Методичка
Решение задач от 100руб
Метрология
Задача №1. В цехе по пошиву верхней женской одежды установлен технический термометр со шкалой 0-50 С. при действительной температуре 23?С термометр показывает 24?С. определить абсолютную, относительную и приведенную относительную погрешности измерения.
Задача №2. В красильной ванне для измерения температуры раствора установлен манометрический термометр газовый. Будет ли одинаковым предел допускаемой относительной погрешности измерения во всех точках шкалы манометрического термометра?
Задача №3. Измерение расхода газа в швейном цехе фабрики осуществляется калориметрическим расходомером. Мощность нагревателей определяется по показаниям амперметра и вольтметра. Оба прибора имеют класс точности 0.5, эксплуатируются в нормальных условиях и имеют шкалы соответственно 0-5А и 0-30В. Номинальные значения составляют: силы тока 3.6А, напряжение 26В. Какова величина погрешности, с которой производится измерение мощности?
Задача №4. В складском помещении обувной фабрики установлен термометр -40+60С. При действительной температуре tg=20C термометр показывает tп=20,8?C. Определить приведенную относительную погрешность измерения.
Задача №5. В гладильном цехе швейной фабрики установлен термометр со шкалой 20-100?С. При действительной температуре 30?С термометр показывает 29.4?С. Определить приведенную относительную погрешность измерения.
Задача №6. При измерении ширины клапана кармана получены следующие результаты (см): 10.1, 10.4, 10.2, 10.3, 10.6, 10.5, 10.4, 10.3, 10.2, 10.5, 10.4, 10.4. Число измерений n=12. Определить среднюю арифметическую измерения х. Какую величину следует принять за результат измерения?
Задача №7. Для измерения силы тока используется миллиамперметр с равномерной шкалой, разделенной на 50 интервалов. Нижний предел измерения Iн= -10 mA, верхний Iв= +10 mA. Определить цену деления шкалы и чувствительность миллиамперметра.
Задача №8. Температура верхней плиты пресса для ВТО текстильных материалов, измеренная в пяти различных точках посредством хромель-копелевых термопар, составила: 175, 188, 195, 181, 183?С. Полагаем, что температура во всех точках плиты одинакова, а разница в температурах обусловлена систематической погрешностью за счет окисления поверхности плиты в местах заделки термопар. Оцените наиболее вероятное значение температуры верхней плиты пресса.
Задача №9. При раскройке одежды получены следующие результаты (см): 30.1, 30.4, 30.2, 30.3, 30.6, 30.5, 30.4, 30.3, 30.2, 30.5, 30.4, 30.4. Использовалась линейка. Число измерений n=12. Определить среднюю арифметическую измерения х. Какую величину следует принять за результат измерения?
Задача №10. При выполнении лабораторной работы было проведено однократное измерение термо-ЭДС автоматическим потенциометром класса точности 0,5 градуировки ХК со шкалой 200?800?С при нормальных условиях работы. Указатель прибора стоит на отметке 750?С. Оцените максимальную относительную погрешность измерения термо-ЭДС потенциометром на указанной отметке. Зависит ли относительная погрешность от показаний прибора?
Температура
Задача №11. Для измерения температуры пара, поступающего из котельной валяльно-войлочной фабрики в цех, используется манометрический термометр с ртутным заполнением. Термобаллон расположен на первом этаже, а показывающий прибор – на втором (разница высот составляет 4,3 м). Шкала термометра 0?200?С. Определите давление, подводимое к показывающему прибору, чувствительность манометрического термометра и изменение показаний термометра, обусловленное различием во взаимном расположении показывающего прибора и термобаллона. Плотность ртути 13595 кг/м3, изменение давления в системе составляет от 4.47 до 8.39 МПа.
Задача №12. Вы разработали и создали ртутный стеклянный термометр. Можно ли им измерить температуру 600?С, если температура кипения ртути 356.6?С? Что нужно предпринять для возможности такого измерения?
Задача №13. Термометр сопротивления медный ТСМ имеет сопротивление при 30?С R30=1.82 Ом. Каково будет его сопротивление при 80 и 140?С? Температурный коэффициент электрического сопротивления для меди ?=4,26·10-3К-1.
Задача №14. Какие вторичные приборы используются с термометрами сопротивления (ТС)? Чем отличается трехпроводная схема соединения от двухпроводной (нарисуйте схемы для пояснений)? Запишите условие равновесия моста постоянного тока.
Задача №15. Для измерения температуры в лабораторных условиях используется ртутный термометр типа ТЛ. Он погружен в жидкость до отметки 30?С и показывает 150?С. Определить действительное значение измеряемой температуры, если средняя температура выступающего столбика 25?С. Коэффициент видимого объемного расширения ртути в стекле ?=0,00016К-1.
Давление
Задача №16. Для измерения малых давлений используется U-образный манометр с водяным заполнением. Диаметр трубок левого и правого колен манометра оказался различным и составил соответственно 6 и 6,3 мм. При проведении отсчета уровень в левом колене переместился на 250 мм. Измеряемое давление посчитали равным 250 мм·2=500 мм вод. ст. Необходимо оценить относительную погрешность, обусловленную неучетом реального уровня в правом колене манометра.
Задача №17. Для измерения давления газа в емкости используется манометр МП4-VIс токовым выходным сигналом 0?5 мА с пределами измерений 0?25 кгс/см2. Определите приведенную относительную погрешность при измерении давления 22 кгс/см2, при этом выходной сигнал составляет Iвых=4.28 мА. Кратко опишите, какие чувствительные элементы используются в приборах для измерения давления и разрежения.
Задача №18. Паропровод швейной фабрики проложен на высоте 9 м. для контроля давления пара на гладильном участке в паропроводе установлен манометр, расположенный ниже паропровода на 7,3 м и показывающий 2 МПа (20 кгс/см2). Среднее значение температуры конденсата в импульсной линии составляет 75?С. Определите действительное значение давления в паропроводе.
Задача №19. Манометр МП4-V имеет шкалу 0-10 кгс/см2 (0?1 МПа) и выходной пневматический сигнал 0,2?1 кгс/см2 (0,02?0,1 МПа), пропорциональный величине измеряемого давления. При измерении манометром давления 7,5 кгс/см2 (0,75 МПа) выходной пневмосигнал составил 0,87 кгс/см2 (0,087 МПа). Определите абсолютную и приведенную относительную погрешности манометра по выходному сигналу.
Задача №20. При выполнении пуско-наладочных работ необходимо проводить измерение постоянных давлений: 25 МПа, 15 МПа, 0,8 МПа. С какими верхними пределами шкалы манометры Вы можете использовать?
Задача №21. Определить верхние пределы шкалы манометров для измерения переменных давлений: 40 МПа, 10 МПа, 0,5 МПа.
Задача №22. Какое давление покажет манометр, если абсолютное давление составляет 1,25 МПа, а барометрическое давление равно 756 мм рт. ст.?
Задача №23. Результаты измерений различных давлений представлены в различных единицах: 0,17 МПа, 160000 Па, 950 мм рт. ст., 15000 мм вод. ст., 1,6 кгс/см2, 1,9 бар. Определить максимальное и минимальное давления.
Задача №24. Пружинным манометром, установленным на 7 м ниже водосточной трубы, проводят измерение давления химически чистой воды. Что покажет манометр, если давление воды в трубопроводе 0,4 МПа? Температура воды 20?С.
Задача №25. Пружинным манометром, установленным на 4 м выше водопроводной трубы, проводят измерение давления химически чистой воды. Что покажет манометр, если давление воды в трубопроводе 0,3 МПа? Температура воды 20?С.
Задача №26. Соответствует ли погрешность манометра с электрическим выходным сигналом 0-5 мА и пределами измерений 0-6 МПа классу точности 1, если при измерении давления 4,45 МПа выходной сигнал составил 4 мА?
Расход
Задача №27. Составить схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Описать известные виды сужающих устройств. Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?
Задача №28. Определить скорость движения потока воды в трубопроводе, если перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, равен 480 Па, коэффициент трубки ?=0,96, плотность воды при условиях измерения ?=985 кг/м3.
Задача №29. Каков перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, если известно, что поток воздуха в трубопроводе движется со скоростью 44 м/с. коэффициент трубки ?=0,97, плотность воздуха при условиях измерения ?=1,98 кг/м3. Конечный результат выразить в мм рт. ст.
Задача №30. Кратко опишите основные принципы и физический смысл, заложенные в работу расходомеров переменного и постоянного перепада давления, тахометрические, электромагнитные расходомеры.
Задача №31. Кратко опишите принцип действия электромагнитного расходомера. Каковы достоинства и недостатки данного метода?
Задача №32. Составьте схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Какие виды сужающих устройств известны Вам? Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?
Задача №33. Поясните принцип действия расходомера постоянного перепада давления. Назовите силы, действующие на поплавок. Каким образом учитывается плотность контролируемой среды?
Задача №34. Тахометрические расходомеры жидкостей. Принципы, заложенные в основу работы. Вторичные приборы.
Задача №35. На завод бытовой химии воду подают по трубопроводу диаметром 120 мм. Определить расход воды (массовый и объемный), если температура воды 100?С, давление ~5 МПа (~ 50 кгс/см2), средняя скорость потока 1 м/с.
Задача №36. По трубопроводу с внутренним диаметром 60 мм движется поток воды со среднерасходной скоростью 1,8 м/с. определить массовый расход жидкости, если температура воды 230?С, давление 80 кгс/см2.
Типовые динамические звенья
Задача №37. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=4·p
Задача №38. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=1/5p
Задача №39. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=6/(5p+1)
Задача №40. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=1/(2p+1)
Задача №41. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=4
Задача №42. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=e-5p
Задача №43. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=1
Задача №44. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=1/9p
Задача №45. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=7p
Задача №46. По известной передаточной функции звена написать его дифференциальное уравнение и определить его тип.
W(p)=3/(p+1)
Автоматические регуляторы и принципы регулирования
Задача №47. Опишите основные свойства объектов регулирования.
Задача №48. Опишите принципы регулирования, используемые в САР.
Задача №49. Дайте основные понятия об устойчивости САР.
Задача №50. Поясните работу интегрального регулятора прямого действия, покажите его структурную схему. Отметьте преимущества и недостатки астатических регуляторов.
Задача №51. Основные понятия о замкнутой и разомкнутой системах автоматического регулирования.
Задача №52. По каким признакам классифицируются регуляторы? Какой признак является основным и почему?
Задача №53. Приведите принципиальную схему позиционного регулятора и объясните работу. Регулирование каких объектов осуществляется позиционными регуляторами (привести примеры)?
Задача №54. Приведите принципиальную схему интегрального И-регулятора. В чем отличие интегрального регулятора от пропорционального?
Задача №55. Приведите схему пропорционального П-регулятора и объясните работу. В каких случаях применяются пропорциональные регуляторы? В чем отличие П-регулятора от И-регулятора?
Задача №56. Приведите схему пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и объясните работу. В каких объектах находят применение ПИ-регуляторы?
Задача №57. Укажите разновидности и область применения регуляторов с предварением. Что такое время дифференцирования и как оно влияет на свойства регулятора?
Задача №58. На каком принципе работают электрические исполнительные механизмы? С какими регуляторами работают соленоидные и электродвигательные исполнительные механизмы?
Задача №59. Составить схему автоматического контроля температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №60. Составить схему автоматического регулирования температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №61. Составить схему автоматического регулирования давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №62. Составить схему автоматического контроля давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №63. Составить схему автоматического контроля расхода пара вырабатываемого парогенератором. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №64. Составить схему автоматического регулирования расхода подачи пара после парогенератора в тех. процесс. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача №65. Составить схему автоматического контроля уровня в красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Задача № 66. Составить схему автоматического регулирования уровня красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов.
Библиографический список
1. Наумов В.П., Пятов Л.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов в легкой промышленности. «Легкая и пищевая промышленность», 1981. 256 с.
2. Карташова А.Н., Дунин-Барковский И.В. Технологические измерения и приборы в текстильной и легкой промышленности. М. «Легкая и пищевая промышленность», 1984. 312 с.
3. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М. «Энергия», 1978. 704 с.
4. Майзель М.М., Смирнов С.М. Технологические измерения и приборы легкой промышленности, М. «Машиностроение», 1971. 448 с.
5. Казаков А.В., Кулаков М.В., Мелюшев Ю.К. Основы автоматики и автоматизации химических производств, М., «Машиностроение», 1970. 376 с.
6. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие под ред. Кошарского Б.Д., «Машиностроение», 1976. 488 с.
7. Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим измерениям и приборам, М., «Энергоиздат», 1985.