(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。
3-59 现用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度,其冷端温度为30℃,显示仪表的机械零位在0℃时,这时指示值为400℃,则认为换热器内的温度为430℃对不对?为什么?正确值为多少度?
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=30744?V
反查镍铬-铜镍热电偶分度表,得换热器内的温度t=422.5℃
3-60.试述热电阻测温原理?常用测温热电阻有哪几种?热电阻的分度号主要有几种?相应的R0各为多少?
解:(1)热电阻测温原理:电阻-温度效应,即大多数金属导体的电阻值随温度而变化的现象。 (2)常用测温热电阻有:铂热电阻和铜热电阻。 (3)铂热电阻的分度号主要有:
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? Pt100,(R0=100?); ? Pt50,(R0=50?);
? Pt1000,(R0=1000?);等 铜热电阻的分度号主要有: ? Cu100,(R0=100?);
? Cu50,(R0=50?);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。 3-62 用分度号为Ptl00铂电阻测温,在计算时错用了Cul00的分度表,查得的温度为140℃,问实际温度为多少?
解 查Cul00的分度表,140℃对应电阻为159.96?,而该电阻值实际为Ptl00铂电阻测温时的电阻值,反查Ptl00的分度表,得实际温度为157℃
63、现用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度,其冷端温度为30℃,显示仪表的机械零位在0℃时,这时指示值为400℃,则认为换热器内的温度为430℃对不对?为什么?正确值为多少度? 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=30744?V
反查镍铬-铜镍热电偶分度表,得换热器内的温度t=422.5℃
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3-63 用分度号为Cu50、百度电阻比W(100)=R100/R0=1.42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)=1.42的铜热电阻,其R0=50?,R100=50?1.42=71?。则该铜热电阻测温的灵敏度k为
k?71?50?0.21(?/℃)
100?0被测温度为50℃时,电阻值R50=50?+0.21?/℃?50℃=60.5?。
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=(92?50)/0.21=200℃。
64、测温系统如图3-17所示。请说出这是工业上用的哪种温度计?已知热电偶的分度号为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℃)
图3-17 测温系统图
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
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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、用分度号为Ptl00铂电阻测温,在计算时错用了Cul00的分度表,查得的温度为140℃,问实际温度为多少?
解 查Cul00的分度表,140℃对应电阻为159.96?,而该电阻值实际为Ptl00铂电阻测温时的电阻值,反查Ptl00的分度表,得实际温度为157℃
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。 67、用分度号为Ptl00铂电阻测温,在计算时错用了Cul00的分度表,查得的温度为140℃,问实际温度为多少?
解 查Cul00的分度表,140℃对应电阻为159.96?,而该电阻值实际为Ptl00铂电阻测温时的电阻值,反查Ptl00的分度表,得实际温度为157℃
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 显示仪表
P151
1、气动执行器主要由哪两部分组成?各起什么作用?
气动执行器由执行机构和控制机构(阀)两部分组成。执行机构是执行器的推动装置,它根据控制信号(由控制器来)压力的大小产生相应的推力,推动控制机构动作,所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移
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的装置。控制机构是指控制阀,它是执行器的控制部分,它直接与被控介质接触,控制流体的流量,所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。 2、控制阀的结构形式主要有哪些?各使用在什么场合? 直通单座控制阀 应用于小口径、低压差的场合。 直通双座控制阀
角型控制阀 适用于现场管道要求直角连接,介质为高黏度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒的场合。
三通控制阀 配比控制或旁路控制
隔膜控制阀 适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制,也能用于含少量纤维或悬浮颗粒状介质的控制。
蝶阀 大口径、大流量、低压差,含少量纤维或悬浮颗粒状介质 球阀 适用于高黏度和污秽介质的控制 凸轮挠曲阀 用于高黏度灬带有悬浮物的介质流量控制
笼式阀 压差大,要求噪声小的场合。对高温、高黏度及含固体颗粒的介质不适用
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。 书P141
4、试分别说明什么叫控制阀的流量特性和理想流量特性? 常用的控制阀理想流量特性有哪些? 解 控制阀的流量特性是指操纵介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度(相对位移)间的关系:
Q?l??f?? Qmax?L?式中,相对流量Q/Qmax是控制阀某一开度时流量Q与全开时流量Qmax之比;相对开度l/L是控制阀某一开度行程l与全开行程L之比。
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