仪表工试题集版.pdf

内容目录1 、测量误差和仪表的质量指标 ..................................................................................21.1 测量误差 ......................................................................................................21.2 仪表的质量指标 .............................................................................................32 、差压、压力的检测和变送 .....................................................................................42.1 压力测量与压力单位 .......................................................................................42.2 智能变送器 ...................................................................................................52.3 法兰式变送器 ................................................................................................62.4 压力仪表 ....................................................................................................102.5 差压、压力仪表的安装 .................................................................................133 、流量测量仪表 ..................................................................................................143.1 流量单位与基本物理参数 ..............................................................................143.2 标准和非标准节流装置 .................................................................................163.3 差压式孔板流量计的使用 ..............................................................................163.4 转子流量计 .................................................................................................193.5 旋涡流量计 .................................................................................................213.6 电磁流量计 .................................................................................................243.7 质量流量计 .................................................................................................263.8 其他流量计 .................................................................................................293.9 流量仪表的选用 ...........................................................................................304 、物位测量仪表 ..................................................................................................334.1 静压式液位计 ..............................................................................................334.2 浮力式液位计 ..............................................................................................404.3 雷达液位计 .................................................................................................434.4 超声波液位计 ..............................................................................................464.5 其他物位计 .................................................................................................464.6 物位仪表的选用与安装 ..................................................................................465 、温度测量仪表 ..................................................................................................505.1 温标及其换算 ..............................................................................................505.2 热电偶 .......................................................................................................515.3 热电阻 .......................................................................................................575.4 温度仪表的选用与安装 .................................................................................606 、调节阀 ............................................................................................................636.2 调节阀的特性分析 ......................................................................................646.3 调节阀的选择 ..............................................................................................726.4 辅助装置 ....................................................................................................766.5 调节阀的校验 ..............................................................................................776.5 调节阀的安装 ..............................................................................................786.6 调节阀的维修 .............................................................................................807 、防爆、防腐、螺纹、法兰 ...................................................................................857.1 防爆 ..........................................................................................................857.2 螺纹 ..........................................................................................................867.3 法兰 ..........................................................................................................871 1、测量误差和仪表的质量指标、测量误差和仪表的质量指标1.11.1 测量误差测量误差1-1填空①按误差数值表示的方法，误差可分为（）、（）、（）。

②按误差出现的规律，误差可分为（）、（）、（）③按仪表使用条件来分，误差可分为（）、（）④按被测变量随时间变化的关系，误差可分为（）、（）⑤按与被测变量的关系来分，误差可分为（）、（）答 ①绝对误差 ，相对误差，引用误差；②系统误差，随机误差，疏忽误差;③基本误差，附加误差； ④静态误差，动态误差；⑤定值误差，累计误差1-2 什么是真值？什么是约定真值、相对真值？答 真值是一个变量本身所具有的真实值它是一个理想的概念，一般是无法得到的所以在计算误差时，一般用约定真值或相对真值约定真值是当高一级标准器的误差仅为低一级的13~120时，可认为高一级的标准器或仪表的示值为低一级的相对真值1-3 什么叫绝对误差，相对误差和引用误差？答 绝对误差是测量结果与真值之差，即绝对误差=测量值-真值相对误差是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即相对误差=绝对误差仪表示值×100%引用误差是绝对误差与量程之比，以百分数表示，即 引用误差=绝对误差量程×100%仪表的精度等级是根据引用误差来划分的1-4 什么叫基本误差和附加误差？答 仪表的基本误差是指仪表在规定的参比工作条件下，即该仪表在标准工作条件下的最大误差，一般仪表的基本误差也就是该该仪表的允许误差。

附加误差是仪表在非规定的参比工作条件下使用时另外产生的误差，如电源波动附加误差，温度附加误差等 1-5判断题①测量值小数点后的位数愈多，测量愈精确②选定的单位相同时，测量值小数点后位愈多，测量愈精确③计算结果中保留的小数后位数愈多，精确度愈高④测量数据中出现的一切非零数字都是有效数字⑤在非零数字中间的零是有效数字⑥在非零数字右边的零是有效数字⑦在整数部分不为零的小数点右边的零是有效数字答 ①×;②√;③×;④√;⑤√;⑥√;⑦√1.2 1.2 仪表的质量指标仪表的质量指标1-6 什么叫准确度和准确度等级？答准确度是指测量结果和实际值的一致程度准确度高意味着系统误差和随机误差都很小准确度等级是仪表按准确度高低分成的等级它决定仪表在标准条件下误差限，也就是仪表基本误差的最大允许值如果某台仪表的最大基本允许引用误差为±1.5%，则该仪表的准确度等级为1.5级，通常以圆圈内的数字标明在仪表的面板上例如1.5级的，就用表示准确度习惯上又称精确度或精度，所以准确度等级习惯上又称精确度等级或精度等级1-7 有人说：仪表的灵敏度，就是仪表的灵敏限你看这种说法对吗？答 灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。

这旨指仪表在达到稳定状态以后，仪表输出信号变化△α与引起此输出信号变化的被测参数（输入信号）变化量△χ之比，即灵敏度=因此，仪表的灵敏度可以用一个比值和输出、被测量（输入）两个量的单位来表示它是仪表输入、输出转换曲线上种点的斜率仪表的灵敏限是批能够引起仪表指示值（输出信号）发生变化（动作）的被测参数（输入信号）的最小（极限）变化量一般，仪表的灵敏限的数值应不大于仪表允许误差绝对值的一半因此，仪表的灵敏度就是仪表的灵敏限的说法是不对的1-8 判断①回差在数值上等于不灵敏区②灵敏限数值越大，则仪表越灵敏③灵敏限数值越大，则仪表越灵敏④同一台仪表，不同的输入输出段，其敏度是不一样的⑤灵敏度实际上是放大倍数⑥灵敏限实际上是死区答①×；②√；③×；④√；⑤×；⑥√回差是在正反行程上，同一输入的两相应输出值之间的最大差值而不灵敏区是指不能引起输出变化的最大输入量所以回差在数值上不等于不灵敏区，它还包括滞环灵敏度是仪表达到稳态后，输出增量与输入增量之比，所以比值越大，仪表越灵敏而灵敏限是引起输出变化的最小输入增量，所以灵敏限越大，仪表越不灵敏如果仪表的输入输出是线生我，则仪表的灵敏度是常数；如果是非线性，则仪表的灵敏度在整个量程范围内是变数，它在不同的输入输出段是不一样的。

1-9 填空①非线性误差是指检验曲线与相应直线之间的（）若无其它规定，非线性误差是对输出而言，按1.5量程的（）来表示②零点误差是指仪表在规定的工作条件下，输入为零时的（）如果输入为测量范围下限值时，则称为（）③零漂是指仪表在参比工作条件下，输入一个恒定的值（零或测量范围的下限值）时的（）④仪表的零点准确但终点不准确的误差称（）答 ①最大偏差，百分数；②误差，始点误差；③输出变化；④量程误差1-10 填空①当用仪表对被测参数进行测量时，仪表指示值总要经过一段时间才能显示出来，这段时间称为仪表的（）如果仪表不能及时反映被测参数，便要造成误差，这种误差称为（）②动态误差的大小常用（）、（）和（）来表示答 ①反应时间，动态误差；②时间常数，全行程时间，滞后时间1-11 仪表的稳定时间就是全行程时间吗？答 稳定时间是从输入信号阶跃变化起，到输出信号进入并不再超过偏离其最终稳态值规定的允差（例如5%）时的时间间隔，如图1-11的r2而全行程的时间（又称阶跃响应时间）是指当输入产生阶跃变化起，输出由初始值第一次到达规定最终与初始稳态值时间间隔通常其规定为10%、5%、1%如图1-11的r1所以二者是不一样的。

2、差压、压力的检测和变送2.1 压力测量与压力单位2-1 选择（1）不同测量范围的1151差压变送器是由于测量膜片的A、厚度不同 B、材料不同 C、直径不同（2）杠杆式差压变送器的测量范围不同，主要是由于其测量膜盒的A、厚度不同 B、材料不同 C、直径不同答 （1）A；（2）C2-2 选择题（1）变送器的正反向是指A、输出电流表的刻度正向时，上限刻度在左上角；反向时，上限刻度在右上角B、输入输出时的关系正向时，输入增加，输入出也增加；反向时，输入增加，输出减少（2）FC变送器的正反向A、只能由制造厂根据用户订货时的型号生产B、用户自己也可以更改答 （1）B；（2）B2.2 智能变送器2-3 填空在各公司的智能变送器中存在两种不同的通信协议，一种是HART通信协议，另一种是DE通信协议1）将数字信号叠加在模拟信号是，两者可同时传输的是（）协议；数字信号和模拟信号分开传输，当传数字信号时，模拟信号需要中断的是（）协议2）当变送器进行数字通信时，如果串在输出回路中的电流表还能稳定在指示，则该变送器采用的是（）协议;如果电流表指针上下跳动，无法读出示值时，则该表采用的是（）协议3）在数字通信时，以频率的高低来代表逻辑“1”和“0”的是（）协议；而以脉冲电流的多少代表逻辑“1”和“0”的是（）协议。

答（1）HART,DE；（2）HART,DE;（3）HART,DE2-4 判断（1）变送器输出信号的低截止（或称小号切除）的原因是输出信号太小，因而可以忽略不计2）只有当变送器输出和差压的平方根成比例时才需要小信号切除答 （1）×;（2）√变送器输出小信号切除的原因，不是因为信号太小，可以忽略不计，而是在小信号时引起较大的误差因为小信号切除只有当变送器输出和差压的平方根成比例时才需要，即变送器流量输出时才需要这样当在小信号时，例如当差压ΔΡ等于1%时，流量为10%，也就是说，差压变送器零点的微小变化会引起流量的很大波动如果仪表的零点不稳，有误差，则会引起输出忽上忽下地跳动，并放大误差为此差压变送器在开方输出时，需要进行不信号切除另外，当用节流孔板测量时，若流体的流速很小，流动工况会出现层流状态此时，流量不是和 P成正比，而是和 P成正正比所以变送器在小信号时，需要将流量输出也改成和差压成比例的线性输出2-5 填空（1）在进行变送器输出的小信号切除时，需要设定两个参数，一是（），二是（）2）当变送器输出不和 P成比例，而是和 P成比例，则此时的切除模式称（）变送器输出在切除点以下为零，则此时的切除模式称（）答 （1）切除点，通常在流量的0~20%范围以内;切除模式。

（2）线性切除;归零切除2-6 填空（1）横河EJA智能变送器的传感器是（）式，它将被测参数转换为（），然后通过测量（）来得到被测差压或压力值（2）富士FCX-A/C智能变送器的传感器是（）式，它将被测参数转换为（），然后通过测（）来得到被测差压和压力值3）霍尼韦尔ST3000系统智能变送器的传感器是（）式，它将被测参数转换到（）的变化4）罗斯蒙特3051C智能变送器的传感器是（）式，它将被测参数转换为（）的变化，然后通过测（）的方法来得到被测的差压或压力答（1）硅谐振，硅梁的振动频率，频率 （2）硅微电容，静电容量，硅电容 （3）复合半导体，硅芯片电阻值，电阻 （4）硅电容，电容，电容2.3 法兰式变送器2-7 什么是法兰变送器，它和普通变送器有什么区别？答 法兰变送吕百在普通的变送器基础上增加了一个远程密封装置构成的所以也叫远传式变送器或隔膜密封式变送远程密封装置由法兰膜盒、毛细管和毛细管内的填充液三部分组成工作时，被测介质作用在法兰膜盒的同享膜片上，使膜片产生变形然后通过毛细管内的填充液，将压力传到变送器的敏感远件，经转换，仪表便输出相应的信号法兰变送器与普通变送器相比，有如下区别。

1）在普通的变送器中，被测介质通过层压管而进入变送器测量室如果被测介质是粘稠液体，则容易堵塞导压管现在用毛细管代替导压管，堵塞现象便不会存在国为毛细管是密封的，它里面的填充液是经常过挑选的，化学物理性能稳定，不会像导压管内的介质那样，易凝浆，易汽化，因而不必像普通变送器那样加灌隔离液，安装隔离器、冷凝器等辅助设备这样，测量精度便可提高，维护工作量便可减少2）因法兰膜盒离变送器本体远，所以仪表的接液温度可以提高，应用范围可以扩大3）对仪表本身说，由于法兰变送器经普通变送器多了一个远传密封装置，因而仪表的结构较为复杂，精度下降，故障的可能性增加2-8 选择在下列8种情况中，哪几种要用法兰变送器测量？哪几种可用普通变送器测量？（1）被测介质是悬浮液体或高粘度介质;（2）测量锅炉汽泡水位;（3） 被测介质超出变送器正常使用温度的经质油;（4） 被测介质超出变送器正常使用测试的易凝重油;（5）被测介质超食品或其他要求保持卫生条件，不能污染的物质；（6）在批量生产中，要求前一批和后一批不能混的物质;（7）被测介质对变送器接头、导管和测量室有腐蚀作用;（8）被测介质是晚挥发的液体烃答 法兰变送器和普通变送器的使用场合通常没有严格的界限。

一般说来，凡是用普通变送器能测量的场合都可以用法兰变送器测量但是法兰变送器的价格高，有的还容易出现故障，因此能用普通变送器测量的地方，尽量不用法兰变送器测量基于这一原则，在上述8种情况中，能用普通变送器测量的有（2）、（3），需要用法兰普送器测量的有（1）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）六种2-9 为什么法兰变送器的精度比普通普送器精度低？答 法兰变送器比普通变送器的精度低，是国为法兰变送器和普通变送器相比，多了一个远传法兰膜盒也就是，多了一个转换环节，累此误差也必然在原有的基础上增加远传法兰膜盒的转换误差具有以下几点：（1）法兰膜盒隔离膜片的弹力与非线性理想情况是，法兰膜盒隔离膜片只起隔离作用，没有刚度，没有弹力，这样被测介质的压力变化才能不受损失，不失真地传到变送器敏感元件但这是不可能的，隔离膜片总是要有刚度，要有弹力，会有非线性误差，这就不可避免地会影响变送器的灵敏度和精确度为了减少影响，隔离膜片的直径应大些，厚度应薄些，但这会影响膜片的强度和测量范围2）填充液的热膨胀法兰变送器多了一个远传密封装置，充灌的填充液量很大，因而因温度变化而起的填充液的变化量也很大，因为 V=VT式中 V--原始充液体积，cm3 α—填充液膨胀系数，1/℃ ΔT—环境温度的变化量，℃ ΔV—因温度变化 而引起的充液变化量，cm3由于远传密封装置是一个密闭系统，所以填充液的体积变化必然会传到变送器的敏感元件，从而使仪表输出发生变化，增加附加误差。

3）填充液的充灌质量仪表在充灌填充液以前，不但要把密闭系统内的空气抽净而且还要把填充液内的气体和挥发性物质排尽这些物质一旦进入密闭系统，它们受温度的影响远大于填充液本身由于法兰变送器的毛细管很长，密封系统中死角多，焊点多，因此不容易把空气抽净所有这些，都增加了仪表附加误差2-10 法兰变送器安装时，为什么一定要选择周围环境温度比较恒定的地方？答 法兰变送器和普通变送器不同，它的毛细管、法兰膜盒是一个密闭系统，系统内的填充液会发生膨胀或收缩，从而引起系统的压力变化，它作用到变送器的敏感元件，使仪表产生附加误差而在一般变送器中，引压导管不是密闭系统，它由温度变化而引起的压力变化，可以由介质扩散到工艺流程，因而不影响仪表输出法兰变送器在安装时，一定不要使变送器和法兰膜盒系统暴露在阳光底下，以免太阳直晒，使环境温度发生剧烈变化另外，差压变送器的两根毛细管应处于同一环境温度下，这样，一定范围内的温度变化可以相互抵消2-11 填空 （1）法兰变送器的温度性能主要由法兰膜盒上隔离膜片的刚度和法兰膜盒内的填充液性质决定，所主如隔离膜片的刚度越（）则膜片的压力-位移性能越（）因而变送器的温度性能越（）2）隔离膜片的刚度决定于膜片直径、膜片厚度、膜片材质和波纹深度等因素。

为了使变送器有良好的温度性能，隔离膜片的直径要（），厚度要（），波纹深度（）此外，还需填充液的热膨胀系统要（），填充液内的挥发性物质要（），填充液充灌前要将密闭系统中的空气（）答 （1）大，差，不好;（2）大，薄，深;小，少，排除干净2-12 选择法兰变送器的响应时间比普通变送器要长，为了缩短法兰变送器的传送时间：（1）a.毛细管尽可能选短; b.毛细管应选长一点; c.毛细管直径可能小; d.毛细管直径应大一点2）a.膜盒内的填充液热膨胀系数要小; b.填充液的粘度要小; c.填充液的密度要小3）a.变送器的环境温度要恒定; b.环境温度不宜太低; c.环境温度不宜太高;答 (1) a、c ; (2) b; (3) b2-13 判断（1）在法兰变送器的静压指标中，一般只规定最大使用压力2）法兰变送器的法兰盘和介质是不接触的，所以碳钢法兰也可以用于腐蚀性介质3）双法兰变送器的毛细管长度只要能满足仪表的测量范围就可以，若液位变化范围为6m,则毛细管的长度选4m就可以答（1）× （2）√ （3）× 法兰变送器的工作压力，上下限都是有限制的但一般人们只注意它的上限使用压力，而忽视它的下限压力，以为多少都可以，其实这是不对的。

法兰变送器的下限使用压力也是规定的，通常不能工作在负压状态，特别是在高真空状态高真空时，隔离膜片鼓，极易损坏，所以不能没有限制法兰变送器的表体部分要安装在两个安装法兰下面，不要装在两个法兰中间，否则容易使仪表处于负压状态，造成隔离膜片外鼓，损坏仪表所以毛细管长度要选择，不能只考虑仪表的使用范围，还应考虑容器空罐时，会不会给仪表造成负压，并超过它的允许限值2-14 判断法兰变送器的零点调整和零点正、负迁移是一回事，只是叫法不同答 × 由于法兰变送器的主要用于测量容器内液体的液位和界位因此都要进行零点正或负的迁移变送器的零点迁移或零点调整都是将输出调在零位（4mA DC），但它们的意义是不同的，所以不是同一回事，变送器的零点调整是指输入压力或差压为0时，而输出不为0时的零点调整;而变送器的零点正负迁移是指输入压力或差压不为0时的输出调至0的调整如果变送器低压室有输入压力，高压室没有，则此时的零点调整称为零点的负迁移;如果变送器高压室输出入压力，低压室没有，则此时的零点称为零点的正迁移2-15 填空（1）当法兰变送器用于测量容器内液体的液位时，变送器总要进行零点的（），因为单法变送器的法兰膜盒和变送器的安装位置不可能和容器最低液位（），双法兰变送器的两个法兰膜盒的安装位置也不可能和容器的最低液位（）。

2）法兰变送器的零点正负迁移是指变送器的输入（）时的零点调整，所以变送器的迁移量是用（）来表示3）一台最大测量范围为0100kPa的法兰变送器，它的迁移量为最大量程为±100%则当变送器的输入在（）范围内时，输出都可以调至零位（4mA DC)答 （1）正或负迁移，相同，相同;（2）不为0,输入差压（压力）为最大量程的百分之多少;（3）-100~100KPa2-16 判断（1）法兰变送器的零点正迁移是指输入为正压力时的零点调整2）当用单法兰变送器测量开口容器液位时，变送器要进行零点的正迁移调整3）当用双兰变送器测量闭口容器的液位时，变送器要进行零点的负迁移调整答（1）√ ;（2）× ;（3）√ 当法兰变送器输入正压力（差压）时，输出大于4mA DC,故要用正迁移将输出信号在下调至4mA DC当用单法兰变送器测量开口容器液位时，如果变送器安装位置高于容器的最低液位时，则用零点负迁移进行调整;如果低于容器的最低液位时，则要用零点的正迁移进行调整（假设毛细管内的填充液密度和被测介质的密度相同）当用双法兰变送器测量闭口容器内液体的液位时，不管变送器的安装置高于、低于丙个法兰膜盒，还是在两个法兰膜盒中间，变送器都要进行零点的负迁移调整。

2-17 如图所示，双法兰变送器测量容器液位时三种安装位置：（1）变送器在两个安装法兰下面[图a];（2）变送器在两个安装法兰中间[图b];（3）变送器在两个安装法兰中间[图c]请说明变送器在这三种位置时的量程和迁移量是否一样设变送器至容器下法兰距离为H₁，上法兰的距离为H₂，两个法兰距离为H₀解 为了说明三种安装位置是否一样，先计算它们的量程和迁移量1）量程计算以变送器在两法兰中间位置为例当液面最高时，法兰变送器高压侧压力ρ₁为1=H1H2介gP0−H10g式中 ρ介——被测介质的密度，kg/m³; ρ0——膜盒内填充液密度，kg/m³; P0——容器内压力，Pa;g ——重力加速度，m/s²当液面最低时，法兰变送器高压侧力P‘1P'1=−H10gP0于是变送器量程ΔP为ΔP=P1−P'1=H1H2ρ介g=H0ρ介g同样方法可以证明，变送器安装在两个法兰上面和下面的量程也是H0ρ介g2）零点迁移量计算仍以变送器安装在两法兰中间为例当液面最低时，法兰变送器高压侧压力P'1为P'1=−H10gP0法兰变送器低压侧压力P'2为P'2=H20gP0于是变送器迁移量Z为Z=p'1−p'2=−H1H2ρ0=−H0ρ0g同样方法可以证明，变送器安装在两个法兰上面和下面的迁移量也是−H0ρ0g。

从上面的计算中知道，不管变送器安装在什么位置，其量程和零点迁移量是一样的2.4 压力仪表2-18 填空（1）弹簧管的截面呈（）形或（）形2）低压用的压力计弹簧管用（）固定在插座内，高压用的压力计弹簧管是用（）连接的3）为了保证压力表的连接处严密不漏，安装时，应根据被测压力的特点和介质加装适当的密封垫片答 （1）扁圆，椭圆（2）焊接法，丝扣 （3）油，有机，铜2-19 一些测量特殊介质的压力表，采用哪些不同的颜色加以区别？答氢气压力表——深绿色;乙炔压力表——白色;燃料气压力——红色;氯气压力表——褐色;氨气压力表——黄色;氧气压力表——天蓝色2-20 弹簧压力表校验时常见的问题有哪些？答校验时常见的问题如下：（1)在全部刻度范围内，压力表的指示值和标准值不符，过大或过小;（2）在全部刻度范围内，压力表的指示值前面偏大，后面偏小;或者后面偏大，前面偏小;（3）在校验过程中，上升时指示值与标准值相符，下降时不符合，或者下降时符合而上升时不符合，或者上升和下降时只有某些刻度上相符合;（4）在进行指示时表针在跳动现象2-21 在校验弹簧管压力表时，压力表的指示误差超差，而且误差大小不一，有周期性变化。

这种现象一般是什么原因引起的，应当如何处理？答 引起这种现象的原因一般有以下两个：（1）压力表弹簧管的扩展位移与压力大小不成正比关系，造成压力表的读数值有非线性的误差，遇到这种现象如果调整不过来，则要更换弹簧管;（2）压力表的刻度盘与中心轮轴不同心，要消除这一误差，就必须调整刻度盘与指针轴的同心度调整步骤：（1）首先要调整压力表机芯的中心轮轴与壳体孔径之中心重合，其方法是用内卡或卡尺测量并使机芯中心轮轴与壳体内圈四周等距离，然后拧紧固定镙钉;（2)将刻度盘安在表机壳体上，使指针中心轮轴与刻度中心孔径的四周距离相等产，然后固定好刻度盘2-22 填空（1）膜盒式压力表的弹性元件是（ ），因而测量的压力（）一般用于测量（），其外形多做成（）膜盒式压力表带有继电器接点输出，因而可以（），并行（）调节2）在压力表的型号表示中，第一个字母Y表示（），Z表示（），Yz表示（），其后数字表示（），故型号YZ-100指的是（）答 （1）波纹膜盒，很低，气体，矩形，对越限进行报警，二位或三位式; （2）压力表，真空表，压力真空表，外壳直径，表壳直径为100mm的压力真空表2-23 真空（1）氧气压力表校验器常用（ ），用水将油（），达到校验氧气表目的。

2）氧气压力表的校验工作与普通压力计一样，但由于氧气压力表是（ ）的，因此校验它时应使（）和（）3）校验氧气压力表时发现校验设备或工具有（ ）时，应用（）清洗干净，待（）后再使用答 （1）油水隔离装置，分隔开; （2）禁油，专用校验设备，工具;（3）油污，四氯化碳，分析合格2-24 有人在校验压力表时经常用手轻敲表壳，这是允许的吗？答 压力表在检验时不但允许轻敲表壳，而且还是必须的但敲击后指针变动量不得超过最大允许基本误差绝对值的1/2，轻敲表壳前和轻敲表壳后的示值之差，均应符合仪表精度等级要求，同一检定点在升压时轻敲后的读数与降压时轻敲后的读数之差，不应超过最大允许基本误差的绝对值2-25 真空（1）活塞式压力计是基于（）原理工作的，一般可以为（）、（）两种2）活塞式压力计的精度很高，一般分一等、二等 、三等，误差分别为（）、（）和（）3）活塞式压力计的活塞有效面积，一般取（）、（）和（）cm²4）在活塞压力计中常用的传压介质有（）、（）等 5）在活塞式压力计中活塞和承重盘的公称质量一般作成（）或（）kg答 （1）静压平衡，单活塞，又活塞；（2）0.02%,0.05%,0.2% （3）1, 0.5, 0.1 ;（4）变压器油，蓖麻油; （5）0.4, 1。

2-26 可以用压力校验仪校验真空表吗？答 校验真空表一般应用真空表校验义或用真空泵来进行但有时为了简便，也可用压力校验仪来校验真空表方法是：（1）清除校验仪内部的工作介质;（2）关死单向阀，打开油杯阀，把螺杆旋入校验仪内;（3）关死油杯阀，打开单向阀，外旋手轮，使系统内产生真空如一次达不到真空度，则可进行第二次、第三次，至所需要真空度为止但用上述方法，校验仪产生的真空度只能到-8.6×10⁴Pa2-27 填空（1）压力开关是一种简单的（ ）当被测压力达到额定值时，压力开关可发出（）信号 2）压力开关的工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的自由端（），直接或经过比较好后推动（），改变（）通断状态，达到控制被测压力的目的3）压力开关采用的弹性元件有（ ）、（）、（）及（）等 4）开关元件有（）、（）、（）等 5）开关形式有（）和（）两种6）调节方式有（）和（）两种答（1）压力控制装置，警报和控制;（2）产生位移，开关元件，开关元件;（3）单圈弹簧管，膜片，膜盒，波纹管;（4）磁性开关，水银开关，微动开关;（5）常开式，常闭式;（6）两位式，三位式2-28 填空为了保证弹性式压力计的使用寿命和精度，压力计的实际使用压力应有一定限制。

1）当测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的（），最高不得超过测量上限的（）2）当测量脉动压力时，正常操作压力应为量程的（），最高不得超过测量上限的（）3）当测量高夺压力时，正常操作压力应为量程的（）答 （1）1/3~2/3,3/4 （2）1/3~1/2, 2/3 ;（3）3/5.2-29 选择压力表的使用范围一般在它量程的1/3~2/3处，（1）如果超过2/3，则A.接头或焊口要漏;B.压力表的传动要变形;C.时间长了精度要下降2）如果低于1/3,则A.因压力过低仪表没有指示;B.精度等级下降;C.相对误差增加答（1）C; （2）C 压力表长时间被用在测量范围上限，弹性元件会产生弹性后效，即当外力去除后，弹性元件不立即恢复原状，尚有一小部弹性变形，有的甚至产生永久的残余变形，因而引起仪表零点漂移和量程的改变特别是在被测介质波动剧烈的场合，更会引起元件的老化，所以测量上限需要限制压力表的使用范围如果低于1/3，仪表指示仍有，精度等也不会下降，但相对误差却增大了例如一台百分误差为±1%的压力表，若用在量程的1/3处时，相对误差则为±3%2-30 选择某容器内的压力为1MPa为了测量它，应选用量程为A.0~1MPa;B.01.6MPa;C.0~2.5MPa; D.0~4.0MPa的工业压力表。

答B、C因为压力表的使用范围通常为全量程的1/3至2/3之间，所以选B和C但B比C好，因为B和C精度等级相同时，B的相对误差要小，测得的精度要高2-32 选择校对0~1.6MPa，1.5级的工业压力表时，应使用标准压力表：A.0~1.6MPa，05级;B.0~2.5MPa，0.35级;C.0~4.0MPa，0.25级按规程规定，标准表的绝对误差不应超过被校表的1/3现被检表的绝对误差为:1.6×0.015=0.024MPa，所以标准表的绝对误差不应超过：13×0.024=0.008MPa标准表0~1.6MPa，0.5级的绝对误差为1.6×0.005=0.008MPa，所以可用它来校对其他标准表的绝对误差都不大于0.008MPa，所以不能使用2-31 测量特殊介质的压力时，如何选用就地指示压力表？答（1）对炔、烯、氨及含氨介质的测量，应选用氨用压力表 （2）对氧气测量，应选用氧气压力表 （3）对硫化氢及硫介质的测量，应选用抗硫压力表 （4）对剧烈脉动介质的测量（如往复泵出口），宜选用耐振压力表 （5）对粘性介质的测量，宜选用膜片式压力表 （6）对腐蚀性介质（如硝酸、醋酸，其它酸类及碱类）的测量，宜选用而酸压力表或防腐型 膜片式压力表。

（7）对强腐蚀且高粘稠、易结晶、含有固体颗粒状介质的测量，宜选用防腐型膜片式压力表，或采用吹气、冲液法测量2-32 校验压力表时，先固定被校表示值再读标准表，还是先固定标准表示值读被校表呢？答 按规定，先把标准表的指针固定在所要输入的刻度值上，然后读被校表示值，算出仪表误差和变差但由于标准表的精度高，分格细，容易读准，所以 校验时先把被校表的指针在刻度线上，然后读标准示值，也是常采用的校验法，其结果是一样的2.5 差压、压力仪表的安装2-33 仪表引压管路的长度有无规定，以多长为好？答 为了保证仪表的测量精度，减少滞后，管路应尽量短但对高温高压的蒸汽，为了能使其充分冷凝，要求测量管路有一定的长度，对脉动较大的介质，也要求测量管路有一定的长度，以使波动平稳，但最长不应大于50m.2-34 选择仪表引压管路的强度和严密性试验压力，一般应为设计压力的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 D仪表安装以后，必须对测量管道进行强度和严密性试验，以检验焊接质量和连接处的密封程度，确保装置顺利开工试验介质可用液体，常用手摇水压泵给压，如果压力不高，也可以用压缩空气或惰性气体。

不同的工业部门对试验压力有不同的规定，按我国国家标准规定，采用液压试验时，试验压力应为设计压力的1.25倍;当达到试验压力后，停压5min,无泄漏为合格采用气压试验时，试验压力应为设计压力的1.15倍;当达到试验压力后，停压5min,压力下降值不大于试验压力的1%为合格2-35 在什么情况下，差压式流量计要加装器、集气器、沉降器和隔离器？当导压管内的液体受环境温度的影响而冷却，或与测量管路内的状态不一样，例如测量蒸汽流量时，则应在差压管路内装冷凝器，并使正负压导管中的冷凝面有相等的高度和保持恒定，这样，当差压急剧变化时，才不会产生测量误差当被测介质为液体时，则应在导压管的各最高点上安装集气器和排气阀，以便收集和定期排出液体中的析出的各种气体当测量含有杂质的液体和潮湿的气体流量时，则应在导管的最低点安装沉降器和排污阀，以便 收集和定期排出信号管路内的各种污物和积水当测量有腐蚀性和高粘度、易凝结、析出固体的流体时，则应用隔离器和隔离液、将被测液体和差压仪表的导管隔开3、流量测量仪表3.1 流量单位与基本物理参数3-1 什么叫流量？有哪几种表示方法？互相之间的关系有什么？答 流量是指单向时间内流过管道某一截面的流体数量。

流量分体积流量、质量流量单位时间内流过的流体以体积表示的，称为体积流量，常用Q表示单位时间流过的流体以质量表示的，称为质量流量，常用M表示它们之间的关系是M=Qρ 式中ρ为密度3-2 填空(1)1m=()cm=()mm(2)2英寸(2'')=( )mm(3)1m³=()L(4)1L=()cm³(5)1L=()英加仑()美加仑(6)1T=()Kg(7)1磅=()Kg(8)1千克力(1kgf)=( )牛顿(N)答（1）100,1000;（2）50.8;（3）1000;（4）1000;（5）0.22,0.2642;（6）1000;（7）0.4536;（8）9.806653-3 填空（1）3.6m³/h=()L/min =()L/s（2）1t/h=（）g/s（3）1lb/s=（）g/s（4）1L/min=（）m³/h答（1）60,1;（2）278;（3）454;（4）0.063-4 填空（1）Φ159×的管子内流体的平均流速为2.5m/s,所以管道内的流量为（）m³/h.（2）水的质量流量为20t/h,温度为90℃,则体积流量为( )m³/h（90℃时水的密度为965.3kg/m³)3）水的质量流量为30t/h,温度为90℃,如管道内的平均流速为4.4m/s，则管道的内径为（）mm.答 （1）156.93;（2）20.72;（3）50.3-5 什么叫层流、过渡流和紊流？答 当流体流动时，流线之间没有质点交换，迹象有条不紊，层次分明的流动工况称层流流型。

当流体流动时，流线流动，但流线间仍没有质点交换的工况称过渡流流型当流体流动时，流线间有质点交换，迹象极不规定则的工况称紊流流型3-6 填空（1）管道内的流体速度，一般情况下，在（）处流速最大，在（）处的流速等于0.（2）当流速较小时，流体的（）力起主导作用;当流速较高时，（）力起主导作用3）当雷诺数小于（）时流体流动状态为（）流，当雷诺数大于（）时流体流动状态为（）流4）若（）相同，流体的运动就是相似的5）流体在不同的时间里，流经某位置点的各流体质点具有的速度和压力相同，不随时间而变化流动称为（）;如果在不同的时间里，流体各质点的速度和压力不一样的，则称为（）;（6）流体的密度与（）和（）有关其中气体的密度随（）的升高而减小，随（）的增大而增大;液体的密度则主要随（）升高而减小，而与（）的关系不大答（1）管道中心线，管壁;（2）粘性造成的摩擦，惯性;（3）2300,层，40000,紊;（4）雷诺数;（5）稳定流，不稳定流;（6）温度，压力，温度，压力，温度，压力3-7 什么叫粘度？为什么 计算节流装置时需要知道粘度？答 流体流动时，由于流层彼此间的相互作用而形成了流体的内摩擦，从而使流体显示出粘滞性。

粘度便 是衡量流体粘滞大小的物理量用节流装置测量流体时，需要知道流体的粘度，主要为了计算雷诺数因为节流装置的流量系数和雷诺娄有关3.2 标准和非标准节流装置3-8 在管道上安装孔板时，如果将方向装反了会造成：（1）差压计倒指示;（2）差压计指示变小;（3）差压计指示变大;（4）对差压计指示无影响答 （2）如果把孔板流向装反，则入口处的阻力减小，因而流量系数增大，仪表的指示小3-9 用孔板测量流量，孔板装在调节阀前为什么是合理的？答 在节流装置测量流量的理论推导中，理论上有两假设，即流体流动是连续的，并且流体流动过程过遵守能量守恒定律这就告诉我们孔板不能安装在气液两相并存的地方，以免增大测量误差有的液体（液化烃）经调节阀降压后，有时会有部分汽化，形成两相共存因此，流量孔板应尽量安装在调节阀前，这种安装方式是合理的3-10 请分析下面这段关于孔板安装反的话是否正确当流体流过孔板时，由于流体受到阻力作用，靠近孔板前端面的局部压力有些上升而靠近孔板后端面，由于流体的收缩，流速加快，动能增大，因而势能减小，静压力降低于是孔板前后形成压差，其值和流量的大小成正比但若孔板安装反，流体进入孔板的不是直角面，而是斜面。

该斜面有导流作用，致使流体收缩更加厉害，于是孔板后端的静压力更加下降在相同的流量下，差压增大，流量仪表示值偏高答 上面这段庆只说了问题的一个方面当孔板方向装反，由于进口斜面有导流作用，所以流速加快，压差增大但是另一方面，由于进口不是直角，所以阻力减小，流量系数增大于是在相同的流量下，差压不是增大，而减小由于孔板设计时的流量系数是桉孔板正确流向时计算的，所以仪表的示值偏小3-11 差压式流量计在满量程的30%以下一般不宜使用，为什么？如果出现这种情况，该如何处理？答 流量测量中，国家标准规定：节流装置适用的流量比为30%（最小流量：最大流量=1：3）这是因为差压与流量的平方成比例，流量比低于30%，精度就不能保证另外，流量小于30%时，雷诺数往往低于界限雷诺数，流量系数α不是常数，造成流量测量不准流量低于满量程30%以下时可作如下处理：（1）和工艺协商降低最大流量，如雷诺数足够大，则可以改孔板或差压解决;（2）改用其他类型流量计，如涡轮流量计等3.3 差压式孔板流量计的使用3-12 怎么样操作仪表三阀组，需注意什么？答 操作仪表三阀组，需注意两个原则：（1）不能让导压管内的凝结水或隔离液流失;（2）不可使测量元件（膜盒或波纹管）受压或受热。

三阀组的启动顺序应该是a、打开正压阀;b、关阀平衡阀;c、打开负压阀停运的顺序与上述相反，即：a、关阀正压阀;b、打开平衡阀;c、关阀负压阀此外，对于蒸汽流量计和带负向迁移的液位计来说，见(b)，在启动或停运三阀组的操作过程中，不可有正、负压阀和平衡阀同时打开的状态，即使开着的时间很短也是不允许的从图可知，在三个阀都开着的情况下，压压侧冷凝器里的凝结水或隔离罐里的隔离液将会流失，导致仪表指示不准，甚至被迫停运3-13 灌隔离液的差压流量计，在开启和关闭平衡阀时应注意些什么？什么道理？答对于灌隔离液的差压流量计，在启用前，即在打开孔板取压阀之前，必须先将平衡阀切断，以防止隔离液冲走在停用时，必须首先切断取压阀门，然后方可打开平衡阀门（如图）当工艺管道中有流体流动时，在节流装置内两边便有差压存在对于隔离液的仪表，若是两个取压阀门和一个平衡阀门都是打开的话，此种情况类似一个U形管中的液体由负端抽出去，这是必然的但是，当关闭平衡阀时，情况就不同了此时的U形管不连通，正压端压不进，负压端抽不出，能保证U形管中的液体不会跑掉所主灌隔离液的流量差压计，强调注意平衡阀门的相对位置，其道理也就在这里。

3-14 填空用于测量流量的导压管线、阀门组回路中，当正压侧阀门或导压管泄漏时，仪表指示（）;当负压侧阀门或导压管泄漏时，仪表指示（）;平衡阀泄漏时，仪表指示（）;正压侧导压管全部堵死，负压侧畅通时，仪表指示（）答 偏低，偏高，偏低，跑零下3-15 有一用隔离液测量的差压变送器，负压管在运行中由于隔离液漏完而充满残汕介质，设孔板取压点到差压变送器正负压室的垂直距离为1.5m残油密度残=0.885t/m3,隔离液甘油的密度甘=1.26t/m3,仪表的测量范围 Pmax=4000Pa对应的最大流量Mmax=40t/h， 试问由于负压管漏而引起的测量误差为多少？解已知  Pmax=4000Pa，高度h=1500mm,Mmax=40t/h,残=0.885t/m3，甘=1.26t/m3负压管充满残油后的附加差压变化为 P1=甘−残gh =(1.26-0.885)×9.81×1.5×1000 =5518 Pa由于流量与差压满足下列关系式 P Pmax=M2Mmax2式中 ΔΡ——附加的测量差压变化; M——由于 Δρ所引起的流量变化量;  Pmax——最大设计差压值，Pa;Mmax——为最大设计流量值，t/h。

故由于负压管漏完隔离液后所引起的测量误差为M=Mmax P Pmax =40×551840000=14.9t/h3-16 在3-15题中，有人解得误差为3t/h,这是否正确？答题3-15解得的绝对误差14.9t/h,是在管道内没有流量，实际差压为0的情况下得到的如果实际差压不0，则由于流量和差压的非线性关系，因负压锭漏掉隔离液而的误差便不是14.9t/h了假定仪表输出最大，则因为有附加差压5518Pa，所以实际差压只有40000-5518=34482Pa对应的流量为M=Mmax P Pmax=40×3448240000=37.1t/h于是测量误差便成为40-37.1=2.9 t/h所以，误差14.9t/h和2.9t/h是两个极限，实际误差是在这两个数的中间3.4 转子流量计3-17 填空（1）转子流量计的浮子材料是（）、（）、（）、（）等，在使用中可根据流体的（）性质加以选用2）转子流量计是属于（）降流量计3）仪表制造厂标定转子流量计时，测液体的流量计是用（）进行标定刻度的;测气体的是用（）或（）或（）进行标定的4）转子流量计的流量标尺上的刻度值，对于测量液体的是代表（）的流量值，对于气体的是代表（）的流量值。

5）有一台转子流量计的技术数据为600L/h（水），量程比为1：10,那么其最小流量为（），最大流量为（）答（1）不锈钢，钢，铝，塑料，物理;（2）恒压;（3）水，空气，氮气，介质气体;（4）20℃水，20℃、1.01325×10⁵Pa空气;（5）60L/h,600L/h3-18 选择题（1）转子流量计中转子上下的压差由（）决定;a.流体的流速b.流体的压力c.转子的重量（2）转子流量计必须（）安装a.自上而下b.自下而上;c.自上而下或自下而上都可以答（1）c; (2)a;(3)b3-19 远传转子流量计中的转子为什么容易卡牢？如何改进？答远传转子流量计远传部分是靠磁性与转子耦合的被测介质虽经机械过滤，但介质中的磁性小颗粒（如铁屑）难免有一部分要进入锥管被转子上端的磁钢吸牢，日积月累，活动部分与锥管之间的间隙逐渐缩小，从而生产摩擦，引起呆滞改进方法，一是定期拆洗转子，消除被 吸牢的铁磁物质，二是仪表前面的管道上加一道“磁性过滤”，不让铁磁物质进入锥管最简单的、办法是在原有的过滤器中适当部分，装上永久磁钢3-20 有一台转子流量计，其转子材料是耐酸不锈钢（密度ρf=7.9g/cm³），用来测量密度为0.75g/cm³的介质，当仪表读数为50L/h时，被测介质的实际流量是多少？解假定被测液体的粘度不超过10cP(1cP=1mPs·s)，可运用下列修正方式q1=q2ρf－ρ1ρ2ρf－ρ2ρ1其中 q₂ ——被测介质的实际流量q₁ ——仪表的读数 ρf——转子材料的密度ρ₂ ——被测介质的密度;ρ₁ ——标定介质的水密度将 ρf=7.9g/cm³和ρ₁=1g/cm³代入上式，得q1=q26.9ρ27.9－ρ2将q₁ =50L/h和ρ₂ =0.75g/cm³代入50=q26.9×0.757.9－0.75=0.851q2由此可得q2=500.851=58.75L/h所以被测介质的实际流量为58.75L/h。

3-21 已知0.4MPa（差压）饱和水蒸汽的最大流量为300Kg/h，试选用合适规格的转子流量计解用转子流量计测量饱和蒸汽时，可按下式进行换算和选择仪表q=29.56Mρ式中ρ ——蒸汽密度，kg/m³;M ——蒸汽流量，kg/h;q ——仪表读数，L/h（水）查水蒸汽表可得ρ =2.62kg/m³，代入上式得q=29.563002.62=5478.6L/h因此，可选用口径Φ400 40mm、6000L/h规格的转子流量计3-22 有一台转子流量计用来测量饱和水蒸汽的流量，工作压力为0.4MPa（表压），当流量计读数为5000L/h时，饱和水蒸汽的实际 流量为多少？解根据公式得M=q29.56ρ查水蒸汽表可得ρ =2.62kg/m³，代入上式得M=500029.56×2.62≈273.78kg/h饱和水蒸汽的实际流量为273.78kg/h3-23 已知被测介质的实际流量q₂=500L/h,被测介质的密度ρ₂=0.8g/cm³,为了测量这种介质的流量，试选用合适规格的转子流量计解根据公式可得q1=q26.9×ρ27.9－ρ2=500×6.9×0.87.9−0.8=500×0.882=441 L/h因此可选600L/h 规格的转子流量计。

3-24 有一台LZB型气体转子流量计用来测量氢气流量，工作温度为27℃，工作压力为0.3MPa（表压）当流量计的读数为40Nm³/h时，氢气的实际流量是多少（氢气在0℃、1.01325×10 Pa⁵下密度为0.08988kg/m³）？解根据公式Q2=Q1p2T1010p1T220其中 Q₂ ——测量介质的流量换算为标准状态（20℃,1.01325×10 Pa)⁵的流量值，Nm³/h Q₁ ——仪表的读数，Nm³/h 10 ——在0℃、1.01325×10 Pa⁵下空气的密度，1.295kg/m³ 20 ——被测介质在0℃、1.01325×10 Pa⁵下的密度，kg/m³ P₂、T₂ ——工作状态下被测介质的绝对压力和绝对温度; P₁、T10——标定状态下被测介质的绝对压力和绝对温度， P₁=0.10132MPa，T10=293K 将已知数值代入上式Q2=Q11.295×293p20.10132×T220=61.196Q1p220T2将有关被测介质的数值代入Q2=61.196×400.30.1013250.08988×300≈298.63Nm3/h3-25 已知氧气的实际流量 Q₂=18Nm³/h，工作压力 P₂=0.2MPa（表压），工作温度t₂=40℃，为了测量这样介质的流量，试选用合适规格的转子流量计。

解见上题Q2=61.196Q1p220T2查氧气在工作条件下的密度为20=1.4289kg/m³,故18=61.196Q10.20.1013251.428927340=1.588Q1Q1=18÷1.588=11.335Nm3/h因此可选用口径Φ400 25mm、18Nm³/h 规格的转子流量计3.5 旋涡流量计3-26 什么是涡街旋涡流量计？简述其工作原理答涡街旋涡流量计通常称它为旋涡流量计，又称卡门旋涡流量计，它是利用流体自然振荡的原理制成的一种旋涡分离型流量计当流体以足够大的流速渡过垂直于流体流向的物体时，若该物体的几何尺寸适当，则在物体的后面，沿两条平行直线上产生整齐排列，转向相反的涡列涡列的个数，即涡街频率，和流体的流速成正比因而通过测量旋涡频率，就可知道流体的流速，从而测出流体的流量3-27 判断（1）安装椭圆齿轮流量计可以不需要直管段2）椭圆齿轮流量计的进出口差压增大，泄漏量增大;流体介质的粘度增大，泄漏量减小3）用椭圆齿轮流量计测量流量的过程，同流体的流动形态即雷诺数有关4）对于含有固体颗粒的流体，也可用椭圆齿轮流量计测量其流量5）由于被测流体可能混有杂物，所以为了保护流量计，必须加装过滤器。

答（1）√;（2）√;（3）×;（4）×;（5）√3-28 使用容积式流量计时，应注意些什么？答 （1）在启动或停运罗茨或椭圆齿轮流量计时，开、关阀 门应缓慢，否则容易把转子损坏在启动高温流量计时，由于转子和壳体的温升是不一样的，前者快，后者慢，因而流量计的温度变化不能太剧烈，否则会使转子卡死2）流量计的测量范围不能选得太小如果连续用在仪表的上限范围，则转子会长期高速旋转而磨损，从而缩短仪表的使用寿命3）流量计在停运时，对容易凝固的介质，应用蒸汽立即扫线扫线时，不能让转子的转速太快，也不要反吹，热蒸汽的温度不能超过流量计的温度范围4）蒸汽扫线以后，应把残留的积水或由于阀门密封不好而渗入的水汽放掉，否则天气在0℃以下时，残水容易把转子冻裂5）正常使用时，应注意流量计两端压降，如果突然增大（一般应不大于 120KPa），应停下来检修3-29 填空（1）涡轮流量计是一种（）式流量计2）涡轮流量变送器的仪表常数是在（）温下用（）标定而得3）液体粘度在（）厘斯（1cSt=1mm²/s）以下，仪表常数不需要重新标定4）涡轮流量变送器输出的是（）信号，它与流量成（）5）涡轮流量变送器应（）安装6）涡轮流量变送器前后应有适当的（）管段，一般为（）。

7）制造厂给出的涡轮流量变送器的仪表常数是用（）进行标定后，取允许测量范围内流量系数的（）值8）LW-25 型涡轮流量变送器，其最小流量为0.44L/s，最大流量为 2.77L/s，那么量程比约为（）倍，答 （1）速度;（2）常，水;（3）5;（4）频率，正比;（5）水平;（6）直，15D 或 5D;（7）水，平均;（8）6.3-30 填空如图是涡轮流量传感器上的前置放大器，这是一种（）反馈（）电路1）当管道内没有流量，涡轮不转时，输出约为（）V.（2）当涡轮转动，其叶片切割磁铁产生的磁力线，使线圈内感应出脉动电势时，其输出约为（）V3）当反馈电阻 R₅ 开路时，则输出约为（）V.（4）当三极管 BG₁ 开路时，输出约为（）V5）当三极管 BG₂ 开路时，输出约为（）V3-31 涡轮流量计在使用过程中应有哪些注意事项？答 涡轮流量计在使用操作时，应特别注意如下几点：（1）涡轮流量计在启动时，一定要缓慢，先开流量计上游阀，再开下游阀，这样可以避免水击，并可保证液体充满流量计内腔（2）涡轮流量计在测量易汽化的液体时，为保证流经仪表的全部是液体状态，应使变送器下游侧有足够的背压（3）由于涡轮流量计受流体的粘度影响很大，故被测流体的粘度不要大于 10cSt（有的资料上介绍为5cSt)，否则需要重新标定仪表常数（1cSt=1mm²/s)3-32 简述电磁流量计的工作原理答 电磁流量计由变送器和转换器两部分组成，两者之间用连接线（包括励磁线、信号线）相互连接。

变送器是基于电磁感应定律工作的，如图所示，被测介质垂直于磁力线方向流动，因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动ExEx=Bd×10−4V式中B——磁感应强度，T（特斯拉）d——两极间距离（管径），cmv——被测介质的平均流速，cm/s被测介质的体积流量Q 与d和v 有关Q=4d2由上式得Ex=4⋅BdQ×10−4V当磁场强度B、两电极间距离d 一定时，则Ex=kQ式中 k=4×Bd×10−4，为一个常数转换器是一个高输入阻抗，且能抑制各种干扰成分的交流毫伏转换器3.6 电磁流量计3-33 电磁流量计有何特别？答 （1）测量管是一段光滑的直管，无活动及阻流部件，基本上无压力损失，对于大口径管道来说节能效果显著 （2）流量计输出与流量成线性关系，测量管径可从2.5mm至 2.6mm （3）合理选用衬里材料及电极材料，可测量各种腐蚀性介质流量 （4）安装要求低，前置直管段长度为5D，后置直管段为3D（孔板为24D 和7D，涡轮为20D 和5D） （5）测量精度高，目前可达±0.5%至±1% （6）量程比宽，为1：20（孔板为1：3,涡轮为 1：5） 电磁流量计也有其局限性和不足之处; （1）介质温度不能太高，一般不超过120℃,压力一段不超过 1.6MPa，流速不得低于0.3m/s （2）被测介质必须是导电性液体，最低电导率>20μS/cm,被测介质中不能含有较多的铁磁性物质及气泡，不能用于气体、蒸汽、石油制品等非导电性流体。

3-34 判断（1）电磁流量计是不能测量气体介质流量的2）电磁流量计的输出电流与介质流量有线性关系3）电磁流量变送器与化工管道紧固在一起，可以不必再接地线4）电磁流量变送器地线接在公用地线、上下水管道就足够了5）电磁流量计电源的相线和中线、激磁绕组的相线和中线以及变送器输出信号线的 1、2 端子线是不能随意对换的答 （1）√;（2）√;（3）×;（4）×;（5）√3-35 安装电磁流量计时，有哪些要求？ 答 （1）变送器可垂直、水平、倾斜安装，但应保证满管条件，即应安装在任何时候测量导管内部能充满流体的地方，以防止由于测量导管内没有液体而指针不在零位造成的错觉最好垂直安装，液体自下而上流线仪表，如不能垂直安装时，也可以水平安装，但要使两电极在同一水平面上（如图）当被测介质中固体颗粒多时，应垂直安装，使衬里不受磨损（水平安装会造成局部磨损）2）电磁流量计应信号较弱，满量程时仅 2.5~8mV，流量很小时，仅几微伏，外界略有干扰就会有影响测量精度因此，变送器外壳、屏蔽线、测量导管以及变送器两端的管道都要接地，并要单独设置接地点，决不能连接在电机、电器等公用地线或上下水管道上转换器部分已通过电缆线接好，故勿再行接地，以免因地电位不同而引入干扰。

3）变送器安装地点要远离一磁源（如大功率电机、变压器等），不能有振动4）信号电缆要用说明书中规定的屏蔽电缆，不得用其他电缆代用;信号线和励磁线要分开敷设，并避免两者平排，尤其要注意远离动力电缆;信号电缆两端接头的外露部分要保持最短，屏蔽层剥除到只要能与接线端子相连就够了;信号线越短越好，转换器应尽量接近变送器5）变送器和转换器必须使用同一相电源，否则由于检测信号和反馈信号相差-120°相位，致使仪表不能正常工作6）变送器上游侧应有不小于 5D 的直管段，当有阀门、扩大管时应加长到10D上游的截止阀应全开，不能全开时，阀应截流方向（即插入方向）和电极轴成 45°角设置调节阀应装在下游侧为防止流体扰动，扩大管的圆锥角小于15° 3-36 为什么电磁流量计的接地特别重要？应如何接地？答电磁流量计的信号比较微弱，在满量程时只有 2.5-8mV,流量很小时，输出只有几微伏，外界略有干扰，就会影响仪表精度，因此电磁流量计的接地特别重要电磁流量计接地时，应注意如下几点：（1）检测器的测量管、外壳、屏蔽线，以及转换器、二次仪表都要接地;（2）检测器、转换器应单独接地，绝对不要连在电机、工艺管道上，接地电阻应小于 10Ω;（3）检测器、转换器的接地，去二次表的屏蔽层接地在控制一侧，切勿多端接地，以免因电位不同而引入干扰;（4）检测器如安装在金属管上，金属管内部又没有绝缘涂层，则可在检测器接地端子上接地，如检测器安装在塑料管上，或在有绝缘涂层、衬里的管道上安装，则检测器的两端应安装接地环（或带有接地电极的知管），使管内流动的介质与大地短路，具有零电位。

3-37 试述电磁流量计的投运步骤答（1）打开阀门，使液体充满系统2）排除泄漏点如法兰一侧出现泄漏，可将对侧法兰螺栓每次松半扣，同时相应上紧泄漏侧螺栓此法如能奏效，应拆变送器检查衬里，如衬里有损伤，可用砂布打磨处理3）排除系统内残留气体4）接通变送器和转换器电源，通电预热（5）关闭阀门，使变送器内充满静态液体6）检查调整转换器零点7）重新打开阀门，达到 100%流量，检查输出是否正确和稳定3-38 什么叫 90°干扰电势，它对电磁流量计的工作有何影响？为了消除 90°干扰电势的影响，在仪表中主要采取了什么哪些措施？答 在电磁流量计工作时，伴生一种干扰电势，它与信号电势频率相同而在相位上相差90°,这种电势就叫做90°干扰电势由于它可以与信号电势相加，使仪表生产明显的误差，严重时，它可能与信号电势相当，甚至超过信号电势，使仪表完全无法工作在仪表中主要采取下述措施以消除90°干扰电势的影响：（1）注意使电极引线所形成的平面与磁力线行，避免磁力线穿过此闭合回路;（2）在电极引线上设有调零电位器，以抵消输入的干扰电势;（3）在转换器的放大通道中有负反馈线路，放大器输出信号中的 90°干扰电势相减，从而有效地消除90°干扰电势的影响。

3-39 电磁流量计在工作时，发现信号越来越小或突然下降，原因可能有哪些？怎样处理？答 当测量导管中没有工作介质时，电极间实际上是绝缘的出现上述情况的主要原因是电极间的绝缘变坏或被短路，造成信号送不出去发现上述情况应从以下几个方面考虑;（1）测量导管衬里可能被破坏，应予以更换;（2）信号插座可能被腐蚀，应予以清理或更换3-40 电磁流量变送器为什么不能在负压的情况下使用？答有的电磁流量变送器为了防腐，用防腐材料进行衬里处理由制造厂做的衬里，只保证衬里耐压而不保证耐拉若在负压情况下使用，则衬里容易剥落，尤其是聚四氟乙烯衬里更为严重在压力管线上使用也要注意避免引起负压的现象，例如上下侧阀门都关死后，管内液体冷却收缩要形成负压因此，电磁流量变送器只能在正压的工艺管线上安装使用3.7 质量流量计3-41 填空 （1）科氏力流量计中流量管产生扭曲的两个条件是：（）;（）2）科氏力流量计振动管中的流体密度越大，则振动管的自然频率越（）3）温度变化对科氏力的大小（），但对测量管的扭曲（），因为温度变化对流量管的弹性系统数（）答（1）流动管的振动;管内有流体流过;（2）小;（3）无影响，有影响;有影响。

3-42 科氏力质量流量计有什么优点？答科氏力质量流量计开发成功的时间不长，只有 20 来年的时间，但却获得了很大发展目前，科里奥利质量流量计是国际标准已经国际标准化组织和国际法制计量组织讨论通过，并正式公布这是因为科氏力质量流量计有许多优点：（1）能够直接测量质量流量，不受温度、压力、粘度和密度等因素的影响，仪表的测量精度高，可达±0.2%;（2）没有可运的机械部件，虽然检测管具有振动，但振幅很小，不会因摩擦而影响测量结果;（3）管道内无障碍物，可通过含有固体颗粒的介质，并易于清洗;（4）应用范围广泛，除测一般介质外，还可测高粘度的流体、浆液，并可测气体;（5）对流体的流速分布不敏感，不受层流和紊流工况的影响，安装时仪表前后不需要直管段6）在测量流量的同时，还可获得介质的密度信号3-43 为什么科氏力质量流量计还可用来测量流体密度？答在质量流量计中，检测管在电磁激励器的激励下，以系统的固有频率作摆振而系统的固有频率既和振动系统的弹性常数无关，即和管子的几何形状、材料、端面约束情况无关，又和振动系统的质量，包括管子质量和被测介质质量有关弹性系统的简谐振动频率为f=12mK0式中f——振动频率;m——振动系统的质量; K——₀振动系统的弹性常数。

质量流量计振动系统的质量由两部分组成;管子质量mp和管内流体质量mf管内流体质量可写为mf=AL式中A ——振动管横截面积;L ——振动管长度;ρ ——流体密度所以前式又可写成f=12mALK0即振动系统的振动频率和管内的流体密度的平方根成反比通过测量振动频率就可以知道流体密度，所以质量流量计既可以实现对流体的质量流量的测量，又可以实现对流体的密度测量3-43 为什么在质量流量计的传感器中要有测温热电阻？答 在质量流量计的传感器中装测温热电阻，是为了补偿测量管因温度变化而引起的刚性变化3-44 填空 在Micro Motion 质量流量计的变送器面板上，有一个发光二极管（LED），其功能是指示仪表的运行状况当发光二极管（1）在1 次/s（1Hz)处闪烁，25%亮，75%灭，表示（ ）;（2）在1 次/s（1Hz)处闪烁， 75%亮 ，25%灭，表示（）;（3）在4 次/s（4Hz）处闪烁，表示（）4）连续保持发光，表示（ ）答 （1）仪表运行正常;（2）流体密度超限：（3）发生故障;（4）正在进行零位调整3-45 为什么科氏力质量流量计的零位容易发生漂移？答 根据应用实践，科氏力质量流量计的零位容易发生漂移。

分析起来，大致有以下原因：在质量流量计的传感器中，振动管一般都采用双管，在驱动线圈的激励下，两管发生振动当有流体流过时，两管因科氏加速度而生产作用方向相反，因而发生扭曲，流量越大，扭曲便越厉害，相位差也越大通过电路的检测、变换和放大，最后得流体流量由于两管在焊接或螺钉连接时存在着差异，以及振动管的刚度、双管谐振频率的不一致和材料的内衰减等因素，造成了测量机械振动的不对称性，所以当流体的流量和粘度发生变化时，仪表中的结构不平衡便 会造成零位漂移由粘度引起的振动衰减还与频率有关，因此即使空管时将两管的谐振频率调整一致，但在流体渡过时仍然会有零位漂移以上分析知道，质量流量计的零漂与其结构有关，所以很难避免但若设计合理和制造精度，可以把零漂控制在最低限度对于用户来说，应选用规格适合的流量计，不能用大规格的流量计测小流量3-46 调整质量流量计的零位时注意些什么？如何调整Micro Motion 流量变送器 RFT9712的零位？答 调整质量流量计的零位时就注意以下几点：（1）仪表先通电预热，一般需要 30min;（2）启动流体运行，直至传感器温度等于流体的操作温度;（3）切断下游阀，并确保没有泄漏;（4）保证流体满管。

Micro Motiion RFT9712 流量变送器的零位调整有3 种方法;（1）用面板上的调零按钮;（2）通过接线端子 14、15 处连接线远程调零（3）利用通讯规约自动给出调零指令按钮调零时，需将按钮连续按住15s左右调零过程中，面板上的发光二极管（LED）由闪亮变为全亮调零结束后，如一切正常，则LED 恢复在1Hz 处闪亮;如调零失败，则在 4Hz处闪亮，表示调零过程中仍有流体流过，或流体没有充满管道，或者安装有问题迪里需排除以上述因素重新调零3-47 安装质量流量计时，应注意什么？答 安装质量流量计时，应注意如下几点：（1）质量流量计是通过传感器的振动来实现测量的，为了防止外界干扰，仪表安装地点炒能有大的振动源，并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道：（2）质量流量计工作时要利用激励磁场，因此它不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近，至少要和它们保持在 0.6~1.0m 以上的距离，以免受到干扰：（3）质量流量计的传感器和管道连接时不应有应力存在（主要是扭力），为此要将传感器在自由状态下焊接在已经支撑好的管道上;（4）直管质量流量计最好垂直安装，这样，仪表停用时可使测量管道排空，以免结垢，如果水平安装，则需将两根测量管处于同一水平面上;（5）弯管流量计水平安装时，如果测量流体，则应外壳朝下，以免测量内积聚气体，如果测量气体，则应外壳朝上，以名测量管积聚冷凝液;（6）传感器和变送器的连接电缆应按说明书规定，因为变送器接受的是低电平信号，所以不能太长，并应使用厂家的专用电缆。

3-48 什么是流体的静压力、动压力和全压力？它们之间的关系怎么样？答 当流体静止时，其中任意一点上的压力，不论在哪一个方向，其大小都是相同的，这压力便 是静压力但是当流体流动时，压力的大小将发生变化假定一块小薄板放在流体中，并使其静止不动，则当板与流束平行时，作用在板面上的压力是静压力;而当板与流束垂直时，则除了静压力外，还有加上动压力的作用所以动压力是流体所具有的动能，它的大小决定流体的流速和密度而非粘性流体的全压力，便是动压力和静压力之和即P0=p122式中P0——全压力，又称总压力;p——静压力;122——动压力（ρ为流体密度，ν 为流速）3.8 其他流量计3-49 什么是靶式流量计？它有什么特点？答靶式流量计是一种阻力式仪表，通常是在力平衡气动或电动差压变送器的基础上，在它的下杠杆端部固定一靶板而成工作时，它把插入管道当流体流过时，便 对靶板有一投冲击力，力的大小和流体流速的平方成比例靶式流量计的优点有：（1）流量系数没有现成的较表或公式可查，回零检查要切断流量，所以要装副线，但在作控制用时，在直管允许的情况下，可以和控制阀合用一套副线;（2）流量系数不够稳定，受介质的粘度、密度影响较大，特别在测高粘度流体时，由于流体的粘性会使管壁和靶周边涂上一层流体，从而影响靶的流通面积和流量系数。

3-50 判断（1）流体流量和靶上所受力的开方成比例关系因此，未加开方器时显示记录仪的流量刻度是非线性的2）靶式流量计和转子流量计都是基于流体阻力式变换原理3）靶式流量计和节流差压式流量计一样，都是基于节流变换式原理4）流量愈大，靶上所受的作用力愈大5）靶式流量计适用于低雷诺数的流量测量，因此没有所谓界限雷诺数6）靶式流量计垂直安装于管道上时，流体应自下而上答（1）√;（2）√;（3）×;（4）√;（5）×;（6）√3-51 有一靶式流量变送器，其靶上所受的最大作用力Fmax=45.7N，试说明如何采用干校法对流量进行校验解 采用砝码持重，代替靶上受力的方法，以校验靶上受力与变送器输出信号之间的线性对应关系，并调整变送器的零点和满量程，这就是所谓干校法当靶上不挂砝码时，变送器的输出信号应生等于下限值;当靶上挂有砝码的重量为最大时，变送器的输出信号应达到上限值，并且中间各点应符合线性要求，其误差不得超过允许范围取所挂砝码的最大重量Wmax=Fmax=45.7N，这时输出压力应为100KPa当输出压力P=80FFmax20=80×2.334.6620=60KPa其它各点可以依次计算并整理如表干校法对流量计校验数据表F/N011.3822.8534.3245.7P/kPa204060801003-52 靶式流量计如何安装？答因为靶式流量计直接装在管道上，所以安装时应考虑维修方便，即在保证正常生产的情况下，仍有拆下的可能性，为此，可安装副线。

（1）如管道直径和靶式流量计直径不等 时，可采用缩管4 来连接（如图a）（2）运行中如果靶式流量计 1 发生故障需要拆下检修时，可先打开旁路阀 2,然后再关闭两个截止阀3,取下靶式流量计，这样就不会影响生产的连续运行3）如靶式流量计应用于调节系统时，可与调节阀 5 装在一起，可省 3 个截止阀（如图 b）但要考虑前后直管段考虑被测流体的稳定性，调节阀装在靶式流量计的后面1—靶式流量计;2—旁通阀;3—截止阀;4—缩管;5—调节阀3-53 有 人说，靶式流量计振荡的原因是由于流体直接冲击靶式直接冲击片的缘故，你认为对吗？答 靶式流量计在一般是在单元组合仪表中的变送器的转换器基础上构成的它的力矩平衡式的转换器，本身就是振荡的但如果在它的下杠杆固定一膜盒，由于膜盒内充胡硅油，阻尼很大，相当于一个大阻尼装置，所以差压变送器的输出平稳，不振荡但如果在它的下杠杆上固定波纹管或弹簧管，以构成压力变送器;或固定一浮筒，以构成力平衡式液位变送器;或者固定一靶片，以构成靶式流量计，则由于这些传感元件的阻尼很小，上述变送器统统都是振荡的为此在这些变送器的转换器上，都要加阻尼装置，否则就不能使用故靶式流量计的振荡不是因为流体冲击靶片的缘故。

3.9 流量仪表的选用3-56 选用流量仪表时，一般需要考虑哪些因素？答 一般需要考虑如下因素;（1）被测流体的种类（气体、液体、蒸汽、将液、粉粒），操作条件（压力、温度），流动工况（层流、紊流、脉动流、单相流、双相流），物理性质（密度、粘度、电导率、腐蚀性等）;（2）仪表功能（指示、记录、积算）;（3）流量范围（上限、下限流量）;（4）流体的测量精度要求;（5）现场安装和使用条件;（6）经济性（允许压力损失、仪表价格和安装费用）等 3-57 节流装置有哪些类型？各适用于什么场合？答节流装置有标准节流装置和非标准节流装置两种标准节流装置有标准孔板、标准喷嘴和标准文丘利管标准节流装置试验数据完整，产品已标准化，故适用面广，结构简单，通用化程度，不必个别标定即可使用，造价相对便宜，因而得到广泛应用据统计，目前国内70%以上流量测量均使用它一般流体（气体、液体、蒸汽）的流量测量都可以选用标准节流装置非标准节流装置由于形状特殊，研究尚不深透，缺乏实验数据，所以还未标准化，其中常用的有以下几种：（1）双重孔板，适于测量低雷诺数（3000

3-58 选择（1）皮托管流量计测的是（2）均速管流量计测量的是（3）时差单声道超声波流量计测的是（4）电磁流量计测的是（5）孔板流量测的是（6）涡轮流量计测的是（7）涡轮流量计测的是 A、流量管中流体的点速度 B、流量管道中某一直径上几点的平均速度 C、流量管道中某一直径方向上的平均线速度 D、流量管道中管道断面上的平均速度答 （1）（7）——A;（2）——B;（3）——C;（4）（5）（6）——D皮托管流量计测的是流体的点速度正确地说，测的是有代表的流体点速度，然后根据流体的分布规律，算出管道截面上的平均流速，从而获得流体体积流量均速管流量计测的是管道直径上几个等速点的流速，经均压管均压后而得流体的平均流速，所以它能较准确地反映出流体流量时差式超声波流量计测的是超声波传播途径上的平均流速，也就是直径方向上的平均线速度电磁、孔板和涡轮流量计测的是管道内流体面平均速度插入式涡轮流量计是将涡轮插在管道中心或等效流速点上，所以 它仍测的是管道内流体的点速度，只只这里的点是一个小圆面由于点速度与线速度都不是管道内的流体平均速度，所以在计算流体流量时，都需要乘上流速的分布系数。

3-59 下列几种情况下，各可采用哪些流量计进行测量：（1）大管道流量;（2）微小流量;（3）低速流量;（4）脏污流体;（5）高粘高液体？答 （1）大管道流量测量——笛型均速流量计、文丘里管、电磁流量计、插入式涡轮流量计、卡门式旋涡流量计、旁通转子流量计2）微小流量——转子流量计、微型椭圆齿轮流量计、内藏孔板式流量计（3）低速流量——双重孔板、1/4 圆喷嘴、磁流量计、转子流量计、容积式流量计（4）脏污流体——圆缺孔板、靶式流量计、电磁流量计（5）高粘度流体——椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计、靶式流量计3-60 选择在a.标准孔板;b.标准喷嘴;c.标准文丘利管;d.1/4 圆喷嘴;e.双重孔板;f.圆缺孔板 6 种节流装置中，其中：（1）造价昂贵，但压力损失最小的是（）;（2）适用于测量代雷诺数，粘度大的流体的有（）;（3）适用于测量脏污介质的有（ ）;（4）符合国标 GB-T2624-93 规定，可以直接使用，不需要进行标定的有（）;（5）如做精确测量，因而必须单独进行标定的有（）答（1）c;（2）d、e;（3）f;（4）a、b、c;（5）d、e、f3-61 填空标准孔板应在下列条件才能使用：（1）孔板孔径d（）（2）管道内径D（ ）（3）直径比β=d/D（）（4）法兰取压、D和D/2 取压时雷诺数ReD();（5）角接取压时雷诺数ReD（）。

答 （1）≥12.5mm;(2)50~1000mm;(3)0.2~0.75;(4)≥1260β²D;(5)≥1000;用于0.2≤β≤0.45;≥1000，用于 β>0.453-62 填空在a.电磁流量计;b.椭圆齿轮流量计;c.均速管流量计;d.金属管转子流量;e.涡轮流量计;f.旋涡流量计;g.差压式孔板流量计;h.超声波流量计中;（1）安装时需要直管段有的（）;（2）安装时需要用过滤器的有（）;（3）量程比3：1 的有（），10：1 的有（），（4）工作温度可达500℃的有（），只能在 100℃的有（）;（5）能同时测液体、气体和蒸汽的有（），不能测蒸汽的有（），只能测液体的有（）答 （1）a、c、e、f、g、h;（2）b、e;（3）c、g，a、b、d、e、h;（4）c、g、a普通型（h 的温度为 80℃）;（5）f、g，a、b、c、d、e、h，a、b、d、h3-63 差压变送器可否当压力变送器使用？答 差压变送器价格贵，因为它要耐单向过压和静压，所以检测部件复杂压力变送器没有静压问题，单向过压也有限，所以检测部件简单，价格便宜如果用差压变送器测压力，若量程许可，不是不可以，但经济上不合算。

如果被测压力很小，例如10mmH₂O（1mmH₂O=9.807Pa),这种规格压力变送器没有，这时，只好选差压变送器代了3-64 流量测量仪表刻度范围如何选择？答 对于方根刻度来说：最大流量不超过满刻度的 95%;正常流量为满刻度的70%~80%;最小流量不于满刻度的30%对于线性刻度来说：最大流量不超过满刻度的 90%;正常流量为满刻度的50%~70%;最小流量不小于满刻度的10%3-65 试述种流量计的精度用作计量的流量计精确度有何要求答 各种流量计的精度可参见下表流量计类型精确度/%流量计类型精确度/%节流装置1~2涡轮流量计0.2，0.5笛型均速管流量计2.5~5插入式涡轮流量计0.5分流旋翼式蒸汽流量计4水表2内藏孔板式流量计5旋涡流量计1~1.5旁通转子流量计2.5电磁流量计0.5~1.5玻璃转子流量计1~2.5椭圆齿轮流量计0.2，0.5金属转子流量计1~2刮板式流量0.5靶式流量计1.5~4腰轮流量计0.2，0.5冲量式流量计1，1.53-66 下列是一组流量计的名称和型号，请用连线把对应的流量计连接起来1）LZBA、罗茨流量计（2）LZDB、旋转活塞流量计（3）CWC 、玻璃转子流量计（4）LWD、电远传子流量计（5）LDE、双波纹管差压计（6）LCF、涡轮流量计（7）LSG、旋涡流量计（8）LLH、电磁流量计（9）YEWFLOI、椭圆齿轮流量计（10）DBLU答 （1）——C，（2）——D，（3）——E，（4）——F，（5）——H，（6）——I（7）——B，（8）——A，（9）——G，（10）——G4、物位测量仪表4.1 静压式液位计4-1 填空（1）静压式液位是根据流体（）平衡原理而工作的，它可以为（）式和（）式两大类。

2）用压力表测量液位时，仪表安装的高度应与液位零位的高度（），否则，应对进行修正3）吹气式液位计测量液位的条件是使导管下端有（）量气泡逸出为了保证气量稳定，流经节流件的流体绝对压力P₂ 与节流件前的流体绝对压力 P₁之对应（）临界压缩比答 （1）静压，压力，差压;（2）相同 ，高度差;（3）微，小于或等于4-2 填空（1）测量液位用的差压计，其差压量程由介质密度决定，与封液密度（）关2）在用吹气法测量液位时，液位上升，导压管口的静压力（），因而从导管中的逸出的气泡数也随之（）3）用吹气法测量液位，当压力变送器安装位置不能高于最高液位时，必须安装（）管，其高度必须超过（），以防止（）进入变送器4）吹气管一般可用内径为Φ （）mm 的（）管5）为防止气嘴（）产生主变化，影响（）吹气源应是无尘、无油、无水的干净汽源6）吹气法不适宜测量静压压力（）的（）容器的液位答 （1）无;（2）升高，减少;（3）弯，最高液位，被没介质;（4）6~15,无缝钢;（5）直径，测量精度;（6）较高，密闭4-3 什么是液体的密度？它单位是什么？答 液体的密度ρ 等于其质量M与体积之比，即ρ=MV如果采用法定计量单位，质量M 的单位为kg，体积单位为m³，故密度单位为kg/m³。

4-4 选择（1）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2）用差压法测量容器液位时，液位的高低取决于a、容器上、下两点的压力差和容器截面;b、压力差、容器截面和介质密度;c、压力差、介质密度和取压点位置答（1）b;（2）c用压力法测量开口容器液位的依据是：液位高度=压力/（介质密度×重力加速度），所以和容器的横截面积没有关系用差压法测量容器液位的依据是：液位高度=差压/（介质密度×重力加速度），下取压点高度，所以和容器的横截面没有关系4-5 用单法兰液位计测量 开口容器内的液位，其最高液位和最低液位到仪表的距离分别为h₁=1m和 h₂=3m（见图）若被测介质的密度为ρ=980kg/m³,求：（1）变送器的量程为多少？（2）是否需要迁移？迁移量为多少？（3）如液面的高度h=2.5m，电液面计的输出为多少？解 （1）仪表的量程是指当液位由最低升到最高时，液面计上所增加的压力故量程ΔΡ为ΔΡ=(h2−h1)ρg=(3−1)×980×9.807=19221.7Pa（2）当液位最低时，液面计正、负压室的受力分别为P+=h2ρg=1×980×9.807=9610.9PaP−=0于是液面计的迁移量p 为p=9610.9−0=9610.9Pa因为P+>P−，故仪表为正迁移。

3）当液位h=2.5m 时，仪表输出为I0=h−h2h1−h2×(20−4)+4=(2.5−1)(3−1)×16+4=16mA4-6 如图所示，用差压变送器测量闭口容器的液位已知h1=50cm,h2=200cm,h3=140cm，被测介质的密度为ρ1=0.85g/cm3，负压管内的隔离液为水，求变送器的调校范围和迁移量解 仪表的量程为ΔΡ为ΔΡ=h2ρ1g=200×0.85×980.7×1001000=16671.9 Pa当液位最低时，变送器正、负压室的受力为（不考虑容器内的工作压力）：P+=h3ρg=140×0.85×980.7×1001000=11670.3PaP−=(h1+h2+h3)ρ0g =(50+200+140)×1×980.7×1001000=38247.3Pa(ρ0水的密度） 于是仪表的迁移量p为P=P+−P−=11670.3−38247.3 =−26577Pa因为P+

对于容器内外的温度差较大，或被测液体的气相容易凝结的测量场合，负压导管内必须加装隔离液，如上题图所示对于容器外温度差不大，或被测液体的气相不易凝结，则负压导管内可不加隔离液，如本题图所示但由于被测液体的气相总有一定的凝结，故通常在负压排污阀前加一冷凝管这样如果被测液体的气相有少量冷凝，也不会影响仪表的测量精度在仪表的调校上，本题和上题是一样的即为Δρ=h2ρg =200×0.85×980.7×1001000 =16671.9Pa但由于液位最低时P+=h2ρg =140×0.85×980.7×1001000 =11670.3PaP−=0所以，本题是正迁移，迁移量为P+—P−=11670.3Pa4-8 如图所示，用法兰液面计测量闭口容器的界位已知h1=20cm，h2=20cm，h3=200cm，h4=30cm，被测轻液体密度ρ1=0.8g/cm3，重液体密度ρ2=1.1g/cm3，液面计毛细管内的硅油密度ρ0=0.95g/cm3，求（1）仪表的量程和迁移量2）仪表在使用过程中改变了位置，对输出有影响？解 （1）仪表的量程为ΔΡ为ΔΡ=h3(ρ2−ρ1)g =200×(1.1−0.8)×980.7×1001000 =5884.2Pa液面最低时，仪表正、负压室的压力为P+=P1+(h1+h2+h3)ρ1g+h4ρ2g−hρ0g=P1+(20+20+200)×0.8×980.7×1001000+30×1.1×980.7×1001000−h×0.95×980.7×1001000=P1+22065.7−93.2hP−=P1+h1ρ1g+(h2+h3+h4−h)ρ0g =P1+20×0.8×980.7×1001000+(20+200+30−h)×0.95×980.7×1001000=P1+24860.7−93.2h因P+

当差压信号由−2795增到（−22795+5884.2）=3089.2Pa时，仪表的输出由4mA增到20mA或20kPa增到100kPa.（2）由于仪表的调校范围和液位计安装高度h 无关，所以仪表高校后，再改变安装位置，不影响仪表输出4-9 如图 4-9 所示，用差压液面计测量容器液位为了防止被测介质进入导管和仪表机体而影响测量故从正压导管内打密度ρ2=790kg/m3的冲洗液，负压导管内打密度ρ1=1.128kg/m3的气体（打气体是为了节约液体的冲洗液）若图中h1=0.2m，h2=2m，h3=1.5m，被测介质密度ρ3=1050kg/m3，则（1）液位计的测量范围和迁移量为多少？（2）正向导管为什么有一段弯曲（见图）？解 （1）仪表量程ΔΡ为ΔΡ=h2ρ3g=2×1050×9.807=20594.7Pa液位最低时，液位计正、负压室的受力为（不考虑容器内的工作压力）P+=h3ρ2g=1.5×790×9.807=11621.3PaP−=(h1+h2+h3)ρ1g=(0.2+2+1.5)×1.128×9.807=40.9Pa于是迁移量P为P=P+−P−=11621.3−40.9=11580.4Pa因为P+>P−，故为正迁移。

仪表的测量范围为11580.4∽(11580.4+20594.7)=32175.1Pa2）在向导压管上加了一段弯管，这是为了防止冲洗油停打时，被测重介质不致进入导压管和仪表机体为此，变管应有一定的高度4-10 如图 4-10 所示，通过双室平衡容器来测量锅炉汽包水位已知P1=3.82MPa,ρ汽=19.7kg/m3，ρ液=800.4kg/m3,ρ冷=915.8kg/m3，h1=0.6m，h2=1.5m，求差压变送器的量程及迁移量解 差压液位计的量程ΔPΔP=h1(ρ液−ρ汽)g =0.6×(800.4−19.7)×9.807 =4593.8Pa当液位最低时，差压液位计的正、负压室的受力为 题4-9P+=P1+h1ρ汽g+h2ρ水g =3.82×106+0.6×19.6×9.807+h2ρ水g =3820115.3+h2ρ水gP−=P1+h1ρ冷g+h2ρ水g =3.82×106+0.6×915.8×9.807+h2ρ水g =3825388.8+h2ρ水g于是迁移量P=P+−P−=−5273.5Pa因P+

由于催化剂密度在工艺过程中是变化的，故用两台差压变送器测量其中差变 1 测量密度，差变2 测量料位为了不让催化剂进入引压导管堵塞压力传递，故采用反吹风的方法已知差压变送器1 的量程为35KPa，输出 12.4mA，差压变送器2 的量程为40KPa，输出 16mA,H=1.5m，求催化剂的料位h解 （1）先求催化剂的密度ρ0按公式ρ=ΔP1Hg×P1−420−4因为H=1.5m,g=9.807m/s2，差压变送器1的量程ΔP1=35KPa=35×103Pa，差压变送器1的输出P1=12.4mA，所以ρ=35×103×(12.4−4)1.5×9.807×16=1249.1kg/m3（2）求催化剂料位h按公式h=ΔP2ρg×P2−20100−20因为差压变送器2 的量程ΔP2=40kPa=40×103kPa,差压变送器2 的输出P2=80kPa所以催化剂料位hh=40×1031249.1×9.807×16−416=2.499m4-12 下面的操作方法是否正常？错误的话，请改正1）用差压变送器测量液位当检查它的零点时，关闭正、负压阀，打开平衡阀，调迁移弹簧，使输出达到 100%2）用差压变送器测量。

当启动时，关闭平衡阀，双手同时打开正负压阀 题4-10 题4-11 题4-12答 （1）如图4-12 所示，差压变送器测量液位时，由于导管内的隔离液和被测介质的密度不同，两个引压点间的距离不一定就是仪表的测量范围，因此打开平衡阀，用迁移装置把零点调到100%的做法是错误的正常的做法是：关闭阀1、2 及平衡阀6（使用中不准打开平衡阀6），打开两个放空阀 3、4 和两个二次阀5、7,把两个导管内的隔离液灌满，再通过迁移装置，把零点调到0%2）差压变送器启动时，关闭平衡阀，两手同时打开正、负压阀，这种做法是错误的因为两手同时打开，不一定两阀也同时开，所以容易造成仪表的单向受压虽然现在生产的差压变送器，有的不怕单向过压，但不怕不等于不生产单向附加误差，而只是误差在允许范围，所以在使用中还应避免出现单向过压为此，正确的做法是：打开平衡阀和正负压阀中的一个阀，然后关闭平衡阀，开启另一个阀4.2 浮力式液位计4-13 填空（1）浮力式液位计可分为（）浮力式液位计和（）浮力式液位计两大类前者是根据（）的（）始终跟随液位的变化而变化来进行液位测量的;后者则是根据（）所受的（）随液位的变化而变化来进行液位测量的。

2）用浮筒式液位计测量液位时的最大测量范围就是（）长度3）液位处于最高时，浮筒液位计的浮筒（）被液体浸没，浮筒所受的浮力（），扭力管所产生的扭力矩（），输出信号（）4）有一气动浮筒式液位变送器，当液位为50%时其输出压力为（）Kpa5）浮筒长度一般为（）、（）、（）、（）、（）、（）mm6）要把浮筒室的放空阀打开时必须先把上下游的（）阀（）7）浮标式液位计是根据（）原理，浮球式液位计是根据（）原理，浮筒式计是根据（）原理答 （1）恒，变，浮子（填浮标、浮球也可），位置，浮筒，浮力;（2）浮筒;（3）全部，最大，最小，最大;（4）40;（5）300,500,800,1200,1600,2000;（6）切断，关闭；（7）恒浮力，恒浮力，变浮力4-12 翻板液位计的翻板由什么材质制造？它是怎么样工作的？答 翻板液位计的翻板是由导磁的薄铁皮制成每片宽10mm，垂直排列，并各自能绕框架上的小轴翻转（如图4-12 所示）翻板的一面涂红漆，另一面涂银灰漆工作时，液位计的连通管经法兰与容器相连，构成一连通器连通管中间有浮标，它随着液位的变化而变化浮标中间有一磁钢，其位置正好与液面相一致当液位上升时，磁钢将吸引翻板，并将它们逐个翻转，使红的一面在外边;下降时，又将它们翻过来，使银灰的一面在外边。

即以颜色表示液位高低，十分醒目4-13 浮子钢带液位计出现下述故障，试分析其可能原因1）液位变化，指针不动2）读数有误差答 （1）液位变化，指针不动a、链轮与显示部分轴松动，应重新坚固；b、显示部分齿轮磨损，应更换齿轮组件；c、活动部分被冻住，应采取防冻措施2）读数有误差a、指针松动，取下表盖，把指针螺钉拧紧;b、钢带打结或扭曲，打开导轮盒盖，抽出钢带检查；c、导向钢丝与浮子有摩擦，应重新装配；d、钢带越出油轮槽或与链轮啮合不好，需加以矫正；e、导向保护管变曲，应整直；f、恒力盘簧或磁偶扭力不足，需更换4-14 判断（1）浮球液面计平衡锤在最上时，实际液面最高2）平衡锤在中间时，实际液面在中间3）浮球脱落后，输出风压跑最大答 （1）×；（2）√；（3）√浮球液位计的结构是一机械杠杆系统，杠杆的一端连浮球，另一端连平衡锤所以当平衡锤位置在最上时，浮球位置，也即液体液位在最下；平衡锤在中间时，液位也在中间浮球脱落，平衡锤最低，所以仪表输出最大4-15 判断（1）用浮筒式液位计测量液位时，液位越高，扭力管所产生的扭角越大;液位越低，产生的扭角越小2）校验时把浮筒室底部放空打开，然后接一塑料管进行灌水校验。

有人说，这塑料管一定要和浮筒室一样垂直才能保证校验准确3）浮球式液位计的液位示值与被测介质的密度有关4）浮球式液位计的液位示值与被测介质的密度有关答 （1）×；（2）×；（3）×；（4）×浮筒式液位计的工作原理是是这样的：当液位越高时，浮筒所受的浮力越大，扭力管所受的力矩就越小，扭角就越小;反之则越大校验浮筒液位计时，用塑料管连接浮筒室底部，使其形成连通器而连通器是基于静力平衡原理工作的，因而与塑料管的垂直度无关浮球式液位计的浮球所受的浮力是不变的，它的位置是随液位的变化而变化的 题4-12如果浮球液位计所测的介质密度在测量过程中变化，则浮球浸没在液体中的位置会改变，因而指示值也变会变化但一般浮球液位计所测的介质密度是固定的，所以在测量时不考虑介质的密度4-16 选择（1）扭力管浮筒液面计的浮筒破裂，则仪表指示（A、最大;B、最小;C、不定）2）扭力管浮筒液面计的浮筒脱落，则仪表指示（A、最大;B、最小;C、不定）3）同一型号的扭力浮筒液面计测量范围愈大，则浮筒在直径（A、越大;B、不变;C 、越小）答 （1）B ；（2）A；（3）C当浮筒破裂后，浮力减少，于是浮筒的重量增加，因而仪表输出最小。

浮筒脱落，扭力管就没有扭力，所以输出最大同一型号的扭力管浮筒液面计的扭力管是同一种规格，也就是仪表扭力矩是一样的所以浮筒越长，则直径越小，这样才能保证浮力不变4-17 浮筒液位计的校验方法有几种？答 主要有灌液法和挂重法两种在现场一般采用液校的方法，倘若被测液体不是水或酒精，则可以通过密度换算用水或酒精代校在检修期间可采用挂重校验法校验时，把浮筒取下，挂上砝码盘，计算出浮筒的起始端、中间和终端的值，进行加砝码校验4-18 用浮筒液位计测量某分馏塔液面已知液面变化范围H=1600mm,塔内介质密度ρ介质=800kg/m3.现发现该液面计不准，问如何校验？答 由于该液面计在使用过程中发现不准，故可用水代替进行校验方法如下：（1）关闭液面计的引压阀，打开放空阀和排污阀，卸去液面计内的压力和介质卸压时应注意安全和介质对环境的污染;（2）从液面计底部连一玻璃或透明塑料管，然后向管内灌水;（3）由于水的密度ρ水=1000kg/m3，所以当液位最高、仪表输出1000kPa(或20mA）时，灌水高度为h=ρ介ρ水H ×100 =8001000×1600×100 =1280mm（4）当液位75%、仪表输出 80KPa（或16mA）时，灌水高度为h=ρ介ρ水H ×75 =8001000×1600×75 =1060mm（5）同理，当液位50%、25%和0%时，灌水的高度分别为640、320、0mm。

此时仪表的相应输出为60KPa(或12mA）、40kPa（或8mA）和20KPa（或 4mA）;（6）如仪表的误差超过允许范围，可调相应的零点和量程机构4-19 有一电动浮筒液位变送器用来测量界面，其浮筒长度L=800mm，被测液体的重度分别为ρ重=1.2g/cm3和ρ轻=0.8g/cm3试求输出为0%，50%和100%时所对应的灌水高度解 最高界面（输出为100%）所对应的最大灌水高度为L水=1.21.0×800=960mm最低界面（输出为0%）所对应的最小灌水高度为l水=0.81.0×800=640mm由此可知用水代校时界面的变化范围为L水−l水=960−640=320mm显然，在最高界面时用水已不能进行校验，这时可将零位降到 800-320=480mm 处来进行校验其灌水高度和输出压力的对应关系见表 4-19表4-19 灌水高度与输出压力的对应关系表灌水高度/mm液位指示/%输出/kPa(mA）480020（4）6405060（12）800100100（20）这样校验结束后，再浮筒室灌水到 640mm,并把输出压力调整到4mA这就完成了全部校验工作4.3 雷达液位计4-20 什么雷达液位计？它有什么特点？答 雷达液位计是通过天线向被测介质物们发射微波，然后测出微波发射和反射回来的时间而容器内液位的一种仪表。

雷达液位计的特点是：（1）无位移、无传动部件、非接触式测量，不受温度、压力蒸汽、气雾和粉尘的限制，适用于粘度大折介质、有毒或无毒卫生型介质、有腐蚀性介质的物位测量;（2）雷达液位计没有测量盲区，精度（分辨率）可以做得很高，液位测量误差最高可达1mm（特殊的可达到0.1mm），故可以作为商用计量仪表4-21 简述雷达液位计的测量原理答 雷达液位计采用高频振荡器作为微波发生器发生器产生的微波用波导管将它引到副辐射天线，并向下射出出微波遇到障碍物，例如液体液面时，部分被吸收，部分被反射回来通过测量发射波与液位反射波之间某种参数关系来实现液位测量目前有两大类雷达液位计，一类是发射频率固定不变，通过测量发射波和反射波的运行时间，并经过智能化信号处理器，测出被测液位的高度这类雷达液位计的运行时间与液位距离关系为t=2d/c式中c——电磁波传播速度，c=300000km/s；d——被测介质液位和探头之间的距离，m; t——探头从发射电磁波至接收到反射电磁波的时间，s另一类是测量发射波与反射波之间的频率差，并将这频率差转换为与被测液位成比例关系的电信号这种液位计的发射频率不是一个固定频率，而一等幅可调频率。

4-22 填空（1）雷达液位计是一种不接触测量介质的物位仪表，因此它可用于测量（）等介质的液位2）雷达液位计按精度可分为工业级和计量级两种;工业级雷达液位计的分辨率通常在（）以内，计量级雷达液位计的分辨率通常在（）以内，它可以作为物料的收付计量3）雷达液位计的测量范围按产品的型号而定，一般在（）之间4）雷达液位计的微波发射频率由雷达发生器决定，一般在()Hz 上下答 （1）高温、高压、易燃、易爆、易凝;（2）10~20mm,1mm;（3）0—20mm~0—35mm；（4）5~10G4-23 使用雷达液位计时，被测介质的压力和温度对测量有何影响？答 雷达液位计在传播发射微波时，不需要空气作为传媒介质，所以介质温度的变化对微波的传播速度几乎没有影响但是，雷达液位计的传感器和天线部分却不耐高温所以这部分的温度不能太高，否则不能正常工作雷达液位计在测量高温介质时，需要采用空气或水强制冷却等措施来降温，或者使天线喇叭口和最高液位之间留有一定的距离，以免天线受高温影响雷达液位计所测的储罐操作温度，不同公司的产品相差甚多，通常在-40~150℃之间，有的可到300℃雷达液位计在传播微波信号时也不受空气密度的影响，所以雷达液位计在真空或受压状态下都能正常工作。

但是，由于液面计的结构原因，当容器的操作压力高到一范围时，雷达液位计便会产生较大的测量误差，所以不能超过这一允许压力不同公司的产品对储罐最高操作压力的要求也不完全一样4-24 被测介质的哪些会影响雷达液位计的使用？答 由于雷达液位计的测量原理和微波的传播特性有关，所以介质的相对介电常数、液体的湍动和气泡等被测物料的特性会对微波信号造成衰减，严重的甚至不能工作雷达液位计发射的超高厘米波是以空间波形式沿直线传播的当遇到测介质时，微波会产生反射的折射反射的程度和被测介质的相对介电常数有关相对介电常数越大，则反射率越小，如若介质的电导率大于10mS/cm,则会全部被反射回来，否则任何都会产生反射和折射，使微波的有效反射信号的强度受到衰减物料的相对介电常数是表征介质极化的一个物理量，它是由物料本身的特性决定的，因此不同的物料就有不同的相对介电常数由于过小的相对介电常数会造成微波的有效信号衰减，所以每种雷达液位计时，先要考虑物料的相对介电常数，以使雷达液位计正常工作不同公司的雷达液位计对最小相对介电常数的要求是不同的，这是因为介电常数的大小与温度和电磁场有关而不同公司的雷达液位计，它们在结构设计上对温度和电磁场的要求是不同的，所以对介电常数的要求也不相同，一般在 1.5~2 左右。

但随着产品在工程上应用经验的不断丰富和采用的综合软件技术的不断提高，有些公司的雷达液位计相对介电常数只有1.2~1.9 的液态烃也可测量由于液体的湍动和泡沬对微波有散射和吸收作用，因此湍动和泡沬也会使微波信号受到衰减，从而影响雷达液位计的正常测量为此在选购和安装雷达液位计是，还要考虑液体的湍动和泡沬情况如果雷达液位计测量的液位范围较小，也就是微波的传播途径较短，在这种情况下，微波信号即使受到衰减，也还是可以测量的4-25 安装雷达液位计时，应注意哪些事项？答（1）安装雷达液位计时，应避开进料口、进料帘和旋涡，因为液体在注入时会产生幅度比被测液位反射的有效回波大得多的虚假回波同时，旋涡引起的不规则液位会对微波信号产生散射，从而引起有效信号的衰减，所以应避开它们2）对于搅拌器的容器，雷达液位计的安装位置不要在搅拌器附近，因为搅拌时会产生不规则的旋涡，它会造成雷达信号的衰减同时搅拌器的叶片也会对微波信号造成虚假的回波，特别是被测物体的相对介电常数较小或低液位时，搅拌器所造成的影响更为严重3）当雷达液位计用于测量腐蚀性和易结晶的物体液位时，为了防止介质对传感器的影响，制造厂一般都采用带有聚四氟烯测量窗和分享法兰式结构。

这些部件的温度不能太高，聚四氟烯的最高温度为200℃.为了避免高温对雷达天线的影响，也为了防止膜片上存在的结晶物影响仪表正常工作，要求法兰端面和最高液面之间至少有 100~800mm 的安全距离4-26 雷达液位计出现故障时应如何检查和处理？答 雷达液位计在使用时，如果仪表输出老在最大值，这很可能石英窗下面有水柱，用水冲洗后便会正常但是，如果石英晶体沾上物料或脏污物质，则需要及时清洗方法是：关掉球阀，拆罩子法兰和石英穿法兰，用绸布蘸酒精、汽油等溶剂擦揩石英表面，不可用碱性溶剂擦洗，最后要将石英玻璃擦干揩净在清洗过程中，不要拆开石英固定螺钉，不要用金属钳子，以免损伤石英表面的喷涂层重装石英窗法兰时，石墨不銹钢绕垫圈要按工厂要求更换新的4-27 雷达液位计在使用时应进行哪些日常维护？答 雷达液位计的日常检查维护主要是看电源电压和输出电流是否正常仪表通电后，大约需要30~60min 仪表才能正常工作如果投运后仪表没有输出，则应检查电源是否真正接上，并检查保险丝是否烧坏对于不超过2 个月的短期停运仪表电源不必切断RTG 雷达液位计雷达头内部的使用温度为65℃,一般使用情况下是不会超过这个温度的，但若被测介质的温度很高，则雷达头内部的温度有可能超过 65℃，。

这时，可以用少量的仪表风经Φ6×1 紫铜管自雨水帽吹入雷达头，以将内部的温度降下来，绝对不要用水或其他液体进行机械冷却雷达液位计使用时是和设备连成一体的，整个系统是密封的，所以平时还应检查各部件连接处密封情况是否良好4.4 超声波液位计4-28 填空（1）声波在不同媒质中的传播速度是不同的在气体中的传播速度（），约为（）m/s;在液体中的传播速度（），约为（）m/s;在固体中的传播速度（），约为（）m/s2）声波在穿过介质时会被吸收而减弱气体的吸收（），衰减（）;液体的吸收（），衰减（）;固体的吸收（），衰减（）3）声波的频率越（），定向束射特性越（），但在介质中的衰减（）超声波和非声波相比，其特别是频率（），声波（），因此可以（）传播，而且声能（），声束（）4）声波在不同的分界面上会产生（）等现象答 （1）最慢，340，次之，1500，最快，6000;（2）最强，最大，次之，次之，最少，最小；（3）高，好，大，很高，很短，沿直线方向，集中，尖锐;（4）反射、折射和散射4.5 其他物位计4-29 填空（1）玻璃液位计是根据（）原理工作的2）在玻璃管液位计的上下阀内往往装有（）球，以便在（）时，（）球在（）作用下自动密封，防止（）继续外流。

为保证自动密封作用，（）压力应大于（）Mpa答 （1）连通器;（2）钢，玻璃管因意外事故破坏，钢，容器内压力、容器内流体，容器内流体，0.24.6 物位仪表的选用与安装4-30 在用于液位测量时，法兰式差压变送器和普通差压变送器相比有什么优缺点？答 法兰式差压变送器适宜于测量腐蚀性、结晶性、粘稠性和含悬浮物的液体的液面和界面而用普通差压变送器测这些介质的液面时，或者根本测不了，或者需要灌隔离液而隔离液在使用过程中是很容易被冲走或挥发掉的特别在开工过程中，更是如此因此需要不断地调整零点，而差压液面计的调零是很麻烦的但是法兰式差压变送器比普通的差压变送器贵，而且有的法兰液面计毛细管内的充灌液很容易渗漏掉而一线渗漏，一般用户就很难修复法兰式液面计的反应也比差压变送器迟缓，特别是天冷的时候，仪表的灵敏度更低此外，法兰液面计的测量范围还受毛细管长度的限制因此用何种液面计，要以具体情况而定4-31 浮筒式仪表适用于何场合？如何加以选用 ？答 浮筒式仪表适用于测量范围在 2000mm 以内，比密度0.5~1.5的液体液面连续测量 ，以及测量范围在1200mm 以内，比密度差为0.1~0.5的液体界面连续测量。

真空对象、易汽化的液体宜选用浮筒式仪表浮筒式仪表有力平衡式和位移平衡式（即扭力管式），当精度要求较高，信号要求远传，宜选用力平衡式（精度可达1 级）;当精确度要求不高，就地指示或调节，可选用位移平衡式（精度一般2.5 级）内浮筒一般用于开品储槽、敞口液池的液面测量对于操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体，也宜采用浮筒对于不允许轻易停车的工艺设备，应采用外浮筒当容器内液体扰动时，应采用外浮筒4-32 下列 4 种场合的液面测量，应选用（A、内浮筒液面计，B、外浮筒液面计）：（1）开口储槽，敞口储液池的液面测量;（2）操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体;（3）不允许轻易停车的工艺设备中的液体：（4）波动较大的液体答 （1）A;（2）A；（3）B；（4）B; 内浮筒安装比较简单，但易受液体的冲击而输出不稳外浮筒可以在不停车的情况下拆卸，但对常温下易结晶或粘稠的流体必须要加以保温4-33 判断（1）在用浮筒液面计测量液面时，为了保证浮筒在浮筒室自由运动，因此浮筒液位计的垂直安装度要求非常严格2）为了使浮筒液位计能测到平衡的液位，液位计的传感元件必须避开物料的直接冲击，最好安装在液体的死角处。

3）在用差压变送器测量液体的液面时，差压计的安装高度可不作规定，只要维护方便就行答 （1）×；（2）×;（3）×；浮筒液面计的安装垂直度要求并不严格，只要使浮筒不碰浮筒室内壁即可浮洞液位计在安装时，传感元件应避开液体的直接冲击，否则会使仪表输出不稳，但也不应装在流体的死角处在用差压法测量液面时，差压计或差压变送器的安装高度，除了使维护方便之外，主要还以测量准确为原则所以安装高度不能高于下部取压口，否则在仪表正、负压室以下的液位便无法测量出来4-34 安装浮子钢带液位计时，应注意哪些问题？答 （1）导向保护管 应选用Φ40（112'')的水煤气管或不锈钢管时，不垂直度应≤±5mm，还要注意割管或焊管时出现的毛刺、焊渣等不应留在管内接口处2）导向钢丝 在罐的底部，将导向钢比按图 4-34（a）方法坚固好，安装时必精心，因为以后再进行修理就很困难了在罐顶拉紧导向钢丝，不使其有弯曲或打结3）测量钢带 安装时，不得使钢带打结、打弯或受损伤，伸入罐内和导向保护管内的钢带不得扭曲钢带或浮子挂环的连接方法见图 4-34 （b)，一定要确实系好，否则以后维修困难在安装和使用时，不得使钢带出导向油轮的导向槽。

4）恒力盘簧a、用手以顺时针方向盘簧反缠在反缠盘簧轮上，缠绕方向不得弄错，见图 4-34（c）;图4-34 （a）b、盘簧不得缠在反缠盘簧轮的外面，否则会产生不均匀的扭矩，影响测量精度;c、盘簧缠绕总长度，应大于整个测量范围;d、盘簧安装完后，应使测量钢带上的孔和链上的齿准确啮合4-35 填空（1）和介质不接触的物位计有（）、（）、（）、（）2）测量油罐液位的高精度液位计有（）、（）、（）、（）、（ ）3）属于浮力式液位计的有（）、（）、（）答 （1）超声波物位计，雷达物位计，激光物位计，核辐射物位计;（2）伺服式液位计，钢带液位计，雷达液位计，光导电子液位仪，静压式油罐液位计;（3）浮子式液位计，浮球式液位计，浮筒式液位计4-36 下列情况下的液位或料位，可用哪些物位计测量 ？（1）开口容器的液位测量;（2）粘性、易结晶介质的液位测量;（3）粉未状固体颗粒的料位测量；（4）深水池的液位测量答 （1）开口容器的液位测量——浮子式液位计，压力和单法兰变送器，玻璃管或翻板液位计;（2）粘性、易结晶介质的液位测量——远传法兰式变送器，超声波液位计，核辐笛液位计;（3）粉未状固体颗粒料位的测量——电容式料位计，超声波料位计，阻旋式料位计，法兰变送器;（4）深水池的液位测量——投入式液位计。

图4-34 （c）5、温度测量仪表5.1 温标及其换算5-1 填空（1）温度是衡量（）的一个物理量温度不能直接测量，只能通过其他物体（）的物理量来间接地进行测量例如水银的体积（）、故可用水银的（）来衡量温度2）温标是一个量度温度的（）温标规定了温度的读数起点（零点）和测量基本单位例如摄氏温标规定的读数起点是（），测量的基本单位为（）（3）温标的种类很多，除摄氏温标外，还有（）、（）、（）等答 （1）物体冷热程度，随温度变化而变化，随温度变化而变化，体积变化量2）标尺;在标准大气压下，冰的融点为零度;从冰的融点和水沸点之间划分为100 等分，每1 等分为1 度，符号为℃3）华氏温标，热力学温标，国际实用温标5-2 什么是国际实用温标？答 国际实用温标是一个国际协议性温标，它和热力学温标相接近，它的复现精度高，使用方便国际实用温标通过一些可复现的固定点和固定点间的内插入推及插值公式来保证温标的准确度使用国际开尔文温度和国际摄氏温度，其相应单位分别为 K 及℃5-3 常用的温标有哪 3 种？它们之间有何关系？答 常用温标有摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）和开氏温标（K）3 种摄氏温标（℃）又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度（0℃）;把水的沸点定为一百度（100℃），在0℃到100℃之间划分100 等分，每一等分为一摄氏度。

华氏温标（℉）规定标准大气压下冰的整点为 32℉,水的沸点为212℉,中间划分180 等分，每一等分称为一华氏度开氏温标（K）是一种绝对温标，也叫热力学温标它规定分子运动停止（即没有热存在）时的温度为绝对零度或最低理论温度（0K）华氏温标和摄氏温标之间的关系式为℃=59(℉−32)℉=95+32开氏温标和摄氏温标之间关系式为℃=K−273.155-4 填空（1）摄氏100℃，相当于华氏（）℉2）绝对温度273.15K，相当于摄氏（）℃3）摄氏—182.962℃，相当于绝对温度（）K4）华氏98.6℉,相当于摄氏（）℃答 （1）212;（2）0;（3）90.188;（4）375-5 选择（1）气、液两相之间的平衡温度称（）2）固、液两相之间的平衡温度称（）3）固、液、气三相之间的平衡温度称（）4）冰和空气饱和水的平衡温度称（）熔点，凝固点，熔点，沸点，三相点，冰点）答（1）沸点;（2）凝固点;（3）三相点;（4）冰点5-6 填空（1）绝对零度是（）℃2）水的三相点是（）k或（）℃3）水的冰点是（）K 或（）℃4）水的沸点是（）k或（）℃答 （1）-273.16;（2）273.16,0.01;（3）273.15,0;（4）373.15,100;5.2 热电偶5-7 填空（1）在热电偶测量回程中，只要显示仪表和连接导线两端温度相同，热电偶总电势值不会因它们的接入而改变。

这是根据（ ）定律而得出的结论2）热电偶产生热电势的条件是：（）;（）答（1）中间导体;（2）两热电极材料相异，两接点温度相异5-8 填空热电偶的热电特性是由（）所决定热电势的大小与（）及（ ）有关，与热偶丝的（）和（）无关答 电极材料的化学成分和物理性能，组成热电偶的材料，两端温度，粗细，长短5-9 判断热电偶的热电势E（200℃，100℃）等于E（100℃，0℃）答 不对由于热电偶的热电特性是非线性的，因此 E热电势（200℃，100℃）与热电势（100℃，0℃）不相等5-10 为了测量塔壁温度，是否可以把一对热电偶丝分别焊接在塔壁上进行测量（如图5-10 所示），为什么？答 只要这对热电偶的两焊接点温度相同，可以进行测量因为在热电偶回路中接入第三种材料时，呆第三种材料的两端温度相同，不会影响热电偶的热电势5-11 选择已知K 型热电偶的热端温度为300℃，冷端温度为20℃查热电偶分度表得电势：300℃时为12.209mv,20℃时为0.798mv,280℃时为11.382mV,图5-10求在热电偶回路内发出的电势，得（1）11.382mV;（2）（12.209-0.798）mV=11.411mV;（3）（11。

382+0.798）mV=12.18mV答 （2）11.411mV因为热电偶的分度关系是在冷端温度为 0℃时得到的，如果测温度热电偶的热端为300℃，冷端为20℃，则不能查E[(300−20),0]的电势，而应查E(300,0)-E(20,0)时的电势5-12 试写出各种热电偶的测温范围答 不同材质的热电偶，其测温范围是不一样的具体数据如表 5-12 所示表5-12热电偶测温范围热电偶名称分度号 测温范围铂铑30-铂铑6B0~1600℃（短期可用到1800℃）铂铑10-铂S0~1300℃（短期可用到1600℃）镍铬-镍硅K-200~1200℃（短期可用到1300℃）镍铬-康铜E-200~750℃（短期可用到 900℃）铜-康铜T-200~350℃（短期可用到 400℃）5-13 在分度号S、K、E3 种热电偶中，100℃时的电势哪种最大？哪种最小？答 100℃时，分度号S的热电势为0.645mV分度号K 的热电势为 4.095mV.分度号的热电势为6.317mV所以E热电势最大，K 次之，S最小5-14 为分辨 S 型热电偶的正负极，可根据偶丝的软硬程度来判断，较硬者是（ ）丝，为（）极。

欲分辨K 型热电偶的正负极，可由偶丝是否能明显被磁化来判断，能明显被磁化者是（）丝，为（）极答 铂铑，正，镍铝或镍硅，负5-15 填空（1）铠装热电偶是把（）、（）和金属管三者加工在一起的坚实缆状组合体2）按支数分，铠装热电偶有（）和（）两种3）铠装热电偶可以做得很细，国产铠装热电偶最细为（）4）最短的铠装热电偶为50mm,最长的为()答 （1）热电偶比，绝缘材料;（2）单支双芯，双支 3 芯;（4）Φ1mm;（4）15000mm5-16 铠装热电偶有何优点？答 与普通工业热电偶相比，铠装热电偶有如下一些优点：（1）外径可以做理很细，因此时间常数小，反应速度快;（2）具有良好的机械性能，可耐强烈的冲击和振动;（3）可以任意弯曲，适应复杂结构装置的要求;（4）热电偶受金属管和绝缘材料的覆盖，不易受有害介质侵蚀，因此寿命长;（5）插入长度可根据需要任选选用，若测量端损坏，可将损坏部分截去，重新焊接后可继续使用;（6）容易制作多点式热电偶、炉管表面热电偶、微型热电偶等 ;（7）可作为测温元件接入普通热电偶保护管内使用5-17 什么是吹气热电偶？使用中应注意哪些问题？答 吹气热电偶用于高温测量，其结构特点是在保护套管和热电偶间配有中间夹层，用以充气，充气的目的是防止热电偶因渗入有害气体（如H2）而脆化变质，延长其寿命。

吹气热电偶的结构如图5-17 所示使用中应注意下述问题1）所吹气必须十分干净，不能带油或粉尘，以防堵塞气路;也不能带水，以防止管内汽化，带走部分热量，影响测量精度最好用压缩空气吹气热电偶前应装空气过滤器2）吹气量大小要合适，太大影响测量精度3）吹气热电偶前的转子流量计的示值要经常观察，如流量太小，可能出现堵塞现象，应及时排除5-18 用热电偶测量多点的平均温度，应如何连接，种热电偶的冷点应如何设置，请用图标并加说明答 有串联和并联两种方法1）串联方法见图5-18（a）A.1、2、3 热电偶必须同型号B.各热电偶冷点 a、b、c、d 必须同温C.按总电势值的 1/3 计算温度D.1、2、3 热偶的热电势-温度（E-T）关系最好接近线性2）并联方法见图5-18（b）A.1、2、3 必须同型号B.a、b、c、d、e、f 必须同温C.E=E1+E2+E33D.R1、R2、R3较热电偶的本身电阻图5-17图5-18大得多E.1、2、3 的电势-温度（E-T）最好接近线性5-19 用两只 K 分度号热电偶（热电极为A、B）配用对应的补偿导线A'、B‘组成如图5-19测温差线路已知T1=420℃，t'0=30℃，测得温差电势为15.24mV。

后来发现处于T1温度下的那只热电偶错用 E分度号热电偶，其他正常试求真实温差？解 据题意EΔT=EE(420,30)−EK(T2,30)15.24=28.75−EK(T2+1.2)∴真实温差为T1−T2=420−360=60℃5-20 热电偶测温时为什么需要进行冷端补偿？答 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℃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，所以测温中的冷端温度不可能保持在0℃不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电偶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，必须引起测量误差为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿5-21 常用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表，补偿导线的长度对测量有无影响？答 如果用电子电位差计作为测温仪表，由于电位差计桥路输出电压等于热电偶电势，如果不考虑仪表的不灵敏区，当热电偶热点温度稳定时，补偿导线上是没有电流流过的，所以补偿导线的长度对测量没有影响如果用动圈式测温仪表，则补偿导线的长度对测量是有影响的因为根据欧姆定律，回路中的电流和回路电阻成反比补偿导线越长，回路电阻越大，因而流过动圈表的电流就越小。

为了使测温仪表通用，以及防止外线路阻值变化对仪表示值的影响，考虑使回路电阻固定为一个常数，热电偶和补偿导线电阻小于这个数的部分，用外接线绕电阻来凑满图5-195-22 判断由于补偿导线是热电偶的延长，因此热电偶电势只和热端、冷端的温度有关，和补偿导线与热电偶连接处的温度无关答 错 一般补偿导线的性能只是在一定温度范围内（0~100℃）和热电偶的相同，超过这个温度就会在补偿导线和热电偶连接处产生附加电势，因此不能笼统地主产热电偶电势和补偿导线与热电偶连接处的温度无关5-23 补偿导线和与其相配热电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℃范围内，它的热电性质和所配的热电偶性质相同，所以使用补偿导线犹如将热电偶延长，把热电偶冷端延伸到远离热源的控制室或其它读数方便的地方不过严格说来，补偿导线和热电偶电势并不完全相同例如补偿导线铜-康铜，100℃电势为4.mV,而其相配的K 型热电偶则为 4.095mV;补偿导线铜-铜镍，100℃电势为0.643mV，而和其相配的S 型热电偶则为0.645mV.有的补偿导线和其相配的热电偶是同一种合金，但热电势的允许误差较其相配的热电偶要大。

例如镍铬-考铜，100℃时电势为6.95±0.30mV;铁-康铜，100℃时电势为5.27±0.165mV;镍铬-镍硅，100℃时电势为4.10±0.123mV5-24 如图 5-24 所示，分度号K 的热电偶误用了分度号E的补偿导线，但极性连接正确，则仪表指示如何变化？已知t=500℃，t'0=30℃，t0=20℃答 若错用了补偿导线，则根据中间温度定则，热电偶电势为E=Ek(t ,t'0)+EE(t'0,t0) =EK(500,30)+EE(30,20) =EK(500,0)−EK(30,0)+EE(30,0)−EE(20,0) =20.640−1.203+1.801−1.192=20.046mV若用正确的补偿导线，则和温度t'_{0}无关，热电偶电势为E=EK(t,t0) =EK(500,20) =EK(500,0)−EK(20,0) =20.640−0.798=19.842mV 两者相比，由于补偿导线用错，动圈表的指示偏高5-25 选择如图5-25 所示，仪表的指示值约为（）℃（1）260℃，（2）275℃，（3）285℃，（4）300℃，（5）340℃.答：（3）285℃。

因为没有配补偿导线，所以热电偶的冷端没有延伸到室温，此时其热电势为冷端 40℃与热端300℃图5-24图5-25时的热电势，即有约260℃的热电势输入表头，而表头由冷端温度电阻补偿25℃的电势，故表头的指示值为260℃的电势加25℃补偿电势所对应的温度值，约为285℃.5-26 一台测温仪表的补偿导线极性与热电偶的极性接反了，同时又与仪表输入端接反了，问能产生附加的测量误差吗？附加误差大约是多少？答 能产生测量误差误差值与补偿导线两端温差有关，若温差为零，仪表示值无附加误差若热电偶温度高于仪表输入端温度，例如实际温度为 100℃,冷端温度为25℃.仪表输入端温度为15℃,则仪表的示值约为80℃.若热电偶冷端温度低于仪表输入端温度，仪表示值将比实际温度高两倍的补偿导线两端的温差，例如实际温度为 100℃,冷端温度为15℃,仪表输入端温度为25℃,则仪表示值约120℃.5-26用k 分度号的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示值（1）偏大，（2）偏小，（3）可能大，也可能小，视情况而定答 （3）如果把补偿导线极性接反，则热电势为E=EAB(t ,t'0)−EA'B'(t'0,t0)=EAB(t)−EAB(t'0)−EA'B(t'0)+EA'B'(t0)若接法正确，则电势为E'=EAB(t,t'0)=EAB(t)−EAB(t'0)两式相减得ΔE=E−E' =EAB(t)−EAB(t'0)−EA'B(t'0)+EA'B'(t0)−EAB(t)+EAB(t '0) =−EAB(t'0)−EAB'(t'0)+EA'B'(t0)+EAB(t0)因为在0~100℃内补偿导线和其匹配的热电偶特性相同，所以上式为ΔE=−2E(AB)(t'0)+2EA'B'(t0)结论：若t'0>t0，则ΔE 为负，仪表的指示偏小;若t'0

5-27 用手动电位差计在现场测得某热电偶的热电势，从相应的毫伏-温度对照表上查出其对应的温度为100℃（当冷端温度为 0℃时），而热电偶冷端所处的环境温度为-5℃，试问：（1）若该热电偶的毫伏-温度关系是纯属的，那么被测的实际温度为多少度？为什么？（2）若该热电偶的毫伏-温度关系是非线性的，应如何处理？答（1）被测实际温度为 100℃+（-5℃）=95℃因为热电偶的回路有如下关系E(t ,0)=E(t1,t2)+E(t2,0)这里，t_{1}和t_{2}分别相当于被测的实际温度和冷端所处的环境温度当其毫伏-温度是线性关系时，则被测温度便是从表中直接查得的温度和冷端温度的代数和2）应先求出E(t1,t2)+E(t2,t0)的值，再查对应的温度，其中，E(t1,t2)即测得的毫伏值，E(t2,0)即冷端温度所对应的毫伏值，E(t2,0)即冷端温度所对应的毫伏值5-28 如何检查热电偶保护套管的渗漏？答热电偶保护管在介质的冲刷下，时间久了，有可能磨损渗漏，也可能出现裂缝而套管一漏，介质便会渗射出来，严重的会酿成火灾因此使用一个周期以后，除了热电偶需要重新校验其温度电势外，保护套管应拨出来检查。

但由于某些介质，例如重油，很容易在套管上染污结垢，所以肉眼很难检查出套管有无裂缝这时最好打压试漏，若不便的话，也可以灌煤油试漏由于煤油的渗透力极强，它便会从裂缝渗透出来如果裂缝很细，那么可以多等一段时间，煤油试漏适用于低压保护套管5-29 耐磨热电偶保护管有何特点？当发现保护套管磨穿时应如何处理？答其特点是：（1）坚固耐磨;（2）耐高温;（3）保护套管带有切断阀当发现保护套管磨穿时，应立即搬动切断阀切断管路，以防止火灾事故5-30 填空（1）热电偶或补偿导线短路时，电位差计的示值约为（）的温度值习惯上称短路时仪表指示（）2）热电偶或补偿导线断路时，电位差计的示值（），而有“断偶”保护的仪表示值为（）答（1）短路处，室温;（2）不动，仪表上限5.3 热电阻5-31 填空（1）温度越高，铂、镍、铜等材料的电阻值越（）2）在热电阻温度计中，R0和R100分别表示（）和（）时的电阻值3）分度号 Pt10、Pt100铂热电阻的R100/R0=（），分度号 Cu50,Cu100 铜热电阻的R100/R0=（ ）答（1）大;（2）0℃，100℃;（3）1.3850,1.428.5-32 判断（1）铜热电阻的测量范围比铂热电阻测温范围宽。

2）在相同的温度变化范围内，分度号 Pt100 的热电阻比 Pt10的热电阻变化范围大，因而灵敏度较高答（1）×;（2）√铜热电阻的测温范围为-50~150℃，铂热电阻的测温范围为-200~850℃，所以铜热电阻的测温范围窄根据铂热电阻的特性公式Rt=R0(1+At+Bt2)式中R0、Rt——分别为温度在 0℃和 t时的铂电阻的电阻值;t ——被测温度A、B ——分度常数由于Pt100 的零度电阻R0=10Ω，所以在相同的温度范围内，Pt100的热电阻变化范围大，即Pt100 的灵敏度高5-33 什么是铠装热电阻？它有什么优点？答铠装热电阻是由金属保护管、绝缘材料和电阻体三者经拔、旋锻加工成的组合体电阻体多数为铂丝（也有用镍丝的），绝缘材料用氧化镁粉未，金属套管经常用不锈钢，外形尺寸有Φ5、Φ6、Φ8 多种，长度为10~1000mm铠装热电阻的特别是：（1）热惰性小，反应迅速;（2）具有可挠性，适用于结构复杂或狭小设备的温度测量;（3）能耐振动和冲击;（4）寿命长，因为热电阻受到绝缘材料和气密很好的保护套管的保护，所以不易氧化5-34 一支分度号为Cu50 的热电阻，它在0℃的电阻R0=50Ω。

在 200℃时，它的电阻值Rt为多少欧？解（1）如精确计算，根据公式Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3)式中t——温度，已知t=200℃;A、B、C——分度常数，分别为A=4.28899×10−31/℃;B=−2.133×10−71/℃;C=1.233×1091/℃所以Rt=50(1+4.28899×10−3×200−2.133×10−7×2002+1.233×109×2003)=92.9565Ω(2) 若近似地算，则可根据公式Rt=R0(1+At)=50(1+4.28899×10−3×200)=92.8899Ω (3)也可根据R100/R0=1.4280近似的计算∵Rt=R100−R0100t+R0∴Rt=1.4280×50−50100×200+50=92.8Ω在仪表的使用维护中，可以根据R100/R10值或 A 值，在测得热电阻的情况下，近似地计算出相应的温度或知道了温度，粗略的算出相应的电阻，从而可以分析判断仪表的故障所在因此，记住每种热电阻的R100/R0值或A 值，对仪表工来说，是很有用的5-35 在热电阻温度计中，电阻和温度的关系是线性的吗？答严格来说，电阻和温度的关系是非线性的，是成二次方、二次方的关系。

例如铜热电阻的特性公式为Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3)式中Rt、R0——为温度t和温度0℃时的电阻值;A、B、C——分度常数，分别为A=4.28899×10−31/℃;B=−2.133×10−71/℃;C=1.233×1091/℃在分度系数 A、B、C中，由于A》B》C，所以上式可以近似的写为Rt≈R0(1+At)≈R0(1+4.28899×10−3t)这是一个性线关系式，即电阻和温度的关系可近似地认为性线5-36 现场某测温点，采用分度号为Cu50 的铜热电阻，已测得电阻Rt为 80Ω,试估算该处温度为多少（不查对照值）？解已知R0=50ΩR100=71.4Ω（Cu50 的 0℃和 100℃时电阻值必须记住，否则便无法估算）K=R100−R0100=71.4−50100=0.214Ω/℃t=Rt−R0K=80−500.214=140.2℃若不知R_{100}的数值，可由Rt=R0(1+At)公式近似求取t（A为铜电阻体在0℃时的电阻温度系数，其值为0.00428 1/℃）把Rt,R0和a 的数值代入，便可算出 t来5-37 一支测温电阻体，分度号已看不清，你如何用简单方法签别出电阻体的分度号？答用万用表R×1 档或R×10 档测量电阻体的阻值，测出电阻为R_{t}，再估计一下周围环境温度为t，最后查对电阻-温度对照表，即可很鉴别出电阻体的分度号。

如一直测温电阻体，万用表所量阻值约为 54Ω,环境温度为 20℃左右，查电阻-温度对照表，与铜电阻特性基本一致，则可判定为铜电阻体，分度号是 Cu505-38 热电阻常见故障有如下一些，试分析其产生原因：（1）显示仪表指示值比实际值低或示值不稳：（2）显示仪表指示无穷大;（3）显示仪表指示负值;（4）阻值与温度关系有变化答上述故障的可能原因如下：（1）保护管内有金属屑、灰尘;接线柱间积灰;热电阻短路;（2）热电阻断路;引出线断路;（3）显示仪表与热电阻接线有错;热电阻短路;（4）电阻丝受腐蚀变质5-39 检修热电阻感温元件时应注意哪些问题？答应注意下列问题：（1）热电阻感温元件抽出保护管后，应将保护管内的锈蚀或油污清除掉;（2）检修时，对于铂电阻不应用手直接接触铂丝，也不应将铂丝拆下，对于铜电阻不应将漆包线从骨架上拆下;（3）调整温度为 0℃时的电阻值 R_{0}时，R_{0}值的增减应在其尾端进行如R_{0}值过小，对铜电阻可用焊接同样线径的漆包线来增大，对铂电阻可用镊钳轻微拉长增大;（4）将感温元件装入保护管时，若发现引出线过短，对铜电阻可用直径的铜导线接长，对铂电阻可用同样直径的银导线接长（用12V 左右电压电弧焊焊接）。

5-40 铜热电阻断路或短路后怎么处理？答断路处理若发现铜热电阻上漆包线的绝缘漆剥落并有绿锈，说明元件损坏，应当报废若元件上的绝缘仅有某些小的脱落，则可修复继续使用修复的方法：（1）在元件的外层找到尾端，拆开线圈直至断线处;（2）用电烙铁焊接，然后测量由尾端至引出线是否通路，若不通继续再拆，寻找另外的断线处，直至全部接为止;（3）把拆下的漆包线以双线绕法重新整齐排列练好（在焊接处应用清漆绝缘）;（4）整个元件浸渍绝缘，放置烘箱烘干短路处理元件的短路一般是由于潮湿或绝缘清漆脱落而造成绝缘降低或短路的若元件潮湿，在80~100℃烘箱中烘干1~2h即可若由绝缘清漆脱落所致短路，则应拆开线圈至清漆脱落处，用清漆绝缘后再重新绕上5-41 铂热电阻断路或短路后怎么样处理？答断路处理目前我国常用的铂热电阻结构有云母骨架、玻璃骨架和陶瓷骨架三种，后两种无论断路或短路均无法修复，只有云母骨架结构的才能修复修复方法：（1）将固定夹持片的开叉绝缘瓷珠取下，沿铆钉铀将夹持旋转90°;（2）用同样方法将绝缘云母旋转 90°，这时露出绕在锯齿形云母骨架上的铂丝;（3）用放大镜检查铂丝的断线处，若铂丝之间断路可用6V 左右电压的电弧焊焊接。

若铂丝与引出线之间断路，可用10V 左右电压的电弧焊焊接短路处理铂丝之间的绝缘是靠云母片锯齿隔开的若锯齿损坏或铂比松弛相碰造成短路，则应用镊钳将其分离无论断路或短路，修复之后均应对温度 0℃时的电阻R0进行检验5.4 温度仪表的选用与安装5-42 填空（1）温度仪表最高使用指示值一般为满量程的（）2）多个测温元件共用一台显示仪表时，使用指示值一般在满量程的（）至（）之间3）正常的指示值应为满量程的（）至（）答（1）90%;（2）20%，90%;（3）1/2,3/45-43 如何选用热电偶或热电阻？答（1）热电偶、热电阻一般根据测温范围选用热电偶的测量温度较高，量程较大，热电阻的测量温度较低，量程较小有振动的场合，宜选用热电偶测温精度要求较高、无剧烈振动、测量温差等场合，宜选用的电阻2）测量含氧量大于 5%（体积）的还原性气体，温度高于 870℃时，应选用吹气式热电偶或钨铼热电偶3）测量设备、管道外壁温度时，选用表面热电偶或热电阻4）一个测温点需要在两地显示或要求备用时，选用双支式测温元件5）一个测温口需要测量多点温度时（如触媒层测量），选用多点（多支）式专用热电偶6）测量流动含固体硬质颗粒的介质时，选用而磨热电偶。

7）在爆炸危险场所，选用隔爆型热电偶、热电阻8）对测量元件有弯曲安装或快速响应要求时，可选用铠装热电偶、热电阻5-44 填空在工业玻璃温度计、又金属温度计、压力式温度计、热电偶温度仪表和热电阻仪表中（1）被测温度较低，测量范围较窄，精度较高，并便于远距离传送，多点集中测量和自动控制的是（）;（2）被测温度较高，测量范围较宽，精度较高，并便于远距离传送，多点集中测量和自动控制的是（）;（3）结构简单、使用方便，测量精确，但容易损坏，不能远传记录的是（）;（4）耐温，坚固，防爆，但精度较低，滞后较大的是（）;（5）结构简单，坚固，使用方便，热惯性较小，但精度较低的是（）;答（1）热电阻温度仪表;（2）热电偶温度仪表;（3）工业玻璃温度计;（4）压力式温度计;（5）双金属温度计5-45 填空（1）热电偶的品种，标准化的有（）7 种，它们有标准的（ ）表（2）每支保护套管内的热电偶对数有（）式3）热电偶的安装固定方式有（）方式4）热电偶的接电盒型式有（）型5）保护套管的外径有（）6）热电偶的允差等级有（）三种7）热电偶的测温端型式有（）答（1）K、R、E、J、T、S、B，热电偶分度;（2）单支式和双支;（3）螺纹连接固定和法兰连接固定;（4）防溅型、防水型、隔爆;（5）Φ16、Φ20、Φ25;（6）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;（7）接壳型、绝缘型。

5-46 填空在分度号S、K、E 三种热电偶中：（1）适用于氧化和中性气氛中测温的是（）型热电偶;（2）允许误差最小，测量精度最高的是（）型热电偶;（3）热电势最大，灵敏度最高的是（）型热电偶;（4）价格最便宜的是（）型热电偶，最贵的是（）型热电偶答（1）K和 S;（2）S;（3）E;（4）E，S5-47 选择用两支相同类型的（A、B、C）热电偶反相串联起来，可以测量两点的温差A、铂铑-铂;B、镍铬-镍硅;C、镍铬-康铜答B因为镍铬-镍硅热电偶的热电势与温度基本是线性关系而其他热电偶的线性远不如它，测温差时会有较大的误差5-48 填空（1）补偿导线型号中的第一个字母与热电偶的（）相对应，第二个字母 X 表示（）型补偿导线字母C表示（）型补偿导线2）型号 KX 补偿导线配用（）分度号热电偶其材料的名义化学成分和热电势与配用的热电偶分度号（），为（）补偿导线3）型号 KC补偿导线配用（）分度号热电偶，其材料的化学成分与配用的热电偶（）但热电势（），为（）补偿导线答（1）分度号，延伸，补偿;（2）K，相同，镍铬-镍硅;（3）K，不同，在0~100℃或0~200℃时与配用的热电偶电势标准称值相同，铜-铜镍。

5-49 某设备内的温度为200℃，拟用热电阻测量，应选用哪一种电阻温度计？答铜电阻价格便宜，但温度测量范围窄，一般为-50~150℃铂电阻温度计昂贵，但测温范围宽Pt10 为0~850℃，Pt100为-200~850℃现在被测温度为 200℃，所以选用铂电阻温度计为好5-50 为了确保测量的准确性，测温元件的安装应按照哪些要求进行？答为了确保测量的准确性，在工业上，测温元件的安装一般按下列要求进行：（1）测温元件在管道上安装，应保证测温元件与流体充分接触，因此，要求测温元件迎着测介质流向，至少要与被测介质的流向成90°，切勿与被测介质形成顺流;（2）安装水银温度计或热电偶，如果管道公称直径小于 50mm,以及安装电阻温度计或双金属温度计的管道公称直径小于80mm,应将温度计安装于加装的扩大管上;（3）测温元件的工作端应处于管道中流速最大之处，膨胀式温度计应使测温点的中心置于管道中心线上，热电偶、铂热电阻、铜热电阻保护套管的未端应分别超过流束中心线5~10mm、50~70mm 和 25~30mm.压力表式温度计温包的中心应与管道中心线重合;（4）要有足够的插入深度，以减小测温误差;（5）热电偶和热电阻的接线盒盖应向下，以避雨水或其他液体渗入影响测量，热电偶处不得有强磁场;（6）为了减小测温的滞后，可在保护外套管与保护套管之间加装传热良好的填充物，如变压器油（<150℃）或铜屑、石英砂（>150℃）。

5-51 测温元件在管道、设备上安装时固定方式有哪几种？各适用于什么场合？答一般有两种：（1）螺纹连接头固定;（2）法兰固定螺纹连接头固定方式，一般适用于在无腐蚀性介质的管道上安装测温元件具有体积小、安装较为紧凑的优点法兰固定方式，适用于在设备上安装测温元件在高温、强腐蚀性介质、结焦淤浆介质、剧毒介质、粉状介质以及测触媒层多点温度时，也应采用法兰固定定式，以方便维护5-52 试绘出下述安装图：热电偶、热电阻在钢管道上垂直安装，采用螺纹连接接头固定，PN64（6.3MPa）答热电偶、热电阻在钢管道上垂直安装见图 5-52,螺纹连接头和热片规格见表 5-52表 5-52 螺纹连接和热片规格直形连接d热片Φ、δM27×2Φ43/30 δ=2G1/2''Φ35/22 δ=2G3/4''Φ43/30 δ=2G1''Φ51/38 δ=25-53 试绘出下述安装图：热电偶、热电阻在设备上安装，采用平焊法兰固定，PN25（2.5Mpa)答热电偶、热电阻用法兰固定的安装方法，见图 5-53.图5-521-直形连接头;2-橡胶石棉板垫片;l-插入深度（查表）;H=120用于带保温层的对象5-54 在热电偶的安装中，热电偶的热端接地与不接地有何区别？答热电偶热端与保护套管的管壁接触（相当于接地）较不与保护管接触，测量滞后要小得多，同时还可以减小干扰，提高测量的可靠性与精确度。

但是，热电偶的工作端（热端）能否接地，需视二次表输入电路的结构形式而定热电偶热端接地要求二次表输入电路与热电偶的热端不能有公共接地点5-55 判断补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷到（）为止1）就地接线盒;（2）仪表盘端子板;（3）二次仪表;（4）与冷端温度补偿装置同温的地方答（4）5-56 某加热炉在停工检修时，发现测炉膛温度的热电偶套管拨不出来，这是什么原因？答这是因为热电偶保护套管在被测温度下发生了弯曲所以在加热炉等高温设备上安装测温元件时，最好垂直安装若必须水平安装，则当插入深度大于 1m或被测温度大于 700℃时，应用支架将测温元件支撑住6、调节阀6.1 结构与类型6-1 调节阀哪几部分组成？答根据国际电工委员会（IEC）对调节阀（国外叫做控制阀Control Valve)的定义，调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成，即调节阀=执行机构+阀体部件其中，执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力，使推扞产生相应的位移，从而带动调节阀的阀芯动作阀体部件是调节阀的调节部分，它直接与介质接触，由阀芯的动作，改变调节阀节流面积，达到调节的目的6-2 气动薄膜执行机构有何特点？有哪两种形式？答气动薄膜执行机构简单，动作可靠，维修方便，价格低廉，是一种应用最广泛的执行机构。

它分为正、反作用两种形式，国产型号为 ZMA（正作用）和ZMB（反作用）当信号压力增加时，推扞向下动作的叫正作用式执行机构反之，信号压力增加时，推扞向上动作的叫反作用式执图5-531-接管Φ32×3.5;2-法兰PN25 DN25;3-橡胶石棉垫片Φ68/32,δ=1.5，4- 法兰盖PN25、DN25;5- 螺母AM12; 6- 螺栓M12×50; l-插入深度（查表）行机构这种执行机构通常接受20~100KPa 的标准信号压力，带定位器时，最高压力为250KPa，其行程规程有10、16、25、40、100mm6 种薄膜有效面积有 200、280、400、630、1000、1600cm26 种规格6-3 图 6-3 所示为气动薄膜执行机构（正作用式，ZMA 型）的结构图，请说出图中各部件的名称答1-上膜盖;2-波纹薄膜;3-下膜盖;4-支架5-推扞;6-压缩弹簧;7-弹簧座;8-调节件9-螺母;10-行程标尺6.2 调节阀的特性分析6-4 气动活塞执行机构有何特点？有哪两种形式？答气动薄膜执行机构由于膜片承受的压力较低，又加之有平衡弹簧，抵消了大部分作用力，因此输出力较小为此，又设计了一种强力的输出机构——气动活塞执行机构，其压力可达500KPa，而且无弹簧抵消推力，输出力大，适用于大口径、高静压，高压差阀和碟阀。

气动活塞执行机构分为比例式和二位式两种所谓比例式，是指输入信号压力和推扞行程成正比，它必须带阀门定位器二位式是根据输入执行机构两侧的压力差来完成推动任务的，活塞由高压侧向低压侧，推扞由一个极端位置推向另一个极端位置，它主要用于二位式阀中活塞执行机构的行程为25~100mm.6-5 气动长行程执行机构有何特点？答气动长行程执行机构具有行程长、转矩大的特点，它将 20~100KPa 的气信号转变成相应的转角（0~90°）或位移（200~400mm），适合于角行程调节阀的需要多用于大转矩的蝶阀，风门等 6-6 什么是气动深波纹执行机构？它有特点？答气动深波纹执行机构也叫滚动膜片执行机构，其结构图6-6 所示滚动膜片实际上是一个位移量较大的杯形膜片，它用于腈橡胶制成压缩弹簧一端压在缸底，另一端穿过活塞杆顶在活塞底部活塞上装有尼龙导向环，可保持活塞与气缸的对中性，活塞杆出口处装有丁腈橡胶防尘圈当通入信号压力时，滚动膜片随压力的变化而产生位移，使活塞和推扞一起做往复运动这种执行机构兼有薄膜和活塞的优点，又弥补了其不足与薄膜执行机构相比，膜片有效面积相同时，有更大的行程与活塞执行机构相比，有摩擦力小、密封性好的优点。

这种执行机构经常与偏心旋转阀配套使用由于其结构简单，可用于一些小型、简易的执行动作6-7 什么是侧装式执行机构？它有何特点？图6-3图6-61-滚动膜片;2-活塞;3-导向环;4-弹簧;5-活塞杆;6-缸体;7-防尘圈答气动侧装式执行机构也叫增力型执行机构，从国外刚引进时也称为ΣF 执行机构它由传统的顶置改为侧装，其结构如图6-7 所示：其优点是：（1）薄膜气室装于支架侧面，通过杠杆传动把力矩放大，输出力增大 3~5 倍，所以也叫增力型执行机构;（2）正反作用变换方便，只需要改变连接销的位置即可如图6-7 所示，打开面板及后盖，把摇板2 与连接板3 之间的连接销，插入摇板中与原孔对称的另一边的孔中，并把连接板反装，其他零件不必改变，就可以实现正、反作用变换实现行程变换也很容易，只需把连接销插入摇板中与原孔同一侧的另一孔中即可6-8 什么是精小型气动执行机构？它有何特点？答精小型气动执行机构也称为轻型执行机构、多弹簧执行机构它具有重量轻、高度小，结构紧凑，装校方便，动作可靠，输出力大，节约能源等特点装上阀门后，与传统的气动调节阀相比，高度降低30%，重量减轻30%，流通能力却增加了30%，可调范围扩大到50：1.如图6-8 所示，与传统气动薄膜执行机构相比 ，它的压缩弹簧采用多根组合形式，代替传统结构的一根大弹簧，弹簧数量可为4、6 或 8 根小弹簧，从而降低了高度和重量;膜片是较深的盆形，采用了丁腈橡胶作为涂层来增强涤纶织物的强度，保证密封性，可在-40~85℃使用;推扞的导向面经过精密加工，提高硬度，降低粗糙度，达到减小回差和增加密封性的效果。

这种执行机构目前已有正、反作用、直行程、角1-推扞;2-摇板；3-连接板;4-连杆;5-丝杆;6-滑块;7-手轮图6-7图6-8行程多种形式6-9 什么是双重弹簧气动执行机构？答如图6-9 所示，其结构特点是使用双重式加强弹簧，把大弹簧套在小弹簧外面，两个弹簧高度相同，刚度不同，但总刚度是两个弹簧高度之和这样就降低了执行机构总高度，使结构更紧凑6-10 什么是双层膜头执行机构？它有何特点？答如图6-10 所示，它有两个膜头，有两个协同动作的膜片，接受两样的气压信号，产生的全力推动阀杆动作它适用于高压差或大口径调节阀，具有很大的输出力，可达 30000~60000N，其结构又比较紧凑图6-96-11 电动执行机构有何特点？有哪些类型？答电动执行机构由电动机带动减速装置，在电信号作用下产生直线运动和角度旋转运动与气动薄膜执行机构相比，电动执行机构具有驱动能源简单方便，推力大，刚度大的特点，但其结构复杂，价格高，受防爆条件限制，其应用远不如气动执行机构广泛，在石油，化工生产中基本上未选用电动执行机构有3 种类型：（1）直行程电动执行机构——输出直线位移，用来推动单座、双座、套筒、三通等调节阀;（2）角行行程电动执行机构——输出角位移，用来推动碟阀、球阀、偏心旋转阀等;（30 多转式电动执行机构——输出各种有效转圈数，用来推动闸阀、截止阀等。

6-12 叙述直通单座调节阀的特点及应用场合答直通单座调节阀体内只有一个阀芯和阀座，如图 6-12 所示主要特点是：（1）泄漏量小，标准泄漏量为 0.01%C;（2）许用压差小，DN100 的阀 ΔP 为 120KPa;（3）流通能力小，DN100 的阀 C=120.这种阀适用于要求泄漏量小和压差较小的场合（当压差大时必须选用推力大的执行机构，或配用阀门定位器）6-13 叙述直通双座调节阀的特点和应用场合答直通双座调节阀阀体内有两个阀芯和两个阀座，如图6-13 所示主要特点是：（1）许用压差大，DN100 的阀，ΔP 为280KPa;（2）流通能力大，DN100 的阀，C=160;（3）泄漏量大，标准泄漏量为 0.1%C这种阀适用于对泄漏量要求不严和压差较大的一般场合由于流路复杂，不适用于高粘度，含悬浮颗粒的流体图6-121-阀杆;2-压板;3-填料;4-上阀盖;5-阀体;6-阀芯;7-阀座;8-衬套;9-下阀盖图6-131-阀杆;2-压板;3-填料;4-上阀盖;5-衬套;6-阀芯;7-阀座;8-阀体;9-下阀盖6-14 叙述角形调节阀的特点和应用场合答角形调节阀除阀体为直角形外，其他结构与直通单座调节阀相似。

它的特点是：（1）流路简单，死区和涡流区较小，借助于介质自身的冲刷作用，可有效地防止介质堵塞，即有较好的自洁性能;（2）流阻小，流量系数比单座阀大，相当于双座阀的流量系数它适用于高粘度、含悬浮物和颗粒状物的场合，或用于要求直角配管的地方其流向一般为底进侧出6-15 试述套筒调节阀的主要优点，并说明为什么具有这些优点答套筒调节阀兼有单、双座阀的优点，在稳定性、寿命、装卸、维修等方面又优于单座、双座阀，因此它已成为调节阀的主流，其结构如图 6-15 所示其主要优点如下：（1）稳定性好 由于套筒阀的阀塞没有平衡孔，可以减少介质作用在阀塞上的不平衡力同时，套筒与阀塞间导向面大，加之不平衡力变化极小，因此不易引起阀芯振动2）互换性和通用性强只要更换套筒，就可以得到不同的流量系数和不同的流量特性3）许用压差大，热膨胀影响小 从平衡原理上看，带平衡孔的套筒阀与双座阀一样，因此许用压差大又由于套筒、阀塞采用同一种材料制成，温度变化引起的膨胀基本一样同时，套筒、阀塞开关基本一致，帮热膨胀影响小（一般调节阀阀芯、阀座采用的不是同一种材料，因而随温度增加泄漏量也会增加）4）维修方便套筒通过上阀盖被压紧在阀体上，不像单、双座阀那样，阀痤能过螺纹通过阀体连接的，因此拆装非常方便，而且拆套筒时阀体可不从管道上卸下来。

对仪表维修工人来讲，这要算是最突出的优点了5）使用寿命长由于阀塞底部为平面，在产生气蚀时，气泡破裂产生的冲击波作用在阀塞下面的空间内，冲击能量没有作用在阀塞上而被介质自身吸收而单、双座阀冲击能量直接作用在其阀芯头部，因此套筒阀气蚀引起的破坏比单、双座阀小另一方面，套筒密封面与节流面（窗口）分开，介质高速流动对密封面的冲刷也大为减少所以套筒阀使用寿命比单、双座阀长6）噪音低 在产生闪蒸的情况下，由于套筒阀气蚀破坏小，加之引起的振动也小于单、双座阀（因套筒与座塞有较大较长的导向），所以它比单、双座阀的噪音要低 10dB 以上6-16 叙述偏心旋转阀的特点答偏心旋转阀又称凸轮挠曲阀，其结构如图 6-16a,6-16b所示它综合碟阀、球阀的长处，具有如下特点：（1）流路简单，阻力小，用于含固体悬浮物和高粘度的流体调节较为理想2）流通能力较大，比同口径的单、双座阀大10%~30%，可调比大，可达100：1;（3）阀芯球面偏心旋转运动减少了所要求的操作力矩，在图6-15图6-16a1-套筒;2-阀芯流开、流闭下能稳定操作，在高压差下能顺利使用;（4）阀座密封可靠，由于阀芯支撑臂的挠性作用，补偿了一些不对中性，用较小的力就能严密关闭，泄漏量小于0.01%C;（5）可通过改变定位器中间凸轮板位置，方便地得到直线或等百分比流量特性;（6）体积小，重量轻，可根据现场安装位置，不要更换任何零件灵活组装。

6-17 三通阀有哪两种结构，各用于什么场合？答三通阀有3 个出入口与管道相连，有分流型和合流型两种结构如图 6-17 所示分流型用于一种流体分为两路的场合合流阀用于两种流体混合成一路的场合，当 DN<80mm时，合流阀也可用于分流场合三通阀常用于换热器的温度控制系统流体温度一般为 300℃以下，两种流体的温差不应大于150℃6-18 碟阀有何特点，适用于什么场合？有哪些主要品种？答碟阀又叫翻板阀，其优点如下：（1）流通能力大，约为同口径双座阀的 1.5~2 倍;（2）价格便宜，特别是在口径较大时;（3）阻力损失小，流体通过时降低;（4）沉积物不易积存;（5）结构紧凑，安装空间很缺点：（1）操作转矩大，如口径较大或压差高时，需要配用较大的执行机构;（2）泄漏量较大，普通型为 2%C;（3）作为调节用的某些碟阀，其转动角度被限制在 60°，可调范围小碟阀特别适用低压差、大口径、大流量的气体和浆状液体对于一般的调节阀，DN300mm就是大阀，只有个别到DN450，而对于碟阀来说 DN500 以下是小阀，DN500~1000 是中规格阀，最图6-16b1-曲柄;2-推杆;3-执行机构;-转轴;5-阀座;6-阀芯;7-柔臂;8-轮毂图6-17大的碟阀口径达9m.可见，大口径管路用的调节阀主要是碟阀。

碟阀的主要品种有普通碟阀、较密封碟阀（采用聚四氟乙烯、橡胶密封圈、泄漏量很小）、高温碟阀、高压碟阀、低转矩碟阀等碟阀的阀板有平板形，S形、鱼尾形等6-19 O 形球阀有何特点？答O 形球阀可起调节和切断作用，常用于二位式控制，称为开关球阀阀芯为球芯，开有圆柱形通孔其最大特点是流通简单，全开时完全形成直管通道，压力损失最小，特别适用于高粘度、悬浮液、纸浆等流体场合密封座采用软材料（聚四氟乙烯），密封性可靠，泄漏量很小其特点是只适用于200℃以下温度和 100KPa 以下压力，不适用于腐蚀性流体6-20 V 形球阀有何特点？答V 形球阀又称V形切口球阀，阀芯为1/4 球壳，开有 V 形缺口，结构见图6-20 所示，其优点是：（1）流通能力大，比普通阀高 2 倍以下2）控制特性好，，为等百分比;（3）可调范围大，可达 300：1;（4）具有剪切作用，能严密关闭，适用于浆料，纤维流体场合主要缺点是操作温度，压力受到限制，不适用于腐蚀性流体6-21 耐腐蚀调节阀有哪些主要类型？答按所选用的耐腐材质的不同，可分为非金属耐腐蚀调节阀和金属耐腐蚀调节阀两类非金属耐腐蚀调节阀主要采用橡胶、聚四氟乙烯、搪瓷等材料来抵抗介质腐蚀，主要类型有隔膜调节阀和阀体分离式调节阀两种。

由于采用非金属材料，解决了耐腐问题，但其物理性能（耐温、耐压、耐气蚀、耐冲刷）较差，应用上受到一定限制金属耐腐蚀调节阀采用耐腐蚀合金（如哈氏合金、蒙乃尔合金等）来抵抗介质腐蚀，有整体采用耐腐蚀材料和仅节流件采用耐腐蚀材料两种这种阀耐腐性能和物理性能好，但价格较贵6-22 叙述隔膜调节阀的特点和适用场合答隔膜调节阀用耐腐蚀衬里的阀体和耐腐蚀隔膜代替阀芯和阀座，同隔膜起调节作用其结构如图6-22 所示优点：（1）采用橡胶和聚四氟乙烯等材料做隔膜，抗腐蚀性能好;（2）结构简单，流路阻力小;（3）流通能力较同口径的其他阀大;（4）能严密关闭;（5）流体被隔膜与阀们可动部件隔开，无需填料函也不会泄漏缺点：（1）由于隔膜和衬里材质限制，耐压、耐温较低，一般只能用于 1.6MPa、150℃以下;（2）控制特性差，可调范围小，流量特性近似快开特性，60%行程前似线性，60%后流量变化很小隔膜调节阀适用于强酸、强碱等强腐蚀介质的调节，也能用于高粘度及悬浮颗粒流体的调节图6-20图6-221-阀杆;2-阀盖;3-阀芯;4-隔膜;5-阀体6-23 说明图 6-23 中种角行程阀芯的名称，它们种用于何种调节阀中？答a——偏心旋转阀心，用于偏心旋转阀。

b——蝶形阀芯，用于蝶阀c——球形阀芯，用于O 形球阀d——球形阀忒，用于V形球阀6-24 说明图 6-24 所示四种上阀盖型式及其使用场合答a——普通型，适用于常温场合，工作温度：铸钢-40~250℃b——散（吸）热型，适用于中温或低温场合，工作温度-60~450℃C——长颈型，适用于深冷场合，工作温度-60~-250℃d——波纹管密封型，适用于有毒性、易挥性发和贵重流体的场合6-25 调节阀的填补起什么作用？常用的填料有哪几种？答调节阀的填补装于上阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆移动而向外泄漏常用的填料有V 形聚四氟乙烯填料和 O形石墨填料两种其开关如图 6-25 所示（a）60°V形四氟填料，用于普通阀;（b）90°V形四氟填补，用于高压阀;（c）O 形石墨填料6-26 填空（四氟填料，石墨填料）（1）（ ）的摩擦力小，可不带定位器使用2）（ ）的摩托力大，应带定位器使用3）（ ）的工作温度为-200~600℃4）（ ）的工作温度为-40~250℃5）常温（-40~250℃）下，应优先使用（）6）中温（-40~450℃）下，（）必须加散热片7）中温下，（）可以不带散热片使用，故经济性好。

图6-23图6-24图6-25（8）（）对于蒸汽、高温水介质使用最侍佳，应优先使用9）高温（450~600℃）下，不能使用（）10）（）使用寿命短，在极限温度下只能用到3~5 个月.（11）（）的禁用介质为高温、高浓度强氧化剂12）（）的禁用介质为熔融碱金属、高温三氟化氯及氟元素答 （1）、（4）、（5）、（6）、（9）、（10）、（12）为四氟填料;（2）、（3）、（7）、（8）、（11）为石墨填料6-27 石墨填料有什么特点？使用中应注意什么？答石墨填料是20世纪70年代初国外研制的新型填料，我国于70年代中期研制并用于调节阀中它由柔性石墨压制而成，具有耐高温（600℃）、耐低温（-250℃）、耐腐蚀、耐磨损的特点，是一种寿命长，密封好、更换容易的填料石墨 填料压制成片，剖面为矩形，一般旋转4~6片，形成一个密封套，故使用寿命长而四氟填料剖面为V形，分别用V形之间两道刃密封，其密封刃容易磨损、拉伤、老化，故使用寿命短，在极限温度下只能用到3~5个月石墨填料可直接置于高低温介质中，无需采用散热型、长颈型上阀盖石墨填料还可以在一边按45℃切破，然后搬开，让填料从切口上伸进阀杆，而不必卸下执行机构，更换容易。

但是，由于石墨填料密封为一个套子，需要较大的密封力，对阀杆包得较紧，故回差较大，一般回差为6~8%（四氟填料为2.5%~5%），这是石墨填料的主要缺点同时，开始有一点爬行现象，动作一段时间后会很消失在使用中应带定位器消除其回差6-28 说明下列版本号的意义和单位DNdNPN答DN——公称通径，mmdN——阀座直径，mmPN——公称压力，MPa6.3 调节阀的选择6-29 填空（1）调节阀所能控制的最大流量（Qmax）与最小流量（Qmin）之比，称为调节阀的（），以r表示2）当阀两端压差保持恒定时，上述流量比称为（）3）实际使用中，阀两端压差是变化的，这时上述流量比称为（）4）理想可调比取决于（）5）实际可调比取决于（）和（）6）我国生产的直通单、双座调节阀，R值为（）答（1）可调比;（2）理想可调节比;（3）实际可调比l（4）阀芯结构;（5）阀芯结构，配管状况;（6）306-30填空（1）被调介质流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门相对行程（l/L）之间的关系称为调节阀的（）2）阀前生压差保持不变时，上述关系为（）3）实际使用中，阀前后压差总是变化的，此时上述关系称为（）4）理想流量特性取决于（）。

5）工作流量特性取决于（）和（）答（1）流量特性;（2）理想流量特性;（3）工作流量特性;（4）阀芯形状;（5）阀芯形状和配管状况6-31 直线特性与等百分比特性各有何优级缺点？答（1）由特性曲线终可以看出，直线特性始终在等百分比上方，同一开度下，直线特性流量大，压差改变快，故调节速度比等百分比特性快2）从流量的相对变化上看，直线特性小开度变化大，大开度变化小，使小开度时调节作用太快、太强，易产生超调，引起振荡;大开度时调节作用太慢、太弱不够及时、灵敏而等百分比特性正好弥补了这个缺点，它的流量相对变化是一个常数，小开度时流量小，流量的变化也小，调节平衡缓和;大开度时流量大，流量的变化也大，调节灵敏有效，因而其适应性比直线性强3）由于等百分比特性大部分流量集中在后面，开度为 70%时，相对流量仅 36.2%，90%时为71,2%，因此等百分比阀的容易不易充分使用，故经济性差选阀时，有时会出现等百分比特性比选直线特性口径要大一档的情况，特别是大口径、特殊材料的阀，选用时更应加以考虑6-32 一台气动薄膜调节阀，若阀杆全在全行程的50%位置，则流过阀的流量是否也在最大量的50%？答不一定，要以阀的结构特性而定。

在阀两端压差恒定的情况下，如果是快开阀，则流量大于%（如图 6-32 所示）;如果直线阀，则流量等于50%;如果是对数阀（等百分比阀），则小于50%6-33 填空（大、小、好、差）（1）关小与调节阀串联的切断阀，会使可调比变（），流量特性变（）2）打开与调节闪并联的旁边阀，会使可调比变（），流量特性变（）3）对可调比来说，切断阀比旁路阀的影响要（）4）对流量特性来说，切断阀比旁路阀的影响要（）答（1）小，差;（2）小，差;（3）小;（4）大6-34 气动执行机构的选择：（1）一般情况下应选用（）执行机构2）调节阀口径大或压差高时可选用（）执行机构3）双位式调节一般选用（ ）执行机构4）大转矩蝶阀应选用（）执行机构答（1）薄膜式;（2）活塞式;（3）无弹簧气动薄膜;（4）气动长行程6-35 填空（1）调节阀前后压差较小，要求泄漏量小，一般可选用（）阀;（2）调节低压差、大小流量气体，可选用（）阀;图6-32（3）调节强腐蚀性流体，可选用（）阀4）既要求调节，又要求切断时，可选用（）阀5）噪音较大时，可选用（ ）阀6）控制高粘度、纤维、细颗粒的流体，可选用（）阀答（1）单座;（2）蝶;（3）隔膜;（4）偏心旋转;（5）套管;（6）偏心旋转。

6-36 流开、流闭指的是什么？答流开、流闭是介质流动方向而言，其定义（见图6-36）为：在节流口，介质的流动方向向着阀打开方向流动国（即与阀开方向相同）时，叫流开;反之，向着阀关闭方向流动（即与阀关方向相同）时，叫流闭6-37 哪些调节阀需要进行流向选择？答调节阀对流向的要求一般可分为三种情况：（1）对流向没有要求，任意安装使用，如球阀、普通蝶阀等;（2）规定了流向，一般不得改变，使用时要按流向箭头安装，如三通阀、双座阀、带平衡孔的双密封套筒阀、偏心旋转阀等;（3）需要进行流向选择，这一类阀主要是单密封类调节阀，如单座阀、角形阀、高压阀、无平衡孔的单密封套管阀等 ，需根据工作条件，选用某一流向6-38 如何选择流向？选流闭型时应注意什么问题？答流开、流闭各有利弊一般说来，流开型的阀工作比较稳定，但”自洁“性能和密封性较差，寿命短;流闭型的阀寿命长，”自洁“性能和密封性能好，但当ds20mm时，一般可选流开型（底进侧出）对高粘度流体、浆状流体，要求”自洁“性能好，应选流闭型（侧进底出）;其他场合应选流闭型（底进侧出）。

单座阀通常选流开型小流量阀通常选流开型，当冲刷厉害时，可选流闭型单密封套筒阀通常选流开型（底进上出），有”自洁“要求时，可选流闭型（上进底出）两位型调节阀（单座、角形、套筒类，快开特性）应选流闭型，当出现水击、喘振时可改用流开型当选用流闭型且ds

6-40 试确定图6-40 气动薄膜调节阀是气开式还是气关式答 a——气关;b——气开;c——气开;d——气关6-41 如何选用气动调节阀的气开式和气关式？答选用上述两种形式的气动调节阀，要从以下几方面考虑1）事故条件下，工艺装置应尽量处于安全状态例如，化肥厂碳化固定副塔液位调节阀采用气关式，以保证事故状态下阀处于全开位置，使固定副塔不会满液位带水，造成高压机事故2）事故状态下，减小原料或动力消耗，保证产品质量例如，炼油厂蒸馏塔进料调节阀一般用气开式，事故时阀门关闭，停止进料;而回流量调节阀一般用气关式，故事时阀门全开，保证回流量，防止不合格产品蒸出3）考虑介质的特性例如，蒸流塔塔釜内是易结晶、易凝固的液体时，再沸器蒸汽流量调节应采用气关式，以防止事故时塔釜内物料结晶或凝固6-42 在下述情况下，就选用何种作用方式的气动调节阀（气开、气关）？（1）加热炉的燃料油（气）系统，应选用（）式2）加热炉的进料系统，应选用（）式3）油水分离器的排水线上，应选用（）式4）容器的压力调节，若用排出料来调节，应选用（）式;若用进入料来调节，应选用（）式5）蒸馏塔的流出线，应选用（ ）式6）蒸馏塔的回流线，应选用（ ）式。

答（1）气开;（2）气关;（3）气开;（4）气关、气开;（5）气开;（6）气关6-43 填空（气开、气关）（1）压缩机入口调节阀应选（）式2）压缩机旁路调节阀应选（）式3）压缩机出品压力调节阀系统，其调节阀装于放空管线上时，应选（）式图6-40（4）汽包蒸汽出口调节阀应选（ ）式5）汽包给水调节阀应选（ ）式或附加保位阀6）储罐压力调节系统的调节阀应选（）式7）储罐液位调节系统，当调节阀装在入口管线时，应选（）式8）储罐液位调节系统，当调节阀装在出口理，应选（ ）式答（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）为气关;（8）为气开6-44 蒸馏塔调节系统中的调节阀，其气开、气关如何选择？答一般可按下述原则选用：（1）进料流量调节阀应选气开式;（2）回流量调节阀应选气关式（大型装置可选用气开式）;（3）重沸器加热流体调节阀应选气关式（大型装置可选气开式）;（4）塔顶压力调节系统的调节阀应选气关式;（5）塔釜的排料调节阀应选气开式6-45 反应器调节系统中的调节阀，其气开、气关如何选择？答（1）聚合物排料的压力调节阀应选气关式2）聚合为放热反应时，换热器热载体调节阀应选气关式，为吸热反应时，应选气开式。

当聚合温度下降会产生凝聚时，应安装保位阀3）反应器进料的流量调节阀应选气开式4）催化剂、添加剂加料调节阀应选气开式5）溶剂流量调节阀应选气关式6-46 换热器调节系统中的调节阀，其气开、气关如何选择？答按下述原则选用：（1）被加热的流体出口温度过高会引起分解、自聚或结焦时，加热流体调节阀应选气开式2）被加热的流体出口温度过低会引起结晶、凝固等现象时，加热流体调节阀应选气关式3）冷却流体为水时，调节阀应选气关式6-47 如何改变气动薄膜调节阀的气开、气关形式？答改变气开、气关形式可通过改变调节阀的正、反装或改变执行机构的正、反作用来实现对于直通双座阀和DN25 以上的直通单座阀，可通过改变调节阀的正、反装来实现对于单导向阀芯的高压阀、角形阀、DN25 以下的直通单座阀以及隔膜阀、三通阀等 ，只能通过改变执行机构的正、反作用来实现6.4 辅助装置6-48 气动调节阀的辅助装置有哪些？种起什么作用？答气动调节阀的辅助装置主要有如下一些：阀门定位器——包括电气阀门定位器和气动阀门定位器，用于改善调节阀工作特性，实现正确定位;阀位开关——显示调节阀上、下限的行程工作位置;气动保位阀——气源故障时，保持阀门当时位置;三通、四通电磁阀——实现气路的自动切换;手轮机构——系统故障时，可切换进行手动操作;空气过滤减压器——作为气源净化、调压之用;储气罐——气源故障时，由它取代，使阀能继续工作一段时间。

6-49 阀门定位器的作用有哪些？答阀门定位器的作用主要有：（1）改善调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度;（2）改善调节阀的动态特性，减少调节阀信号的传递滞后;（3）改变调节阀的流量特性;（4）改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制;（5）使阀门动作反向6-50 什么情况下需要采用阀门定位器？答下述情况需要采用阀门定位器：（1）摩擦力大，需要精确定位的场合，例如高温、低温调节阀或采用柔性石墨填料的调节阀;（2）缓慢过程需要提高调节阀响应速度的，例如温度、液位、分析等参数的调节系统;（3）需要提高执行机构输出力和切断能力的场合，例如，DN≥25mm 的单座阀，DN>100mm的双座阀，阀两端压降ΔΡ>10×100kPa 或入口压力P1100×100kPa的场合;（4）分程调节和调节阀运行中有时需要改变气开、气关形式的场合;（5）需要改变调节阀流量特性的场合;（6）调节器比例很宽，但双要求阀对小信号有响应时;（7）采用无弹簧执行机构的调节阀，例如比例式气动活塞执行机构等6.5 调节阀的校验6-51 如何调校电-气阀门定位器？答调校连接图如图6-51 所示调校方法（以配正作用执行机构的调节阀为例）如下（1）校正比例臂位置a、将外调整螺母按执行机构的行程固定于比例臂相对应的刻度上，并将滚轮置于槽板内，使之能自由滚动，又不致脱出。

槽板应水平安装b、校正好比例臂位置将气源调节至1.4×100kPa，给定1.2mA电流信号，使调节阀阀杆行程为50%，通过调整阀杆的位置升降，使比例臂处于水平位置这一点十分重要，否则将出现线性不好，甚至产生故障2）零位调整和量程调整a、零位调整给定信号电信4mA，通过顺时针（输出增大）或反时针（输出减小）旋动调零螺钉，使输出压力为0.2×100kPa 左右，或感觉阀杆有微小的位移即可b、量程调整给定信号电流8、12、16、20mA，使阀杆行程对应值为25%、50%、75%、100%（观察百分表），或使输出压力值为0.4,0.6,0.8,1.0×100kPa 左右，若量程偏大或偏小，可通过移动外调1-过滤器;2-减压阀;3-定位器;4-百分表;5-百分表架;6-0.5级压力表;7-气动薄膜调节阀;8-0.5级毫安表（0~20mA DC）;9-恒流给定器（0~20mA）图6-51整螺母左右位置来调整，往左移动，量程减小，反之，量程增大每调整一次行程，零位需要重新调整c、通过几次零位和量程的反复调整合格后，给定信号，观察其稳定性和重复性，然后即可投入运行6-52 什么智能型电-气阀门定位器？它有什么特点和优点？答智能型电-气阀门定位顺是以微处理器为基础的新一代阀门定位器，现以西门子公司SIPART PS 型为例简单加以介绍。

SIPART Ps 型智能电-气阀门定位器由微控制器（CPU）、A/D和D/A 转换器、压电导向控制的气动阀等部件组成，其特点和优点主要如下1）用压电控制阀取代了喷嘴档板机构，给定值和实际值的比较纯是电信号，不再是力的平衡，大大提高了可靠性，降低耗气量2）采用微控制器，实现了智能化通过软件组态，可实现多种功能，如：·自动调整零点和行程，大大节约投运时间;·自动修改控制参数（自适用控制算法），补偿机械摩擦的变化和填料老化所造成的问题，达到最好控制效果;·设定调节阀的正、反作用方向;·设定调节阀的流量特性：线性、等百分比或任意特性（用 10 段折线函数实现）;·提供4~20mA阀位反馈信号;·阀位报警、故障报警功能3）其他优点·既可适用于有弹簧的单作用执行机构，也适用于无弹簧的双作用执行机构·工作电源全部取自4~20mA信号电源，不需要增加辅助电源该定位器为平安防爆型，用于防爆场所要加配安全栅6-53 三通电磁有哪些结构形式，应用于什么场合？答三通电磁阀可分为普通型、防水型、防爆型等几种按其动作方式可分为直动式和先导式两咱直动式由线圈吸合动铁心直接带动截止阀进行气路切换;先导式由线圈吸合动铁心改变压缩空气的流向，通过压缩空气推动截止阀进行气路切换。

按其工作状态可分为常通型（通时时打开，断时关闭）和常闭型（通电时关闭，断电时打开）两种三通电磁阀配用在单作用气缸执行机构和气动薄膜执行机构上，完成气路的自动切换，以实现调节阀的开、关动作，通常用于摇控、顺序控制和联锁系统6.5 调节阀的安装6-54 为什么联锁系统用的电磁阀往往在常通电状态下工作？答这是从确保安全可靠的角度考虑的1）石油、化工装置的联锁系统是为保证安全生产、预防事故发生而设置的，对其发信器件和执行机构的可靠性要求很高联锁系统中的电磁阀，平时不动作，一旦发生事故时才动作由电磁阀的工作原理可知，通电时，线圈吸合动铁心，带动阀件进行切换，断电时，靠复位弹簧的作用，使动动铁心和阀伯回到原来位置如果平时长期不通电，由于生锈、脏物侵入等原因，可能使动铁心和阀件卡住，一量发生事故通电时，会造成线圈吸不动的情况，致使动作失灵如果平时长期通电，由于电磁振动，可防止卡住，一旦发生故事断电时，靠复位弹簧的作用，能可靠地进行切换2）平时处于断电状态，难以知道电磁工作是否正常而平时处于通电状态，一旦电磁阀本身发生故障，可随时检查出来，这对于保证联锁系统的可靠性来说，是十分重要的3）当发生停电事故时（发生其较大故事时，往往也会造成停电），电磁阀仍能可靠动作。

由于上述原因，联锁系统用的电磁阀一般要在常通电状态下工作，这与电磁阀使用说明书上介绍的情况恰好相反因此，常开场合应选用常闭型电磁阀，常闭场合选用常开型电磁阀6-55 三通电磁阀安装时应注意哪些问题？答应注意下述问题：（1）应垂直朝上安装，不准朝下安装，先导式电磁阀的截止阀部分最好处于水平位置;（2）应注意各接管口的符号，不要接错，以防误动作或发生意外事故;（3）使用的电源应符合产品铭牌上规定的电源要求，以防烧坏线圈;（4）工作气源应进行较好的净化处理6-56 三通电磁阀有3 个接管口，试根据接管口上符号判断其为气源入口、工作介质出口还是排气口1）先导式三通电磁阀的 P、A、O2）直动式三通电磁阀（常通型）的 A、B、C3）直动式三通电磁阀（常闭型）的 A、B、C答（1）P——入口;A——出口;O——排气口;（2）A——出口;B——入口;C——排气口;（3）A——出口，B——排气口;C——入口6-57 二位四通电磁阀应用于哪些场合？答二位四通电磁阀由电磁铁部件和阀体部件组成，由线圈吸合动铁心，带动滑阀进行气路切换，它有5 个接管口（1 个气源入口，2 个工作介质出口，2 个排气口）二位四通电磁阀配用在双作用气缸执行机构和活塞执行机构上，完成气路的自动切换，实现调节阀的开、关动作，大量用于顺序控制系统。

6-58 气动调节阀的手轮机构有哪些用途？（1）作手动操作在开停工或故事状态下可用手轮机构进行操作2）限制阀门开度在生产过程中当要求调节阀只打开一部分，或者不允许调节阀关闭时，可用手轮机构作为调节阀的开度限制器值得注意的是，它仅限制一个特定方向的行程，不能同时限制两个方向的行程3）采用手轮有时可以省去调节阀的旁路管线（副线）例如大口径及贵金属管路等 ，可使用手轮机构来代替旁路阀，节省投资6-59 试述空气过滤减压器的原理和安装、维护要求答空气过滤减压器是调节阀最典型的附件，它用于净化来自空气压缩机的气源，并能把压力调整到所需的压力值，具有自动稳压的功能图6-59 表示一种空气过滤减压器的结构从图中看出，它是以力平衡原理动作的当来自空气压缩机的空气输入到图6-591-给定弹簧;2-膜片;3-球阀;4-过虑件;5-旋风般;A、B-气室过滤减压器的输入端后，进入过滤气室A，由于旋风盘5 的作用，使气流旋转，并将空气中的水分分离出一部分，在壳体底部沉降下来当气流经过过滤件 4 时，进行除水，除油，除尘，空气得到净化后输出当调节托办按逆时针方向拧到不动的时候，过滤减压器没有输出压力，气路被球阀 3 所切断。

如果按顺时针转动手轮，则活动弹簧座把给定弹簧 1 往下压，弹簧力通过膜片2 把球阀打开，使气流经过球阀而流到输出管路在此同时，气压通过反馈小孔进入反馈气室B，压力作用在膜片上将产生一个向上的力，此力如果与给定的弹簧所产生的力相等时，过滤减压器到力平衡，输出压力就稳定下来如果给定弹簧作用力越大，输出压力就越高所以，调节手轮就可以调节给定值在安装过滤减压器时，必须按箭头方向或“输入”，“输出”方向分别与管道连接减压器正常工作时，一般不需要特殊维护，使用半年之后检修一次当过滤元件阻塞时，可将拆下，放在 10%的稀盐酸中煮沸，用清水漂净，烘干之后断续使用6-70 调节阀副线有什么作用？采用手轮机构是否可以取消副线？答 在连接生产过程中，为了防止调节阀发生故障致使生产停顿或造成事故，调节阀谢往往都装有副线，以便在必要进由人工用副线阀门调节来暂时代替自动调节，或者将调节阀前后的两个切断阀关闭，把调节阀取下进行更换或检修采用手轮机构有时可以省去调节阀的副线（即旁通），这要看调节系统在生产中的重要性如何一般说来，对于小口径调节阀，如果所在系统不是主要调节系统，可以省去副线但是不能理解成为了取消旁通而用手轮代替，旁通能解决当调节阀能生故障时检修或更换的问题，而手轮机构仅能解决调节阀失灵时用手动操作使工艺过程正常进行的问题。

对大口径调节阀，则往往不设置副线，这不仅节省费用，而且考虑到它的所占空间6-71 调节阀阀组由哪些组成？它们种起什么作用？答调节阀组成一般由前阀、后阀，旁路阀、排放阀组成，阀组适用于 DN50mm以下的调节阀及正常运行中需手动操作或维护检修的场合前、后阀起切断作用，一般选用闸阀旁路阀起手动操作用，一般选用球阀排放阀用于维修调节阀或停车时排空管道及阀门流体，还用于外接流体冲洗阀门内部和管道根据实际需要，可以仅设置阀组中的一部分阀，也可不设阀组6.6 调节阀的维修6-72 一气动薄膜调节阀，带有电气阀门定位器和电磁阀，试画出其配管配线图答如图6-72.图6-72图6-736-73 一气动薄膜调节阀，带有电气阀门定位器和保位阀，试画出其配管配线图答如图6-73.6-74 一气动活塞执行机构（比例式），带有电气阀门定位器、锁位阀、储气罐、气源三大件（过滤器、减压阀，油雾器），试画出其配管配线图答如图6-746-75 有一台调节阀（被调介质300℃，1.6MPa）上盖漏，现让你去处理，应当注意什么？答（1）应与工艺联系，把自动调节改变旁路调节2）关闭上、下游阀，降温一段时间，然后慢慢打开放净阀，排放介质，判断上、下游阀是否关严。

3）阀内存液基本放净后，拆开上盖换垫，注意垫片材质4）处理完毕，投自动时必须先检查放净阀是否关闭6-76 如何拆卸填料？答一般如下方法：（1）把执行机构和阀体分开;（2）拆下上阀盖并取出阀芯和阀杆;（3）用一根比阀杆稍粗一点的杆，从填料函底部插入，并把旧填料从上阀盖顶部顶出去;（4）注意不能用装阀芯的阀杆去顶，因为操作时容易损坏螺纹如果填料是分离环类型的，也可采用下述方法：执行机构不必拆卸，利用一些窄口的尖嘴工具把填料挑出、钩起来如图6-76 所示不过，在使用该法时一定要小心，避免刮伤填料函的内壁或阀杆，否则即使更换了新填料仍然会泄漏6-77 如何安装填料？答（1）把上阀盖装回原处，把连接阀体和上阀盖的螺栓拧紧2）把新填料环滑装到阀杆上，一定要小心，别让阀杆螺纹刮伤填料环图6-721-活塞执行机构;2-定位器;3-锁住阀;4-储气罐;5-油雾器;6-减压阀;7-过滤器图6-76（3）如果是分离式填料，应一圈一圈地放，用压具压紧，使其均匀，而切口要错位，按90°错位或120°错位都行，如图6-77 所示4）安装填料压盖、法兰和填料螺母5）对有弹簧作用的聚四氟乙烯 V 形填料，在固紧螺母时尽量拧紧，而对其他填料只要不漏就可以不拧了。

6-78 一台正在运行的气动薄膜调节阀，如果阀芯与阀杆脱节，会出什么现象？答（1）被调参数突然变化2）调节阀不起控制作用，阀杆动作，但流经调节阀的流量不变6-79 定位器和调节阀阀杆连接的反馈杆脱落时，定位器的输出如何变化？答定位器和调节阀连接的反馈杆脱落，定位器就没有反馈，成了高放大倍数的气动放大器如果定位器是正作用，即信号增加，输出也增加，则阀杆脱落，输出跑最大如果是反作用，则跑零6-80 气动薄膜调节阀工作不稳定，生产振荡，其原因有哪些？答主要原因有：（1）调节阀输出信号不稳定;（2）管道或基座剧烈振动;（3）阀门定位器灵敏度过高;（4）流量系数 C值选得过大，调节阀在小开度状态下工作;（5）节流件配合、导向间隙太大;（6）执行机构刚度不够，会在全行程生产振荡;弹簧预紧量不够，会在低行程中发生振荡6-81 调节阀稳定性较差及出现振荡时如何加以解决？答（1）改变不平衡力F1的作用方向，通常采用改变流向的方法来改变F1的作用方向如把dN≥20mm 的直通单座阀由流闭改为流开型，可方便地解决阀的稳定性问题2）避开阀自身的不稳定区 不平衡力 F_{1}发生方向变化的交变处，阀易产生振荡如蝶阀，通常在5°~10°、75°两处发生交变，故最小开度应大于 20%，全开度为 70%。

再如双座阀，一般在10%以内和 80%~90%开度以上发生交变，使用中应加以避开3）更换稳定性好的阀稳定性好的阀其不平衡力变化较小，导向好，套筒阀就有这一特点当单、双座阀稳定较差时，可换成套筒阀使用4）增大弹簧刚度这是提高稳定性常见的简单方法，如将 20~100kPa 的弹簧改成60~180kPa 的大刚度弹簧，采用此方法主要是带有定位器的阀，否则要另配定位器5）降低响应速度 当系统要求阀的响应或调节速度不宜太快（如流量需要微调时），而阀的速度较快时，或者系统本身已是快速度响应系统，而阀又带定位器来加快动作时，都将会产生超调，产生振荡对此，应降低响应速度，办法有：a、将直线特性改变对数特性;b、带定位器的可改变转换器、继动器6-82 有一流量单参数调节系统，在流量记录纸上看到如图6-82 的情况，试判断是什么原因引起的？答流量发生如图所示的阶跃式变化，是调节阀工图6-77况不良引起的当调节阀的填料函数老化（四氟乙烯型）、干涸（石棉石墨型）、压得过紧，或调节阀导向部分有异物阻滞时，会引起上述情况6-83 造成气动活塞式执行机构振荡的主要原因是什么？如何处理？答主要原因是执行机构的输出力不够，而执行机构输出力不够，而执行机构输出力不够是因气缸压力不足引起的。

我国生产的活塞式执行机构的定位器，另一种滑阀式定位器对于前者，气源压力降低或放大器节流孔堵塞都会造成气缸压力下降对于后者，造成气缸压力下降的主要原因是气源压力降低处理方法是：先把调节阀改变手动操作，然后找出气源压力降低的原因并处理之如果是节流孔堵塞，则可用通针节流孔，装好后再把调节阀切换为执行机构控制6-84 为什么调节阀不能在小开度下工作？答调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力等变化，会带来如下问题：（1）节流间隙最小，流速最大，冲刷最厉害，严重影响阀的使用寿命;（2）急剧的流速、压力变化，超过阀的刚度时，阀稳定性，甚至产生严重振荡;（3）对于流闭状态下工作的阀，会产生跳跃关闭或跳跃启动现象，调节型阀在这个开度内无法进行调节;（4）开度小，阀芯密封面离节流口近，有损于阀芯密封面;（5）开度小，阀芯密封面节流口近，有损于阀芯密封面;（6）有些阀不适于小开度工作，如果蝶阀，小开度时不平衡力矩大，会产生跳开跳关现象，再如双座阀，两个阀芯一个处于流开，一个处于流闭，小开度时稳定性差，易产生振荡综上所述，为了提高阀的使用寿命、稳定性、正常调节等工作性，调节阀应避免在小开度工作，通常应大于10%~15%。

但对高压阀、双座阀、蝶阀、处于流闭状态的调节阀来说，应大于 20%（线性阀）~30%（对数阀）6-85 当阀选大了或工艺条件变化时，调节阀经常在小开度下工作，此时如何加以解决？答（1）降低阀上压差 ΔP由流量议程式Q=C√ΔP/P可知，当ΔP 减小时，Q也减小，为了保持通过调节阀的流量不变，就要增大阀的开度，这样可避免阀在小开度下工作具体方法如下：a、在阀后加限流孔板消耗一部分压降;b、关闭管路上串联的手动阀，至调节阀获得较大理想的工作开度为止这两种办法都是增大管路上的压降，以减小阀上压降，因为系统总压降ΔP系统=ΔP阀上压降阀+ΔP管路压降管路由于ΔP系统不变，当ΔP管路增大时，ΔP阀必然减小2）缩小口径 由Q=C√ΔP/P可知，C值减小，Q也减小，为保持通过阀的流量不变，就必然要加大开度，这样也可避免阀在小开度工作C值与阀的口径 DN、阀座直径 dN 有关减小 C值的办法是：a、换一台小档口径的阀，如将DN32 换成 DN25;b、阀体不变，换小档dN 的阀芯阀座，如将 dN10换成dN86-86 为什么调阀会振动？答调节阀产生振动时，会使系统管道跳动，附件及元件振松，伴随生产噪音，严重时甚至将图6-82阀杆振断，阀座脱落，致使系统无法正常工作，有的根本不能投运。

调节阀产生振动与频率有关，当外力的频率与系统的固有频率（无阻尼的理想振动频率）相同或接近时，外力在整个周期内对系统做正功，受迫振动的能量达到最大值，这种现象称为共振，此时的外力策动力由此可见，产生共振的条件必须是策动力与系统固有频率相等或接近破坏了这个条件，就破坏了共振，达到消除振动和伴随噪音的目的那么，能否在系统设计时，通过计算防止它们频率相等呢？回答是不可能的，因为固有频率一般无法计算，只有在实际运行中，发生共振时加以消除需要指出的是，共振本身是一种巧合，不是阀的质量问题不少人认为是阀造成的，而不从消除共振上想办法，这是不对的6-87 调节阀振动时，如何加以消除？（1）轻微共振a、增加阀的刚度，如选用刚度的弹簧，改用活塞执行机构等 b、增加阻尼，即增加对振动的摩擦力，如套筒阀的阀塞可采用 O形圈密封，采用具有较大摩擦力的石墨填料等c、增大导向尺寸，减小配合间隙柱塞形阀芯一般导向尺寸都较小，所有的阀配合间隙一般都较大（0.4~1mm），这对生产机械振动是起帮助作用的因此，在发生轻微机械振动时，可采用此法加以削弱2）中等程度的共振调节阀的振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口，改变节流件的开关即可改变振源频率。

a、改变节流件形状将在振动开席范围内的阀芯曲面车削 0.5~1mm，窗口或阀芯口锉、铣0.5~1mmb、更换节流件更换流量特性，对数改线性，线性改对数;更换阀芯形式，将柱塞形阀芯改为“V”形槽阀芯，将双座柱塞形阀芯改成套筒形，将开窗口的套筒改为打小孔的套筒等3）共振厉害，共振开度范围较大可更换另外一种节流形式的阀，如将双座阀改为套筒阀，将套筒阀改为双座阀等不同结构形式的阀，其固有频率自然不同，更换阀的类型是从根本上消除共振的最有效的方法6-88 闪蒸和空化是怎么回事？有何破坏作用？答液体流过调节阀时，在节流口流速急剧上升由能量守恒定律可知，速度上升，压力必须下降，若此时压力下降到低于液体在该温度下的饱和蒸气压PV时，便会汽化，分解出气体，形成气液双相流动，这种现象叫闪蒸（如图6-88 所示）节流后，速度下降，压力回升，当压力恢复超过PV值后，不再继续汽化，同时液体中的气泡将还为液体在流体力学中可以证明，此时气泡的压力趋近于无穷大，即有较大的压力产生，它迫使气泡破裂，并形成强大的压力冲击波，这种现象称为空化空化如下破坏作用1）材质的损坏气泡破裂产生的冲击力极大（每平方厘米可达几百公斤），会严重地冲击损伤阀芯、阀座表面，特别是在密封面处，材料会很快被损坏（形状如蜂窝）。

这种由空化造成的破坏作用叫做气蚀，在严重气蚀下，一般不锈钢只能用几天，硬质合金也只能用半年至一年2）振动空化还会造成阀芯的振动，致使机械磨损或破坏3）噪声空化产生的噪声属液体动力学噪声6-89 隔膜调节阀使用、维护时应注意哪些问题？答（1）如阀体衬有防腐衬里，安装在管道上时，应采用耐腐蚀软垫，并注意不要使阀体法兰密封面受损2）隔膜储存时，应装在布袋内，放在木制货架上，避免太阳的直晒和接触臭气，不可用重物堆压3）阀储存时，应处于全开启状态，保证隔膜处于无应力状态，特别是簧关型隔膜阀更应注意这一点阀的两法兰路面应用纸封上，以防潮气和脏物进入4）阀在使用时，不可过分关闭，一旦隔膜压住阀体堰面即可阀门开启速度也不可太快，速度太快会将负荷力全部加在隔膜螺钉上，会将隔膜损坏5）对隔膜和衬里应定期检查，防止因腐蚀和撕裂而损坏其他零件或造成事故6）拆卸和更换阀门时，应将两侧流体切实切断，排放残液，同时做好人员防护，穿戴防护服、面具、手套等，以防腐蚀性流体对人的伤害7、防爆、防腐、螺纹、法兰7.1 防爆7-1 填空（1）产生爆炸必须存在 3 个条件：a、（）;b、（）;c、（）2）防止产生爆炸的基本措施是：使生产爆炸的 3 个条件（）。

3）引燃温度是指按照标准试验方法，引燃爆炸性混合物的（）温度4）LEL 是（）的英文缩写;UEL 是（）的英文缩写5）可燃性气体、蒸气与空气的混合物浓度高于其（）时，或低于其（）时，都不会发生爆炸答（1）存在可燃性气体、蒸汽，上述物质与空气混合且浓度在爆炸极限内，有足以点燃爆炸性混合物的火花，电弧或高温;（2）同时出现的可能性减到最小程度;（3）最低;（4）爆炸下限，爆炸上限;（5）爆炸上限，爆炸下限7-2 什么是本质安全仪表？它有什么特点？答本质安全型仪表又叫安全火花型仪表它的特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统生产的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物它的防爆主要由以下措施来实施：（1）采用新型集成电路元件等组成仪表电路，在较低的电压和较小的工作电流下工作;（2）用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开，限制由非危险场合传递到危险场所去的能量;（3）仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容，以减少电路中的储能本质安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措施实现的，而由电路本身实现的，因而是本质安全的它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电情况下进行维修和调整。

但是，它不能单独使用，必须和本质关联设备（安全栅）外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能7-3 什么是隔爆型仪表？它有什么特点？答隔爆又称而压防爆，它把为燃爆炸性混合物的仪表部件件封闭在一个外壳内，该外壳特别牢固，能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并阻止向壳外的爆炸性混合物传爆这就是说，隔爆型仪表的壳体内部是可能发生爆炸的，但不会传到壳体外面来，因此这种仪表的各部件的接合面，如仪表盖的螺纹圈数，螺纹精度，零点、量程调整螺钉和表壳之间，变送器的检测部件和转换部件之间的间隙，以及导线口等，都有严格的防爆要求隔爆型仪表除了笨重外，其他比较简单，不需要如安全栅之类的关联设备但是在打开表盖前，必须把电源关掉，否则万一生产火花，便会暴露在大气之中，从而出现危险7-4 在爆炸危险场所进行仪表维修时，应注意哪些问题？答（1）应经常进行检查维护，检查，应察看仪表外观、环境（温度、温度、粉尘、腐蚀）、温升、振动、安装是否牢固等情况2）对隔爆型仪表，在通电时进行维修，切不可打开接线盒和观察窗，需开盖维修时必须先切断电源，绝不允许带电开盖维修3）维修时不得产生冲击火花，所使用的测试仪表应经过鉴定的隔爆型或本安型仪表，以避免测试仪表引起诱发性火花或把过高的电压引向不适当部位。

7-5 检修隔爆型仪表应注意哪些问题？答（1）拆卸时应注意保护隔爆螺纹及隔爆平面，不得损伤及划伤，特别是隔爆平面不谲诈有纵向划痕2）装配时，应按装配顺序时行，各防松件、坚固件不得漏装锈蚀及损坏的元件应及时更换3）老化、损伤及不起密封作用的橡胶密封元件也要及时更换4）仪表定期检修后，需经确认防爆性能已得到复原后，方可重新投入使用7-6 什么叫吹洗？吹洗适用于哪些场合？答吹洗包括吹气和冲液吹气是通过测量管线向测量对象连续定量吹入气体冲液是通过测量管线向测量对象连续定量地冲入液体两者的目的都是使被测介质与仪表部件不直接接触，达到保护仪表实现测量的目的吹洗的应用范围限于对腐蚀性、粘稠性、结晶性、熔融性、沉淀性介质进行液位、压力、流量测量，且采用隔离方式难以满足要求的场合真空对象不宜采用吹洗方式进行测量7.2 螺纹7-7 解释下列名词：外螺纹——在圆柱外表面上的螺纹叫外螺纹，也叫阳螺纹，如螺栓内螺纹——在圆柱内表面（即圆孔）上的螺纹叫内螺纹，也叫阴螺纹，如螺母牙形——螺纹的轴向剖面形状，三角形牙形用于连接，梯形、锯齿形等于用传动大径和小径——螺纹的最大直径和最小直径对于外螺纹、牙尖之间直径为大径，牙底之间直径为小径。

对于内螺纹，牙底之间直径为大径，牙尖之间直径为小径螺距——螺纹相邻两牙之间的轴向距离称为螺距旋向——指螺栓拧进螺母时的旋转方向，有左旋和右旋两种7-8 什么是圆锥螺纹？它有什么特点？答 圆锥管螺纹是带锥度的，如果是外螺纹，螺纹头部是直径小，根部的直径大;如果是内螺纹，前面口部的直径大，里面尾部的直径小这样螺纹会越拧越紧，所以铁管螺纹用螺纹进行密封，不用填料，依靠螺纹本身的变形就可以保证连接的紧密性但为了加强密封，一笛膜还是在丝扣之间加塑料带和加麻丝和铅油圆锥管螺纹有55°牙形角和60°角两种，后者也叫 NPT 螺纹55°牙形角锥管螺纹可以两种配合：一种是内螺纹和外螺纹都是圆锥形;另一种是内螺纹是圆柱形，外螺纹是圆锥形7-9 仪表和自控系统中常用的螺纹有哪几种？各用于什么场合？答常用的螺纹有以下几种;（1）普通螺纹，代号 M，公制;（2）圆柱管螺纹，代号 G，英制;（3）圆锥管螺纹，英制，分为两种：55°牙形角圆锥螺纹，代号 R;60°牙形角圆锥螺纹，代号 NPT普通螺纹多用于坚固件，如螺栓，螺母管螺纹用于管子、管件的连接圆柱管螺纹本身无密封作用，用于非螺纹密封的管道、管件及管道仪表之间的连接，所以又叫“非螺纹密封的管螺纹”。

圆锥管螺纹带有一定锥度，越拧越紧，利用本身的形变就起到密封作用，所以也叫“用螺纹密封的管螺纹”7.3 法兰7-10 如何选用法兰密封面形式？答管道法兰封面形式决定于被测介质的性质和压力一般情况下，压力不大于 2.5MPa，可选用凸面或平面（光滑面）法兰对于高温、高压、易燃、易爆、有毒的介质，应采用密封性能好的凹凸面法兰对于榫槽面法兰，虽然其密封性能优良，但因制造和拆卸检修麻烦，所以除了剧毒介质外，一般不用7-11 常用的法兰垫片有哪些？如何选用？答常用的法兰垫片有橡胶石棉垫、缠绕式垫片、金属包垫片、金属垫片和透镜垫等橡胶石棉垫的板料规格很多，有一般的橡胶石棉板和耐油橡胶石棉板一般的可用在水、蒸汽、空气、煤气、惰性气体、氨、碱液等介质，其中紫色的适用温度压力最高（≤450℃和≤6.3MPa），红色的其次（≤350℃和≤4.0MPa），灰色的最低（≤200℃和1.6MPa）耐油橡胶石棉板可用在介质为油品、溶剂及碱液的设备和管道法兰连接处 缠绕式垫片和金属包垫片的性能相似，前者是用金属带和石棉带缠绕而成，后者用金属把石棉包住，俗称铁包垫按采用的金属材料不同，如采用镀锡铁皮，08 钢带或钢皮，OCr13 钢带或钢皮，可适用不同介质管道的需要。

缠绕式垫片和金属包垫片，适用于公称压力 0.16~4.0MPa，温度≤550℃的管道使用金属垫片通常用紫铜或铝制成环状，一般用在公称压力≥6.3MPa及以上压力常用的金属垫片的截面有齿形、椭圆形和八角形等 齿形金属垫片适用于PN4.0、6.3、10、16、20MPa 的凹凸面法兰截面为椭圆形或八形的金属垫片，因其与法兰密封面的接触面积小，故在较小的螺栓拉紧力下能获得较高的密封性能，可用于PN6.3MPa 及以上的压力的法兰透镜垫由于是线密封，接触面更小，所以用在高压螺纹管法兰，高压梯形槽面对焊法兰上的密封7-12 实地测绘配对法兰时，应注意些什么？答在仪表的安装工作中，经常碰到一片法兰已经装在设备上，仪表安装人员需要配另一法兰，而手头又没有该配对法兰的数据资料;或者，设备上的法兰不是标准的遇到这些情况，配对法兰需实地测绘测绘里应注意以下几点：（1）法兰接管直径;（2）法兰密封面形式；（3）法兰螺栓个数、螺孔直距以及对角螺孔间的距离（即螺栓孔中心圆直径）;（4）法兰厚度，因为法兰的压力等一般反映在法兰的厚度上，所以也需要测量7-13 安装法兰时应注意哪些事情？答（1）在两个相配合的法兰之间不要忘了安装垫片，而且垫片的选择一定要按照设计要求选取，不能随意选用。

垫片的安装一定放在螺栓的内侧，管线压力愈高，垫圈相应愈窄2）使用的螺栓要按设计规定的规格选用，不能随便代用螺帽及螺栓头应该垂直地支承法兰面上3）在拧紧螺帽时，要应用对角线拧紧法（如图 7-13），否则容易引起倾斜，产生泄漏拧紧螺帽的顺序如图所示1→12.图7-13。