第三章检测仪表与传感器1

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1、第三章检测仪表与传感器3.何为仪表的相对百分误差和允许的相对百分误差?答:工业上经常将绝对误差折合成仪表测量范围的百分数表示,称为相对百分误差δ,即(仪表的测量范围上限值与下限值之差,称为该仪表的量程。)根据仪表的使用要求,规定一个在正常情况下允许的最大误差,这个允许的最大误差就叫允许误差。允许误差一般用相对百分误差来表示,即某一台仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大值4.何为仪表的精度等级?答:仪表的精确度简称精度,是用来表示仪表测量结果的可靠程度。仪表的精确度等级是将仪表的允许相对百分误差去

2、掉“±”号及“%”号去掉后的数值,以一定的符号表示在仪表的标尺板上。目前,我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005,0.02,0.05,O.I,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。精度等级1.0,表示该仪表允许相对百分误差误差为±l.0%。1.某一标尺为0~1000℃的温度计出厂前经过校验,其刻度标尺各点的测量结果值为(1)求出仪表最大绝对误差值;(2)确定仪表的允许误差及精度等级;解(1)首先计算出各点的绝对误差,找出其中的最大绝对误差是在700℃这一点,其值为(℃);706-700=6(2)

3、故该温度计的精度等级确定为1.5级;6.有一台压力表,其测量范围为0-10MPa,经校验得出下列数据:(l)、求出该压力表的变差;(2)、问该压力表是否符合1.0级精度?解:(l)该仪表正、反行程各点标准表读数的差值为:0-0=0(MPa),2.02-1.98=0.04(MPa),4.03-3.96=0.07(MPa),6.06-5.94=0.12(MPa),8.03-7.97=0.06(MPa),10.01-9.99=0.02(MPa).故其正、反行程最大差值(即最大绝对差值)△f=0.12(MPa),所以该压力表的

4、变差为:(2)由于该压力表的变差已超过1.0级仪表的允许误差,故不符合1.0级精度。16.作为感受压力的弹性元件有哪几种?各有什么特点?答主要的弹性元件有:①弹簧管,可分单圈弹簧管与多圈弹簧管,它们的测压范围较宽,最高可测量高达1000MPa的压力;②膜片,可分平薄膜、波纹膜、膜盒等,它的测压范围较弹簧管式的为低,通常可与其他转换环节结合起来,组成相应的变送器;③波纹管,这种弹性元件易变形,常用于微压与低压的测量11.弹簧管压力计的测压原理是什么?试述弹簧管I压i力计的主要组成及测压{t过程。答:弹簧管压

5、力计是利用弹

6、簧管在被测压力作用下产生变形,使自由端产生位移,经放人机构使指针偏转,从而指示出相应的压力值。弹簧管压力计丰要由弹簧管、放大机构、指针、而板及压力接头组成。弹簧管压力计测压过程:当通入被测压力p后,由T-椭圆形截而在压力p的作用卜-,将趋于圆形,而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生向外挺直的扩张变形。由于变形,使弹簧管的自由端产生位移。输入压力p越大,产生的变形也越大。由于输人压力与弹簧管自由端的位移成正比,所以只要测得B点的位移量,就能反映压力p的大小。c由H于弹簧管自由端的位移量一般很小,直接显示有困难,所以必须通过放大

7、机构才能指示出来。具体的放大过程是,弹簧管自由端B的位移通过拉杆使扇形齿轮作逆时针偏转,于是指针通过同轴的中心齿轮的带动而作顺时针偏转,在面板的刻度标尺上-.显示iL被测压力p的数值。游丝用来克服因扇形齿轮和中心齿轮问的传动问隙而产生的仪表变差。改变调整螺钉的位置(即改变机械传动的放大系数),口j以实现压力表量程的渊整。16.电容式压力传感器的工作原理是什么?有何特点?答:电容式压力传感器的工作原理是将弹性元件的位移转换为电容量的变化。将测压膜片作为电容器的可动极板,它与固定极板组成可变电容器。当被测压力变化时,由于测

8、压膜片的弹性变形产生位移改变了两极板之问的距离,造成电容量发生变化。电容式压力传感器特点:结构紧凑、灵敏度高、过载能力大、测量精度口j达0.2级、可以测量压力和差压。21.某压力表的测量范围为0-1MPa,精度等级为1级,试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为0.5MPa时,标准压力计卜读数为0.508MPa,试问被校压力表在这一点是否符合1级精度,为什么?解:最大绝对误差△max=(1-0)×1%=0.01(MPa)在校验点为0.5MPa处,校验得到的绝对误差为△=0.508-

9、0.5=0.008(MPa)<0.01(MPa)故在该校验点符合1级精度。23.如果某反应器最大压力为0.8MPa.允许最人绝对误差为0.01MPa。现用一台测量范围为0-1.6MPa,精度为1级的压力表米进行测量,问能否符合工艺上的误差要求?若采用一台测量范围为O-l.OMPa,精度为1级的压力表,问能符合误差要求吗?试说明其理

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1、第三章检测仪表与传感器3.何为仪表的相对百分误差和允许的相对百分误差?答:工业上经常将绝对误差折合成仪表测量范围的百分数表示,称为相对百分误差δ,即(仪表的测量范围上限值与下限值之差,称为该仪表的量程。)根据仪表的使用要求,规定一个在正常情况下允许的最大误差,这个允许的最大误差就叫允许误差。允许误差一般用相对百分误差来表示,即某一台仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的相对百分误差的最大值4.何为仪表的精度等级?答:仪表的精确度简称精度,是用来表示仪表测量结果的可靠程度。仪表的精确度等级是将仪表的允许相对百分误差去

2、掉“±”号及“%”号去掉后的数值,以一定的符号表示在仪表的标尺板上。目前,我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005,0.02,0.05,O.I,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。精度等级1.0,表示该仪表允许相对百分误差误差为±l.0%。1.某一标尺为0~1000℃的温度计出厂前经过校验,其刻度标尺各点的测量结果值为(1)求出仪表最大绝对误差值;(2)确定仪表的允许误差及精度等级;解(1)首先计算出各点的绝对误差,找出其中的最大绝对误差是在700℃这一点,其值为(℃);706-700=6(2)

3、故该温度计的精度等级确定为1.5级;6.有一台压力表,其测量范围为0-10MPa,经校验得出下列数据:(l)、求出该压力表的变差;(2)、问该压力表是否符合1.0级精度?解:(l)该仪表正、反行程各点标准表读数的差值为:0-0=0(MPa),2.02-1.98=0.04(MPa),4.03-3.96=0.07(MPa),6.06-5.94=0.12(MPa),8.03-7.97=0.06(MPa),10.01-9.99=0.02(MPa).故其正、反行程最大差值(即最大绝对差值)△f=0.12(MPa),所以该压力表的

4、变差为:(2)由于该压力表的变差已超过1.0级仪表的允许误差,故不符合1.0级精度。16.作为感受压力的弹性元件有哪几种?各有什么特点?答主要的弹性元件有:①弹簧管,可分单圈弹簧管与多圈弹簧管,它们的测压范围较宽,最高可测量高达1000MPa的压力;②膜片,可分平薄膜、波纹膜、膜盒等,它的测压范围较弹簧管式的为低,通常可与其他转换环节结合起来,组成相应的变送器;③波纹管,这种弹性元件易变形,常用于微压与低压的测量11.弹簧管压力计的测压原理是什么?试述弹簧管I压i力计的主要组成及测压{t过程。答:弹簧管压

5、力计是利用弹

6、簧管在被测压力作用下产生变形,使自由端产生位移,经放人机构使指针偏转,从而指示出相应的压力值。弹簧管压力计丰要由弹簧管、放大机构、指针、而板及压力接头组成。弹簧管压力计测压过程:当通入被测压力p后,由T-椭圆形截而在压力p的作用卜-,将趋于圆形,而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生向外挺直的扩张变形。由于变形,使弹簧管的自由端产生位移。输入压力p越大,产生的变形也越大。由于输人压力与弹簧管自由端的位移成正比,所以只要测得B点的位移量,就能反映压力p的大小。c由H于弹簧管自由端的位移量一般很小,直接显示有困难,所以必须通过放大

7、机构才能指示出来。具体的放大过程是,弹簧管自由端B的位移通过拉杆使扇形齿轮作逆时针偏转,于是指针通过同轴的中心齿轮的带动而作顺时针偏转,在面板的刻度标尺上-.显示iL被测压力p的数值。游丝用来克服因扇形齿轮和中心齿轮问的传动问隙而产生的仪表变差。改变调整螺钉的位置(即改变机械传动的放大系数),口j以实现压力表量程的渊整。16.电容式压力传感器的工作原理是什么?有何特点?答:电容式压力传感器的工作原理是将弹性元件的位移转换为电容量的变化。将测压膜片作为电容器的可动极板,它与固定极板组成可变电容器。当被测压力变化时,由于测

8、压膜片的弹性变形产生位移改变了两极板之问的距离,造成电容量发生变化。电容式压力传感器特点:结构紧凑、灵敏度高、过载能力大、测量精度口j达0.2级、可以测量压力和差压。21.某压力表的测量范围为0-1MPa,精度等级为1级,试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为0.5MPa时,标准压力计卜读数为0.508MPa,试问被校压力表在这一点是否符合1级精度,为什么?解:最大绝对误差△max=(1-0)×1%=0.01(MPa)在校验点为0.5MPa处,校验得到的绝对误差为△=0.508-

9、0.5=0.008(MPa)<0.01(MPa)故在该校验点符合1级精度。23.如果某反应器最大压力为0.8MPa.允许最人绝对误差为0.01MPa。现用一台测量范围为0-1.6MPa,精度为1级的压力表米进行测量,问能否符合工艺上的误差要求?若采用一台测量范围为O-l.OMPa,精度为1级的压力表,问能符合误差要求吗?试说明其理

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