在线分析仪表习题

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1、第七章　在线分析仪表习题一、热导式分析仪表习题7-5下图为RD型热导式气体分析器电路原理图，请说明下列元件(电阻、电位器)的作用：1、w2;2、W3；3、W4；5、R17、R18；6、R12、R13；7、R14、R15。答：1、量程电位器；2、调零电位器；3、桥路总电流调节电位器；4、校对桥路电流用标准电阻；5、分析电桥与控制器之间接线预留电阻；6、调零电路限流电阻；7、量程调节电路限流电阻。7-6增大热导式分析器热丝电流有何优缺点？答：增大热丝电流可以提高热导式分析器的灵敏度。但是电流加大后，热丝温度亦高，从而增加了辐射热失，降低了精度。同时电流加大将减少热丝寿命，增大噪

2、声、降低可靠性。所以热丝电流选多大，是需要缝合考虑的。7-7热导检测器池壁温度波动对测量精度人何影响？答：可以近似认为热导池电桥的输出电压为：E=K〔(Tn-Tn′)-(Tω-Tω′)〕式中Tn—测量室热丝温度；Tn′—参比室热丝温度；Tω—测量室池壁温度；Tω′—参比室池壁温度。由此可知只有池壁温度稳定，而且Tω=Tω′时，上工变为E=K(Tn-Tn′)。电桥输出信号仅与热丝温度有关，否则池壁温度的变化将会产生误差。7-8在热导式分析器中，为什么要稳定样品流速？答：待测气体流过热导池时要带走热量。流速时带走的热量变化，造成测量误差。流速对测量精度影响的大小与热导池的结构型

3、式有关，在流通式热导池时流速对测量精度的影响较大，而扩散式为导池里流速对测量精度蝗影响则较小。7-9热导式气体分析器的输出特性曲线是非线性的，在应用中如何克服？答：热导式气体分析器的非线性输出若不加任何处理，简单的按线性关系来读数的话，所造成的系统误差是不能忽略的。目前多采用如下两种方法来克服：1、根据分析器非线性刻度曲线将配套二次仪表的刻度标尺制作成与该分析器非线性刻度曲线一一对应的不等分刻度标尺。例如国产RD-004型热导式氢分析器就是采用这种办法，产品在出厂前已由制造厂把配套二次仪表的标尺制作成不等分刻度标尺了。2、采用线性化器。将分析器的电压或电流输出值经一专用的线

4、性化器(模拟折线函数发生器)进行适当处理，实现分析器输出线性化。然后再输出缎带配套的二次仪表(等分刻度)直接显示、记录。7-14RD-004型氢分析器测量范围有多大？如何进行调校？答：它的测量范围是50∽80%的体积H2，最小分度值为1%，基本误差为±2.5%。调校过程是先使仪表通入“零气样”(50%H2)调W3使转子流量计指在红线处。合上控制电源、二次仪表电源，K1置于校对档，恒温控制器指示灯开始闪烁，调W4二次仪表指红线处。K2置于工作，50%H2继续通入，调W3使仪表指0，即50%处，K2不动，通入含80%H2的气样，调W2使二仪表指满度，即80%，刻度符合调校完毕。

5、7-15有一热导式检测器，用万用表量得热丝桥路对角线二顶点间的电阻与单根热丝相同，则这一检测器处()状态；若二对顶点的电阻二倍于单根热丝电阻，则桥臂()；若相邻二个顶点的电阻有三个与单根热丝相同，一个电阻为单根热丝的三倍，则电桥()三倍电阻值的两端，设四个桥臂的电阻R1=R2=R3=R4=16Ω，则相邻二顶点的电阻为()Ω。答：完好；烧断；断在；12。磁性氧分析器1、热磁式O2分析器中“磁风”是如何形成的？简述O2含量的变化如何转换成电压信号值的变化？答：待测气体流经环室管时，O2受磁场吸引进入水平管道，R1、R2加热线圈(铂丝)使O2温度升高，磁化率下降，受磁场吸引力下降

6、。而冷的O2不断吸引进入水平管道，排出已被加热的O2，则形成了热磁对流，即磁风。由于O2含量不同，形成的磁风大小不同，磁风在经过加热线圈R1与R2时，从R1带走的热量比R2多。R1、R2温度不同，阻值也不同，测量桥路成为平平衡电桥，因而从不平衡电压的大小便可知道O2含量。2、试述内环形垂直通道氧检测器的结构原理答;如下图，在环形垂直通道氧检测是器内，热磁作用产生自上而下的力FM，热对流作用产生自下而上的力FT，当FM与FT相等时，管1无气流流过，此点称为“补偿点”。当氧浓度上升时，热磁作用力大于热对流作用力，管1内形成由上而下连续气流，它对热敏电阻3A、3B产生不同中程度的

7、冷却，使R3A>R3B,测量输出不平衡电势，此电热与气氧含量成正比，将此电热转换后送二次表，即可显示样气氧含量。3、哑铃式氧分析器和热磁式氧分析器在工作原理上的什么不同？答：这两种氧分析器都是利用氧的顺磁性这一原理。但是，热磁式氧分析器主要是利用氧的顺磁性受温度梯度的影响形成的“磁风”，导致检测电桥不平衡，这种不平衡信号的大小，决定于磁风的大小，即决定于被测气体中氧气的浓度。而哑铃式氧分析器主要根据法拉弟原理，即利用作用到不磁场中的非磁性试验体(哑铃)的力，比较测定气体的体积磁化率。F=(Х1-Х2)VH式中H—磁