检测与自动化仪表题库答案

1、检测与自动化仪表试题答案第一章绪论1 .典型检测仪表控制系统：一一通常泛指石油、化工、热工行业生产过程的工业四大参数：温度、压力、流量、物位的控制系统（TCPGFCLC）。2 .无特殊条件要求，常规工业检测仪表控制系统的结构图基本相同，而与具体选用的仪表无关！3 .常规工业检测仪表控制系统的基本构成包括被控对象、检测敏感元件-变送器、显示仪表、调节器、给定器和执行器等。4 .误差公理：“一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有的科学实验过程中”；采用何种仪表测得的值都有误差5 .绝对误差=示值-“真值”；绝对误差必须有土号、数值、单位（量纲）！6 .实际相对误差：YA（%）=X100%；标称

2、相对误差：；，（）=9x100%。Aox7 .引用误差又称作满度相对误差：Yfs（%）="X100%;最大引用误差一一最大满度相对误SFS_|SFS差：FSmax(%)二11。8 .仪表的精度（等级）一般以a表示，是最大引用误差去掉土号和（为号后的数字，而且必须取相应的标准系列值；校验仪表时取偏大值，选择仪表时取偏小值；不同仪表的精度等级的系列标准值是不同的！9 .已知控制流程图出膛过热器10 .典型检测仪表控制系统结构图如下，简单说明各个环节的名称和功能。142kPa,+5C,试被控对象：检测单元一一“一次仪表”：变送单元：非电量一电量；电量一“统一信号”显示、记录单元一一“二次仪

3、表”调节、控制单元一一“三次仪表”执行单元安全栅11.用测量范围为-5015OkPa的压力传感器测量14OkPa压力时,传感器测得值为求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。解：绝对误差：."：=142-140=2kPa2实际相对误差：A=100%=100%=14286%A01402标称相对误差：x=>100%100%=1。4085%x1422引用误差：m=100%=100%=1%Sfs150-(50)12 .某测温仪表的测量范围为-10070OC,校验该仪表时测得全量程内最大绝对误差为确定该仪表的等级精度。解：该仪表的最大引用误差：m±Amax+5

4、'npm=父100%=父100%=+0。625%Sfs700100仪表的精度等级：去掉号、“”号，取标准系列值：这台仪表的精度等级为1.0级13 .某测压仪表的测量范围为08MPa根据工艺要求，测量示值的误差不允许超过土0。05MPa试问应如何选择仪表的精度等级才能满足工艺要求。解：土Amax±0.05VnDm=M100%=M100%=0.625%Sfs8应选择0。5级的仪表14 .某测压仪表的测量范围为0i0MPa精度等级为1。0级。试问：该仪表允许的最大绝对误差Am是多少？若用标准压力计校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计的读数为5.08MPa,试问该被校验仪表

5、在这一点是否符合1.0级精度？为甚麽？aSFS100解：110=0.1MPa100被校验仪表在校验点为5MPa时的引用误差:5-5.08np100%=100%=-0.8%Sfs10被校验仪表在校验点为5MPa时的绝对误差:.：=xA。=5-5.08-0.0815 .每个用于测量的仪表都用测量范围，它是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。测量范围的最小值和最大值分别为测量的下限值和上限值，简称仪表的下限和上限。16 .仪表的量程可以用来表示测量范围的大小，是其测量上限值和下限值的代数差。17 .灵敏度是仪表对被测参数变化感知的灵敏程度，常以在被测参数变化时，经过足够时间待仪表Y指示值达到

6、稳定后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比；例如：S=O.：U18 .仪表的分辨率：它是仪表输出能够响应和分辨的最小输入量。第二章误差及测量不确定度19 系统误差：在一定的测量条件下，测量值中含有的固定不变的、或按一定规律变化的误差20 随机误差：在同一测量条件下对同一被测量进行多次重复、等精度测量所产生的误差，它们的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差；随机误差就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；21 等精度测量的随机误差：就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；根据统计学原理，随机误差的统计规律：一一“

7、四特性”有界性：单峰性：对称性：n抵偿性：limxi=22 置信区间：定义为随机变量的取值范围，通常用正态分布的标准误差仃的倍数表示，即土Zd,其中Z为置信系数。23 置信概率：随机变量在置信区间土Z。内取值的概率。24 置信水平：表示随机变量在置信区间±Z<j以外取值的概率。25 不等精度测量的加权及其误差：使用不同的方法对同一个未知量进行m组等精度测量，得到m组等精度测量数据；各组测量结果及误差不能同等对待：一一可靠程度不一样；用“权”或“权重”区分各组测量结果的可靠性和可信赖程度，以符号“p”表示。26 粗大误差的检验与剔除：前提是设置一定的置信概率，查看可疑值是否在置信

8、区间内；简单检验法：先将可疑值除外，计算算术平均值X、算术平均误差。=vi/n,计算可疑值的残余误差v,如果可疑值v：41,则这个可疑值应剔除格罗布斯检验方法（格罗布斯准则）Vi计算：vi2根据所要求的置信概率Pa和测量次数n,查找格罗布斯系数GavxG仃的测量可疑值应剔除肖维勒准则：vJlZcONcGZc为肖维勒系数，查表27 求测量误差的绝对值在或然误差¥的3.5倍以内的概率。解：P词<3.57=Pd<3.5X0.6745仃=PZ<2.36=0.978550.6(0.98360-0.97855)=0.9815828 .求测量误差的绝对值在或然误差V的2.5倍以内

9、的概率。解：P同<2.5y=P|d|<2.5X0.6745仃=PZ<1.68625=0.890400.8625(0.91087一0.89040)=0.890400.00040=0.8908029 .求测量误差的绝对值在或然误差v的2.9倍以内的概率。P6<2.97=P同<2.9x0.6745仃=PZ<1.956=0.9530 .求测量误差的绝对值在或然误差¥的3倍以内的概率。解：P词<3；0=P/<3M0.6745仃=PZ<2.023=0.954531 .铜电阻值与温度的关系为Rt=R201+o(20(t20),现在通过直接测量，

10、已知20c时的电阻值R20=6.0。±0.3%、电阻温度系数a20=0.004/C±1%，求铜电阻在t=30C±1C时的电阻值R及其标准误差。置信概率皆为68.28%解：电阻值Rt=R201：.二20(t-20)=61-0.004(30-20)=6.24222222=、'；1.040.018600.000040.0241U0.03j测量结果电阻值的标准误差各个直接测量量的偏导数.Rt.7=1+-22。.-20)=10.004(30-20)=1.004-R20-:Rt.=R200'(t-20)=6.0(30-20)=60.0：20.:Rt=R2o0二

11、20=6.00.004=0.0240ft各个直接测量量的标准误差CR20=R20(二0.3%)-0.018'J:：.-：2。(-1%)-0.000041/2.二t(：-Rt、22/CRt、22/二Rt、2二RtJ)Dr20+()仃s0+(一).r201：.20.'tRt=6.24flPa=68.27%32 .有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。数据：160、171、243、192、153、186、163、189、195、178序号测量值Xi残差Vi残差方2Vi残差Vi残差方2Vi1160-23529-16.33266.672171-12144-5.3328.41324

12、3603600419298115.67245.445153-30900-23.23544.296186399.6793.517163-20400-13.33177.69818963612.67160.5391951214418.67348.5710178-5251.672.791025.53xXj/n=183i土0(=0.05、n=10：Xn(CL)=2.18'n(：-):-55.6551人V3'n(二)二重新计算_9xxi/n=176.33i土ot=0.05、n=9：Kn(ot)=2.11n（：）；二二32.24A二15.28=5.093：/n<9x=x_3cx=176

13、.33_15.28Pa=99.73%测量序号测量值xi残差Vi残差方2Vi残差Vi残差方2Vi138.91-0.71-0.65239.27-0.35-0.29339.35-0.27-0.21439.39-0.23-0.17539.44-0.18-0.12639.44-0.18-0.12739.46-0.16-0.1839.48-0.14-0.08939.680.060.121039.690.070.131139.710.090.151239.760.140.21339.780.160.221439.940.320.381540.120.500.561640.560.9415.有一组重复测量数据

14、，用格罗布斯检验法剔除坏值。16=39.62x="xi/n'、Vi2（J0.38n-10=0.05、n=16：九/a）=2.443,n（：）；：=0.928V16,n（：）二重新计算15x=7Xi/n=39.560.30=85.68：0.026a=0.05、n=10：a)=2.18a=0.05、n=15：hn(a)=2.409测量序号测量值xi残差Vi残差方2Vi残差Vi残差方2Vi185.710.030.0009285.63-0。050.0025385.65-0。030.0009485.710.030.0009585.690.010.0001685.690.010.0001

15、785.700.020.0004885.6800.0000985.66-0。020.00041085.6800.0000解:16.对某温度进行10次等精度测量测量结果：t=85.71,85.63,85.65,85.71,85.69,85.69,86.70,85.68,85.66,85.68C,求测量结果_10x八xi/ni壬10'、Vi2iTAn(：-)=0.0566800.026二X0.008：0.01n10-Ax=x±3crx=(85.68±0.03)CPa=99.73%17.对某电压12等精度测量测量结果:测量序号测量值XimV残差Vi残差方vi2x10-残差

16、Vi残差方vi2x10-120.42-0.0193.610.0111.21220.430.0298.410.0214.41320.40-0.0010.01-0.0090.81420.39-0.0111.21-0.0193.61520.410.0090.810.0010.01620.31-0.09182.81720.420.0193.610.0111.21820.39-0.0110.01-0.0193.61920.410.0190.010.0010.011020.40-0.0018.41-0.0090.811120.40-0.0010.01-0.0090.811220.430.0290.010.

17、0214.41解:_12U八Ui/n=20.401i3:-i=0.0321 n-1a=0.05、n=12：九n(a)=2.28an(：')二=0.073v6第六项剔除重新计算_11U=£Ui/n=20°409i丑a=0.05、n=11：Ma)=2.23An(：-)二二0.0320.015.11=0.004AU=U_3；u=(20.4090.012)mVPa=99.73%18.某节流元件（孔板）开孔直径d20的尺寸进行了15次测量,测量数据如下（单位：mm）:120.42120.43120.40120.42120.43120.39120.30120.40120.431

18、20.41120.43120.42120.39120.39120.40试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。解.n1求算术平均值d1='dj=120.404ni4计算残余误差V及v：并填入表中序号测量值U/mmVi12”工Vi1黑10Vi224Vi2x101120.420.0162.560.0090.812120.430.0266.760.0193.613120.40-0。0040.16-0。0111.214120.420.0162.560.0090.815120.430.0266.670.0193.616120.39-0。0141.96-0。0214.417

19、120.30-0。104108.168120.40-0。0040.16-0。0111.219120.430.0266.760.0193.6110120.410.0060.36-0。0010.0111120.430.0266.760.0193.6112120.420.0162.560.0090.8113120.39-0。0141.96-0。0214.4114120.39-0。0141.96-0。0214.4115120.40-0。0040.16-0。0111.2115£vi1=。i二152V；=149.6i=114£Vi2=6i卷14£V22=33.74it用贝塞尔

20、公式计算标准差的估算值：r,149.6工二仃s1=J工a=/乂10=3.268父10mm,n-1ii14第一次判断有无粗大误差一一格拉布斯准则：n=15；置信概率Pa=0。95；表1一4：格拉布斯系数G=2。41-2G；=s1=2。413。26810=0。07878v7=0。104?0°07878第七项剔除计算剔除粗大项后的算术平均值n-1d2二'、,dj=120,411ni工计算残余误差Vj及v2并填入表中用贝塞尔公式计算标准差的估算值：114233.744二S2=、Vi110-=0.01611,n11:13第二次判断有无粗大误差一一格拉布斯准则：n=14；置信概率Pa=0

21、。95；表1_4：格拉布斯系数G=2。37GCs2=2。370.01611=0°03818无剔除项计算算术平均值标准差的估算值：二S20.01611.n2.14=0.0043测量结果:般用3仃准则置信概率Pa=99。73%Ad=d2±3crd=120。411±3父0。0043=（120。411±0。013）mm18-2.对某恒温箱温度进行10次测量，求测量结果测量序号测量值Xi残差Vi残差方2Vi残差Vi残差方2Vi120.06-0。060.0036220.07-0。050.0025320.06-0。060.0036420.08-0。040.001652

22、0.10-0。020.0004620.120.00.0720.140.020.0004820.180.060.0036920.180.060.00361020.210.090.0081解:=20.12100.055a=0.05、nx='、Xi/n=10：九n(a)=2.18-0.1199二"、,n0.055:0.017310x=x±3crx=(20.12±0.05)CPa=99.73%19.对光速进行测量，得到如下四组测量结果C1=(2.98000±0.01000)X108m/sC2=(2.98500±0.01000)X108m/sG=

23、(2.99990±0.00200)X108m/sG=(2.99930±0.00100)X108m/s求光速的加权算术平均值及其标准差。解：“权”之比11111112-222-2二3二40。01020。01020。0020。00122二11Pi：P2：P3：P4=一二11：0。0100。0020。0100o0012._=11:25:100加权算术平均值:m_VC?Pio7二pm2.982.9852.9999252.99931008x10-'、Pii11125100380.89258810-=2.9991510一m/s127加权算术平均值标准差的估算值CTxpmk2&#

24、163;PiVii2m(m-1尸Pi(2.98-2.99915)(2.985-2.99915)25(2.9999-2.99915)100(2.9993-2.99915)_831270.0003660.00020.0000140.00000280.00120103127测量结果莱以达准则C=CP_3；二C=(2.99915.0.00360)10"CP20.测量结果应包括比值和测量单位；测量结果仅仅是被测量的最佳估计值；测量结果的可信程度用测量不确定度表示！因此：测量结果的完整表述应包括测量估计值、测量单位和测量不确定度（误差“界线”）。第三章检测技术与方法分析1.传感器：国家标准GB7

25、665-87中的严格定义："能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”；在某些科学领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。2 .在使用仪表或传感器进行测量时，被测量量直接与同类标准（或基准）量进行比较，不需要经过运算，就能得到测量量的数值，这种测量方法称为直接测量。3 .在使用仪表或传感器进行测量时，首先对与被测量量有确定函数关系的几个量进行直接测量，然后将直接测量所得的数值代入函数关系式，经过计算得到所需的测量结果，这种测量方法称为间接测量。第四章温度检测1 .为了客观地计量物体的温度，必须建立一个衡量温度的标准，简称温标。国

26、际温标是国家协议性温标，目前实行的是1990年的国际温标（ITS-90）;它定义国际热力学温度用符号t90表不单位为开尔文、符号为K;国际摄氏温度用符号t90表不单位为开尔文、符号为C。2 .将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，当两个触点温度T和To不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，又称为贝塞克效应，相应的电动势称为热电势。这两种不同材料的导体（或半导体）组和称为热电偶。3 .热电偶的热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可以忽略不计，则热电偶的热电势可以表示为Eab（T,T0）=eAB（T）eAB（To）。AD0ABAB04

27、.热电偶的基本定律一一热电偶的应用定则：均质导体定律（定则）；中间导体定律（定则）；中间温度定律（定则）。5 .国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐八种标准化热电偶作为工业热电偶在不同场合中使用。所谓标准化热电偶，就是它们已列入工业标准化文件中，具有统一的分度号、分度表；所以同一型号（分度号）的标准化热电偶具有良好的互换性。6 .我国工业上常用的4种标准化热电偶的材料一一型号（分度号）是：钳铐30-伯铐6（B型）、钳铐io-钳（S型）、馍铭-馍硅（K型）和馍铭-铜馍（我国通常称为馍铭-康铜）（E型）。7 .工业上常用的标准化热电偶的长度有限，在实际测温时，热电偶的冷端一般离热源较近、冷端温度

28、波动较大，需要将冷端延伸到温度变化较小的地方；另外，热电偶的输出热电势信号也需要传输到远离现场的控制室内的显示仪表或控制仪表；工程应用中采用的是补偿导线！8 .补偿导线通常由两种不同性质的导线制成，也有正极和负极，而且在0100c温度范围内，要求补偿导线与所配用的热电偶具有相同的热电特性。9 .目前我国规定工业用钳热电阻有R0=1OQ和RO=100Q两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100o（其中以Pt100为常用）。热电阻不同分度号对应有相应分度表，即Rt-t的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值R,便可从分度表上查出对应的温度值。或相反,10 .目前我国规定工业用铜热电阻有R

29、0=50Q和R0=100C两种，它们的分度号分别为Cu50和Cu100。11 .热敏电阻是利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。12 .热敏电阻器件按温度系数可分为：负温度系数热敏电阻（NT。、正温度系数热敏电阻（PTQ和临界温度系数热敏电阻（CTR三大类。温度检测用热敏电阻主要是负温度系数热敏电阻。13 .NTC热敏电阻以MF为其型号，PTC热敏电阻以MZ为其型号。14 .辐射仪表的表观温度是指在仪表工作波长范围内，温度为T的辐射体的辐射情况与温度为Ta的黑体的辐射情况相等，则Ta即为该辐射体的表观温度。由表观温度可以求得被测物体的实际温度。表观温度可以是：亮度温度、辐射温度、比色

30、温度15 .用分度号为S的标准热电偶测温，其参比端温度为20C,测得的热电势E（t,20）=11.3OmV,试求被测温度t=?解：E(t,20)=11.3OmV查表：E(20,0)=0.113mVE(t,0)=E(t,20)-E(20,0)=11.413mV查表：E(1150,0)=11.351mV查表：E(1160,0)=11.471mV11.413一11.351t=1150+M10=1155.11611.471-11.35116 .用分度号为K的热电偶测温，己知其参比端温度为25C,热端温度为750C,其产生的热电势是多少？解：查表：E(750,0)=31.214mVE(25,0)=0。7

31、98+(1。203-0。798)/2=1。0005mVE(750,25)=E(750,0)E(25,0)=30。2135mVX17 .用分度号为K的热电偶测温，在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示为500C,而这时冷端温度为60C,试问：时间温度为多少C?如果热电偶的热端温度不变，设法使冷端温度保持在20C,此时显示仪表指示为？C?解：查表：E(t,to)一E(500,0)=20.64mVE(to,0)=E(60,0)=2.436mVE(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=23.076mV查表：t=557C热端温度t=557C,冷端温度保持在20C,查表：E(t0,0)=E(20

32、,0)=0.798mVE(t,to)=E(t,0)E(t0,0)=22.278mV由此电势，查表：t=538。4C18 .用分度号为K的热电偶测某设备的温度，测得到的热电势为20mV己知其参比端温度(室温)为25C,求设备的温度？如果改用分度号为E的热电偶来测温，在相同的条件下，分度号为E的热电偶测得到的热电势是多少？解：已知：E(t,to)=20mV查表：E(to,0)=E(25,0)=1mVE(t,0)=E(t,to)+E(to,0)=21mV查表：t=509C改用分度号为E的热电偶来测温查表：E(t0,0)=E(25,0)=1。5mVE(t,0)=E(509,0)=37。7mV则：E(t

33、,to)=E(t,0)E(t0,0)=36.2mV19 .某单色辐射温度计的有效波长7g=0.9pm,被测物体发射率5=0.6,测得亮度温度Tl=/u1100c,求被测物体实际温度。解：表观温度为亮度温度时TlTc21t=11-lnTlC213SFS之_父1.4=2.1选择压力表量程规格为02.5Mpa2要求测量误差不大于压力示值的±5%aS-各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差Amax=aSfsmax100各种量程、不同精度等级仪表在示值为0.5Mpa时的最大相对误差为:.匚maxaSFS父1.0=3选择压力表量程规格为02.5Mpa1FS1aSFSxm=100%100%=-xm

34、in1000.50.5aSfs01.602.504.01.03.2581.54.87.5122.5812.520所以，压力表量程规格为02.5Mpa,应选择1.0级仪表。7.某工艺要求压力测量范围为1.2±0.05Mpa,可供选用的压力表量程规格为01.6Mpa、02.5Mpa、04.0Mpa,精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。解：3SFS1.2=1.824aSfs100SFS1.2=1.63Sfsa1.01.52.02.54.01.60.0160.0240.0320.040.642.50.0250.03750050.06250.1各

35、种量程在不同精度等级时的最大绝对误差Lmax二所以，压力表量程规格为02.5Mpa,应选择2.0级仪表。或选压力表量程规格为016Mpa,应选才i2.5级仪表。再具体的选择要看上述两款仪表的综合成本了。8.某空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.01.6Mpa,工艺要求测量结果的误差不大于压力示值的±5%,试选择合适的量程和精度的仪表。可供选用的压力表量程规格为01.6Mpa、02.5Mpa、04.0Mpa,精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。解：量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/33SFS-1.6=2.4选择压力表重程

36、规格为02.5Mpa27xm=乂100%<±5%；1.0max100FS一_5.aSFS<5；a_=2.02.5.".max=5%1.0=0.05或.：max0.05a=100=100=2.0Sfs2.5所以，压力表量程规格为02.5Mpa,应选择2.0级仪表。第六章流量检测1.用标准孔板测量气体流量，给定设计参数p=0.8kPa,t=20C,现在实际工作压力p=0.4kPa,t=30C,现场仪表指示为3800m2.用转子流量计测量p=0.16MPa,t=27C的空气流量，现场仪表指不为38Nm/h,求实际流量。解：转子流量计测量气体流量时，制造厂是在工业基准状

37、态(293K,0.10133Mpa)下用空气进行标定的，实际应用时，要换算！/h,求实际流量。解：对于气体，一般计算在标准状态下的体积一一“标准立方米”,：=：09PoT标准孔板流量计标定时流量qV0=Kj=3800m3/h2二p=KV?opTo12ipIPoTPoTt-r-=qV0XPoppToppToPoT(800101325)30273.15=380038001.038=3871.85976.40010132520273.150.160.10133=38.0.10133293X；29327=381.587=60.3093.水进行标定的浮子流量计，其满刻度值为1000dm3/h不锈钢浮子密

38、度为测量密度为0.79g/cm3的乙醇流量，浮子流量计的测量上限值是多少？7。92g/cm3,现在用来qv=qv0(I"JI%)(7.92-0.79)x1=1000=1142.03(7.92-1)0.794 .某涡轮流量计的仪表系（常）数之二150.4次/L,当它测量流量时的输出频率为f=400Hz时,其相应的瞬时流量是多少?f400一qV=2.66L/soV150.45 .检验一台涡轮流量计,流过16°05m3流体时，测得频率为f=41701Hz,则仪表系（常）数已二?fqv4170116.051000=2.598次/升5 .质量流量测量仪表通常可以分为两大类：间接式质量

39、流量计和直接式质量流量计。6 .用标准孔板节流装置配DDZ-m型电动差压变送器（不带开方器）测量某管道流量，差压变送器最大的差压对应的流量为32m3/h,试求当变送器输出电流为16mA时，实际流过管道的流量。解：标准孔板节流装置配DDZ-m型电动差压变送器（不带开方器）测量流量：'7.qv=KvMx-4，32=Kv.20-4=Kv4；Kv=8qv=8、x-4=8%16-4=1643=27。717 .标准孔板节流装置配DDZ-m型电动差压变送器测量某管道流量，差压变送器的量程为16kPa,对应的流量为050t/h,工艺要求在40t/h时报警，试问：差压变送器不带开方器时，报警值设定在多少

40、毫安处？差压变送器带开方器时，报警值设定在多少毫安处？解：差压变送器不带开方器时50Kv=12.54qv=Kvx-4;50=Kv<20-4=Kv父4；40=12.5,x-4402X=（）4=12.2412.5差压变送器带开方器时qv=Kv（x一4）;5050=Kv（20_4）=Kv乂16；Kv=3.1251640=12.5x-440X=4=16.83.1258 .节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前、后的管臂处，流体的静压力产生差异的现象9 .节流式流量计的特点是结构简单，节流装置已有标准化型式。其主要缺点是安装要求严格；流量计的前后要求较长的直管段；对于较小直径（Dv

41、50mm）的管道测量比较困难。10 .节流式流量计的三种标准化节流件是：标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。11 .节流式流量计的测量直管段通常取节流件前10D,节流件后5D的长度，以保证节流件的正确安装和使用。12 .浮子流量计也是利用节流原理测量流体的流量，但是它的差压值基本保持不变：是通过节流面积的变化反映流量的大小；故又称为恒压降变面积流量计，也有称作转子流量计。13 .浮子流量计是一种非标准化仪表，仪表出厂前需要在工业基准状态（20C,0.10133Mpa）下用水或空气标定。气体流量计量时，一般用标准立方米计量，而不是实际工作状态下的容积数。第七章物位检测1 .在使用差压（或液位）变送

42、器测量液位时，一般说来要求差压值&p与液位高度H应该有直接正比关系，即：Ap=PgH!但是，在实际应用时，由于使用的具体设施、安装条件等等的影响，使得Ap=%H+Pmgh,则有上=0时Apw0!这样就要进行变送器的零点迁移，使得H=0时不。=0。H=0时Ap>0时，进行零点正迁移，H=0时Ap<0时，进行零点负迁移；迁移量为H=0时的Ap值。2 .一台差压变送器测量某储罐的液位，差压变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为03m,被测介质的密度R=900kg/m3,隔离罐内的隔离液的密度P2=950kg/m3,变送器的安装尺寸h1=1m,h2=4m,求：要求变送器的测量范

43、围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响?解：要求变送器的测量范围Pmax=RgHmax=Rg(h2%)=9009.81(41)=26487kPaLP.=P0,*gH72gh1-：P_=Po_P2gh2p=P.-P_=WgH72g(hi-h2)=*gH一P2g(h2-hi)负迁移迁移量."：PQ=：.2g(h2-h1)=9509.81(4-1)=27958.5kPa3. 一台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为03m,被测介质的密度R=900kg/m3,毛细管内的工作液的密度P2=950kg/m3,变送器的

44、安装尺寸h1=1m,h2=4m,求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响?解：要求变送器的测量范围 -Pmax=WgHmax=Wg22储)kPa=9009.81(4-1)=26487；：P-=P0:?1gH,P2gh1 p_=P0,p2gh2LP=P.-P-WgH,：2g(h1-h2) ?1gH"2g(h2-h1)负迁移；迁移量.-：pQ=D2g(h2-h1)=9509.81(4-1)=27958.5kPa4. 一台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为04m,被测介质的密度R=900k

45、g/m3,毛细管内的工作液的密度P2=950kg/m3,变送器的安装尺寸h1=1m,h2=3m,求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响？解：要求变送器的测量范围.-pmax=HgHmax=。凶"2'儿)=9009.81(31)=35316kPap.=po：?igH-P2gh1-p_=Po.Lgh2p=p-p_-：gH-"2g(h1h2)负迁移迁移量PQ=D2g(h2h1)=9509.814=37278kPa5. 一台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为03m,被测介

46、质的密度P1=900kg/m3,毛细管内的工作液的密度P2=950kg/m3,变送器的安装尺寸h1=1m,h2=4m,求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响？解：要求变送器的测量范围；pmax=9gHmax=9009.813=26487kPa；p十三p。：lgH-、gh1p_=p°,P2g(h2-h1)p=p,；p_=KgH-12gh2负迁移迁移量,：pQ=：2gh29.814=37278kPa6. 一台双法兰液位变送器测量闭口容器的液位，被测介质的密度P1=l.4g/cm3,毛细管内的工作液硅油的密度p2=0.95g/c

47、m3,变送器安装如图所示。变送器的安装尺寸h1=50cm,Hmax=2m,h3=40cm,h2=10cm,求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响？解:.-pmax=RgHmax=14009.812=27468kPa；：p：iPogH,：力3P2gh2p_=Po,P2g(h1Hmax3=2)''-p=P.-P_=WgH-：1gh3-%(h1Hmax'卜3>负迁移；迁移量-'-pQ=：?1gh3-12g(h1Hmax，h?)二14009.810.19509.81(0.520.6)kPa二1373.4

48、-28890.45-27517.057.浮子式液位计是一种恒浮力式液位计。卫丸网Jy%乏，rr丁厂厂rfc)$浮于号一at耳W(nJ,I导的；i-条黑矮瘫曲：3舌簧管94-小阳二4567k10电源外部输入通信输入输出1312液面1浮子；2测量钢丝；3一鼓轮；4一磁耦合外轮号5磁耦合内轮；6传动轴；7一蜗轮事8磁束:感应传感器;9一张力检测磁铁；10同步皮带；II一步进电机？12一显示器；13-电路板：14蜗杆；15一平衡弹簧i一浮筒；2弹簧j3一差动变压器第九章机械量检测s一1 .基于平行平面型电容式传感器基本公式：C二名一，因此电容传感器的工作方式有：变极距d式、变面积式、变介质型三种。2

49、.以差动方式工作的微位移传感器，其前提是必须由两个完全对称且性能相同的敏感元件组成。当被测参数对象引起位移时，一个敏感元件的特性增加，另一个敏感元件的特性减小，且特性增加的量与减小的量相同、而方向相反。差动方式工作的传感器可以提供线性特性的输入输出关系，提高传感器的灵敏度。3 .电感式传感器种类很多，主要有自感式、互感式和电涡流式三种。自感式电感传感器又称作一变磁阻式传感器，差动变压器位移传感器是互感式位移传感器。4 .电阻应变片的粘贴方法：一般使用两组受拉伸力和压缩力电阻应变片，将其接入电桥的四个桥臂，以提高测量的灵密度和稳定性，以及适当的温度补偿。5 .电阻应变片的灵密度系数为2。1,电阻

50、为120Q,在发生应变为150X10-6时，求电阻的变化量。解：-：1.6AR=RK一=120(2.1M150M10)=0.0378Ql6 .莫尔条纹标尺：两块栅距相等的光栅叠合在一起，并使它们的刻线之间的夹角为6时，这时光栅上就会出现若干条明暗相间的条纹，这就是莫尔条纹。动光栅移动一个栅距W时，莫尔条纹上W.下移动一个条纹间距Bh。莫尔条纹间距Bh与光栅的栅距W之间的关系为Bh=日=1。时，o1=57,9=0.1°时，1=573,007 .半导体材料的竺=；11cp=立犬6,式中g为材料的纵向压阻系数，仃为作用应力，E为半P导体材料的弹性模量。由此可知，应力值仃正比于应变a而试件应变：&正比于电阻值的变化，所以应力仃正比于电阻值的变化，这就是利用半导体应变片测量应变的基本原理。第十章仪表系统及其理论分析1. 将测量、显示、记录和调节（控制）组合在一起（同一个机壳内）的仪表，称为基地式仪表C2. 单元组合仪表：仪表以功能划分，形成相对独立的、能完成一定职能的标准单元，各单元之间以规定的标准、统一信号联系。根据实际工作的需要，选择相应的某些单元仪表，积木式地组合起来，构成各种复杂程度不同的自动化仪表控制系统。3. DDZ-m型电动单元组合仪表是以线性集成电路为主要元器件，各单元之间