过程装备控制技术习题及参考答案new(4)

22．标准节流装置有哪几部分组成，对各部分有哪些要求？

答：标准节流装置有：节流元件，取压装置和前、后管道三部分组成。标准节流装置的设计、加工、安装和使用都有规定的技术要求，规定和数据，可参见GB/T 2624

23．试比较节流装置与转子流量计在工作原理与使用特点上的异同点。 答： 节流装置 工作原理 利用节流元件前后的差压与流速之间的关系，获得被测流量的大小 使用特点 使用已标准化、系列化，使用范围：管径为50～1000mm，测量范围1.5~100000m3/h，但使用产生的压力损失大，精度±1～2% 转子流量计 基于力平衡原理，利用锥形管内的转子把流体的流速转换成转子的位移，进而获得被测流量的大小。 相同点：都是测流速然后得流量。 使用已系列化，测量时若介质变化，应修正，可测小流量，结构简单，维修方便，压力损失小。缺点：机械传逆信号，仪表性能和准确度难以提高，转子易卡死，测量管径范围4~150mm,测量范围：0.001~3000m3/h, 精度±1~2.5% 24．从涡轮流量计得基本原理分析其结构特点，输出信号方法和使用要求。

答：涡轮流量计得基本原理：流体对置于管内涡轮得作用力，使涡轮转动，其转动速度在一定流速范围内与管内流体得流速成正比。其结构主要由：涡轮、导流器、磁电转换装置，外壳以及信号放大电路等部分组成。

输出信号方法：将叶轮转动时得转速转换成脉动电信号输出，经进一步放大整形后获得分拨信号，对其进行脉冲计数和单位换算可得到积累流量；通过频率——电流转换单元可得到瞬时流量。使用要求：①仅适用洁净得被测介质，通常在涡轮前要安装过滤装置；②流量计前后需由一定的直管段长度，③流量计的转换系数?一般在常温下用水标定的，当介质的密度和粘度发生变化时需重新标定或进行补偿。

25．已知：流体为过热蒸汽，工作压力P＝14MPa，工作温度t＝550℃；管道D20＝221mm, 材料X20CrMoV21无缝管，节流装置为角接标准喷嘴，材料为1Cr18Ni9Ti，d20＝148.74mm；差压0p=100.42 KPa，求：

（1）在假定0p下的蒸汽流量； （2）计算测量时的压力损失。

解：计算参考《过程控制检测技术与仪表》 杜维主编?p81。 查附数据表可得管道材质和孔板材质的热膨胀系数为：

?d?18.20?10?6/C0 ?D?12.30?10?6/C0

则工作状态下管道内径为

D?D20??1??0?t1?20????6?221?1?12.30?10??550?20????

?222.4mm电表2－5查得管道内壁粗糙度k＝0.7 则:

K0.7??0.03125 D22.4d?d20??1??d?t1?20????6?148.74?1?18.2?10?550?20????

?150.17mm??d150.77??0.675 0.44???0.8 2?104?Re?107 D222.461.15?10?C?0.9900?0.2262?4??0.00175?2?0.0033?4.5????R?e?在工作压力下P?14MPa?1.4?10过热蒸汽?17?0.9447

Pa,t1?550C0

?1.5kg/m3 ?1?0.5Pa.s

2x12???1??K?1?4?K??1????K?2?等熵指数???x?1?1???4x???1????????

?P100.42?103其中??1??1??0.993 7P1.4?101因为??0.99

A0??4d2??4?150.172?1770.56mm2

qm?CqA01??42?1?P?

?p?

1??4?C?21??4?C?2?P?

26.已知：流体为水，工作压力p＝14.71MPa，工作温度t＝215℃；管道D20＝233mm，材料20号无缝钢管；截流装置为法兰标准孔板，材料为1Cr18Ni9Ti。d20＝117.34mm，差压Δp＝156.91KPa. 求：（1）在给定的Δp下的流量qm

（2）测量时的压力损失。

解：?D?12.78?10?6/C0 ?d?17.20?10?6/C0

?6?D?D20?1??t?20?2331?12.78?10??215?20?????D1?????233.6mm?6d?d20??1??d?t1?20????117.34??1?17.20?10??215?20???

?117.7mm??d117.7??0.504 D233.60.762.182.5?10?C?0.5959?0.0312??0.1840??0.0029???R?e???12.28640.85603??1??4???DD液体 ?=1, A0=?4d2?10874.83mm

qm=C?A01??429?P ?1?846.8kg/m3qm=

?p=

1-?4?C?21-??C?42.?P

27．当工作压力偏离额定压力时，如何由差压显示的水位值求出真实的水位。

答：当工作压力偏离额定压力时，可通过差压计的正、负迁移，求出迁移量，即利用正负迁移改变变送器的零点，同时改变量程的上下限，即可求出真实的水位。

28．差压式液位计如何测量液位? 当差压变送器高于或低于最低液位时，应如何处理？

答：差压式液位计是采用压差计测量气、液两相的压差，压差大小通过气动或电动差压变送器传送，并转化位电信号，最终显示处液位的大小及其变化。当差压变送器高于或低于最低液位时，可对差压变送器进行零点迁移，由正迁移和负迁移（低于最低液位时，采用正迁移，高于最低液位时，采用负迁移。）

第四章 过程控制装置

1．单杠杆式气动差压变送器式由哪些部分组成的？各部分由何作用？试说明其工作原理。

答：单杠杆式气动差压变送器电气动转换部分和测量部分组成，测量部分的作用是将被测量的压力信号转换成力的形式；气动转换部分的作用，是将被测差压Δpi转换成为作用于主杠杆下端的输入力Fi。其工作原理为：①正负压容的输入压力经敏感元件转换成输入力Fi。即 。②Fi作用

Fi?PAd，使主杠杆发生顺时针方向的偏转。③变送??PA于主杠杆的下端，对支点产生一个顺时针方向的输入力矩1?P2Miid器输出信号P0，引入反馈波纹管中，并产生反馈力矩Ff作用于主杠杆上，使主杠杆对支点产生一个逆时针方向的力矩Mf。④当 时，主杠杆就处于平衡状态，喷嘴挡板间的距离不再改变，若Mf≠Mi时，则杠杆系统产生偏角α，位移检测片产生微小位移s，其变化量再通过放大器10转换并方大为20～

??Mf?Mi100

KPa的输出压力，即变送器的输出信号与被测差压Δpi成正比。 2．什么时气阻？什么是气容？它们在气路中各起什么作用？

答：在气路中安装的节流元件称为气阻，作用是阻碍气体的流动，起着降压（产生压力降）和限流（调节气体流量）的作用。气容是在气路中能储存或释放处气体的气容，在气路中起着缓冲，防止振荡的作用。 3．喷嘴挡板机构由哪些气动元件组成？它们的作用是什么？

答：喷嘴-挡板机构是由喷嘴和挡板构成的变气阻，一个恒气阻和一个气容串联而成的节流通室，作用是将输入的微小位移信号（即挡板相对于喷嘴的距离）转换成相应的气压信号输出。

4．DD8－III型电动差压变送器是按什么原理工作的？它是由哪几部分组成的？试简述其工作过程。 答：DD8－III型电动差压变送器是按力矩平衡原理工作的，由测量部分（杠杆系统）；电磁反馈装置；矢量机构；低额位移检测放大器。其工作过程如下：

被测差压信号p1,p2分别送入敏感元件两侧的正负压室，敏感元件将其转换成作用于主杠杆下端的输入力Fi，使主杠杆以轴封膜片为支点偏转，并以力F1沿水平方向推动矢量机构，矢量机构将推力分解成F2和F3。F2使矢量机构的推板向上偏转，并通过连接簧片带动副杠杆L4以支点M逆时针偏转，使固定在副杠杆上的差动变压器B的衔铁靠近差动变压器，两点之间的距离变化量再通过低频位移检测放大器转换并方大为4～20mA直流电流，作为便送器的输出信号；同时该电流又流过电磁反馈装置的反馈动圈，产生电磁反馈力Ff，使副杠杆顺时偏转o，当输入力与反馈力对杠杆系统说产生的力矩Mi, Mf达到平衡时，变送器便达到一个新的稳定状态。此时低频位移检测放大器的输出电流Io便反映了说测电压Δpi的大小。 5．DD …… 此处隐藏：3807字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……