第6章 压力测点位置及仪表的选择
热工测量仪表习题
第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素？2．什么是真值？真值有几种类型？3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成?各部分有什么作用？4．仪表的精度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？7．什么是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的？9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1.5级，量程为0~2.5MPa 的压力表？为什么？习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~1.6MPa，精度等级为2.5级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为0.05MPa，问这块仪表是否合格？为什么？2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为0.9kPa，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为1.0级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否？5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5％，问选用哪块表合适？6. 有一台精度等级为2.5级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格？第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。
2.何谓系统误差？系统误差有何特点？3.试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？4.随机误差产生的原因是什么？随机误差具有哪些性质？5.为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？6.对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV）：85.30，85.71，84.70，84.94，85.63，85.65，85.24，85.36，84.86，85.21，84.97，85.19，85.35，85.21，85.16，85.32，试写出测量结果表达式（置信概率为99.73%）。
中国石油大学化工检测仪表第六章 温度测量
非接触式测温
非典 钢水
红外温度计
接触式与非接触式测温特点比较
方 式
测量 条件
接 触 式
感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的 加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过 感温元件能承受的上限温度 ; 被测对象不对感 温元件产生腐蚀 特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性 对象的连续在线测温，对高于l 300℃以上 的温度测量较困难
七个基本物理单位之一
一、温标
温标：为了保证温度量值的准确和利于传递， 需要建立一个衡量温度的统一标准尺度，这 种用来量度物体温度高低的标尺叫温度标尺， 简称温标。 各种温度计的刻度数值均由温标确定。 它规定了： ① 温度的起点； ② 测量温度的基本单位； ③ 各种温度计的分度值。
通常采用具有所定标物理量固定不变的东西作为基准。 例如：长度单位，1983年10月第十七届国际计量大会通过了米 的新定义：“1米是光在真空中1／299792458秒的时间间隔内 所经路程的长度”。 新的米定义有重大科学意义。从此光速c 成了一个精确数值。 例如：时间单位，在1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒 的定义是：铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射 的9,192,631,770个周期的持续时间。 温度定标：在标准大气压下，单组分物质具有固定的三相点、 沸点、融点等。
6.3.2 常用热电阻的材料
1. 铂热电阻
国标ITS一90规定，在-259．34～630．74℃温度范围 内，以铂电阻温度计作为基准温度仪器。
测温范围：-200～850℃。
-200℃～0℃范围： Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3] 0～850℃范围： Rt=R0(1＋At＋Bt2）
海洋石油仪表专业(基础知识)内容
1第一章 压力测量一 、压力测量的基本概念压力（包括压差和真空度）是石油生产中的重要参数之一。
他决定着生产过程能否正常进行，关系到设备和人身的安全，决定着设备的经济性等。
此外压力测量还不仅局限于它自身，有些物理量如温度、流量、液位等往往是通过压力来间接进行测量的。
所以压力的检测在自动化过程中具有特殊的地位。
在海洋石油生产中，所谓压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。
特别是在海洋采油生产过程中，经常会遇到压力和真空度的测量，其中包括 比大气压力高很多的高压、超高压和比大气压力低很多的真空测量。
二、压力单位及测压仪表由于压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力，故可用下式表示：图 1- 1 压力表外型总汇2 S Fp =（1－1）式中 P ——表示压力；F ——表示垂直作用力； S ——表示受力面积。
根据国际单位制（代号为SI ）规定，压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa ）。
帕为1牛每平方米，即2/11m N Pa = （1－2）帕所表示的压力单位较小，工程上经常使用兆帕（MPa ）。
帕与兆帕之间的关系为：Pa MPa 61011⨯= （1－3）过去使用的压力单位比较多，根据1984年2月27日国务院“关于在我国统一实行法定计量单位的命令”的规定，这些单位将不再使用，但为了使大家了解国际单位制式的压力单位（Pa 或MPa ）与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之间的换算关系表1－1。
表1－1 各种压力单位换算表在压力测量中，常有表压，绝对预压力，负压或真空度之分，其关系见图1－2 。
图1－2 表压、绝对压力和负压（真空）关系3工程上所用的压力指示值，大多为表压（绝对压力计的指示值除外）。
表压是绝对压力和大气压力之差。
即大气压力绝对压力表压＝P P P - （1－4）当被测压力低于大气压力之时，一般用负压或真空度来表示，它是大气压力与绝对压力之差，即绝对压力大气压力真空度＝P P P - （1－5）因为各种工艺设备和测量仪表通常是出于大气之中，本身就承受着大气压力。
建筑环境测试技术
1、测量：以确定量值为目的的一组操作，即测量中的比较过程，将被测参数的量值与作为单位的标准量进行比较，比出的倍数即为测量结果。
2、直接测量：直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接得到被测量的量值的测量方法。
组合测量：当某项测量结果需用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量。
3、测量方法的选择原则：①被测量本身的特性；②所要求的测量准确度；③测量环境；④现有测量设备。
4、测量仪表：将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具，包括各类指示仪器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。
5、测量仪表的类型模拟式：对连续变化的被测物理量直接进行连续测量、显示或记录的仪表。
数字式：将被测的模拟量首先转换成数字量再对数字量进行测量的仪表。
6、测量仪表的功能：物理量的变换、信号的传输、测量结果的显示。
7、仪表的性能指标：精度（精密度、正确度、准确度）、稳定度、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性。
8、计量：利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
9、测量差误：测量仪器仪表的测量值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。
特点：必然性和普遍性。
产生原因：测量器具不准确，测量手段不完善，环境影响，测量操作不熟练以及工作疏忽。
10、真值A0：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。
指定值A S：由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
实际值：在每一级的比较中，以上一级标准所体现的值当做准确无误的值，称为实际值。
11、示值：由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值，也称测量器具的测量值或测得值，包括数值和单位。
12、绝对误差：Δx＝x－Α；x为测得值，A为实际值。
13、误差来源：仪器误差、人身误差、影响误差、方法误差。
热能与动力工程测试技术(第2版)教学配套课件严兆大主编第六章压力测量
1.L形总压管
L形总压管的结构如图6-17所示，它制造简单，安 装和使用比较方便，且支杆对测量结果的影响较 小，是最常见的总压管。其缺点是不敏感偏流角αp 比较小，一般为±10°～±15°。
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2.圆柱形总压管
圆柱形总压管的结构如图6-18所示，它的最大优点 是可以做成很小的尺寸，且工艺性能好、使用方 便，但其不敏感偏流角也较小。
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3.带导流套的总压管
图6-17 L形总压管的结构 07236-05A
3.带导流套的总压管
图6-18 圆柱形总压管的结构 07236-05A
3.带导流套的总压管
图6-19 带导流套的总压管 07236-05A
4.多点总压管
图6-20 梳状总压管 a) 凸嘴型 b) 凹窝型 c) 带套型 07236-05A
四、典型测压传感器
图6-11 石英晶体压电传感器结构 a) 普通型 b)与火花塞做成一体的石英晶体压电传感器
1—弹性膜片 2—传力件 3—底座 4—石英片 5—玻璃导管 6—胶玻 璃导管 7—引出导线接头 8—导
电环 9—金属箔 10—火花塞 11—传感器
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1. 石英晶体压电传感器
二、动态标定
图6-28 激波管内的工作过程 a)压力传播过程 b)压力—时间图 07236-05A
二、动态标定
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图6-29 激波管标定系统传 感器的输出曲线U=f(t)
第五节 压力测量系统的动态特性
一、容腔效应 二、传输管道的数学模型和频率特性
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一、容腔效应
在动态压力测量系统中，压力传感器是按动态参数测量的要求设计制 造的，它的固有频率很高，响应也很快，但由于测压元件前的空腔和 导压管的存在，必然导致压力信号的幅值衰减和相位滞后，这种效应 称为动态压力测量的容腔效应。
压力表的正确选择与安装
压力表的正确选择与安装压力表在生产和科研中应用十分广泛。
压力表的选择和安装是件重要工作。
一方面，压力表的正确选择与安装可为生产和科研提供准确有效的数据；另一方面，选用合理的压力表可为生产与科研提供更安全的检测环境。
压力表若选用不当，不能正确反映设备实际工作压力，影响工作人员正常操作，进而导致生产事故发生。
正确选择和安装压力表对指导生产实践具有重要意义。
标签：压力表；正确选择；安装前言压力表是最常见的测量压力的计量器具，广泛应用于各个生产、供暖、消防和安全防护等企业。
压力表的选用应根据各种行业的不同使用要求，在满足本行业技术要求的前提下，本着节约实用的原则全面地综合考虑，合理地选择准确度等级、量程、种类和型号。
1 压力表的选择正确选用压力表应当从压力表类型、量程、精确度和灵敏度、外形尺寸、应用范围等方面进行考虑。
1.1 压力表量程范围的选择测量稳定的压力时，最大量程应选择接近正常值的1/3至2/3范圍内；测量交变压力时，最大量程应选择接近而又大于正常值的2倍。
为了能够保持弹簧长时期的弹性不变形，弹簧式压力表交变压力不大于分度上限的1/2，对于瞬时测量，允许使用分度上限的3/4。
1.2 压力表精确度和灵敏度的选择压力表的精确度和灵敏度应根据使用场合测量值最大允许误差进行确定，一般采用以下两种方法来确定压力表的精度级别。
（1）精度≤最大或最小被测压力/压力表测量上限×工艺要求相对误差（2）精度=绝对允许基本误差/压力表测量上限×100%应根据上述两种方法选择精确度等级。
对于等级的选取只取较大的数值，以保证测量的准确性。
值得注意的是，工业上通常采用1.5级～2.5级精确度的压力表；而需要精确测量，如科研测量、校验压力表时，一般采用0.4级或0.25级以上的精密压力表和标准压力表。
1.3 压力表外形尺寸的选择在经济、实用的基础上还应考虑美观、便于安装和观测。
压力表外壳直径有40mm、60mm、100mm、150mm、200mm及250mm6种规格。
2022最新热工测量与自动控制重点总结
（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。
人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。
8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。
他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。
4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。
辽宁石油化工大学化工自动化及仪表第6章 压力检测及仪表讲解
等。图6-8为电位器式电远传弹性压力计结构原理。在弹性元件
的自由端处安装滑线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端
连接并随之移动，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出
。
(四）压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置统称为压力传感器。 1．应变式压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金 属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变 片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥 式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪 表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。
递到中心感压膜片，中心感压膜片产生位移，使可动
电极和左右两个固定电极之间的间距不再相等，形成
差动电容。
差动电容的相对变化值与差压Δp呈线性对应关系，并与
腔内硅油的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的 变化给测量带来的误差。 4．振频式压力传感器 振频式压力传感器利用感压元件本身的谐振频率与压力 的关系，通过测量频率信号的变化来检测压力。 5．压电式压力传感器 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压 力转换成电信号的。它是动态压力检测中常用的传感器 ，不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力。
上，这时的力平衡关系为： pA W W0
p
1 (W A
W0
)
(6-6) (6-7)
(三）弹性式压力计
定义 弹性式压力检测是用弹性元件作为压力敏感元件把 压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。
优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、 价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
4．弹性测压计信号的远传方式
压力变送器的取压点位置选取原则
压力变送器的取压点位置选取原则压力变送器是常见的工业自动化测量仪表，一般用于测量厂房、车间等工业场景里的气体或液体的压力变化。
而准确的测量结果取决于良好的采集点位置选择，在不同场景下选取不同位置是解决误差和准确性问题的关键之一。
在进行压力变送器取压点位置选择时，需要了解以下原则。
原则1：适当考虑流体介质压力变送器一般是用于测量液体或气体的压力值，而每种介质的压力表现和对于取压点选择的不同影响条件各异。
在选择取压点的位置时需要考虑流体介质的性质，比如流动方式、流速以及稠度等，以确保测量数据的准确性。
对于低粘度的液体，一般选用与流体垂直的方向作为采集点，而对于粘度比较大的介质，则可考虑采用与流体平行的方向作为采集点。
对于气体，则一般建议选取它的主要流动方向上进行采集。
原则2：避免由振动引起的误差在进行压力变送器的取压点位置选择时，也要避免由于工业场景中的机器设备、化学反应等原因产生的机械振动对采集点产生的影响。
一般在如压缩机、机库等受振动影响严重的地方选择钻进墙壁，或使用减震装置对压力变送器进行固定，以尽量消除因振动而产生的误差。
原则3：考虑温度变化的影响对于液体或气体的压力测量，温度是常见的会影响压力变送器测量结果的因素之一。
在取压点的选取中，需要考虑热源、散热等因素，在受温度变化影响的场景中选择更低、更平稳的温度位置，并使用温度变化范围适中的压力变送器。
原则4：综合考虑位置的易用性在取压点的位置选取中，也要综合考虑位置的易用性和可靠性，包括可操作性和维护性等方面。
比如对于穿越管道或狭窄空间测量，则要选取方便维护，易于采集数据的位置。
而对于在高地方进行测量的场景，则应选取比较平稳、距离方便操作的位置等。
在实际场景中，以上原则不是绝对的，应根据具体的场景进行权衡取舍，从而选择最适合的取压点位置。
同时，在进行压力变送器采集数据时，还需注意数据频率、电源限制等因素，以确保得到最准确的测量结果。
总之，良好的取压点位置选取是压力变送器测量精度关键之一。
化工仪表培训资料[1]
![化工仪表培训资料[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4381f949b42acfc789eb172ded630b1c59ee9bc1.png)
灵敏度：仪表指针的线位移或角位移，与引起这 个位移的被测参数变化量之比称为仪表的灵敏度。
灵敏限：是指引起仪表指针发生动作的被测参数
的最小变化量。
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（上述指标适用
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仪表基础知识
4. 分辨力
对于数字仪表，分辨力是指数字显示器的 最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。
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温度检测及仪表
热电偶温度计工作原理示意图
热电极A
左端称为：测 量端（工作端、 热端）
热电势 热电极B
右端称为： 自由端（参 考端、冷端）
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化工仪表培训资料[1]
温度检测及仪表
（2）补偿导线
使用时应注意： 补偿导线只能与相应型号的热电偶匹配使用； 不得将极性接反； 补偿导线与热电偶连接点的温度，不得超过规定 的使用温度范围； 两连接点温度必须相同。
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1bar≈14.5psi 1psi ≈ 6.895kPa
化工仪表培训资料[1]
压力检测及仪表
2.测压仪表
PPT文弹档演模板性式压力计在工业上是应用最为广泛化工的仪表一培训种资料[测1] 压仪器
压力检测及仪表
3.弹性式压力计
弹性元件
转换原理
弹性式 压力计
弹簧管 压力表
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化工仪表培训资料[1]
温度检测及仪表
2. 温度检测方法
• 接触式测量
特点：简单、可靠、测量精度较高。但由于要达到热平衡， 因而产生了滞后。而且可能与被测介质产生化学反应。不 能应用于很高温度的测量。
• 非接触式测量（辐射热）
特点：其测温范围很广，其测温上限原则上不受限制；测 温速度比较快，而且可以对运动体进行测量，但一般测温 误差较大。
第6章 压力测点位置及仪表的选择
第六章压力测点位置及仪表的选择本章内容适用于压力测量仪表的选择、安装以及压力测点位置的选择。
1.压力测点位置的选择为了提高压力测量的准确度和可靠性,对测点位置的选择要考虑以下的因素：1.1 便于保护仪表和人身安全。
1.2 测点前后要有的足够长的直管段,不能处于管道弯曲、分叉和能形成涡流的地方。
1.3 测点要选在不易堵塞的地方,当管道内有突出物时,取压口应选在突出物之前。
1.4 取压管不能凸出管道内壁,避免在被测介质流动时动压对静压测量产生影响。
1.5 在阀门附近取压时,若取压口选在阀门前,则与阀门的距离应大于2D（D为管道直径）,取压口若选在阀门后,则与阀门的距离应大于3D。
1.6 当测量含尘流体压力时,取压口应选择不易积尘、堵塞、而且便于冲洗导管的地方,必要时加装除尘器。
2 压力测量仪表的选择2.1 压力测量仪表的选用应根据生产过程对压力测量的要求、被测介质的性质、现场环境条件等来选择。
2.2 对压力测量仪表的型式、精度、测量范围等都必须从实际出发,本着节约原则,合理选用。
2.3 为保证弹性元件、传感器能在安全范围内可靠动作,一般在被测压力较稳定的情况下,最大压力值应不超过仪表量程的3/4。
2.4 在被测压力波动较大的情况下,最大压力值应不超过满量程的2/3。
2.5 为了保证测量精度,被测压力最小值应不低于满量程的1/3。
3 取压管路及附加装置3.1 取压管路3.1.1 仪表管材料应能抗侵蚀,一般采用钢管或铜管,其内径宜在8-12毫米之间。
3.1.2 管路总长度一般不超过50米和不少于3米.若被测介质温度接近100℃时,长度不应小于6米。
3.1.3 应根据所测介质压力,采用耐压强度足够的仪表管.一般汽水取样多用无缝钢管,测量风压等低微压介质时,可用优质瓦斯管。
导压管敷设完毕后,应作严密性试验或耐压试验.尤其是油、氢和高压汽水管路不应忽视。
3.1.4 仪表管的装设应保持垂直,或与水平面之间具有不小于1-10%的倾斜角度.整个仪表管应向同一方面倾斜,否则应视具体情况在表管最高处装设排汽门,或在最低处装设放水门。
过程控制系统与仪表课后习题答案
第1章思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点为什么说过程控制多属慢过程参数控制解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统典型过程控制系统由哪几部分组成解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统;组成：参照图1-1;1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类解答：分类方法说明：按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分,有比例P控制、比例积分PI 控制,比例、积分、微分PID控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等;通常分类：1．按设定值的形式不同划分：1定值控制系统2随动控制系统3程序控制系统2．按系统的结构特点分类：1反馈控制系统2前馈控制系统3前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号;1-6 什么是被控对象的静态特性什么是被控对象的动态特性二者之间有什么关系解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性;被控对象的动态特性：;系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性;二者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义;为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性解答：稳态：对于定值控制,当控制系统输入设定值和扰动不变时,整个系统若能达到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态或静态;动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态达到新的平衡、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态;在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态;只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统;1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些各自的定义是什么解答：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等;衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n；过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A；y与最终稳态值y∞之比的百分数σ；超调量：第一个波峰值1残余偏差C：过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y∞与设定值之间的偏差C称为残余偏差,简称残差；调节时间：从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间；振荡频率：过渡过程中相邻两同向波峰或波谷之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率；峰值时间：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间;1-10 某被控过程工艺设定温度为900℃,要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超过80℃;现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-4所示;试求该系统过渡过程的单项性能指标：最大动态偏差、衰减比、振荡周期,该系统能否满足工艺要求 解答：错误!最大动态偏差A ：C C C A ︒=︒-︒=50900950错误!衰减比n ：1:5900910900950=--=n错误!振荡周期T ：(min)36945=-=TA<80C ︒, 且n>1 衰减振荡,所以系统满足工艺要求;第2章 思考题与习题2-1 某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据：求：1该表最大绝对误差；2该表精度；3如果工艺允许最大测量误差为±5℃,该表是否能用 2-2 一台压力表量程为0～10MPa,经校验有以下测量结果：求：1变差；2基本误差；3该表是否符合级精度2-3 某压力表的测量范围为0～10MPa,精度等级为级;试问此压力表允许的最大绝对误差是多少若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5MPa 时,标准压力计上读数为,试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度,为什么解答： 1基本误差δ=100%⨯最大绝对误差max ＝×10＝2校验点为5 MPa 时的基本误差：%8.0%10010508.5=⨯-=δ ％<1％ ,所以符合级表;2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题解答： 1 22-5 有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为1 级,0～250mA 2级,0～75mA现要测量50mA 的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适 解答：分析它们的最大误差：1max ＝250×1％＝；%5%100505.2±=⨯±=δ2max ＝75×％＝；%75.3%10050875.1±=⨯±=δ选择级,0～75mA 的表;2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃,输出为4～20mA;当变送器输出电流为10mA 时,对应的被测温度是多少解答：104202001000T=--； T=500C ︒;2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理;现有某工艺要求压力范围为±,可选用的弹簧管压力计精度有、、、和五个等级,可选用的量程规格有0～、0～和0～4MPa;请说明选用何种精度和量程见附录E 的弹簧管压力计最合适解答： 1工作原理：2根据题意：压力范围为＋ MPa,即允许的最大绝对误差max ＝错误!分析选用不同量程的表所需的精度等级：0～ MPa 量程：%125.3%1006.105.0±=⨯±=δ,可选级表；0～ MPa 量程：%2%1005.205.0±=⨯±=δ,可选或级表；0～ MPa 量程：%2.1%1000.405.0±=⨯±=δ,可选级表;错误!量程选择：被测最大压力＝1/3～2/3量程上限0～ MPa 量程：32436.12.1〉=0～ MPa 量程：325.22.131〈〈0～ MPa 量程：313.00.42.1〈=综合分析,选用级或级,0～ MPa 量程的表最合适;2-13 如果某反应器最大压力为,允许最大绝对误差为;现用一台测量范围为0～,精度为1级的压力表来进行测量,问能否符合工艺要求若采用一台测量范围为0～,精度为1级的压力表,能符合要求吗试说明其理由;解答：工艺要求：最大压力为,允许最大绝对误差为; 分别求出两台仪表的最大允许误差,进行判断; 1精度为1级,量程为0～的表,其最大绝对误差： ＝×1％＝ MPa,> MPa, 所以不符合要求； 2精度为1级,量程为0～的表,其最大绝对误差：＝×1％＝ MPa,＝ MPa, 所以最大误差符合要求,但是压力表的最大测量值应≤ 2/3仪表量程,否则压力波动会使测量值超出仪表量程; 所以,该表也不符合要求;2-14 某台空压机的缓冲器,其工作压力范围为～,工艺要求就地观察罐内压力,并要测量结果的误差不得大于罐内压力的±5%;试选择一块合适的压力表类型、测量范围、精度等级,并说明其理由;解答：根据题意知：压力范围～,允许最大误差：max ＝×＋5％＝＋ MPa 1量程确定：应满足工作最大压力小于仪表量程的2/3处,即 MPa ×2/3＝ MPa 可以选量程为0～ MPa 的弹簧压力表; 2精度等级确定：求出基本误差,以确定满足要求的精度等级;%2.3%1005.208.0±=⨯±=δ ,允许的精度等级为级;综上分析,选择量程为0～ MPa,精度等级为级的弹簧压力表;＝×＋％＝＋ MPa,< MPa该表的最大绝对误差：max所以满足要求;2-17 什么叫标准节流装置试述差压式流量计测量流量的原理；并说明哪些因素对差压式流量计的流量测量有影响解答：1标准节流装置：包括节流件和取压装置;2原理：基于液体流动的节流原理,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;3影响因素：P47错误!流量系数的大小与节流装置的形式、孔口对管道的面积比m及取压方式密切相关；错误!流量系数的大小与管壁的粗糙度、孔板边缘的尖锐度、流体的粘度、温度及可压缩性相关；错误!流量系数的大小与流体流动状态有关;2-19 为什么说转子流量计是定压式流量计而差压式流量计是变压降式流量计解答：1转子流量计是定压式流量计P47虽然转子流量计也是根据节流原理测量流量的,但它是利用节流元件改变流体的流通面积来保持转子上下的压差恒定;所以是定压式;2差压式流量计是变压降式流量计P45是基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置是产生的压差实现流量测量的;所以是变压降式;2-21 椭圆齿轮流量计的特点是什么对被测介质有什么要求解答：1特点：流量测量与流体的流动状态无关,这是因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量的;粘度愈大的介质,从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核测介质的粘皮愈大,泄漏误差愈小,对测量愈有利;椭圆齿轮流量计计量精度高,适用于高粘度介质流量的测量;2对被测介质的要求：不适用于含有固体颗粒的流体固体颗粒会将齿轮卡死,以致无法测量流量;如果被测液体介质中夹杂有气体时,也会引起测量误差; 2-22 电磁流量计的工作原理是什么它对被测介质有什么要求解答：P511原理：利用导电液体通过磁场时在两固定电极上感应出电动是测量流速; 2对被测介质的要求：导电液体,被测液体的电导率应大于水的电导率Ωμ100cm,不能测量油类或气体的流量; 2-24 超声波流量计的特点是什么解答：超声波流量计的非接触式测量方式,不会影响被测流体的流动状况,被测流体也不会对流量计造成磨损或腐蚀伤害,因此适用范围广阔;2-25 用差压变送器测某储罐的液位,差压变送器的安装位置如图2-75所示;请导出变送器所测差压p ∆与液位H 之关系;变送器零点需不需要迁移为什么 2-26 用法兰式差压变送器测液位的优点是什么解答：P57测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及粘度大、易凝固等液体的液位,在膜盒、毛细管和测量室所组成的封闭系统内充有硅油,作为传压介质,使被测介质不进入毛细管与变送器,以免堵塞;可节省隔离罐;2-27 试述电容式物位计的工作原理;解答：利用电容器的极板之间介质变化时,电容量也相应变化的原理测物位,可测量液位、料位和两种不同液体的分界面; 2-28 超声波液位计适用于什么场合解答：P60适合于强腐蚀性、高压、有毒、高粘性液体的测量;第3章 习题与思考题3-1 什么是控制器的控制规律控制器有哪些基本控制规律解答：1控制规律：是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系;2基本控制规律：位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制;3-2 双位控制规律是怎样的有何优缺点解答：1双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负,控制器的输出为最大或最小; 2缺点：在位式控制模式下,被控变量持续地在设定值上下作等幅振荡,无法稳定在设定值上;这是由于双位控制器只有两个特定的输出值,相应的控制阀也只有两个极限位置,总是过量调节所致;3优点：偏差在中间区内时,控制机构不动作,可以降低控制机构开关的频繁程度,延长控制器中运动部件的使用寿命; 3-3 比例控制为什么会产生余差解答：产生余差的原因：比例控制器的输出信号y 与输入偏差e 之间成比例关系： 为了克服扰动的影响,控制器必须要有控制作用,即其输出要有变化量,而对于比例控制来讲,只有在偏差不为零时,控制器的输出变化量才不为零,这说明比例控制会永远存在余差;3-4 试写出积分控制规律的数学表达式;为什么积分控制能消除余差解答：1积分控制作用的输出变化量y 是输入偏差e 的积分：⎰=edt T y 112当有偏差存在时,输出信号将随时间增大或减小;当偏差为零时,输出停止变化,保持在某一值上;因而积分控制器组成控制系统可以到达无余差; 3-5 什么是积分时间试述积分时间对控制过程的影响;解答：1⎰=edt T y 11积分时间是控制器消除偏差的调整时间,只要有偏差存在,输出信号将随时间增大或减小;只有当偏差为零时,输出停止变化,保持在某一值上;2 在实际的控制器中,常用积分时间Ti 来表示积分作用的强弱,在数值上,T i =1／K i ;显然,T i 越小,K i 就越大,积分作用就越强,反之亦然;3-6 某比例积分控制器输入、输出范围均为4～20mA,若将比例度设为100%、积分时间设为2min 、稳态时输出调为5mA,某时刻,输入阶跃增加,试问经过5min 后,输出将由5mA 变化为多少解答：由比例积分公式：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎰edt T e P y 111分析： 依题意：%1001==pK p ,即K p =1, T I = 2 min , e ＝＋； 稳态时：y 0＝5mA,5min 后：mAedt T e P y y )7.05()52.0212.0(151110±=⨯⨯±±⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎰3-7 比例控制器的比例度对控制过程有什么影响调整比例度时要注意什么问题解答：P741控制器的比例度P 越小,它的放大倍数p K就越大,它将偏差放大的能力越强,控制力也越强,反之亦然,比例控制作用的强弱通过调整比例度P 实现;2比例度不但表示控制器输入输出间的放大倍数,还表示符合这个比例关系的有效输入区间;一表的量程是有限的,超出这个量程的比例输出是不可能的;所以,偏差的变化使控制器的输出可以变化全量程16mA,避免控制器处于饱和状态; 3-8 理想微分控制规律的数学表达式是什么为什么常用实际为分控制规律解答：1dtde T y D= 2由于理想微分运算的输出信号持续时间太短,往往不能有效推动阀门;实际应用中,一般加以惯性延迟,如图3-7所示,称为实际微分;3-9 试写出比例、积分、微分PID 三作用控制规律的数学表达式;解答：3-10 试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点,积分和微分为什么不单独使用解答：1比例控制及时、反应灵敏,偏差越大,控制力越强；但结果存在余差; 2积分控制可以达到无余差；但动作缓慢,控制不及时,不单独使用;3微分控制能起到超前调节作用；但输入偏差不变时,控制作用消失,不单独使用; 3-11 DDZ-Ⅲ型基型控制器由哪几部分组成各组成部分的作用如何解答：P791组成如图3-11所示; 2作用参照P79;3-12 DDZ-Ⅲ型控制器的软手动和硬手动有什么区别各用在什么条件下解答：1软手动操作是指调节器的输出电流I 0与手动操作的输入信号成积分关系； 硬手动操作是指调节器的输出电流I 0与手动操作的输入信号成比例关系; 2软手动操作：系统投运 硬手动操作：系统故障3-13 什么叫控制器的无扰动切换在DDZ-Ⅲ型调节器中为了实现无扰切换,在设计PID 电路时采取了哪些措施解答：P841调节器进行状态转换后,输出值不发生跳动,即状态转换无冲击; 2C M 、C I ;P85中;3-14 PID 调节器中,比例度P 、积分时间常数I T 、微分时间常数D T 分别具有什么含义在调节器动作过程中分别产生什么影响若将I T 取∞、D T 取0,分别代表调节器处于什么状态 解答：比例度P 含义：使控制器的输出变化满量程时也就是控制阀从全关到全开或相反,相应的输入测量值变化占仪表输入量程的百分比;比例作用的强弱取决于比例度的大小;积分时间常数I T 含义：I T 越小,积分作用越强；越大积分作用越弱；若将I T 取∞,则积分作用消失;微分时间常数D T 含义：D T 越大,微分作用越强；D T 取0,微分作用消失; 3-15 什么是调节器的正/反作用在电路中是如何实现的解答：1正作用：偏差=测量值-给定值； 反作用：偏差=给定值-测量值; 2运放输入端的切换开关实现的;3-16 调节器的输入电路为什么要采取差动输入方式输出电路是怎样将输出电压转换成4～20mA 电流的解答：1采用差动输入方式,可以消除公共地线上的电压降带来的误差; 2参照P83下的输出电路;3-18 给出实用的PID 数字表达式,数字仪表中常有哪些改进型PID 算法 解答：1 P91式3-18 2改进的算法：第4章 思考题与习题4-1 气动调节阀主要由哪两部分组成各起什么作用解答：1执行机构和调节机构;2执行机构的作用：按调节器输出的控制信号,驱动调节机构动作；调节机构的作用：由阀芯在阀体内的移动,改变阀芯与阀座之间的流通面积,从而改变被控介质的流量;4-2 试问调节阀的结构有哪些主要类型各使用在什么场合解答：1类型：直通单座阀、直通双座阀;2直通单座阀使用场合：小口径、低压差的场合；直通双座阀使用场合：大口径、大压差的场合;4-4 什么叫调节阀的理想流量特性和工作流量特性常用的调节阀理想流量特性有哪些解答：1理想流量特性：在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性称为固有流量特性,也叫理想流量特性;工作流量特性：在实际的工艺装置上,调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串连使用,阀门两端的压差随流量变化而变化,这时的流量特性称为工作流量特性;2常用理想流量特性：直线流量特性、等百分比对数流量特性、快开特性4-6 什么叫调节阀的可调范围在串联管道中可调范围为什么会变化解答：1可调范围：反映调节阀可控制的流量范围,用R ＝Q max /Q min 之比表示;R 越大,调节流量的范围越宽,性能指标就越好;2由于串联管道阻力的影响;4-7 什么是串联管道中的阀阻比S S 值的变化为什么会使理想流量特性发生畸变解答：1阀阻比：用阀阻比o T p p S /min ∆=表示存在管道阻力的情况下,阀门全开时,阀门前后的最小压差min T p ∆占总压力p o 的比值;2在S ＜1时,由于串联管道阻力的影响,使阀门开大时流量达不到预期的值,也就是阀的可调范围变小;随着S 值的减小,直线特性渐渐区于快开特性,等百分比特性渐渐趋近于直线特性;4-8 什么叫气动调节阀的气开式与气关式其选择原则是什么解答：1气开式：无压力信号时阀门全闭,随着压力信号增大,阀门逐渐开大的气动调节阀为气开式;气关式：无压力信号时阀门全开,随着压力信号增大,阀门逐渐关小的气动调节阀为气关式;2选择原则：从工艺生产安全考虑,一旦控制系统发生故障、信号中断时,调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人员的安全;4-9 如图4-24所示的蒸气加热器对物料进行加热;为保证控制系统发生故障时,加热器的耐热材料不被烧坏,试确定蒸气管道上调节阀的气开、气关形式;解答：气开式调节阀;4-11 试述电/气转换器的用途与工作原理;解答：P1131用途：为了使气动阀能够接收电动调节器的输出信号,必须使用电／气转换器把调节器输出的标准电流信换为20～100kPa的标准气压信号;2原理：在杠杆的最左端安装了一个线圈,该线圈能在永久磁铁得气隙中自由地上下运动,由电动调节器送来得电流I通入线圈;当输入电流I增大时,线圈与磁铁间产生得吸力增大,使杠杆左端下移,并带动安杠杆上的挡板靠近喷嘴,改变喷嘴和挡板之间的间隙;喷嘴挡板机构是气动仪表中最基本的变换和放大环节,能将挡板对于喷嘴的微小位移灵敏地变换为气压信号;经过气动功率放大器的放大后,输出20～l00kPa的气压信号p 去推动阀门;4-12 试述电/气阀门定位器的基本原理与工作过程;解答：P115在杠杆上绕有力线圈,并置于磁场之中;当输入电流I增大时,力线圈产生的磁场与永久磁铁相作用,使杠杆绕支点O顺时针转动,带动挡板靠近喷嘴,使其背压增大,经气动功率放大器放大后,推动薄膜执行机构使阀杆移动;4-14 电动仪表怎样才能用于易燃易爆场所安全火花是什么意思解答：1必须是采取安全防爆措施的仪表,就是限制和隔离仪表电路产生火花的能量;使其不会给现场带来危险;2安全火花：电路在短路、开路及误操作等各种状态下可能发生的火花都限制在爆炸性气体的点火能量之下;4-16 齐纳式安全栅的基本结构是什么它是怎样限压、限流的解答：1结构：图4-19所示;2利用齐纳二极管的反向击穿特性进行限压,用电阻进行限流;第5章思考题与习题5-1 什么是被控过程的数学模型解答：被控过程的数学模型是描述被控过程在输入控制输入与扰动输入作用下,其状态和输出被控参数变化的数学表达式;5-2 建立被控过程数学模型的目的是什么过程控制对数学模型有什么要求解答：1目的：错误!设计过程控制系统及整定控制参数；错误!指导生产工艺及其设备的设计与操作；错误!对被控过程进行仿真研究；错误!培训运行操作人员；错误!工业过程的故障检测与诊断;2要求：总的原则一是尽量简单,二是正确可靠;阶次一般不高于三阶,大量采用具有纯滞后的一阶和二阶模型,最常用的是带纯滞后的一阶形式;5-3 建立被控过程数学模型的方法有哪些各有什么要求和局限性解答：P1271方法：机理法和测试法;2机理法：测试法：5-4 什么是流入量什么是流出量它们与控制系统的输入、输出信号有什么区别与联系解答：1流入量：把被控过程看作一个独立的隔离体,从外部流入被控过程的物质或能量流量称为流入量;流出量：从被控过程流出的物质或能量流量称为流出量;2区别与联系：控制系统的输入量：控制变量和扰动变量;控制系统的输出变量：系统的被控参数;5-5 机理法建模一般适用于什么场合解答：P128对被控过程的工作机理非常熟悉,被控参数与控制变量的变化都与物质和能量的流动与转换有密切关系;5-6 什么是自衡特性具有自衡特性被控过程的系统框图有什么特点解答：1在扰动作用破坏其平衡工况后,被控过程在没有外部干预的情况下自动恢复平衡的特性,称为自衡特性;2被控过程输出对扰动存在负反馈;5-7 什么是单容过程和多容过程解答：1单容：只有一个储蓄容量;2多容：有一个以上储蓄容量;5-8 什么是过程的滞后特性滞后又哪几种产生的原因是什么解答：1滞后特性：过程对于扰动的响应在时间上的滞后;2容量滞后：多容过程对于扰动的响应在时间上的这种延迟被称为容量滞后;纯滞后：在生产过程中还经常遇到由物料、能量、信号传输延迟引起的纯滞后;5-9 对图5-40所示的液位过程,输入量为1Q ,流出量为2Q 、3Q ,液位h 为被控参数,水箱截面为A ,并设2R 、3R 为线性液阻;1列写液位过程的微分方程组；2画出液位过程的框图；3求出传递函数)()(1s Q s H ,并写出放大倍数K 和时间常数T 的表达式;解答：13322321R hQ R h Q dthd A Q Q Q ∆=∆∆=∆∆=∆-∆-∆ 2框图如图：3 3232321)()(R R s R AR R R s Q s H ++= 5-10 以1Q 为输入、2h 为输出列写图5-10串联双容液位过程的微分方程组,并求出传递。
常用测压位置
常用测压位置
在医学和生理学中，常用的测压位置主要包括以下几种：
1. 血压测量：
肱动脉：这是最常见的血压测量部位，一般在上臂肘窝上方约2.5cm处，袖带下缘应位于肘窝上一横指（约2-3cm）的高度。
2. 中心静脉压(CVP)：
颈内静脉、锁骨下静脉或股静脉：通过将导管插入这些大静脉并进入右心房附近来测量中心静脉压力，用于评估心脏前负荷及血容量状态。
3. 动脉血压监测：
桡动脉：除了肱动脉外，桡动脉也是常用于连续动脉血压监测的位置，通常在手腕部内侧的桡动脉搏动最强处。
4. 颅内压(ICP)监测：
通过腰椎穿刺或者置入脑室内传感器监测颅内压力，但不是直接测压位置，而是间接获取颅内压数据。
5. 肺动脉楔压(PAWP)：
在肺循环系统中，可以通过Swan-Ganz 导管插入肺动脉分支末端进行肺动脉楔压测量，以评估左心室前负荷。
6. 足背动脉血压测量：
在某些情况下，如上肢无法测量时，可以考虑在足背动脉进行血压测量。
7. 四肢末梢血压：
手指和脚趾也可作为特殊情况下末梢血压的测量点，主要用于诊断外周血管疾病等。
请注意，不同测压位置的选择取决于临床需求、患者状况以及所需监测的目的。
《化工(测量)仪表与自动化》(复习题)
44. 一台测量液体用的转子流量计,测量范围为 0～25 m3／h,用来测量某介质的流量,已知被测介质的密度为0.8g／cm3,转子的密度为7.9g／cm3,试问:当流量计指示在 20 m3／h时,被测介质的实际流量应是多少?
28. 选择用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（ ）A 取压点位置和容器横截面 B 取压点位置和介质密度 C 介质密度和横截面
29. 浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（ ）A 介质粘度高、压力低、温度高 B 介质粘度高、压力低、温度低C 介质粘度低、压力高、温度低 D 介质粘度高、压力高、温度低
32. 利用差压法测液位，如图所示。差压变送器的正压室引压管线内通入与容器中相同的液体，液体密度为ρ；负压室引压管线通入气相，密度忽略。请列出差压与液位L间的关系，并指出应该实施的迁移量。
第四章 流量测量及变送
33. 简述电磁流量计工作原理及其特点。
34. 简述椭圆齿轮流量计工作原理及其特点。
39. 在管道上安装孔板时，如果将方向装反了会造成：( )a.差压计倒指示 b. 对差压计指示无影响 c.差压计指示变大 d. 差压计指示变小
40. 罗茨流量计，很适合对（ ）的测量。 A 低粘度流体 B 高雷诺数流体 C 含砂脏流体 D 高粘度流体
《自动控制仪表与装置》综合习题
说明：选择题除了正确选择答案外还应给出选该答案的理由
绪论、第一章 概述
1. 如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？
火力发电厂热工仪表安装要领
火力发电厂热工仪表安装要领在火力发电厂中，为了保证热力设备的安全、经济运行，必须对热力过程中的各种参数，如温度、压力、流量、物位等热工参数以及某些物质成分进行分析检查和测量，使运行值班人员能够及时了主辅设备及热力系统的运行情况，以便有效地进行调整和操作。
只有正确的测量，才能为实现生产过程自动化提供可靠的依据。
随着计算机，通信、显示和控制等4C技术的发展，电厂自动化程度越来越高，对测量的准确性要求更高。
通常把用来检测热工参数的仪表称为热工测量仪表，简称热工仪表。
热工仪表的作用就是真实反映所测量介质的各种工况参数。
热工仪表的准确性与自身的精度以及控制系统（DCS）的参数设置均有关联，影响热工仪表测量准确性一个主要因素是热工仪表的安装。
因此热工仪表的安装水准对电厂的自动化程度有很大的影响。
根据热工仪表施工规范和实际的工作经验针对常见的热工仪表施工提出以下几点，以求借鉴。
1.温度计安装1.1．测点位置选择。
1.1.1测点位置应按照规范设计选择。
不宜在设备或管道的焊缝，设备和管道、阀门、弯头的死角及边缘上选择测孔，并且距离不得小于管道外径。
1.1.2相临两测量点之间距离应大于管道外径，不得小于200mm，若压力测点和温度测点在同一管道上或设备上且相邻时，根据介质流动方向，压力测孔应开在温度测孔之间。
1.1.3测量、保护与自动调节一般不同用一个测孔。
1.1.4测点位置应装在便于维修和维护的地方，否则应加装检修平台。
1.2.测点开孔1.2.1测点开孔，一般应在设备和管道正式安装前或封闭前进行，禁止在已冲洗完毕的设备和管路上开孔。
若情况特殊，需证实其内无杂物，并有防金属屑粒掉入管内的措施。
1.2.2在需防腐设备和管道上开孔时，必须在防腐前开孔且封闭。
1.2.3测点开孔应遵循的原则是：工作压力≦4MPa测温孔（不包括该压力级的主蒸汽温度孔），可使用火焊割孔；工作压力>4MPa温度测孔（该压力等级的测孔最好在工厂预制），使用机械方法开孔。
电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置)
电力建设施工及验收技术规范热工仪表及控制装置篇第一章总则第一节一般规定第1・1。
1条本规范适用于单机额定容量为12〜600MW火力发电厂新建、扩建和改建工程中热工仪表及控制装置的施工和验收.第1。
1。
2条热工仪表及控制装置是用于对热力设备及系统进行测量、控制、监视及保护的设备.第1・1。
3条热工仪表及控制装置的施工，应按设计并参照制造部门的技术资料进行，修改设计应有变更手续。
第1・1。
4条热工仪表及控制装置施工中的电气和焊接等工作,在本规范内未作规定的部分,应符合现行的国家标准或部颁规程的有关规定。
第1。
1・5条热工仪表及控制装置的安装，应保证仪表和装置能准确、灵敏、安全可靠地工作,且注意布置整齐美观，安装地点采光良好、维护方便。
第1。
1。
6条热工仪表及控制装置的安装，应注意避免震动、高温、低温、灰尘、潮湿、爆炸等的影响。
采用空调设备的控制室和计算机室应封闭良好。
第1・1。
7条热工仪表及控制装置使用的各种标志牌，其文字应正确、清晰和不易脱落褪色。
第二节设备保管第1。
2。
1条到达现场的设备、材料,应按其要求的保管条件分类入库和妥善保管。
一、测量仪表、控制仪表、计算机及其外部设备等精密设备，宜存放在温度为5〜40°C、相对湿度不大于80％的保温库内。
二、执行机构、各种导线、阀门、有色金属、优质钢材、管件及一般电气设备,应存放在干燥的封闭库内。
三、管材应存放在棚库内。
四、电缆应绕在电缆盘上，用木板或铁皮等封闭，存放在棚库或露天堆放场内，避免直接曝晒。
电缆盘应直立存放，不允许平放.存放场所的地基应坚实和易于排水.第1・2。
2条设备由温度低于-5C的环境移入保温库时，应在库内放置24h后再开箱。
第1。
2・3条凡到现场后不得随意打开防腐包装的设备，应按合同规定办理接收手续。
包装箱外（或内）有湿度指示器、振动指示器或倾斜指示器时，开箱前（或后）应检查指示器并作记录。
第1・2。
4条设备开箱时，应进行下列工作:一、根据装箱单核对设备的型号、规格、附件、备品、数量及技术资料；二、外观检查设备有无缺陷、损伤、变形及锈蚀，并作记录;三、精密设备开箱检查后，应恢复其必要的包装并妥善保管。
第五章压力测量及其仪表
活塞式压力表
工作原理：加压泵压缩活塞内 的介质，使其具有压力P，这个压 力作用到活塞的有效面积F上形成 向上的作用力FP，当此力与活塞、 承重盘、砝码的总重量G平衡时， 那么介质的压力P=G/F，F为有效 面积，活塞压力计的有效面积在 铭牌或检定书上给出，一般为 1cm2、0.1cm2。
分类：①应变片：受压时，电阻的尺寸L、S发
生变化，引起电阻的变化。 ②半导体扩散硅：在压力的作用下，电阻
率发生变化。 通常半导体扩散硅电阻变化的灵敏度要远远高
于应变片，大约为100倍。
第五节 压力检测仪表的选择与校验
一．压力检测仪表的选择
①测压范围，②被测介质的物理化学性 质，③测试精度要求。
2. 重力加速度变化的影响及修正
标准重力加速 度下的工作液
柱高度
hn
g gn
h
使用地点的工 作液柱高度
3．毛细现象的影响 为了减少该误差，通常要求测量管的内径一 般不小于10mm。
问题？
1. 斜管式微压计用水作介质，可以吗？
2. 液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读 数，在水中加入红墨水，可以吗？
简化为： P gh2
直管
存在问题？
三、斜管式压力计
主要用于测量微小的压力、负压和压
差。为了减少读数的相对误差，拉长
液柱，将测量管倾斜放置。
P1
h2 l sin a
P2
L
h1 A1
lA2
h1
A2 A1
l
h1
h2
(1h1
h2h)2)Pggg( (AAAA(12h12l1llhls2si)ninaa)g)(ggAA12
即1n的力垂直均匀作用在1m2的面积上所形成的压力值为的面积上所形成的压力值为1pa21222kgm1pa1nm11kgmsms?????二压力的表示方法?绝对压力pj?大气压力pd?表压力pbpbpjpd?真空度pz负压pzpdpj三压力的单位?过去采用的压力单位工程大气压力过去采用的压力单位工程大气压力kgfcm2毫米汞柱mmhg毫米水柱mmh2o物理大气压atm巴barpsi等均应改成法定计量单位帕
航空仪表基本知识
概述——航空仪表的分类：发动机仪表、大气数据仪表、陀螺仪表。
第一章压力测量仪表．压力表……测量飞机上气体或液体压力的仪表，叫做压力表。
按动作原理分：机械式、电动机械式和电动式；按仪表供电的电源形式分为直流压力表和交流压力表。
2BYY-1A 功能：用来测量歼八飞机助力液压系统和收放液压（又叫主液压）系统的液压油压力。
组成：两个GYY-1传感器、两个完全相同装在一个表壳的2ZYY-1A指示器，测量范围0-250公斤/厘米2。
原理：测量压力时，弹簧管在压力作用下自由端产生位移、压力越大、位移量越大、当自由端向外移动时，经过曲臂连杆和活动摇臂改变电位器电刷在电阻上的位置从而改变指示器中两线框的电流比值，使指针在刻度盘上指出相应的压力数值。
当仪表不通电时，指针轴上的小磁铁受拉回磁铁的作用，使指针停在刻度以下的限制柱处。
弹簧管……由于弹簧管的横截面为椭圆形，所以弹簧管受流体压力作用后，压力沿短轴b方向的作用面积大于沿a方向作用的总面积，因而沿短轴方向的作用力也就大于沿长轴方向的作用力。
流体压力对弹簧管横截面积作用的结果，使长轴变短，短轴变短，即横截面由椭圆形向圆形转化。
在弹簧管的横截面由椭圆向圆形转化的过程中，弹簧管外管壁受到拉伸，内管壁受到压缩，因而外管壁产生反抗拉伸的拉应力，内管壁产生反抗压缩的压应力，这两个应力在自由端形成一对力偶，使弹簧管伸直变形，在自由端产生位移。
第二章温度测量仪表．热电极：一般把组成热电偶的两种金属导体又叫做热电极，所产生的电势叫热电势。
热端：热电偶温度高的一端叫热端或测量端。
冷端：温度低的一端叫冷端或参考端。
几种常用的热电偶①铂铑-铂热电偶……属于贵重金属热电偶，分度号为LB-3热电性能稳定，测量温度范围大，精度高，可以在氧化性或中性介质中长期使用。
由于这种热电偶电势率较低，金属材料价格昂贵，故一般只用这种热电偶作为标准热电偶使用。
②镍镉-镍铜热电偶……这种热电偶属于廉价金属热电偶，其分度号为EA。
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第六章压力测点位置及仪表的选择本章内容适用于压力测量仪表的选择、安装以及压力测点位置的选择。
1.压力测点位置的选择
为了提高压力测量的准确度和可靠性,对测点位置的选择要考虑以下的因素：
1.1 便于保护仪表和人身安全。
1.2 测点前后要有的足够长的直管段,不能处于管道弯曲、分叉和能形成涡流的地方。
1.3 测点要选在不易堵塞的地方,当管道内有突出物时,取压口应选在突出物之前。
1.4 取压管不能凸出管道内壁,避免在被测介质流动时动压对静压测量产生影响。
1.5 在阀门附近取压时,若取压口选在阀门前,则与阀门的距离应大于2D（D为管道直径）,取压口若选在阀门后,则与阀门的距离应大于3D。
1.6 当测量含尘流体压力时,取压口应选择不易积尘、堵塞、而且便于冲洗导管的地方,必要时加装除尘器。
2 压力测量仪表的选择
2.1 压力测量仪表的选用应根据生产过程对压力测量的要求、
被测介质的性质、现场环境条件等来选择。
2.2 对压力测量仪表的型式、精度、测量范围等都必须从实际出发,本着节约原则,合理选用。
2.3 为保证弹性元件、传感器能在安全范围内可靠动作,一般在被测压力较稳定的情况下,最大压力值应不超过仪表量程的3/4。
2.4 在被测压力波动较大的情况下,最大压力值应不超过满量程的2/3。
2.5 为了保证测量精度,被测压力最小值应不低于满量程的1/3。
3 取压管路及附加装置
3.1 取压管路
3.1.1 仪表管材料应能抗侵蚀,一般采用钢管或铜管,其内径宜在8-12毫米之间。
3.1.2 管路总长度一般不超过50米和不少于3米.若被测介质温度接近100℃时,长度不应小于6米。
3.1.3 应根据所测介质压力,采用耐压强度足够的仪表管.一般汽水取样多用无缝钢管,测量风压等低微压介质时,可用优质瓦斯管。
导压管敷设完毕后,应作严密性试验或耐压试验.尤其是油、氢和高压汽水管路不应忽视。
3.1.4 仪表管的装设应保持垂直,或与水平面之间具有不小于
1-10%的倾斜角度.整个仪表管应向同一方面倾斜,否则应视具体情况在表管最高处装设排汽门,或在最低处装设放水门。
3.1.5 敷设仪表管路时,每隔1～2米应有固定卡子,多根仪表管束一块敷设时,应排列整齐,敷设油、氢等易燃易爆介质的表管时，应注意隔热与防火。
3.1.6 仪表管道穿越楼板、平台铁板时,应加装护管或留有富裕的孔口,并定期进行防磨损检查。
3.1.7 采用管缆时,由于其外包有塑料套管,故不得敷设在靠近高温或煤粉易燃物多的处所,防止烤坏或可燃物积存发生自燃现象。
3.1.8 管路弯曲处应均匀,内径不应变扁,弯曲半径不小于管子外径的8-10倍。
3.1.9 测量差压(包括水位)的两根导压管应并排敷设,并处于同一环境温度中。
3.1.10 导压管路应油饰,并有用途名称标牌,必要时可刷色标。
3.2 仪表在非正常工况下,应考虑增设附加装置
3.2.1 为了不受被测介质高温影响,应在二次门前加装盘形或U型管,以便留存冷态液体隔热。
3.2.2 为不受急剧变化或传动压力的影响,应装有缓冲器。
3.2.3 为了不受大的振动影响,应装有减振器或固定装置。
3.2.4 被测量为特殊介质时，为了避免腐蚀,应装有隔离装置。
3.3 仪表垫片的材料选用取决于测量条件与介质。
3.3.1 低压、低温（80℃以下）用皮革、橡胶和尼龙类。
3.3.2 中压、温度在300～400℃时用石棉垫、橡胶垫或铝垫。
3.3.3 高温高压工况下用退火紫铜垫片,特殊要求时可用不锈钢垫片。
3.3.4 测量介质为氢气时,必须用除油脂铝垫或石棉垫,不可用有机材料。