化工仪表练习压力流量一、选择题2.在弹性式压力计基础上,增加电气转换元件,将压力转换成电信号元件,便于集中控制,广泛用于自动化控制系统中的压力计为( )A.活塞式压力计 B.液注式压力计 C.弹簧管压力计 D.电气式压力计3.弹簧管压力表的结构示意图中,要改变压力表的量程,能够通过改变( )的位置来实现A.中心齿轮 B.拉杆 C.调整螺钉 D.指针 4.电气式压力计是( )A.将被测压力转换成液柱高度实行测量;B.将被测压力转换成弹性元件变形实行测量;C.将被测压力转换成电信号实行测量;D.将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的重量实行测量5.以下说法错误的选项是( )A. 弹簧管压力表的刻度是均匀的;B. 选用压力表时要考虑压力表的类型、量程范围和精度等级等因素;C. DDZ—Ⅲ型电动压力变送器的输出电流为0~10mA;D. 电容式压力变送器能将压力信号转变成电信号7.使用范围广、测量范围宽、结构简单、使用方便的压力表是( )A.液柱式压力计 B.弹性式压力计 C.活塞式压力计 D.电气式压力计8.活塞式压力计通常被用来( )A. 测量较高的压力 B. 测量真空度C. 实现自动化控制 D. 校验其它形式的压力表9.以下弹性式压力计中,能够用于高压测量的是( )A.波纹管压力计B.弹簧管压力计C.膜片压力计 D.膜盒压力计11.以压降不变、利用节流面积变化来反映流量大小,实现流量测量的流量计为( )A. 转子流量计 B .椭圆齿轮流量计 C .涡轮流量计 D .靶式流量计 12.在以下流量计中,属于恒压差节流的流量计是( ) A .孔板流量计 B .转子流量计 C. 文丘里流量计 D .三种均不是13.标准节流装置中最简单且最常用的节流装置是( ) A.孔板 B.喷嘴 C.文丘里管 D.转子14.以下流量仪表中,使用速度式测量原理的流量计是( ) A. 腰轮流量计 B. 转子流量计 C .叶轮式流量计 D. 差压式流量计15.属于容积式流量计的是( )。
A.转子流量计 B.靶式流量计 C.椭圆齿轮流量计 D.电磁流量计二、填空题(每空1分,共49分)4.选用压力表时,要考虑被测介质的性质测量氧气压力时,要严禁沾有 ;测量氨气压力时,理应避免使用铜材,而使用 弹簧管压力表在测量蒸汽压力时,应加装 ,以防止高温蒸汽直接和测压元件接触;压力表测量有腐蚀性或粘度较大或有结晶沉淀等介质的压力时,要对压力表采取相对应的保护措施,以防止腐蚀、堵塞等现象的发生,所以要安装适当的 器5.在选用压力表时,所选压力表必须满足生产 的要求;应使被测压力处于所选压力表量程的 区域;所选压力表的精度应略 计算出的要求精度6.在安装压力表时,取压口到压力表之间应安装 ,以备检修时使用;测量高压时往往选用表壳装有 的仪表,安装时表壳应面向墙壁或无人通过之处,以防发生意外事故7.压力表的测压点要选在被测介质作直线流动的 管段上,不可选在管路 、 、死角或易形成旋涡的地方 8.电气式压力计工作时,首先通过 元件,将压力转变成机械量,再通过 元件将机械量转变成 ,从而实现压力测量。
9.当压力表用来测量流动的液体介质时,取压点应在管道的中、下侧部,取压管应与介质的流动方向相 ,取压管管口与流体输送管管壁应 10.气体的引压口位置在________处,液体引压口位置在________处;蒸汽的引压口位置在________处11.差压式流量计由 、信号管路,差压计或差压变送器显示仪表组成12.利用差压式流量计测流量时,在节流装置前后的管壁处,流体静压产生差异的现象称为 现象,节流装置主要由 和 ________等构成标准节流装置的取压方式有 和法兰取压法13.电磁流量计用于_____介质的测量,涡轮流量计属于______式流量计14.椭圆齿轮流量计属于 式流量计,其工作时齿轮旋转的推动力是流体在仪表进、出口之间产生的 15.测量流量时最简单也是最常用的一种节流装置是_________,工业中广泛使用的节流装置还有 、 和文丘里管,其中________精度最高 16. 转子流量计必须________安装,转子流量计中的流体流动方向是___________。
改变________或________就能够改变其量程范围17.测量流体流量的仪表称为 计,测量其总量的仪表称为 _______表18.压隆保持不变,用节流面积变化来反映流量大小,从而实现流量测量的是__________流量计应用电磁感应的方法来测量流量的是__________流量计,可用于测量酸、碱、盐溶液19.智能式压力变送器或差压变送器是在普通压力或差压传感器的基础上增加 电路而形成的智能检测仪表其结构包括变送器和275手持通信器,变送器由 和电子线路板组成三、简答题(共59分)1.(3分)以下图左中列出了四种弹性元件的外形测量高压应以___(填图下所标字母)为弹性元件的压力计,测量微压应以 __(填图下所标字母)为弹性元件的压力计,(c)图弹性元件的名称是 a) (b) (c) (d) (a) (b)2.(3分)上图右为压力表的两种安装示意图a图中部件3,它的名称是 ,b图中部件3,它的名称是 ;测量腐蚀性介质时选用 (a或b)安装示意图。
3.(9分)右图为单圈弹簧管压力表示意图,试按要求答题1)图中2的名称为________, 3的名称为________ (2)弹簧管1的截面形状为______(圆形、扁圆形、方形或半圆形)3)7的作用是克服3和4的间隙而产生仪表的_____________4)工作原理:被测压力由 通入弹簧管,通过弹簧管的自由端向 方扩张时,产生一个位移量,通过拉杆拉动扇形齿轮,作 时针方向偏转,带动中心齿轮 时针偏转,使中心齿轮同轴的指针也 时针偏转,从而在面板的刻度标尺上显示出被测压力的大小4.(13分)气动压力变送器的结构由测量局部(主要部件为 )和 局部(喷嘴挡板机构等)及 局部(主要部件为 );能源为压力为 kPa的纯净压缩空气,统一标准的气压信号为 kPa的空气;气动压力变送器的工作原理基于 原理,操作时,当测量压力升高时,将使挡板 喷嘴,而反馈压力又使挡板 喷嘴(填“离开”或“靠近”)一定距离这种相反的作用,直至反馈压力作用在挡板上的力矩 测量压力作用在挡板上的力矩时,挡板将停留在一个新的位置上,放大器的输出压力也将稳定在新的数值上,这个数值就可表征当时的实际测量压力值。
改变 的位置达到调节量程; 用于保护仪表;______用于调节仪表零点气动压力变送器(QBY)如左图所示,其各部件名称如下:1—锁紧螺母;2—接头;3—限位螺钉;4—测量波纹管;5—支承膜片;6—主杠杆;7—喷嘴;8—挡板;9—塔板;10—放大器;11—量程螺钉;12—副杠杆;13—反馈波纹管;14—调零弹簧;15—马蹄形簧片5.(5分)霍尔片式压力变送器的结构如图,1的名称为 ,霍尔片式压力变送器是利用霍尔元件将由压力引起的位移转换成 ,从而实现压力的间接测量霍尔电势UH随位移的不同呈____性变化被测压力由1的固定端引入,在自由端与 相连,置于上下方垂直安装两对磁极中,霍尔片处于两对磁极形成的 磁场中,霍尔片的四个端面引出四根导线,其中与磁钢2相平行的两根导线与直流稳压电源相连,另两根导线用来输出信号VH6.(7分)右图是应变片式压力变送器示意图:图(a)是 ,图(b)是 ,图(b)中的rl、r2是_____电阻; r3、r4是 电阻应变片式压力计它是通过应变片将被测压力P转换成_____的变化,再由 获得电量输出信号,最后在 或记录仪表上将被测压力值显示出来。
7.(10分)右图为 的结构原理,图中2为 ,图中6为 它是根据_________原理工作,它是以 ________为能源,将被测差压Δp的变化转换成直流的_________标准信号(DDZⅡ型),送往控制器或显示仪表实行控制、指示和记录其输出信号为图中 (填字母符号),移动主副杠杆的连接簧片 (序号)能够实现_________的目的6的作用是调节 8.(9分)右图为 (填“单”或“双”)杠杆气动差压变送器结构由 局部和 局部组成图中5的名称为 ,13的作用是将背压实行 ,8的作用是调节仪表的 喷嘴11与挡板12间的距离不同,就有相对应的P出输出,从而实现把挡板与喷嘴间的微小位移转换成 信号气动差压变送器是以 _____为能源工作的,其结构上都设有 能够产生反馈力化工仪表(压力、流量测量)参考答案一、选择题(1-8每题3分,9-17每题2分共42分;答案全部写在本大题最后)12345678910ADCCCBBDBB11121314151617ABACCDA二、填空题(每空1分,共49分)1.精度、变差或灵敏限、反应时间、周期2.检测环节、显示环节 3.1.5 ±1.5%4.油污 不锈钢 U形隔离器或回转冷凝器 隔离5.工艺 中间 高于 6.切断阀 通气孔 7.直 拐弯 分岔 8.弹性 电气转换 电信号9. 垂直 平齐 10.上方 中、下 两侧中部11.节流装置 12.节流 节流元件 取压装置 角接取压法13.导电 速度 14.容积 压力差15.孔板 喷嘴 转子 文丘里管 16.垂直 右下向上 转子材料 锥形管锥度17.流量 计量 18.转子 电磁 19.微处理 传感膜头三、简答题(共59分)1.a d 膜片2.U形隔离器或回转冷凝器 隔离器 b3.(1)拉杆 扇形齿轮 (2) 扁圆形 (3)变差 (4)接头或9 右上 逆 顺 顺4.测量波纹管 气动转换 放大 气动功率放大器 14020-100 力矩平衡 靠近 离开 等于 量程螺钉 限位螺钉 调零弹簧5.弹簧管 电势 线 霍尔片 非均匀6.传感筒 测量桥路 应变 固定 电阻值 桥式电路 毫伏计7.电动差压变送器 主杠杆 调零弹簧 力矩平衡 220v交流电 0-10mA直流电流 I0 9 调节量程 仪表零点8.双 测量 气动转换 主杠杆 放大 量程 气压 140kPa纯净压缩空气 反馈波纹管化工仪表(1-3章+制图)一、选择题(仪表每题2分,共30分/制图每题2分,共10分)1.以下常用压力测量仪表中,属于弹性式压力计的是( ) A. 膜片压力计 B. 液柱式压力计 C .电气式压力计 D. 活塞式压力计2.在弹性式压力计基础上,增加电气转换元件,将压力转换成电信号元件,便于集中控制,广泛用于自动化控制系统中的压力计为( ) A. 活塞式压力计 B. 液柱式压力计 C. 弹簧管压力计 D .电气式压力计3.使用范围广、测量范围宽、结构简单、使用方便的压力表是( )A.液柱式压力计 B.弹性式压力计 C.活塞式压力计 D.电气式压力计4.活塞式压力计通常被用来( )A. 测量较高的压力 B. 测量真空度C. 实现自动化控制 D. 校验其它形式的压力表5.以下弹性式压力计中,能够用于高压测量的是( )A.波纹管压力计 B.弹簧管压力计 C.膜片压力计 D.膜盒压力计6.关于弹簧管压力表表述准确的是( )A.弹簧管一律用不锈钢材料制造 B.测量氧气压力时,严禁沾有油污C.广泛用于高、中压测量,不用于低压测量D.改变调整螺钉的位置能够克服仪表变差7.以压降不变、利用节流面积变化来反映流量大小,实现流量测量的流量计为( )A. 转子流量计 B .椭圆齿轮流量计 C .涡轮流量计 D .靶式流量计 8.在以下流量计中,属于恒压差节流的流量计是( ) A .孔板流量计 B .转子流量计 C. 文丘里流量计 D .三种均不是9.以下流量仪表中,使用速度式测量原理的流量计是( ) A. 腰轮流量计 B. 转子流量计 C .叶轮式流量计 D. 差压式流量计10.属于容积式流量计的是( )。
A.转子流量计 B.靶式流量计 C.椭圆齿轮流量计 D.电磁流量计11.关于差压式流量计节流装置的以下说法准确的是( )A.文丘里管精度高,是最常用的一种节流装置 B.标准节流装置一定要求采用角接取压法C.节流装置只要安装在直管段上就行 D.要求被测介质流经标准节流装置时不发生相变12.以下液位计中,属于直读式的液位计是( ) A. 玻璃管液位计 B. 电容式液位计 C .差压式液位计 D . 电极式液位计13.以下根据连通器原理工作的液位计是( ) A .沉筒式液位计 B .浮球式液位计 C .差压式液位计 D. 玻璃式液位计14.常用液位测量仪表在使用过程中会出现“零点迁移”问题的液位计是( )A. 玻璃式液位计 B. 浮力式液位计 C.差压式液位计 D. 电气式液位计 15.以下描绘错误的选项是( )A. 沉筒式液位计属于恒浮力式液位计;B. 液位测量时,零点迁移就是通过迁移弹簧改变变送器的零点;C. 法兰式差压变送器测液位时,被测液体不进入变送器;D. 孔板流量计是一种差压式流量计,流量与差压呈非线性关系。
二、填空题(每空1分,共55分)1.衡量仪表的品质指示主要有________、________、灵敏度等2.所有测量仪表均由三局部组成,即 、传送放大和 3.某仪表面板上标有 ,这说明该仪表的精度等级为 级,相对百分误差为 4.选用压力表时,要考虑被测介质的性质测量氧气压力时,要严禁沾有 ;测量氨气压力时,理应避免使用铜材,而使用 弹簧管压力表在测量蒸汽压力时,应加装 ,以防止高温蒸汽直接和测压元件接触;当测量有腐蚀性介质的压力时,管道与压力表间加装 5.在选用压力表时,所选压力表必须满足生产 的要求;应使被测压力处于所选压力表量程的 区域;所选压力表的精度应略 计算出的要求精度6.压力表的测压点要选在被测介质作直线流动的 管段上,不可选在管路 、 、死角或易形成旋涡的地方 7.气体的引压口位置在________处,液体引压口位置在________处;蒸汽的引压口位置在________处。
8.差压式流量计由 、信号管路,差压计或差压变送器及显示仪表组成9.利用差压式流量计测流量时,在节流装置前后的管壁处,流体静压产生差异的现象称为 现象,节流装置主要由 和 等构成标准节流装置的取压方式有 和法兰取压法10.气动差压变送器是基于 原理,将测量信号转换为 kPa统一标准的气压信号,送往显示仪表或调节器的在气动差压变送器中,通过调整 的张力,就能够实现测量仪表的零点迁移某反应器最大压力为0.6MPa,允许最大绝对误差为土0.02MPa现用一台测量范围为0~1.6MPa,准确度为1.5级的压力表来测量,则该表 (填“符合”或者“不符合”)工艺上的误差要求11.电磁流量计用于_____ ___介质的测量,涡轮流量计属于______ ___式流量计12.椭圆齿轮流量计属于 式流量计,其工作时齿轮旋转的推动力是流体在仪表进、出口之间产生的 。
13.测量流量时最简单也是最常用的一种节流装置是 ,工业中广泛使用的节流装置还有 、 和文丘里管,其中____________精度最高14.转子流量计必须________安装,转子流量计中的流体流动方向是________________改变________或________就能够改变其量程范围15.测量流体流量的仪表称为 计,测量其总量的仪表称为 表16.物位是指开口容器或密闭容器中两相介质分界面的高低,通常把气相与液相之间的界面称为 位,把气相与固相之间的界面称为 位 17.液位测量仪表按生产的状况不同,可分为 液位计和 液位计18.玻璃液位计是根据连通器原理工作的,可分为两种类型,一种是玻璃 液位计,另一种是玻璃 液位计19.差压式液位计是利用容器内的液位改变时,由液柱高度产生的 也相对应变化的原理而工作的。
20.用差压实液位计测量液位时,常常会遇到有杂质、结晶颗粒或凝聚等问题,容易使连接管线堵塞,此时需要采用 液位计 21.根据测量过程中浮力是否改变,浮力式液位计分为________液位计和________液位计,其中浮球式属于________,沉筒式属于________,沉筒式液位计最大测量范围就是________长度三、简答题(共15分)1.(2分)题41图中列出了三种弹性元件的外形,以(a)为弹性元件的压力计是单圈弹簧管压力计,以(b)为弹性元件的压力计是 压力计,以(c)为弹性元件的压力计是 压力计2.(5分)以下图为单圈弹簧管压力表示意图,试按要求答题:弹簧管压力结构表(1)图中2的名称为________, 3的名称为________ (2)弹簧管1的截面形状为________(圆形、扁圆形、方形或半圆形)3)7的作用是克服3和4的间隙而产生仪表的_______________ 。
4) 改变________位置即可改变仪表的量程(填序号)3.(3分)右图所示的为 的结构原理,图中2为 ,图中6为 4.(5分)左图所示为 (填“单”或“双”)杠杆气动差压变送器图中5的名称为 ,13的作用是将背压实行 ,8的作用是调节仪表的 喷嘴11与挡板12间的距离不同,就有相对应的P出输出,从而实现把挡板与喷嘴间的微小位移转换成 信号《温度测量》测试卷一、选择题(每题3分,共36分)1.利用金属的热电效应现象制成的温度计是( )A.双金属温度计 B.热电偶温度计 C.热电阻温度计 D.光电高温计2.与XCZ-102温度指示型配套使用的测温元件为( )A.热电偶 B.热电阻 C.温包 D.都不是3.热电偶工作端温度为800℃,自由端温度为30℃,则热电偶产生的热电势为( )已知E(800.0)=33.29mV,E(30,0)=1.20mVA.33.29mV B.1.2mV C.32.09mV D.34.49mV4.以下表达准确的是( )A.热电偶是一种仪表,它能够对较高温度实行测量B.热电阻的电阻值与温度应呈线性关系C.热电偶的两接点温度相同,如组成热电偶的材料不同,则回路中的总热中势不为零D.XCZ—101与XCZ—102型动圈显示仪都采用了平衡电桥来测电势的5.特别适合于在振动场合的温度计是( )A.热电偶温度计 B.热电阻温度计 C.玻璃温度计 D.压力式温度计6.当材料一定,t0一定,热电偶回路中与热电势相关的参数是( )A.热电极的长度 B.热电极的直径 C.工作端温度t D.自由端温度t07.数字式温度显示仪表中,关键局部为( )A.前置放大器 B.模/数信号转换器 C.非线性补偿 D.标度转换8.在以下温度计中,不属于接触式温度计的是( ) A.玻璃液体温度计 B.压力式温度计 C.热电偶温度计 D.辐射式温度计9.在热电阻使用过程中,如出现显示仪表指示无穷大的故障,你认为是以下哪种原因造成的( )A.热电阻断路 B.热电阻短路 C.接触不良 D.电阻丝受腐蚀变质10.某单位要选购温度计,其测温范围为0~300℃,最大绝对误差不能大于±4℃,则应选择精确度等级为 的温度计。
) A.1.0 B.1.5 C. 2.5 D.4.011.热电偶的自由端温度补偿解决的问题是( )A.自由端温度为零 B.自由端温度不为零C.自由端温度为正 D.自由端温度为负12.常用的测温元件有( )A.温度变送器 B.热电偶 C.接线盒 D.弹簧膜片二、填空题(每空1分,共46分)1.利用物体________的性质制成的温度计叫膨胀式温度计,双金属温度计属于_____________膨胀温度计;玻璃温度计属于________膨胀式温度计2.温度是表示________,温标是________,写出三种温标________、________、________3.压力式温度计利用气体、液体或蒸汽受热时其________或________变化的性质,它特别适合于________场合4.绝大局部金属都具有_______的温度系数,温度每升高1℃,电阻值约增加________5.显示仪表按其显示方式可分为________、________、________三种6.动圈式仪表主要由________和________两局部构成,它们是________显示仪表。
7.热电阻与测量桥路采用________线制连接8.压力式温度计一般使用于测量________范围内温度,其允许误差不超过________,距离不超过________ 9.热电偶温度计是利用热电偶的热电效应,把温度的变化转化成 的变化测量温度热电阻温度计是通过测温元件热电阻,把温度的变化转化成 的变化测量温度 10.工业上常用的热电偶有镍铬——镍硅的分度号为 ,分度号为S的热电偶为 ,铂铑30-铂铑6的分度号为 ,分度号为E的热电偶为 11.当材料一定,t0一定时,热电偶回路中与热电势相关的因素是 12. 是利用这种金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来实行温度测量的13.电子自动平衡电桥与电子自动电位差计相比较有很多相似之处,但它们也有本质上的区别电子自动平衡电桥配用的测温元件是 ,电子自动电位差计配用的测温元件是 14.电子自动电位差计的作用原理是依据 原理而实行工作的,电子自动平衡电桥的作用原理是依据 原理而实行工作的;而电子自动电位差计中用的是 (填“平衡”或“不平衡”)电桥。
15.常作为基准热电偶的是 ,应用最广的热电偶是 ,常作为基准热电阻的是 16.热电偶的结构由 、 、 、 构成17.常用热电阻有 和 两大类,分度号为Cu100的R0= Ω三、简答题(共18分)1. (2012年高考题)(6分)题1图为热电偶测温示意图,图中1为 , 4为 热电偶测温需要实行冷端温度补偿,补偿的方法有冰浴法、 、 、补偿电桥法和补偿热电偶法;补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的 作为补偿热电偶因冷端温度变化引起的热电势变化值,补偿电桥通常取 ℃时处于平衡,所以仍需要对仪表实行机械调零题1图2.(6分)根据题2图回答以下问题题2图 (1)该图是 的结构原理图,温包、毛细管和 是压力式温度计的三个主要元件,仪表的好坏与它们的关系极大2)毛细管的作用是传递压力的变化,但直径越细长度越长,压力传递 现象越严重。
即温度测量反应越迟钝而同样长度下毛细管越细,仪表精度就越 3)温包作用是温包是直接与被测介质接触,用来感受被测介质温度变化的元件,对温包的要求是较高的强度; 的膨胀系数; 的热导率,强的抗腐蚀性能3.(3分)如题3图所示为XCZ-101动圈式显示仪表1)该动圈式显示仪表与 配合使用,用来指示、控制温度或压力等变量图1 XCZ-101驱动圈指示仪(2)XCZ—101型动圈式指示仪表由 和测量线路组成3)其工作原理为:动圈由张丝支承,悬挂在永久磁铁和软铁芯组成的磁场内,当测量信号通过张丝在动圈上时,便有电流通过动圈,线圈受磁场力作用而转动,使张丝扭转而产生反抗动圈转动的力矩当电磁力矩与反抗力矩 时,线圈就停留在一定位置上指针便在刻度上直接显示温度数值参考答案一、选择题1.B 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.D 9.A 10.A 11.B 12.B二、填空题1.受热膨胀 固体 液体 2.物体冷热水准的物理量 衡量温度的标尺 摄氏温标 华氏温标 国际实用温标 3.体积 压力转动设备 4.正 0.4%—0.6% 5.数字显示 模拟显示 图像显示 6.测量机构 测量线路 模拟 7.三 8. 0——300℃ ±2.5% 60m 9.热电势 电阻值 10.K 铂铑10-铂 B 镍铬——康铜(考铜) 11.热端温度t 12.热电阻 13.热电阻 热电偶 14.平衡电压 电桥平衡 不平衡 15. 铂铑10-铂(或铂铑30-铂铑6) 镍铬——镍硅 铂热电阻 16.热电极 保护套管 绝缘子 接线盒17.铜热电阻 铂热电阻 50三、简答题1.补偿导线,冰水混合物,冷端校正法,校正仪表零点法,不平衡电压,202.压力式温度计 盘簧管 滞后 高 小 高3.热电偶 测量机构 相等4. R1 =R2 = R3 增加 铜 液位测量1.物位包括______和______:气相与液相之间的界面称为________;气相与固相之间的界面称为________。
2.液位测量仪表的类型(1)按生产的状况不同来分:能反映出整个容器液位高度的液位计称为________液位计;量程范围不是很宽的液位计称为_________液位计2)按工作原理的不同来分①直读式液位计原理是______原理,如玻璃式液位计(______式和_______式),主要特点:结构简单,价格低廉,易损,读数不明显,但能够直接读数②浮力式液位计原理是利用浮在液面上的____ 随液位高度变化而变化原理,如浮球式液位计、浮标式液位计、沉筒式液位计(属于____浮力)等主特:结构简单、信号不远传③差压式液位计原理_______原理,液面的高度与容器底部压力成____比,如压力式液位计、差压式液位计主要特点:开口和闭口的容器均能测量,应用广泛,但会有______④电容式液位计原理:由液位计的容器形成的电容,其值随液位高度变化而变化主要特点:可测液位和料位及低温介质物位,精度高、线路复杂、成本高⑤电极式液位计原理:根据____性液面达到某个电极位置就发出信号的原理主要特点:简单、阶跃测量、精度不高,用于要求不高的场合⑥辐射式液位计原理:液体吸收放射性物质后射线能量与液位高度有一定的关系主要特点:非接触测量,精度不受介质性质及温度、压力的影响,可测范围广,成本高,射线对人体有害。
⑦超声波式液位计原理:利用声波在介质中传播的某些声学特性实行测量主要特点:非接触测量,准确性高,惯性小,可测范围广,声速受介质温度、压力影响,电路复杂,成本高,使用维护不便3.差压式液位计:差压式液位计是利用容器内的液位改变时,由液柱高度产生的静压也相对应变化的原理来工作的∴ΔP=PB-PA=Hρg所以,差压差得到的差压与_____成正比注意:①当用差压式液位计来测量液位时,若被测容器是敞口的,气相压力就是大气压,则差压计的___压室通大气即可②若容器是受压的密闭容器,则差压计的___压室应与容器的气相相连差压式液位计测量液位时,容器的液相必须要用引压管线与差压计的___压室相连差压式液位计一般由_________、连接管路及_________三局部构成法兰式差压变送器:经常会有杂质、结晶颗粒或会发生凝聚,为防止上述现象发生而使连接管路堵塞,此时,需要采用______差压变送器如以下图1的名称为______,1是由金属____做的;2的名称为_______,2内充有______,作为______;3的名称________法兰式差压变送器结构形式分为单法兰和双法兰两种,法兰的构造又有平法兰和插入式两种。
按输出信号分:气动和电动两种 图3 单法兰插入式差压变送器1—挡板;2—喷嘴;3—弹簧;4—反馈波纹管;5—主杠杆;6—密封片;7—壳体;8—连杆;9—插入筒;10—膜盒 图4 双法兰式差压变送器1—挡板;2—喷嘴;3—杠杆;4—反馈波纹管;5—密封片;6—插入式法兰;7—负压室;8—测量波纹管;9—正压室;10—硅油;11—毛细管;12—密封环13—膜片;14—平法兰根据图4回答以下问题:6名称是_____法兰,14名称是____法兰,11内充填_____,差压感测原件是_____,1和2的作用是________,反馈通过部件_____,该反馈属于_____反馈,该差压变送器属于___(填“双”或“单”)法兰____(填“气”或“电”)动差压变送器4.零点迁移(1)零点迁移的定义当H=0时,把差压变送器输出的零点(20kPa、4mA或0mA)所对应的输入差压由零迁移到某一不为零的数值2)零点迁移的类型①无迁移:ΔP=Hρg型,即H=0时,ΔP=0,零点为0②负迁移:ΔP=Hρg - x(x>0)型即H=0时,ΔP<0,零点小于0③正迁移:ΔP=Hρg + x(x>0)型即H=0时,ΔP>0,零点大于0。
3)出现正负迁移的原因:因为安装位置不同;以及有时在容器与变送器之间加装隔离罐等原因造成4)零点迁移的目的为了使仪表的输出能准确反映出液位的数值,亦即使液位的零值与满量程能与变送器的输出上、下值相对应图5 正负迁移示意图(5)零点迁移的方法一般是在仪表上加一弹簧装置,以抵消固定差压的作用,该弹簧称为迁移弹簧6)零点迁移的实质只改变变送器的零点,而不改变量程大小,即只改变测量范围的上下限位置,相当于测量范围的平移7)迁移量的大小当H=0时,ΔP的绝对值(8)正负迁移示意图:见图5注意:在差压变送器的规格中,型号后面加“A”的为正迁移,加“B”的为负迁移5.浮力式液位计分为变浮力和恒浮力液位计两种A.沉筒式液位计(变浮力式液位计)(1)原理:利用浸没在液体里的沉筒,当液位高度变化时,其所受的浮力不同,只根据浮力的变化,而测出液位的高低2)结构图1 沉筒扭力管部件结构示意1—沉筒;2—杠杆;3—扭力管;4—芯轴;5—外壳3名称为_____,4名称为____当液位低于沉筒时,沉筒的全部重量作用在杠杆上,使扭力管上的扭力矩最大,这时扭力管和芯轴产生的转角最___(约___)当液位上升,液体浸没了沉筒的一局部,沉筒受到浮力增大,因而作用在杠杆上的力减少使扭力矩减少,扭力管和芯轴产生的转角也相对应减少,在最高液位时,扭角最___(约___)可见通过检测局部就把液位的变化换成的芯轴的角位移。
B.恒浮力式液位计(1)浮标式液位计 图3 密闭式浮标液位计1—导线;2—浮标;3—磁铁;4—铁芯;5—非导磁管子 (2)浮球式液位计浮球式液位计有内浮式和外浮式两式①浮球式液位测量示意图如图4、图5图4 内浮式 图5 外浮式②说明:浮球液位计能够用喷嘴挡板等气动的方法或用差压变送器等电动的方法,将信号实行远传或实行液位控制6.其他式液位计玻璃式液位计是最早、最简单、只读式,连通器原理,分玻璃管式(它有透光式和折光式)和玻璃板式其他液位计有电极式液位计(仅适用___液体的液位测量)、电容式液位计(介质是______性的)、放射性液位计(缺点___,反射源主要有_______)、超声波液位计(利用______原理)等7.液位测量中的液位显示仪表: QXZ-Ⅱ型色带指示仪是一种___动显示仪表Q意指______X意指______Z意指______ ;工作原理为依据___________原理实行工作的组成结构图QXZ-Ⅱ色带指示仪具有________、______、______三局部构成图1 QXZ-Ⅱ型色带指示仪结构原理图1—微动开关;2—触头;3—顶杆;4—膜片;5—压力接受器;6—接受管;7—挡片;8—喷射管;9—遮光指示板;10—转轮;11—传送带;12—测量波纹管;13—钩子;14—支点;15—粗调范围螺钉;16—固紧螺钉;17—平衡板;18—转板;19—反馈顶杆;20—零位弹簧;21—零位调整螺钉;22—微调范围螺钉;23—喷嘴;24—恒节流孔;25—阻尼器;26—挡板;27—顶尖;28—支点螺母;29—反馈弹簧;30—波纹膜片;31—轴承;32—平衡弹簧;33—照明灯测量指示过程从变送器来的20~100 kPa 测量信号P测进入测量波纹管时,推动平衡板,使它绕支点沿逆时针方向转动。
这时,固定在平衡板上的顶尖随之推动挡板,使它靠近喷嘴背压增高,并经过阻尼器进入反馈气室V反馈压力在波纹膜片上所产生的力,一局部被反馈平衡弹簧和变形力所平衡;另一局部通过反馈顶杆,使转板绕支点O顺 时针方向转动,并经绕在转轮上的传送带,使转轮也顺时针转动,固定在转动轮上的遮光指示板也随之上升,受光高度也随之增高显示被测参数变大最后通过反馈机构使之固定在某个位置上温度测量1.温度和温标的概念(1)温度:温度是表征物体冷热水准的物理量2)①温标:就是用来衡量温度的标尺②温标的种类:摄氏温标、华氏温标、热力学温标等a.摄氏温标((℃)b.华氏温标(℉)规定在标准大气压下,冰的熔点为32,水的沸点为212,中间分成180等份,每一等份为1华氏度它与摄氏温标的关系如下:F=(1.8t+32)50℃=____℉;50℉=_____℃c.热力学温标(K) T=(t +273.15)2.测温仪表的种类(1)按测量方式分:温度测量仪表分为_____式与________式两大类2)按工作原理分:____式温度计、____式温度计、_____温度计、_____温度计、辐射式温度计3)按测量范围的大小:常把测量600°以上的测温仪表叫___,把600°以下的测温仪表叫___。
各种温度检测仪表的比较及特点温测方式测温原理名 称测温范围主要特点接 触 式热膨胀利用液体、固体_______的原理玻璃温度计-200~+500结构简单、使用方便、价格低廉、测量比较准确,但不便于远传和记录,一般只作就地测量双金属温度计利用封闭在固定体积中的气体、液体或某种液体的蒸汽受热时,___或____变化性质压力式温度计气体式0~300机械强度高,耐振动,但滞后大,用于测量易爆、振动处的温度蒸汽式液体式热电阻利用导体或半导体受热后____变化性质热电阻温度计铜电阻温度计-200~+500精度高,便于集中控制,能远传,适用于中、低温测量,不能测高温铂电阻温度计热敏电阻温度计热电偶利用物体的__________现象热电偶温度计镍铬-镍硅热电温度计0~1600测量范围广,能够远传,适用于中、高温度测量,但安装时需要补偿导线及自由端温度补偿铂铑10-铂热电温度计铂铑10-铂铑10热电温度计镍铬-康铜热电温度计铜康-铜热电温度计非接触式热辐射利用被测物体______的性质辐射高温计光学式高温计600~2000结构复杂、价格高,只能测高温光电式高温计辐射式高温计3.膨胀式温度计(1)分类::胀式温度计可分为________式和________式两类。
①固体膨胀式应用固体受热膨胀(或伸长)测量温度的方法,常用的有两种:一利是用杆料做感温元件,杆料随温度变化而伸缩,即所谓杆式温度计另一种是利用两片_____系数不同的双金属片叠焊在一起制成双金属片温度计 ②液体膨胀式:应用液体受热后发生体积膨胀而测量温度的方法最常见的玻璃式温度计4.压力式温度计(1)原理:基于封闭容器中的液体、气体或某种液体的饱和蒸汽压受热后体积或压力变化的性质来工作的2)构成:压力式温度计的结构 图5 压力温度计结构原理1—工作介质;2—温包;3—接头管;4—毛细管;5—盘簧管;6—指针;7—标尺它由温元件(温包和接头管)、毛细管和盘簧管等元件组成,系统内充填的工作介质能够是气体、液体或低沸点液体的饱和蒸汽等和_____是压力式温度计的三个主要元件,仪表的好坏与它们的关系极大①温包 作用:温包是直接与被测介质接触,用来感受被测介质温度变化的元件要求:较高的强度;小的膨胀系数;高的热导率,强 的抗腐蚀性能材料:温包常用黄铜制造,若为腐蚀性介质温度测量,可用不锈钢来制造②毛细管 作用:传递压力的变化,但直径越细,长度越长,压力传递___现象越严重即温度测量反应越迟钝。
而同样长度下毛细管越细,仪表精度就越___材料:用铜或钢冷拉制成的毛缝细圆管③盘簧管作用:是压力表的弹性元件5.热电偶(1)热电偶的测温原理: 基于热电效应,即利用两种不同材料相接触而产生的____随温差变化的特性E(t,t0)=eAB(t)-eBA(t0)=eAB(t)+eAB(t0)必须指出:热电偶一般都是在自由端温度为0℃时实行分度的所以,若自由端温度不为零而为t0度时,则热电势与温度之间的关系可用EAB(t,t0)=EAB(t,0)-EAB(t0,0)(2) 相关热电偶回路的几个结论:①如组成热电偶回路的两种材料相同,则无论热电偶两端温度如何,热电偶回路内的总热电势为零②假如热电偶两端温度相同t=t0,则即使两热电偶的材料不同,热电偶回路的总热电势也为零③热电偶AB的热电势与A、B的中间温度无关,而只与端点温度t、t0相关④在热电偶回路中接入第三种材料的导线,只要第三种导线的两端温度相同,第三种导线的引入不会影响热电偶的热电势3)热电偶温度计的组成热电偶温度计主要由热电偶、连接导线和显示仪表三局部组成热电偶的构成:热电偶主要由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等局部构成如图4所示。
图4 热电偶的结构(4)热电偶的种类分度号最主要用途举一例镍铬-镍硅铂铑10-铂铂铑30-铂铑6镍铬-铜镍(康铜)(5)补偿导线:是指在0~100℃范围内某些材料同热电极料热的热电特性很接近,价格比较低廉的导线使用补偿导线的原因:由热电偶的测温原理可知,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数,而因为实际热电偶的工作端与冷端很近而且冷端又暴露在空间,易受周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定当然也能够把热电偶做得很长,使冷端远离工作端但这样做成本太高,故而选择一种在一定温度范围内热电性质同热电偶的热电极材料性质相似,而价格比较便宜的补偿导线补偿导线的要求:①在0~100℃范围内性质与所连接的热电极材料性质相似②价格较便宜补偿导线同热电极连接要求(注意点):①型号要相配;②极性不能接错;③热电偶的热电极与补偿导线两连接端所处的温度相同且不超过100℃6)冷端温度补偿补偿的原因:采用补偿导线后虽把热电端从温度较高和不稳定的地方延伸到温度较低且比较稳定的地方,但冷端温度还不是0℃,工业上常用各种热电偶的分度表都是在冷端温度为0℃的条件下得到的显示温度的仪表标尺也是按分度表实行刻度的。
所以,要使被测温度能真实地反应在仪表上,就必须实行温度补偿补偿方法① 冰浴法 图②冷端校正法E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)③校正仪零点法④补偿电桥法-利用____电桥;补偿电桥通常取___℃时处于平衡⑤补偿热电偶法 图6.热电阻热电阻是基于金属导体的______随温度变化而变化的特性来实行温度测量热电阻温度计由热电阻、连接导线和显示仪表三局部构成热电阻的构造:通常由电阻体、绝缘子、保护套管和接线盒组成当前工业上常用的热电阻有两种:铜电阻:分度号为Cu50和Cu100; 铂电阻:分度号为Pt50和Pt100热电阻材料的要求:a.电阻温度系数大;b.电阻率要大;c.热容量要小;d.在整个测温范围内应有稳定的物理和化学性质以及好的复现性;e.电阻值与温度应呈线性关系热电阻温度计的常见故障及判断(1)一般故障①显示仪表指示值低于实际值或者指示不稳定-或高或低② 显示仪表指示无穷大-断路③显示仪表指示负值-短路(2)判断①故障1:显示仪表指示值低于实际值或指示值,可能是因为保护管内有金属屑、灰尘或接线柱间积灰,以致造成接触不良,接触电阻增大,也可能因为热电阻短路造成的。
②故障2:显示仪表指示无穷大是因为热电阻断路或是引出线断路造成的③ 故障3:显示仪表指示负值说明显示仪表与热电阻接线有错误,或者是热电阻短路了7.温度显示仪表 构成:显示仪表直接接收测量元件或变送器送来的信号,再经过测量线路和显示装置,最后对被测变量予以指示、记录,其中测量线路和显示装置便构成了显示仪表分类:显示仪表按其显示方式分为模拟式、数字式和图像显示式模拟式显示仪表是指用指针或记录笔的偏转角或位移量来连续的模拟被测变量变化的仪表,按其作用原理不同,它又可分为动圈显示仪表和平衡式显示仪表两种1)动圈式显示仪表动圈式显示仪表能够与热电偶、热电阻、霍尔传感器等配合,用来指示、控制温度或压力等变量下面仅介绍与热电偶配套的指示型动圈式显示仪表(XCZ-101)和与热电阻配套的动圈式显示仪表(XCZ-102)XCZ-101型动圈式指示仪 如图1所示图1 XCZ-101驱动圈指示仪1—永久磁铁;2—张丝;3—软铁芯;4—热电偶;5—动圈(Rp);6—张丝;7—刻度面板;8—指针XCZ101型动圈式指示仪表由测量机构和测量线路①测量机构及其工作原理动圈由张丝支承,悬挂在永久磁铁和软铁芯组成的磁场内,当测量信号通过张丝力。