自动检测技术 第五章作业及答案

1、题5.10 用分度号为K 的镍铬-镍硅热电偶测量温度,在没有采取冷端温度补偿的情况下,显示仪表指示值为500,而这时冷端温度为60。试问:实际温度应为多少?如果热端温度不变,设法使冷端温度保持在20,此时显示仪表的指示值应为多少?解:显示仪表指示值为500时,查表可得此时显示仪表的实际输入电势为20.64mV由于这个电势是由热电偶产生的,即(0,t t E =20.644mV同样,查表可得:(436.20,60(0,0=E t E mV则(0,0,00t E t t E t E +=20.644+2.436=23.08mV由23.076mV 查表可得:t =557。即实际温度为557。经查表:

2、550对应22.776mv ,560对应23.203mv线性插值得到:当热端为557,冷端为20时,由于E (20,0=0.789mV ,故有:(0,t E (0,t t E =(0,0t E -=23.08-0.789=22.291mV由此电势,查表可得显示仪表指示值应为538.6。 经查表:530对应21.924mv ,540对应22.35mv 查表线性插值得到:6.538924.21291.22(924.2135.22530540530=-+题5.11 如题图5.11所示热电偶回路,只将电极B一根丝插入冷筒中作为冷端,t 为待测温度,问C这段导线应采用哪种导线(是A 、B 还是铜线?说明

3、原因。对t 1和t 2有什么要求?为什么? 解:C这段导线应用A导线代替,并且要求1t =2t 。因为这相当于由于A和B两种材料组成的热电回路,t 为热端,0是冷端,加入第三根导线是铜线在分开点处温度t 1=t 2时测量回路电势不变,仍为E AB (t ,0。这就是热电偶的中间导体定律。560550550(23.0822.776557.1223.20322.776-+-=-题5.14 在用热电偶和热电阻测量温度时,若出现如下几种情况,仪表的指示如何变化? (3若热电偶热端为500,冷端为25,仪表机械零点为0,无冷端温度补偿。向该仪表的指示将高于还是低于500?(4用热电阻测温时,若不采用三线

4、制接法,而连接热电阻的导线因环境温度升高而电阻增加时,其指示值偏高还是偏低?(3低于500 (4偏高题5.16 用套管式温度计测量管道内蒸汽温度,已知套管壁厚为1.5mm ,长度为50mm ,套管导热系数40=W/m ,蒸汽与套管间对流系数100=W/m ,并忽略辐射换热。当温度计读数为160,管壁温度为40时,求:蒸汽实际温度是多少?如果要求测量误差小于0.5%,温度计插入管道的最小深度是多少?解:首先计算m :fUm =其中:套管导热系数40=W/m ;蒸汽与导管之间对流系数100=W/m ;套管周长d U =;套管的横截面积=d f ,为壁厚1.5mm 。将以上各值代入m 计算如下:82.40105.1401003=-d dm (1/m 当插入长度l =50mm 时,041.2105082.403=-ml ,ml 的双曲余弦为:91.3(21cosh(=+=-ml mle e ml 由误差表达式,cosh(1ml t t t t =-=实测实其中:160=测t ,400=t 代入上式计算解出2.201=实t 要求误差5.0%,即005.0cosh(1=m l ,可算出ml =6所以得温度计插入最小深度147.082.406=l m补充作业:用pt500热电阻测量温度,测得其电阻值分别为577.70,616.20,587.35, 624.8