50、什么是液位测量时的零点迁移问题怎样进行迁移其实质是什么(参考)
答 (1)当被测容器的液位H=0时,差压液位计所感受的压差迁移
p≠0的现象,称为液位测量时的零点
在使用差压变送器测量液位时,一般压差 与液位高度H之间的关系为: = 。这就是一般的“无迁移”的情况。当H=o时,作用在正、负压室的压力是相等的。
实际应用中,有时为防止容器内液体和气体进入变送器而造成管线堵塞或腐蚀,并保持负压室的液柱高度恒定,在变送器正、负压室与取压点之间分别装有隔离罐,并充以隔离液设被测介质密度为 ,隔离液密度为 :(通常 ),此时正、负压室的压力分别为:
正负压室间的压差为:
当H=0时, ,此为“有迁移”情况。
若采用的是DDZ—Ⅲ型差压变送器,其输出范围为4~20mA的电流信号。“无迁移”时,
H=0, =0,变送器输出 =4mA; 。“有迁移”时,H=0, 为了使液位的零值与满量程能与变送器输出的上、下限值相对应,即在“有迁移”情况下,使得当H=0时, 。可调节仪表上的迁移弹簧,以抵消固定压差 的作用,此为“零点迁移”方法。这里迁移弹簧的作用,其实质就是改变测量范围的上、下限,相当于测量范围的平移,它不改变量程的大小。
51.在液位测量中,当被测液位H=0时,如果差压变送器的输入信号Δp>0,则为“正迁移”;反之如果
被测液位H=0时,差压变送器的输入信号Δp<0,则为“负迁移”。 52、解:差压液位计正压室压力
p1=gh1+ gH+p0
负压室压力
p2=gh2+ p0
正、负压室的压差
p=p1p2= gH(h2h1) g
H=0时,
p= (h2h1) g。
p=0,该差压变送器测液位时需要零点
这种液位测量时,具有“负迁移”现象,为了使H=0时,迁移,迁移量为(h2h1)
g 58. 什么是热电偶的热电特性 热电偶的热电势由哪两部分组成
解:(1)将两种不同的导体(金属或合金)A和B组成一个闭合回路(称为热电偶),若两接触点温度(T、T0)不同,则回路中有一定大小电流,表明回路中有电势产生,该现象称为热电动势效应或塞贝克(Seebeck)效应。回路中的电势称为热动势,用EAB(T,T0)或EAB(t,t0).
(2)热电偶的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。 59、解:(1)常用的热电偶有如下几种:
(2)所配用的补偿导线如下:
(3)用廉价的补偿导线代替热电偶使冷端远离热端不受其温度场变化的影响并与测量电路相连接。使用补偿导线时要注意:在一定的温度范围内,补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性;保持延伸电极与热电偶两个接点温度相等。
60.用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种
解:(1)热电偶的热电势只有当T0(或t0)恒定是才是被测温度T(或t)的单值函数。热电偶标准分度表是以T0=0℃为参考温度条件下测试制定的,只有保持T0=0℃,才能直接应用分度表或分度曲线。若T0≠0℃,则应进行冷端补偿和处理。
(2)冷端温度补偿的方法有:延长导线法,0℃恒温法,冷端温度修正法,冷端温度自动补偿法等。 61.试述热电偶温度计、热电阻温度计各包括哪些元件和仪表输入、输出信号各是什么
解:热电偶温度计由热电偶(感温元件)、显示仪表和连接导线组成;输入信号是温度,输出信号是热电势。热电阻温度计由热电阻(感温元件)、显示仪表和连接导线组成;输入信号是温度,输出信号是电阻。
62.用K型热电偶测某设备的温度,测得的热电势为20mV,冷端(室温)为25C,求设备的温度如果改用E型热电偶来测温,在相同的条件下,E热电偶测得的热电势为多少
解 用K型热电偶测温时,设设备的温度为t,则E(t,25)=20mV,查K型热电偶分度表,E(25,0)=。根据中间温度定律,
E(t,0)= E(t,25)+ E(25,0)=20+= mV
反查K型热电偶分度表,得t=508.4℃
若改用E型热电偶来测次设备温度,同样,根据中间温度定律,测得热电势为
EE,25)= EK,0) EK(25,0)==V。
63. 解 认为换热器内的温度为430℃不对。
设换热器内的温度为t,实测热电势为E(t,30),根据显示仪表指示值为400℃,则有E(t,30)=
E(400,0),由中间温度定律并查镍铬-铜镍(E型)热电偶分度表,有
E(t,0)= E(t,30)+ E(30,0)= E(400,0)+ E(30,0)=28943+1801=30744V
反查镍铬-铜镍热电偶分度表,得换热器内的温度t=422.5℃ 64、解
这是工业上用的热电偶温度计。查分度号E,可得160℃时的电势为10501μV,这电势实际上
是由K热电偶产生的,即
E(tx,25)?10501?V查分度号K,可得
E(20,0)?1000?V,由此可见,
E(tx,0)?E(tx,25)?E(25,0)?10501?1000?11501?V由这个数值查分度号K,可得实际温度tx=283℃。
65.热电阻温度计的原理:是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性测温的。只要测出感温热电阻的阻值变化,便可得知被测温度大小。常用热电阻的种类:Pt10、Pt100、Cu50、Cu100。R0分别为:10Ω、100 Ω 、50 Ω 、100 Ω 。
67. 解 查Cul00的分度表,140℃对应电阻为反查Ptl00的分度表,得实际温度为157℃
例题:用分度号为Cu50、百度电阻比W(100)=R100/R0=的铜热电阻测某一反应器内温度,当被测温度为50℃时,该热电阻的阻值R50为多少 若测某一环境温度时热电阻的阻值为92,该环境温度为多少
解 分度号为Cu50、百度电阻比W(100)=的铜热电阻,其R0=50,R100=50测温的灵敏度k为
=71。则该铜热电阻
,而该电阻值实际为Ptl00铂电阻测温时的电阻值,
k?71?50?0.21(
100?0/℃)
/℃
50℃=。
被测温度为50℃时,电阻值R50=50+
当测某一环境温度时,若热电阻的阻值Rt=92,则对应的环境温度为
t=(9250)/=200℃。
69、说明热电偶温度变送器、热电阻温度变送器的组成及主要异同点。
热电偶温度变送器的结构大体上可分为三大部分:输入桥路、放大电路及反馈电路。 热电阻温度变送器的结构大体上也可分为三大部分:输入桥路、放大电路及反馈电路。
热电阻温度变送器和热电偶温度变送器比较,放大电路是通用的,只是输入电路和反馈电路不同。
第4章 自动控制仪表 P139
1.解 控制器的控制规律是指控制器的输出信号p与输入信号e之间的关系,即
p?f(e)?f(z?x)
控制器的基本控制规律有:位式控制(其中以双位控制比较常用);比例控制(P);积分控制(I);微分控制(D)。
3.比例控制是按偏差大小进行控制的,控制器的输出信号p与其输入信号e成正比。当比例控制系统的控制过程结束之后,其被控变量新的稳定值与给定值之间仍存在一定的偏差,即比例控制的余差。余差的产生是由比例控制本身的特性所决定的。因为比例控制作用是与偏差成比例的,只有偏差存在,才能产生控制作用。当系统受到一定的扰动后,为了克服扰动,必定要有一定的控制作用,才能使系统达到新的平衡,所以必定存在与该控制作用相对应的偏差,即余差。
4. 解 比例控制器的比例度就是指控制器的输入变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数,用式子表示为:
????x?x?maxmin式中 e ——输入变化量;
?e?p??100% ?pmax?pmin?p ——相应的输出变化量;
xmax?xmin——输入的最大变化量,即仪表的量程;
pmax?pmin——输出的最大变化量,即控制器输出的工作范围。
5.解 ??epmax?pmin20?41001.6?????80% pxmax?xminp1000?0p控制器的输出变化量 p=80%=2(mA)
化工仪表与自动化课后习题答案
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