题目
被测压力变化范围为0.5~1.4Mpa,要求测量误差不大于压力示值的±5%,可供选用的压力表量程规格为0~1.6Mpa、0~2.5Mpa、0~4.0Mpa,精度等级有1.0、1.5和2.5三种,试选择合适的量程和精度的仪表。
被测压力变化范围为0.5~1.4Mpa,要求测量误差不大于压力示值的±5%,可供选用的压力表量程规格为0~1.6Mpa、0~2.5Mpa、0~4.0Mpa,精度等级有1.0、1.5和2.5三种,试选择合适的量程和精度的仪表。
题目解答
答案
解:
根据:选择压力测量仪表的量程要留有余地:在测量稳定压力时,最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3;在测量脉动压力时,最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2;在测量高压时,最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5;一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。
量程选择:最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3
——选择压力表量程规格为0~2.5Mpa
要求测量误差不大于压力示值的±5%
各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差
各种量程、不同精度等级仪表在示值为0.5Mpa时的最大相对误差为:

SFS a | ~1.6 | 0~2.5 | 0~4.0 |
1. | 3.2 | 5 | 8 |
1.5 | 4.8 | 7.5 | 12 |
2.5 | 8 | 12.5 | 20 |
应该选择0~2.5Mpa、精度等级为1.0级的压力表。
解析
考查要点:本题主要考查压力测量仪表的量程选择和精度等级的确定方法,需综合考虑测量范围和误差要求。
解题核心思路:
- 量程选择:根据被测压力的最大值,结合不同工况下的安全系数(如稳定压力的2/3、脉动压力的1/2等),确定最小量程。
- 精度匹配:通过计算不同精度等级下仪表的相对误差,确保最小被测压力时的误差不超过±5%。
破题关键点:
- 量程计算:被测最大压力1.4Mpa需满足量程的2/3限制,计算得最小量程为2.1Mpa。
- 误差公式:相对误差公式 $\frac{a \cdot S_{FS}}{100 \cdot x_{min}} \leq 5\%$,代入最小被测压力0.5Mpa,确定精度等级。
量程选择
- 确定安全系数:题目未明确压力类型,默认按稳定压力处理,最大被测压力不超过量程的2/3。
- 计算最小量程:
$S_{FS} \geq \frac{3}{2} \times 1.4 = 2.1 \, \text{Mpa}$ - 选择规格:可选规格中0~2.5Mpa满足要求,0~4.0Mpa虽符合但量程过大,精度较低,故优先选择0~2.5Mpa。
精度等级确定
- 相对误差公式:
$y_{\text{max}} = \frac{a \cdot S_{FS}}{100 \cdot x_{\text{min}}} \times 100\% = \frac{a \cdot 2.5}{0.5} = 5a\%$ - 误差限制:要求 $5a\% \leq 5\%$,解得 $a \leq 1.0$。
- 验证精度:
- 1.0级:误差为 $5 \times 1.0\% = 5\%$,满足要求。
- 1.5级:误差为 $5 \times 1.5\% = 7.5\%$,超出允许范围。
- 2.5级:误差为 $12.5\%$,明显不满足。