化工仪表计算题+分析题

例1 有两台测温仪表，它们的测温范围分别为0~100℃和100~300℃，校验表时得到它们的最大绝对误差均为2℃，试确定这两台仪表的精度等级。

解 这两台仪表的相对百分误差分别为一台仪表的精度等级为2.5级，而另一台仪表的精度等级为1级。

例2 某台测温仪表的工作范围为0~500℃，工艺要求测温时测量误差不超过±4℃，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？解 根据工艺要求，仪表的相对百分误差为应选择0.5级的仪表才能满足要求例三：某一标尺为0~1000o C 的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：（1）求出该温度计的最大绝对误差值；（2） 确定该温度计的精度等级；（3）如果工艺上允许的最大绝对误差为 8o C ，问该温度计是否符合要求？解1）最大绝对误差 2）允许误差 按照靠系列的要求，选择等级低的为此温度计的精度等级 1.03）工艺要求按照靠系列，根据工艺要求选取，要选择等级高的精度等级，0.5，所以此温度计不符合要求。

例：如果有一台压力表，其测量范围为0~10MPa ，经校验得出下列数据：1） 求出该压力表的变差；（2） 问该压力表是否符合1.0级精度？解（1）变差（2）不符合 例： 某台往复式压缩机的出口压力范围为25一28MPa ，测量误差不得大于1MPa 。

工艺上要求就地观察，并能高低限报警。

试正确选用—台压力表，指出型号、精度与测量范围。

解 由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为%1%1001003002%2%1000100221=⨯-==⨯-=δδ%8.0%10005004max ±=⨯-±=δC︒=-=∆6700706max %6.0%100010006%100max ±=⨯-︒±=⨯∆±=C满量程允δC ︒±=∆8max %8.0%100010008%100max ±=⨯-︒±=⨯∆±=C 满量程允δ%2.1%10001094.506.6%100=⨯--=⨯=满量程最大绝对差值S %0.1%100010max ±=⨯-∆=允δMPa 1.0max ±=∆MPa p p 562282max1=⋅=⋅=根据就地观察及能进行高低限报警的要求，由本章附录一，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范围为0一60MPa 。

由于25/60＞1/3，故被测压力的最小值不低干满量程的1／3，这是允许的。

另外，根据测量误差的要求，可算得允许误差为： 所以，精度等级为1.5级的仪表完全司以满足误差要求。

例：某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.1~1.6MPa ，工艺要求就地观察罐内压力，并要求测量结果的误差不大于罐内压力的5%，试选择一台合适的压力计（类型，测量范围，精度等级），并说明其理由。

空气压缩机的缓冲器中的压力类型为平缓压力；且只需要就地观察，不需要远传变送，所以选择普通单圈弹簧管压力计（类型）； 测量上限： 工作压力范围 1.1～1.6MPa ；如果没有特殊要求，压力表下限选择0 MPa ；所以该压力计的量程为 0～2.4 MPa ； 且工作压力下限大于量程的1／3，小于量程的2／3，符合要求；精度等级的确定： 满量程＝0～2.4 MPa按照靠系列选择 精度为 2.5．@@问题：：压力计的安装压力计的安装正确与否，直接影响到测量结果的准确性和压力计的使用寿命(1)测压点的选择所选择的测压点应能反映被测压力的真实大小。

为此，必须注意以下几点。

①要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。

②测量流动介质的压力时，应使取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。

③测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体。

(2)导压管铺设①管粗细要合适，一般内径力6—10mm ，长度应尽可能短，最长不得超过50m ，以减少压力指示的迟缓。

②导压管水平安装时应保证有1：10一1：20的倾斜度．以利于积存于其中之液体（或气体）的排出。

③当被测介质易冷凝或冻结时，必须加设保温伴热管线。

④取压口到压力计之间应装有切断阀，以备检修压力计时使用。

(3)压力计的安装①压力计应安装在易观察和检修的地方②安装地点应力求避免振动和高温影响。

③测量蒸汽压力时，应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接与测压元件接触；对于有腐蚀性介质的压力测量，应加装有中性介质的隔离罐，图3—17(b)表示了被测介质密度ρ2大于和小于隔离液密度ρ1的两种情况。

%67.1%100601=⨯2.4MPa 1.51.61.5P max ＝＝＝上⨯⨯P ;2483124114.21.1=>=%100max ⨯∆±=满量程允δ%3.3%1004.2%56.1±=⨯⨯±=允δ④压力计的连接处，应根据被测压力的高低和介质性质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。

⑤当被测压力较小，而压力计与取压口又不在同一高度时，对由此高度而引起的测量误差应按Δρ＝±Hρg 进行修正。

⑥为安全起见，测量高压的压力计除选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。

@@问题：：差压式流量计原理：差压式流量计是基于流体的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。

通常由节流装置、差压计和显示仪表组成。

@@节流装置的其他辅件：1.导压管：其内径一般不小于6mm 。

对于水、蒸汽和干燥空气，内径可适当小一些。

湿气体、低中粘度的油类应粗一些。

导压管应尽量短些，以防压力信号滞后时间较长，影响测量的动态特性。

2.冷凝器：被测流体是蒸汽或湿气体时，在引压管内要积存凝结水。

为了使前后导压管内液位高度保持不变或相等，常采用冷凝器3.隔离器 ：对于高粘度，腐蚀性强，易冻结或易析出固体颗粒的液体，应采用隔离器，将被测流体与差压计隔开。

4集气器和沉降器 ：当被测介质为液体时，为防止液体中析出的气体进入差压计，引起测量误差，在导压管的最高处放置集气器和排气阀。

为了防止液体中析出的沉淀物堵塞导压管，在导压管的最低点放置沉降器及排污阀。

@@引压导管的安装（1） 引压管的长度在3~5m 之间，管内径为φ10~φ12mm,管道弯曲处应有均匀的圆角严防有磕碰或压扁现象。

（2）为了防止引压管内积贮气体、液体或固体颗粒，引压管应尽量垂直安装。

若必须水平安装时，也应保持不小于1：10的倾斜率。

在引压管的最高或最低弯曲处，应加装集气器、凝液器或微粒收集器、沉降器等装置。

（3） 引压管要采取防烘烤、防冻结等措施。

（4）全部引压管管路要密封无漏，并装有必要的切断、冲洗、排污等所需的阀门。

(5) 测量粘性或腐蚀性流体时，应加隔离罐或分离器。

@@差压计的安装（1）测量液体流量时，差压计最好装在节流装置下部。

如果差压计一定要装在上部时，引压管的最高处要安装集气器，最低处要安装沉降器，以便排除管内的气体或沉积物。

（2）测量气体流量时，差压计最好安装在节流装置上部。

如果一定要装在下部时，引压管的最低处要安装沉降器，以便排除冷凝液或污物。

(3) 测量水蒸气流量时，可按照测量液体的做法安装差压计的位置。

为了防止差压计受高温蒸汽的影响，在靠近节流装置处安装两个冷凝器，且使两个冷凝器液面高度相同，以防影响差压计的测量例：一转子流量计刻度是用水来标定的，现用于测量酒精流量，，流量计读数为30m 3/h ，问酒精的实际流量？（已知酒精密度0.8g/cm 3，水的密度1.0g/cm 3，浮子密度7.8 g/cm 3 ） 解用转子流量计（测量范围为0~10 L/min ）测气压为0.65 MPa ，温度为40 o C 的CO 2气体的流量时，若流量计读数为50L/s ，求CO 2的真实流量（已知在标准状态时的密度为1.977kg/m 3）解；测量气体流量的转子流量计，出厂前是用标态下的空气标定； 9.00.1)8.08.7(8.0)0.18.7()()(=⨯-⨯-=--=w f t f w t Q K ρρρρρρh m K Q Q Q f 303.339.030===标真Q T T P P Q O O O •••=111ρρTo ＝293K ；T 1＝273＋40＝313K ；Po ＝0.10133MPa ；P 1＝0.65＋0.10133＝0.75133MPa ；Q 标＝50L/S ；代入上式得1、用水刻度的流量计，测量范围为0~10 L/min ，转子用密度为7920kg/m 3的不锈钢制成，若用来测量密度为0.831kg/L 苯的流量，问测量范围为多少？若这时转子材料改为由密度为2750 kg/m 3 的铝制成，问这时用来测量水的流量及苯的流量，其测量范围各是多少？ （1）转子流量计测量液体的修整系数；例如：已知h1=1.0m,,h2=5m; 求量程和迁移量?解：液位高度变化形成的差压值为 所以可选择差压变送器量程为40kPa当H=0时， 所以负迁移量为37.240kPa ，即将差压变送器的零点调为-37.240kPa 。

@@问题：---热电偶冷端暴露于空间，受环境温度影响---热电极长度有限，冷端受到被测温度变化的影响答：把热电偶的冷端延伸到远离被测对象且温度比较稳定的地方造成浪费，选用一种具有和所连接的热电偶相同的热电性能，其材料又是廉价金属导线其一实现了冷端迁移；其二是降低了成本。

补偿导线使用补偿导线注意问题：1不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同2连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的正负极一一对应3补偿导线连接端的工作温度不能超出（0~100℃），否则会给测量带来误差。

解决方法：0℃恒温法 ：适用于实验室中的精确测量和检定热电偶时使用冷端温度修正法 ：修正公式 适用于实验室或临时性测量仪表机械零点调整法 ：补偿电桥法例：用S 型热电偶测温，热电偶的冷端温度t 0=20℃，测得热电势为7.32 mv ，求被测对象的实际温度t解：由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv则 E (t, 0) = E (t, t 0)+E (t 0, 0)= 7.32 + 0.113 31/1200m k g =ρ32/950m k g =ρm 0.30m -=L ;/293,1;/977.1331m kg m kg o ==ρρh383.51m 106.53L/S 3／＝＝真Q ;9.01000)8317920(831)10007920()()(=--=--=w f t f w t Q K ρρρρρρmin;/1.11~0/L K Q Q Q O f ==min;/5~09885.1/)10~0(L Q Q W W O O ==--⨯=ρρρρ钢铝钢铝)5~0(1000)8312750(831)10002750(=--•铝f Q min/75.5~0L Q f =铝gH 3528038.912001=⨯⨯=ρPagH3528038.912001=⨯⨯=ρ212()(51)9509.837240P h h g Paρ∆=-=-⨯⨯=)0,(),()0,(00t E t t E t +=E= 7.434 mv再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃@@热电阻温度计测量原理：对于一个给定电阻，其电阻值是温度的单值函数，因而可以通过测量电阻值来推算温度。