化工仪表复习题

化工仪表自动化复习题
一、填空题
1．气体的密度随（温度）升高而减小，随（压力）的增大而增大。

2．气动差压变送器一般都是基于（力矩平衡）原理工作的。

3．气动差压变送器在结构上由（测量）和（力-气转换）两部分组成。

4．差压变送器的膜盒内充有（硅油），它除了传递压力之外，还有（阻尼）作用，所以仪表输出平稳。

5．玻璃液位计是根据（连通器）原理工作的。

6．静压式液位计是根据流体（静压）平衡原理工作的。

7．法兰式差压变送器的型号后面带"A"表示可进行（正）迁移，带"B"表示可进行（负）迁移。

8．流体的流量与其压力成（方根）关系。

9．在热电阻温度计中，R0和R100分别表示（0℃）和（100℃）时的电阻值。

10．仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析）11．250Pa=（25）mmH2O
12．管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。

13．若（雷诺数）相同，流体的运动就是相似的。

14．中差压变送器的膜盒比高差压的（大），而比低差压的（小）。

15．转子流量计是属于（恒压降）流量计。

16．涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。

17．涡轮流量变送器应（水平）安装。

18．用压力表测量液位时，仪表安装的高度应与零液位的高度（相同），否则，应对（高度差）进修正。

19．摄氏100℃，相当与华氏（212）℉。

20．温度越高，铂、镍、铜等材料的电阻值越（大）。

21．数字量信号不需要进行（A/D）转换，可以直接经数字输入借口与（计算机）连接。

22．管道连接的方法常用的有（螺纹连接）、（法兰连接）和（焊接）三种方式。

23．已知仪表的读数是495℃，修正值为+５℃，那么测量温度的绝对误差是（-5℃），被测介质的实际温度为（500℃）。

24．1mmH2O是温度为（4）℃纯水1毫米水柱所产生的压力。

25．差压流量计正压管线不畅，仪表指示偏（小），带反吹风差压表正压管嘴不畅，仪表指示偏（大）。

26．差压式流量计包括（节流装置）、（导压管）、（变送器）三部分。

27．流量装置被检仪表前直管段长度可取流量计运行管直径的（30）到（50）倍，被检仪表后直管段长度取直径的（10）到（15）倍。

28．测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。

为了使电流表的接入不影响电路的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小。

29.误差的分类有（系统误差）、（随机误差）、（粗大误差）。

30.按参数种类不同，热工仪表可为（温度）、（压力）、（流量）、（料位）、（成分分析）及（机械量）等仪表。

二、选择题
1.压力表的使用范围如果超过了２／３，则（）
（A）接头或焊口要漏（B）时间长了精度要下降
（C）不便于读数（D）压力表的传动机构要变形
答案:Ｂ
2.压力表的使用范围如果低于１／３，则（）
（A）因压力过低仪表没有显示（B）精度要下降
（C）相对误差要增加（D）压力表没有影响
答案:Ｃ
3.流过节流孔板流量计的最小流量不小于满刻度的（）
（A）10% （B）30% （C）20% （D）5%
答案: B
4.流过节流孔板流量计的正常流量应为仪表满刻度的（）
（A）50~70% （B）30~50% （C）80~90% （D）70~80%
答案: D
5.用压力表测量液位时，仪表的安装高度应（）液位零位的高度。

（A）小于（B）大于（C）等于（D）无关答案:C
6.用压力法测量开口容器的液位时，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（D）介质的体积和横截面
答案: B
7.用差压法测量容器的液位时，液位的高低取决于（）
（A）取压点位置，容器横截面和介质密度（B）压力差，取压点位置和介质密度
（C）压力差，介质密度和横截面（D）取压点位置，介质的体积和横截面
答案: B
8.浮筒式液位计是根据（）原理的。

（A）静压（B）连通器（C）变浮力（D）恒浮力
答案:C
9.浮筒式液位计的液位示值与被测介质的密度（），浮球式液位计的液位示值与被测介质的密度（）。

（A）有关，无关（B）无关，有关（C）无关，无关（D）有关，有关
答案:A
10.用电容式液位计测量导电液体的液位时，液位变化，相当于（）在变化。

（A）电极面积（B）介电常数（C）电压（D）阻值
答案:B
11.用电容式液位计测量介电质液体的液位时，液位变化，相当于（）在变化。

（A）电极面积（B）电压（C）介电常数（D）阻值
答案:A
15.关于压力式温度计的描述错误的是（）
（A）压力式温度计主要由温包 ,毛细管,和弹簧管压力计组成
（B）压力式温度计中感温液的体膨胀系数越大,仪表越灵敏
（C）压力式温度计的毛细管越长,仪表的反应时间越短
（D）压力式温度计的毛细管最长可达60米
答案:C
16.关于热电偶的描述错误的是（）
（A）在热电偶测温回路中,只要连接导线两端的温度相同,热电偶总热电势不变.
（B）热电偶产生热电势的条件:两热电极材料相异,两接点的温度相异.
（C）热电偶的热电特性由电极材料的化学成分和物理性能所决定.
（D）热电偶的热电势的大小与两端温度和热偶丝的粗细有关
答案D
17.热电阻配用的金属丝的说法错误的是（）
（A）经常采用的是铂丝
（B）也有利用铜丝的
（C）也有利用镍丝的.
（D）有时采用锰铜的
答案:D
18.关于电阻温度计的叙述中,不恰当是（）
（A）热电阻是利用金属的电阻随温度作几乎线形变化的原理.
（B）电阻丝是利用较粗的线作成,由较强的耐震性能.
（C）电阻温度计在温度检测时,由时间延迟的缺点.
（D）热电偶比电阻温度计能测更高的温度.
答案:B
19.铠装热电阻的特点叙述不恰当的（）
（A）热惰性小,反应迅速..
（B）具有可饶性
（C）不能耐震和冲击.
（D）受到绝缘材料和保护管的保护,寿命长.
答案:C.
20.一台正在运行中的气闭单座阀，工艺人员反映漏量大，一般由下列原因造成，但
有一条说错了，是（）。

（A）阀芯阀座磨损严重（B）调节阀膜头漏气
（C）阀杆太长（D）调节阀前后压差过大
答案:C
21.一台比例作用的电动温度调节器，量程是100-200℃，调节器输出是4-20mA，当指
示值变化25℃，调节器比例度为50%，相应调节器输出变化（）。

（A）16mA （B）2mA （C）4mA （D）0.8mA
答案
22.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时要选
用（）。

（A）压力式液位计（B）吹气式液位计
（C）浮筒液位计（D）法兰式差压变送器
答案
23.某DDZ-Ⅲ型温度变送器测量范围是300-700℃,当温度由400℃变化到600℃时,变送
器的输出从8mA 变到到( )。

(A)10mA (B)12mA (C)16mA (D)20mA
答案:C
24. 在用浮球液面计测量液面时，若浮球脱落，则仪表输出指示（）。

（A）最小（B）最大（C）回零（D）不变
答案:B
25.玻璃板液位计是根据（）原理制成的。

（A）静压（B）连通器（C）变浮力（D）恒浮力
26. 精度是反映误差大小的术语,精度越高,误差( )。

(A)越大 (B)视具体情况而定 (C)恒定 (D)越小
答案
27 测量电压时,电压表与被测线路( )联接。

(A)串联 (B)并联 (C)无规定 (D)串并联均可
答案:B
28. 可燃气体报警探头不能用来检测（）的浓度。

（A）氧气（B）氢气（C）烷烃（D）稀烃
答案:A
29. 涡轮流量计是一种（）式流量计。

（A）容积（B）速度（C）叶轮（D）质量
答案:B
30.Y—100压力表的弹簧管是（）
（A）扁圆形（B）圆形
（C）椭圆形（D）半圆形
答案:Ａ
30.在更换１６ＭＰａ的压力表时，应使用（）垫片
（A）四氟（B）石棉
（C）橡皮（D）铜
答案:Ｄ
32.１巴（Ｂａｒ）等于（）
（A）１ＭＰａ（B）１标准大气压
（C）１工程大气压（D）１０５Ｐａ
答案:Ｄ
33.压力表的使用范围如果低于１／３，则（）
（A）因压力过低仪表没有显示（B）精度要下降
（C）相对误差要增加（D）压力表没有影响
答案:Ｃ
34.某容器的压力为２.５ＭＰａ，为了测量它，最好选用量程为（）的工业压力表。

（A）０～２.５ＭＰａ（B）０～６ＭＰａ
（C）０～１０ＭＰａ（D）０～４ＭＰａ
答案:Ｄ
35.校验０～１.６ＭＰａ，１.５级的工业压力表，应使用标准压力表（）（A）０～１.６ＭＰａ０.５级（B）０～２.５ＭＰａ０.３５级（C）０～１.０ＭＰａ０.２５级（D）０～１.６ＭＰａ，１.５级答案:Ａ
36.仪表引压管路的强度和严密性试验压力，一般为设计压力的
（A）１.５倍（B）１.１５倍
（C）１.２５倍（D）液体试压时为１.２５倍，气体试压时为１.１５倍
答案:Ｄ
37.当测量１２ＭＰａ的高压压力时，正常的操作压力应为量程的（）
（A）１／３（B）２／３
（C）３／５（D）３／４
答案:Ｃ
38.当测量脉动压力时，正常的操作压力最高不能超过测量上限的（）
（A）１／３（B）２／３
（C）３／５（D）３／４
答案:Ｂ
39.当测量稳定压力时，正常的操作压力最高不能超过测量上限的（）
（A）１／３（B）２／３
（C）３／５（D）３／４
答案:Ｄ
40.仪表引压管路最长不应超过（）
（A）５０米（B）３０米
（C）４０米（D）２０米
答案:Ａ
41.当测量液体压力时，导压管取压口应在管道（）处。

（A）最上部（B）最底部
（C）中心线以上４５度夹角内（D）中心线以下４５度夹角内
答案:Ｄ
42.当测量蒸汽介质压力时，导压管取压口应在管道（）处。

（A）最上部（B）最底部
（C）中心线以上４５度夹角内（D）中心线以下４５度夹角内
答案:Ｃ
43.用标准节流装置进行流量测量时,下面关于流体的描述不正确的是( )
（A）流体必须充满圆管，并是连续的（B）流体必须是均匀的，单相的
（C）流体流经节流件时可以发生相变（D）流体流量随时间变化缓慢
答案:Ｃ
44.中差压变送器的膜盒比高差压的（），比低差压的（）
（A）大，小（B）大，大
（C）小，大（D）小，小
答案:A
45.流量与差压的平方根成（），而差压与变送器输出的电流成（）
（A）正比，反比（B）正比，正比
（C）反比，正比（D）反比，反比
答案:B
三、简答题
1．化工自动化的主要内容是什么？
答：化工自动化一般要包括自动化监测系统；自动化信号和联锁保护系统；自动操纵及自动开停车系统；自动调节系统。

2．测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为几类，各是什么？
答：测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为四大类，分别为：1）液柱式压力计；2）弹簧式压力计；3）电器式压力计；4）活塞式压力计。

3．什么是温标的三要素？
答：1）选择了一些纯物质的平衡态温度作为温标的基准点；2）规定了不同温度范围内的基准仪器；3）建立了基准仪器的示值与国际温标间关系的插补公式。

4．在分度号S、K、E三种热偶中，100摄氏度时的电势那种最大？那种最小？
答：100度时，分度号S的热电势为0.645mv；100度时，分度号K的热电势为4.095mv；100度时，分度号E的热电势为6.317mv。

所以E热电势最大，K次之，S最小。

5．补偿导线和与其相匹配热偶的热电特性完全相同吗？
答：补偿导线比热电偶便宜，在0~100度范围内，它的热电性质和所配的热偶性质相同，所以使用补偿导线犹如将配偶延长，把热偶冷端延长到远离热源的控制室或其他读数方便地的方；不过严格地说，补偿导线和热偶电势并不完全相同。

例如：补偿导线铜-康铜，100度电势为4.27mv，二和其相配的K型热电偶则为4.095mv；补偿导线铜-镍铜，100度电势为0.643mv，而和其相配的S型热电偶则为0.645。

6．什么是绝对误差？
答：是测量结果与真值之差。

7．什么是相对误差？
答：是绝对误差与被测量值之比。

8．什么是引用误差？
答：是绝对误差与量程值比。

9．在孔板和文丘利管这两种节流装置中，当差压相同时，哪一种压力损失大？当管径和差压相同时，哪一种流量大？
答：对于同一个差压，孔板的压力损失要比文丘利管大3~5倍。

当管径和差压相同时，文丘利管的流量系数大，因而流量也大。

10.什么叫仪表的灵敏度、回差、分辨率？
仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号的变化值的比值。

被测量分别按增加和减少两个方向缓慢变化，使仪表指示同一示值的两个输入量之差称为该仪表在该点的回差。

分辨率反映仪表对输入量微小变化的反应能力。

11.热电阻由几部分组成?引线为什么采用三线制?
由热电阻体、绝缘套管、保护套管及接线盒组成。

采用三线制的目的是减少引线电阻变化引起的附加误差。

12.补偿导线与热电偶配套使用时，应注意那些问题？
（1）补偿导线必须与热电偶配套，不同型号的热电偶应选用不同的补偿导线。

（2）补偿导线与热电偶连接时应正极接正极，负极接负极。

（3）补偿导线与热电偶连接的两个接点必须同温。

13.我们常用的补偿导线有几种类型,当补偿导线类型分不清时,如何进行判别?
铜--镍铜、铜--康铜、镍铬--考铜；当补偿导线类型分不清时，用颜色可以进行判别。

14.用热电偶测温度时,发现热电势输出不稳定,是什么原因引起的?
1）热电偶接线柱与热电极接触不良
2）热电偶测量线路绝缘破损，引起继续短路或接地
3）热电偶安装不牢或外部震动
4）热电极将断未断
5）外界干扰（交流漏电、电磁场感应等）
15.热电偶测温为什么要进行冷端补偿？
热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0。

C 时分度的，在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在0。

C不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿。

16.一支测温电阻体，分度号已看不清，你如何用简单方法鉴别出电阻体的分度号？
用万用表R×1档或R×10档测量电阻体阻值，测出电阻为Rt，再估计一下周围环境温度为t。

C，最后查对电阻-温度对照表，即可很快鉴别出电阻体的分度号。

17.双金属温度计的工作原理？
它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。

当指针温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。

18.热电偶与仪表使用时，热电势比实际值大（显示仪表指示偏高）是什么原因造成的？
热电偶与显示仪表不配套；补偿导线与热电偶不配套；有直流干扰信号进入。

19.用热电偶测温度时,发现热电势比实际值小（显示仪表指示偏低）,是什么原因引起的? 1）热电极短路。

2）热电偶的接线处积灰，造成短路。

3）补偿导线间短路
4）热电偶热电极变质。

5）补偿导线与热电偶不配套。

20.普通热电偶由几部分组成？
热电偶由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。

四、计算
1.已知工作状态下的质量流量标尺上限qm=500t/h，工作状况下被测流体密度ρ=857.0943kg/m3，试求工作状态下最大的体积流量qv
解：质量流量和体积流量之间的关系为：
qm ＝ρqv
qv＝qm ／ρ＝50000/857.0943=583.37 m3/h
2.有两台测温仪表，其测量范围分别是0～800℃和600～1100℃，已知其最大绝对误差均为±6℃，试分别确定它们的精度等级。

解：据基本误差δm=Δmax/（A上-A下）×100%可得
δm1=6/（800-0）×100%=0.75%
δm2=6/（1100-600）×100%=1.2%
根据常用工业仪表的精度等级系列，测量范围为0～800℃的测温仪表应定为1级精度，测量范围为600～1100℃的测温仪表应定为1.5级精度。

3.1151GP压力变送器的测量范围原为0～100KPa，现零位迁移100%。

则
1）．仪表的测量范围变为多少？
2）．仪表的量程是多少？
3）．输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA？
解：仪表的原测量范围为0～100KPa，现零位正迁了100%，所以：
1）．测量范围成了100～200KPa。

2）．仪表的量程是200-100=100KPa。

3）．输入为100KPa时，仪表的输出为4mA。

输入为150KPa时，仪表的输出为12mA。

输入为200KPa时，仪表的输出为20mA。

4.工业温度测量仪表的基本误差是2%,仪表的测量范围是1500--2500。

C，求仪表示值为2000。

C时对应的实际温度可能是多少？
X=20
2000－20=1980。

C
5.采用K型热电偶测温,已知被测温度与冷端温度分别为500。

C和50。

C，试求热电势的数值？
V(500,50。

C）=V(500,0。

C）－V(50,0。

C）
=20.644－2.023=18.621mV
6.仪表的测量范围0--40pKpPa，对应的流量范围0-25t/h，介质密度设ρ介=0.7t/m3,隔离液的密度ρ隔=1.2t/m3,孔板取压点在差压变送器的上方,并与正负压室的距离为2000mm,由于某些因素，造成负压隔离液全漏完。

问（1）当管道中无流量时，仪表指示多少？（2）当满量程时，仪表指示多少?
(1)△P=（ρ隔－ρ液）gh=（1.2－0.7)×2000×10=10KPa
M=Mmaxp
(2)△P实=40－10=30KPa
M=Mmaxp
7.EJA型差压变送器测量范围0--2500Pa，求输出电流为12mA时压差为多少？
△P=p×2500=1250Pa
5.某仪表的测量范围为—200--600。

C，仪表的精度为0.5级，在600。

C该仪表指示为604，问该仪表是否超差？
（600—（—200））×0.5=4。

C
该仪表不超差。

8.某测量仪表的测量范围是+200~+500。

C,精度等级为为5.0，求当其示值为200。

C和500。

C时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？
△max=±5.0%（500-200）=±15
示值为200。

C时真值在185和215。

C之间
示值为500。

C时真值在485和515。

C之间
9.用S型热电偶测温,已知冷端温度为40。

C，而实测的热电势为9.352mV,试求被测温度值? 由分度表查出：E（40，0）=0.235mV
E（t，0）=9.352+0.235=9.587mV
由分度表查出t=1000。

C
10.已知标准大气压为9.869MPa，液柱到A点高度为p100m，液体密度为1.0×103kg/m3,重
力加速度为10N/kg,是求A点所受的压力为多少？
PA=9.869+ρgh=9.869+1.0×103×10×100=10.869MPa
11.1151GP压力变送器的测量范围原为0～100KPa，现零位迁移100%。

则
1）．仪表的测量范围变为多少？
2）．仪表的量程是多少？
3）．输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA？
解：仪表的原测量范围为0～100KPa，现零位正迁了100%，所以：
1）．测量范围成了100～200KPa。

2）．仪表的量程是200-100=100KPa。

3）．输入为100KPa时，仪表的输出为4mA。

输入为150KPa时，仪表的输出为12mA。

输入为200KPa时，仪表的输出为20mA。

12.有两台测温仪表，其测量范围分别是0～800℃和600～1100℃，已知其最大绝对误差均为±6℃，试分别确定它们的精度等级。

解：据基本误差δm=Δmax/（A上-A下）×100%可得
δm1=6/（800-0）×100%=0.75%
δm2=6/（1100-600）×100%=1.2%
根据常用工业仪表的精度等级系列，测量范围为0～800℃的测温仪表应定为1级精度，测量范围为600～1100℃的测温仪表应定为1.5级精度。

13.有一台气动差压变送器，表量程为25000Pa，对应的最大流量为50t/h，工艺要求40t/h 时报警。

问：（1）不带开方器时，报警值设在多少？（2）带开方器时，报警值设在多少？解：1）. 不带开方器时对应40t/h流量的差压
ΔP1=25000×（40/50）2=16000Pa
对应40t/h流量的输出
P出1=（16000/25000）×80+20=71.2 KPa
所以报警值S=71.2 KPa
2）. 带开方器时
因为ΔQ=K×ΔP
对应40t/h流量的差压
ΔP2=25000×（40/50）=20000Pa
对应40t/h流量的输出
P出2=（20000/25000）×80+20=84 KPa
所以报警值S=84 KPa
14.有人在校验1151AP绝对压力变送器时，发现只要通上电源，仪表就有12mA输出。

这种现象是正常的吗？（如果仪表的测量范围是50-150 KPa绝压，当时的大气压为100 Kpa）解：绝对压力变送器测的是绝对压力，该仪表的测量范围是50-150 Kpa，也就是说
输入50 KPa绝压时，仪表输出4mA；
输入150 KPa绝压时，仪表输出20mA；
仪表在大气压下，即输入的是大气压力100 Kpa时，仪表的输出为×（100-50）+4=12mA 现仪表输出正好12mA，所以是正常的。

15.镍铬-镍硅热电偶的检测系统处于运行状态时，其冷端温度为t0=30℃，仪表测得热电势E （t，t0）=39.17mV，试求被测介质的实际温度。

解：查表得E（30º，0º）=39.17mV
E（t，0º）= E（t，30º）+ E（30º，0º）
=39.17+1.2
=40.37 mV
再查表得977℃
16.用差压变送器测流量，差压为25Kpa，二次表量程为０－200T／h，差压变送器输出电流为4—20mA，试求流量为80T/h、100T/h时对应的差压值和电流值是多少？
解：根据差压流量公式：F2=K×△p
△px/△p=（Fmax/F）2
△px=△p（Fmax/F）2=2500（80/200）2=4000Pa
I=（Fmax/F）×16+4=6.56mA
△px=2500(100/200) 2=6250
I=(100/200) 2 ×16+4=8 mA。