题目
某台空压机的缓冲器,其工作压力范围为 1.1~1.6MPa,工艺要求就地观察罐内压力,并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的 5%,试选择一台合适的压力计 (类型、测量范围、精度等级 ),并说明其理由。
某台空压机的缓冲器,其工作压力范围为 1.1~1.6MPa,工艺要求就地观察罐内压力,并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的 5%,试选择一台合适的压力计 (类型、测量范围、精度等级 ),并说明其理由。
题目解答
答案
解 空压机缓冲器内压力为稳态压力,其工作压力下限 pmin=1.1MPa ,工作压力上限 pmax=1.6MPa 。设所选压力表量程为 p,则根据最大、最小工作压力与选用压力表量程关系,有3 4 4pmax p p p 1.6 2.13( MPamax4 3 3)1pmin p p 3p 3 1.1 3.3( MPamin3)根据压力表量程系列(附表 1),可选 YX-150 型、测量范围为 0~2.5MPa 的电接点压力表。根据测量误差要求,测量的最大误差为max 1.1 5%=0.055(MPa)则所选压力表的最大引用误差应满足max20.21. 100% 2.2%要求,故可选精度等级为 1.5 级的压力表。
解析
考查要点:本题主要考查压力表的选型原则,包括量程确定、精度等级选择及类型匹配。
解题核心思路:
- 量程确定:根据工作压力范围,确保最大工作压力不超过量程的3/4,最小工作压力不低于量程的1/3。
- 精度匹配:将测量误差要求转换为压力表的引用误差,选择满足条件的精度等级。
- 类型选择:根据“就地观察”的需求,结合常见压力表类型(如电接点压力表)进行匹配。
破题关键点:
- 量程计算需同时满足上下限约束,选择标准量程。
- 精度转换需注意误差计算基准(罐内压力 vs 量程)的差异。
1. 量程确定
-
最大工作压力约束:
最大工作压力 $p_{\text{max}} = 1.6 \, \text{MPa}$,需满足 $p_{\text{max}} \leq \frac{3}{4} p_{\text{量程}}$,得 $p_{\text{量程}} \geq \frac{1.6}{3/4} \approx 2.13 \, \text{MPa}$。 -
最小工作压力约束:
最小工作压力 $p_{\text{min}} = 1.1 \, \text{MPa}$,需满足 $p_{\text{min}} \geq \frac{1}{3} p_{\text{量程}}$,得 $p_{\text{量程}} \leq 1.1 \times 3 = 3.3 \, \text{MPa}$。 -
标准量程选择:
结合上述结果,选择标准量程 $0 \sim 2.5 \, \text{MPa}$(满足 $2.13 \leq 2.5 \leq 3.3$)。
2. 精度等级选择
- 误差要求:测量误差 $\Delta p \leq 5\% \, p$,当 $p = 1.1 \, \text{MPa}$ 时,$\Delta p_{\text{max}} = 0.055 \, \text{MPa}$。
- 引用误差计算:
压力表最大允许误差为 $p_{\text{量程}} \times \frac{\text{精度等级}}{100}$,需满足:
$2.5 \times \frac{\text{精度等级}}{100} \leq 0.055 \implies \text{精度等级} \leq 2.2\%.$
因此选择 1.5级 压力表(误差 $2.5 \times 1.5\% = 0.0375 \, \text{MPa} < 0.055 \, \text{MPa}$)。
3. 类型选择
- 就地观察需求优先选择指针式压力表,YX-150型电接点压力表 具备就地显示功能,符合工艺要求。