为 0.25-(-0.1)(1/100)=0.0035(MPa)答：绝对值为0.0035MPa。Lb4D2030 有一支镍铬一镍硅(镍铝)热电偶，在冷端温度为35时，测得的热电动势为17.537mV。试求热电偶所测的热端温度。解：查分度表有：Ek(35，0)=1.407mV， 由中间温度定律得 E(t，0)=E(t，35)+E(35，0)=17.537+1.407=18.944(mV) 反查K分度表得t=460.0，即为所求温度。答：略。Lb4D2031 一测量仪表的准确度等级为1.0级，最大绝对误差为l，该表的测量上限为+90，试求该表的测量下限和量程。解：设测量上限TX=90，测量下

24、限为TS，量程为L，最大绝对误差：T=1 则： 4(TX-TS)1.0%=T 得：(90-TS)0.01=1，TS=-10() 量程：L=TX-TS=90-(-10)=100()答：该表的测量下限为-10，量程为100。Lb4D2032 试写出图D-9热电偶构成的回路产生的热电动势表达式。解：AB(T，T0)=e=AB(T)-AB(T0)-A(T，T0)-B(T，T0)=fAB(T)-fAB(T0)答：略。Lb4D2033 简述热电偶参考电极定律，并根据图D-1O的参考电极回路进行证明。证明：热电偶参考电极定律：任意热电极A、B的热电动势，等于A、C热电极的热电动势减去B、C热电极的热电动势。

25、即：AB(T，T0)=AC(T，T0)BC(T，T0)由图示可得： AB(T，T0)=EAC(T，T0)+CB(T，T0)=AC(T，T0)BC(T，T0)由此得证。Lb4D3034 现有S分度热电偶和动圈仪表组成的测温系统如图D-11所示。被测温度已知为1000，仪表所处环境温度为30。试求测温回路产生的热电动势是多少?为使仪表直接指示出被测温度应如何处理? 解：测量回路产生的热电动势=S(1000，30)=9.587-0.173=9.414(mV) 为使仪表直接指示出被测温度应预先将仪表的机械零位调至30。答：热电动势为9.414mV。Lb4D3035 现有E分度的热电偶、动圈仪表，它们之

26、间由相应的EX型补偿导线相连接，如图D-12所示。已知热点温度t=800，t1=50，仪表环境温度tn=30，仪表的机械零位为30，请问仪表的指示为多少?若将EPX，ENX补偿导线都换成铜导线，则仪表的指示又为多少? 解：(1)仪表的指示值为800； (2)若将EPX，ENX补偿导线都换成铜导线，热电偶的冷端便移到了t1=50处，故指示出温度t的热电动势E(t，0)=E(800，50)+E(30，0)=61.022-3.047+1.801=59.776(mV) 得此时仪表指示为：t=784.1答：略。Lb4D3036 热敏电阻在温度50、200时其阻值分别为21.20、0.5785。试求：测得

27、电阻2.769时的相应温度。 解：由公式RT=AeB/T，得方程式： 21.20=AeB/(50+273.15) 0.5785=AeB/(200+273.15) 解得：A=0.00153，B=3081.9。设：RT=2.769时的相应温度为T，则：2.769=0.00153e3081.9/(T+273.15) 解得：T=137.7()答：相应温度为137.7。Lb4D3037 被测压力值最大为16MPa，且较稳定，当被测压力为14MPa，要求其相对误差不超过2%，试选用一只量程和准确度合适的弹簧管式一般压力表。 解：当被测压力较稳定时，一般被测压力值处于压力表测量上限值的2/3处即可，所以压力

28、表的测量上限应为 162/3=24(MPa) 根据压力表的产品系列，可选用025MPa的弹簧管式一般压力表。 被测压力14MPa的绝对误差为(140.02)=0.28(MPa) 而压力表的允许绝对误差=25a%MPa，因此， 只要25a%MPa0.28，即可求出所需准确度等级。 求得a1.12(级)答：可以选用准确度为1级的弹簧管式一般压力表。Lb4D3038 根据图D-13所示可编程控制器的梯形图，画出其对应的逻辑图。答：对应的逻辑图如图D-14所示。Lb32D1039 已知扩散硅压力变送器调整好的测量范围为0.53MPa，请计算出输出电流ISC(mA)与被测压力PX(MPa)之间的静态方程式？解：因为输出电流与被测压力成正比，则有： (ISC-4)/(20-4)=(PX-0.5)/(3-0.5)； 得：ISC=6.4PX+0.8