热能与动力工程测试技术习题及答案自动保存的

1、热能与动力工程测试技术一、填空（30X1）1、 仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。P52、 在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较 小 的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的 23为宜。P53、测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。4、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。5、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。6、造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。P1097、 流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。P161& 扩

2、大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。P2089、除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜） 测速技术、激光多普勒测速技术（LDV、粒子图像测速技术。二、名词解释（5X4）1 、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答：P11,测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误 差。它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。2 、何为霍尔效应？答：（参考、置于磁场中的金属（或带有电子的物质），当于两端通过电流 时，另外两面会产生大小与控制电流I （A）和磁感应强度B（T）的乘积成正比的 电压UH（V）,这一现象叫做霍尔效应。P904、何为

3、动压？静压？总压？ P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。 动压为总压与静压之差。三、简答题（5X4）1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答：阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态，对系统是一个严格的考验，（比其它输入信号更）易暴露问题。P172、简述金属应变式传感器的工作原理。答：金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应，即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时，电阻值也随之产生相应的变化。3、为什么在测量瞬时温度时采用的感温元件时间常数大小如何？为什么？，在测量平均温度时又如何？为什么？P1

4、10答：感温元件的质量和比容越小，相应越快，故在测量瞬时温度时采用时 间常数小的感温元件；反之时间常数越大相应越慢，感温元件的温度 越接近平均温度，故测量平均温度时采用时间常数大的元件。4、试画出皮托管的结构简图，说明皮托管的工作原理，并导出速度表达式（条件自拟，不考虑误差）。P143P144四、计算题3X1091、 某压力表精度为1.5级，量程为02.0MPa测量结果显示为1.2MPa,求：1) 最大引用误差解：最大引用误差S nm=1.5%2) 可能出现的最大绝对误差 m解： m=± 2X 1.5%=土 0.03MPa3) 示值相对误差S xAm0,03S x = X 100%=

5、 X 100% =2.5%x1.22、采用热电偶测温度的时候，是将电动势转化为响应的温度而工作的。已知测温计显示的两端电势差为 E(t,t 0),而当温度为t°时显示的 电势差为E(t 0,0),求当温度为t时实际电动势E(t,0)(借此得到 实际温度)是多少？答: (汗)一.填空(每空1分，共30分)1. 在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功 率、转速等。2. 按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组 合测量。3. 按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。4. 测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结

6、果的影响程度来 区分可以将测量误差分为系统误差，随机误差和过失误差。5. 系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和几何综合法。6. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿。7. 自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式。8. 常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。9. 使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。10. 热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+273.1511. 可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、 压电式传感器和电容式差压传感12. 流量计的类型有容积型流量计、速度型流量计和质量型流量计。13. 常用的量

7、计的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里管等。二名词解释（每题5分，共20分）压阻效应（P66） 答：很多固体材料在受到应力作用后，电阻率发生变化，这种效应叫做压阻效应。 热电现象（79）答：两种不同导体 A和B组成闭合回路，若两连接点温度 T和To不同，则在回 路中就产生热电动势。形成热电流，这种现象叫做热电现象。光生伏特效应（84） 答：在光线作用下使物体产生一定方向电动势成为光生伏特效应。 辐射温度答：温度为T的物体全辐射出射度M等于温度为Ts的绝对黑体全辐射出射度 M 时，则温度Ts称为被测物体的辐射温度。激光多普勒效应 答：当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时，微粒散射的散射光频率将偏离入

8、射光频率，这种现象叫做激光多普勒效应。三简答（每题5分，共20分）1、 测量仪器按照用途可以分为哪两类？其特点为？ （P4） 答：测量仪器按其用途可以分为范型仪器和实用仪器两类。范型仪器是准备用以复制和保持测量单位， 或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作的仪器。特点是精确度高，对它的保存和使用有较高要求。实用仪器是供实际测量使用的仪器。又可以分为试验室用仪器和工程用仪器。特点是前者需要提供标定资料后者不需要，前者比后者有更高精确度。2、简述常用消除系统误差的具体方法。（P27）答：（1）交换抵消法；（2）替代消除法；（3）预检法3、简述电阻式传感器的基本原理。（P63）答：基本工作原理是将

9、物理量的变化转换成敏感元件电阻值的变化，在经相应电路处理后，转换成电信号输出。4、热电偶冷端温度补偿的方式有哪几种？答：冷端温度恒温法，冷端温度补偿器法，冷端温度校正法和补偿导线法。5、简述液柱式压力计的误差来源。（P123）答：1.环境温度变化的影响；2.重力加速度变化的影响；3.毛细现象的影响；4. 其他误差，如安装误差，读数误差。四、计算题（每题15分，共30分）1、在一次内燃机负荷特性试验中，对某一特定工况的转速用数字式转速仪测出 8次转速值，见下表，求该工况下的转速及误差。P42 （例3-5原题）测量次数12345678转速 l i/(r/mi n)30023004300029982

10、995300130063002艺 l i=24008r/min, L=3001r/mi nVi /(r/mi n)+1+3-1-3-60+5+1V=li-L,艺Vi=0v(r/mi n)19193602512艺 Vi=82(r/mi n)3、用镍镉一镍硅热电偶测温时，其冷端温度ts=30 ° C,用直流电位差计测得热电动势为 Et,30）=38.5mV,求实际温度为多少？（请看 P82冷端温度校正法）动力工程测试技术及仪表复习模拟试题标准答案一、填空题1、 某待测水头约为90米,现有0.5级02.94 106Pa和1.0级00.98 106Pa的 两块压力表，问用哪一块压力表测量较好

11、？答： 后者。2、对某一物理量x进行N次测量，测量值Xi与其出现的次数N满足一定的规律， 误差分布呈对称性、 单峰性、有界性的特点。3、任意两种均质导体A、B,分别与均质材料C连接组成热电偶回路，若热电势分别为Eac（T,T 0）和 丘b（T,T °），则导体A、B组成的热电偶的热电势为： 电（To） + Ecb （T，T0）04、 用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势E铜-康铜（100, 0） =1.10mV, E铜一铂（100， 0） =0.75mV E康铜-铂（100， 0） =-0.35mV 。7、弹簧管压力计中游丝的作用是：恢复、导电、径向间隙小°9、 标准节

12、流装置由节流元件、取压设备 、后面的直管段三部分组成,孔板取压有角接取压;法兰取压和径距取压三种方式。10、 气体的体积流量qv与其标准质量流量qm的关系是_qm_=_Pq°y =f Axi 十-f &2 半+-f Axn11、 系统的绝对误差传递公式为X2二Xn012、 根据统计学原理，随机误差服从一统计规律_，因而可采用_统计法则_对含有 随机误差的测量结果加以表达。15、某种铜热敏电阻30r时的电阻值R= 1.812k Q,35C时的电阻值1.510k Q, 那么热敏电阻在32C时的电阻值为：1.683 k Q°16、 氧化锆氧量计安装方式分为抽出式和直插式_

13、°20、红外气体分析仪工作原理是：被测气体对红外线的吸收程度，来对多组分混合气 体进行定量分析22、 请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差）°（1）用一块万用表测量同一电压，重复测量 15次后所得的结果误差。（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差°23、常用的压力传感器有：应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式°24、 某压力表的量程是20MPa测量值的误差不允许超过 0.05 MPa,则仪表的精度 为0.25级。25、标准误差、平均误差、或然误差、极限误差落在所属范

14、围内的概率大小顺序依次为（用“”或“ ”排列）极限误差 标准误差 平均误差 或然误差。26、热电偶是基于塞臾克效应原理发展起来的一种测温传感器，两种不同导体A、B组成的闭合回路，当A、B两接点的温度不同时，回路中会产生热电势，研究表明热 电势是由温差电势和接触电势两种电势组成。32、热电阻测温常采用“三线制”接法，其目的在于消除连接导线电阻造成的附加 误差 。34、激光多普勒效应是指：一定频率的激光照射到具有一定速度的运动粒子上，粒 子对光有散射作用，散射光的频率与直射光的频率有一定的偏差，其频移量与运动粒子的速度成正比，只要测得频移，就可算出流速。35、涡街流量计中卡门旋涡的频率与流体的平均

15、速度成正比，当旋涡列间隔和旋涡间隔之比等于时，涡列就能保持稳定。39、压电晶体表面产生的电荷能够长时间保持的两个条件是：外电路负载无穷大，_内部无漏电 。41、任何形式的波在传播时，波源、接收器、传播介质、中间反射器或散射体的运 动都会使波的 频率 产生变化。42、节流测量装置常用的取压方式有角接取压和法兰取压两种方式，角接取压又包括单独钻孔和环室取压两种形式。44、差压式水位计测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换，这种转换是 通过平衡容器实现的。46、仪表的等级有0.1、0.2、0.4、0.5级，用016MPaE力表来测量10MPa左右 的主蒸汽压力，要求相对测量误差不超过土 0.5

16、%，那么应选择准确度等级为0.2级 的测量仪表。三、选择题1、表征仪表读数精密性的指标是（C）A. 灵敏度B.线性度C.分辨率D.准确度2 对于与热电偶配套的动圈表，下列叙述正确的是（B）A. 对于标准化热电偶，动圈表是通用的B. 动圈表必须与其相同型号的热电偶相配C. 动圈表的量程一般不能调整D. 动圈表测量的起始温度为0C3.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是（D）A. 金属材料的密度盐碱对测温越有利B. 金属材料的强度超高对测温越有利C金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利D.金属纯度越高对测温越有利4.在热力试验中，常用来测量微小正压、负压的差压的压力计是（A)A.U型管压力计B.单管式

17、压力计C.斜管式压力计D.弹性式压力计5.标准节流件的直径比B越小，则（D）A.流量测量越准确B .流体的压力损失越小C.要求水平直管段越长D.流体的压力损失越大6.涡轮流量计输出信号（B）A.模拟B.数字C.电流D.电压7.将被测差压转换成电信号的设备是（C）A.平衡容器B.脉冲管路C.差压变送器D.显示器8 当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（C）A.线圈的振荡频率增加B.线圈电阻增大C.线圈的电感增大D.线圈的电阻减小9 标准节流装置的取压方式主要有（B D）A.损失取压B.法兰取压D.角接取压E.任意取压10. 下列对氧化锆氧量传感器的工作温度叙述正确的是（A B）A.应高于600

18、6; CB .应保持恒温CCC理论取压.应高于1150°12.已知当地大气压 R表压力读数为Pe ,则绝对压力P等于（C）（a）P= Pb - P e （ b） P= Pe - P b （ c） P= Pb + Pe13. 下面哪一种压力计不是弹性式压力计（d）（a）膜片式压力计（b）膜盒压力计 （c）波纹管压力计 （d）应变式压力计14. 对于平行板电容器，下面哪一个参数改变不能改变电容的值。（d）（a）极距（b）极板间遮盖面积（c）介电常数 （d）极板厚度15. 下面哪种探针既可以做对向测量又可以做不对向测量（c）（a） L形探针（b） U形探针（c）圆柱三孔型探针16. 用热线

19、风速仪测量流速方向时，应选择气流方向角为（c ）的热线。（a） 0°（ b） 90°（ c） 45°（ d） 15°17. 下面有关热电偶总的热电势方向描述正确的是（a）（a）沿着正热电极，由热端指向冷端（b）沿着正热电极，由冷端指向热端（c）沿着负热电极，由热端指向冷端18. 敞口式静压液面计测量时，液面高度和压力的关系表达式错误的是（b）（a）H = p/© P是压力表读数，（b）H = p/也P是液面底部的绝对压力，（c）H p/gP是液面底部与上部的压 差。19. 下面哪一种烟度计是反射光式烟度计（a）（a）波许烟度计（b）哈特里奇烟度

20、计（c） PHS®度计（d）重量式烟度计 21 .电接点水位计的测量原理是电极和氖灯构成回路，那么（b）。（a）蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极接通，氖灯亮；（b）蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极断路，氖灯不亮；（c）水的电阻大，处于水中的电极断路，氖灯不亮；（d）蒸汽的电阻小，处于饱和蒸汽中的电极接通，氖灯亮四、图解题。2、在涡轮流量变送器结构图中，16各代表什么部件？并简述其各自的作用D.应低于600° CE .应高于1150° C4、试写出图示回路电势表达式1热电偶2 补偿导线3补偿热电偶4恒温器5铜导线6动圈仪五、简答题1、何谓亮度温度？写出它和被测实

21、际温度的关系式。2、测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？3、影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些？减小误差采取的主要措施 是什么？6、简述热电偶的三条基本定律(公式)。六、计算1、用分度号为S的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿器 的平衡温度为20C，图中，动圈式仪表的机械零位为 0C。试求(1)动圈式仪表的温度示值1300C所对应的电势值？(2)要想使示值与实际温度相符，应作何处理？Es (1300,0 )= 13.159mV Es (30,0 )= 0.173mVEs (80,0 )= 0.502 mVEs (20,0 )= 0.113 mV Es (25，0)= 0.143 mV(1) Es (t,o )= Es(1300,20)=13.159-0.113=13.046 (mv)(2)要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20 CE s (t,o )= Es(1300,20)+E s(tm,0)=Es(1300,0) t=1300 C二 tn=20°C4、如下图所示，求回路中的热电势，并画出热电流方向。Eab