宋彤《过程检测技术及仪表》课程习题

。（大气压、绝
8)
进行流量检测时不受密度的影响。
（差压式流量计、转子式流量计、电磁式流量计）
9) 变差反映了仪表的
。（准确性、
非线性程度、正反特性的不一致程度）
10) 电磁式流量计适于测量 气体、纯净水）
。（导电介质、
11) 压电式压力传感器是基于 的
原理进行测量
（力平衡、压电效应、热电效应、应变效应）
习题
1. 填空
1) 差压式流量计主要包括
、
、
。
2) 检测通常包括两个过程，一是
是
。
，二
3) DDZ-Ⅲ电动单元组合仪表的电源为
、现场Biblioteka Baidu
传输信号为
、控制室联络信号
为
。
4)
分析法能同时鉴定混合物中所有组分，
并测出其含量。
5) 测量仪表的主要品质指
标
、
、
。
6) 如果补偿导线与热电偶连接时极性相反，则所测 得的热电势比实际热电势值 。
30) 应变测量中．希望灵敏度高、线性好、有温度
自动补偿功能．应选择
测量转换电路
A 单臂半桥 B 双臂半桥 C 四臂全桥
31) 椭圆齿轮流量计适合测量
A．酸碱盐溶液、B.高温高压的液体
C. 高粘度且测量精度要求较高、电子电
32) 差计的信号变换形式是
。
A简单式变换 B差动式变换
C参比式变换 D平衡式变换
简答
1) 写出热电偶热电势表达式，说明实行冷端温度 补偿必要性。并说明冷端温度补偿有哪几种方 法？补偿导线起什么作用？使用时对它有何要 求？
2) 为了保证热导式气体分析仪的准确性和灵敏度， 混合气中各组分必须满足什么条件？
3) 差动式变换与参比式变换有何区别？它们的特 点是什么？
4) 画出差压式流量计安装三阀组示意图，简述各 阀的作用，说明开停表的步骤
① 差压变送器不带开方器时报警设定在多少mA？ ② 差压变送器带开方器时报警设定在多少mA
7）测温中采用B型热电偶，但错误的连接了配E分 度号的电子电位差，此时冷端温度为25℃，指示 温度为250℃，问：请判断该温度比实际温度是偏 高还是低？为什么？如何利用仪表的指示值及分 度表求出实际温度？（用数学关系式表达）
9) 采用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补 偿？冷端温度补偿有哪几种方法？补偿导线起 什么作用？使用时对它有何要求？
10) 简述热导式气体分析仪工作原理；为了保证热导式 气体分析仪的准确性和灵敏度，混合其中各组分必 须满足什么条件？
11) 数字显示仪表主要包括那几个部分，各自有何作用。
12) 按误差出现的规律，请将下列误差进行分类：
。 （准确性、
非线性程度、正反特性的不一致程度）
21) 电磁式流量计适于测量 纯净水、高压蒸汽）
。（导电介质、
22) 氧化锆氧化分析仪是基于
原理工作的。
A．电解质浓差电池
B. 混合组分总热导率随含量变化
C. 物质对红外光的选择吸收
23) 数值越大，热电偶的输出热电动势就越大
A .热端直径
B .热端和冷端的温度
）
4) 分析混合气体氧含量选用
。 （氧
化锆氧化分析仪、热导式气体分析仪、红外
线气体分析仪）
5) 当被测温度为1400℃时，选用分度号为
的
测温元件比较合适。（B、Pt100、Cut100）
6) 热敏电阻温度计的测温原理是随着温度升高热敏
电阻阻值
。（升高、降低、不变）
7) 通常压力表所显示数值为 对压力、表压）
5）有一台差压流量计，最大差压，相应的最大流量问 （1）当差压计的输入差压是，其流量为多少？
（2）当流量为满量程的60%是，求流量计指针指在标 尺的什么位置（据标尺起点）设标尺为100mm（分两 种情况讨论，流量计带开方器和不带开方器）
6）有一台DDZ-III型差压变送器与标准孔板配套测 量流量，差压变送器的量程为2.0MPa，输出为420mA，相应的流量为0-40t/h，工艺要求在32t/h 时报警，请问
①用一只电流表测量某电流，在相同条件下每隔一定 时间重复测量 n 次，测量数值间有一定的偏差；
②用万用表测量电阻时，由于零点没有调整，测得的 阻值始终偏大；
③由于仪表刻度（数值）不清楚，使用人员读错数据 造成的误差；
④用热电偶测量温度，由于导线电阻引起的测量误差；
⑤要求垂直安装的仪表，没有能按照规定安装造成的 测量误差。
26) 转子式流量计属于
流量计。
A 速度式 B.容积式 C质量式
27) 分析混合气体氢气含量选用
。
A 氧化锆氧化分析仪 B 热导式气体分析仪
C 红外线气体分析仪
28) 进行液位检测时不受密度的影响。
A 差压式液位计 B 射线式液位计
C 超声波式液位计
29) 电磁式流量计适于测量
。
A 导电介质 B 石油制品 C 纯净水
的测
温元件比较合适。（B、Pt100、Cu100）
17) 集成温度传感器测温原理是，发射极的电压Vbe随 温度的升高而进行测温的。（升高、降低、不变）
18) 通常压力表所显示数值为 对压力、表压）
。（大气压、绝
19)
进行液位检测时不受温度的影响。
（电容式液位计、射线式液位计、超声波式液位计）
20) 变差反映了仪表的
理论依据。在实际测量中，假定被测变量的真
值未知，设经过n次测量，每次测量值为xi，则
均方根误差=
。
11) 仪表的零点迁移只改变仪表的
表的
不变。
，而仪
12) 在工业生产中利用热电阻测温时，常采用三线
制连接方式，这主要是为了
，以
保证
。
13) 在选择压力仪表时，为保证使用时的安全与精
度，其仪表的上限应不低于最高压力的
⑧如下图所示的热电偶回路中，如果 A＇和B＇，为不 同导线， Q 端的温度等于t0．.A＇B＇ABQtt。
15) 如图所示温度测量系统，已知 t = 500℃, tc大于 t0 ，对 于下列情况说明温度显示仪表的读数，并 简单说明判断 的理由。
已知K型热偶的灵敏度高于S型而低于E型。 ① 补偿导线，冷端补偿器和显示仪表使用正确；
C. 热端和冷端的温差 D. 热电极电导率
23) 测量某液体的温度（大于800℃．）最好选择分
度号为
测温元件测量,希望灵敏度高一
些．
A . B B . Ccu100 C. K
25) 在热电偶测温回路中，经常使用补偿导线的最
主要的目的是
。
A．补偿热电偶冷端热电动势的损失 B．起冷端温度补偿作用 C．将热电偶冷端延长到远离高温的地方 D. 提高灵敏度
13) 在采用DDZ-III型差压变送器检测液位时，经常会遇到 零点迁移问题，请问：
①零点迁移是怎样引起的？
②为什么要进行迁移？
③在实际中是如何实现的？
④已知液位波动范围为H，被测介质为ρ，请选择变 送器量程？如果所给的仪表系列的量程与你计算所得 量程不一致如何选择？选择后如希望当液位最高时输 出为满量程，应作何处理？用曲线将上述问题表达出 来?
p 冷凝罐
液位波动范围为H，安装
如图所示。已知：
H
ρ1
ρ2
h1
ρ1=800kg/m3，
液位零点
ρ2=1000kg/m3，
h2
H=0~3.5m，h1=1m，
+－
h2=4.5m，g=10m/s2.
①差压变送器的量程应选多大？(量程系列值：1.0×10n， 1.6×10n，2.5×10n，4.0×10n，6.0×10n,n为任意数）
4）某厂0.8Mpa的中压蒸汽输送管道的压力允许波动幅度 为0.012Mpa，当要求远距离传送、集中显示时，请选 一块合适的压力表（包括类型，精度和量程可供选择的 量程有1KPa、1.6KPa、2.5KPa、4.0KPa、6.0KPa以 及它们的10n倍数; 可供选择的精度有0.5、1.0、1.5、 2.5、4.0级）。
13) 当流动介质的密度经常发生变化时，选择
流量计有利于保证精度。（速度式、容积式、质 量式）
14) 分析混合气体氧含量选用
。
（氧化锆氧化分析仪、热导式气体分析仪、红外
线气体分析仪）
15) 椭圆齿轮流量计适合测量
。
（酸碱盐溶液、高粘度且测量精度要求较高、高
温高压的液体）
16) 当被测温度为50℃时，选用分度号为
2） 用差压变送器与标准节流装置配套测介质流量。 若差压变送器量程是104Pa ，对应输出电信号是 4~20mA DC ，相应被测流量为0~ 320m3 / h 。求差 压变送器输出信号为 12mA时对应的差压值及流量 值各为多少？
3） 铜电阻丝的电阻由决定，20℃时电阻R0=6Ω±0.3%, 电阻温度系数α=0.004/℃±1%，求T=30℃±1℃时的 电阻与误差？
⑤用图示的方法分别画出无迁移、正迁移、负迁移三 种情况测量安装示意图以及差压变送器输出－输入特 性曲线，分别写出三种情况的变送器输出－输入表达 式？
14) 根据热电偶的基本定律，在热电偶回路中，当发生下 列情况时，该回路中总电势如何变化（增大，减少， 不变，不确定） ?
① t升高， t0不变； ② t不变， t0升高； ③ t和t0同时升高相同的温度； ④ t和t0同时降低相同的温度； ⑤ t0端断开，接入另一均质导体，两连接点温度都为 t0； ⑥ t0端断开，接入一小电阻，两连接点温度都为 t0； ⑦ 如下图所示的热电偶回路中，如果 A＇和B＇为同 一均质导线， Q 端的温度不等于t0；
，
最小工作压力不低于全量程的
。
C2H 4 , C2H6 , CO 2 , O2 , CO
2. 选择
1) 应变片式压力传感器是基于 测量的。
原理进行
（力平衡、压电效应、热电效应、应变效应）
2) 差压式流量计属于 容积式、质量式）
流量计。（速度式、
3) 利用红外线气体分析仪不可以分析
气
体。（ C2H4 , C2H6 , CO2 , O2 , CO
8）已知某变送器的理想特性为：U＝8x(mV) 其中U为 输出，x为位移，它的实测数据如下表所示
X(mm) 0
1
2
3
4
5
U(mV) 0.1 8.0 16.3 24.1 31.6 39.7
求： (1)最大绝对误差，最大相对误差，并指出其测量点； (2)若指示仪表量程为50mv，确定仪表精度等级？
9） 采用DDZ-III型差压变送 器检测一水槽液位，已知
5) 什么是系统误差、随即误差、粗大误差？减少 系统误差常用那几种方法？
6) 需要测量某一容器中的液位，液体的温度较高， 根据你掌握的知识设计两种测量方案，阐述你 的设计思想
7) 简述差压式流量计基本原理，写出流量基本方 程式，解释各符号的名称
8) 节流式流量计主要是由哪几部分构成？各部分 都有什么作用？为什么采用三阀组安装？画出 三阀组的示意图？简述仪表的开停步骤 。
② 补偿导线接反，其他使用正确(请给出理论推导)； ③ 补偿导线使用正确，显示仪表（包含冷端补偿器）错配成
E 型的； ④ 补偿导线使用正确，显示仪表（包含冷端补偿器）都错配
成 S 型的。
16) 简述红外线气体分析仪工作原理；仪器中的参比气 室、滤波气室各起何作用？
17) 软测量技术相对于传统检测技术有何特点和优越之 处？
7) 利用热电阻测温时，一般采用 式来保证测量精度，
连接方
8) 色谱分析法是一种物理分离方法，基于不同物
质在两相中具有不同的
进行分离的，其分离过程是在
中完成
的。
9) 红外气体仪是基于 的．其中滤波气室的作用为
原理设计 。
10) 满足正态分布的随机误差的极限值
倍于均
方根误差，可以将之作为确定仪表随机误差的
②是否需要零点迁移？迁移方向?迁移量？写出迁移前后变 送器的上下限
③如果要求最高液位变送器输出为20mA，应做何调整？
④写出调整后的变送器上下限，并画出调整后的变送器的特 性曲线。
18) 简述氧化锆气体分析仪工作原理；为了保证气体分 析仪的准确性和灵敏度，必须满足什么条件？
19) 简述差压计的工作原理及特点，写出流量基本方程 式，为什么需要安装三阀组？画出示意图，说明开 停仪表步骤
2
计算
1）现有两个1kΩ的电阻，其误差均为土5％（6分） (1)串联后的误差是多少? (2)并联后的误差是多少，