安全监测与监控 复习重点

/名词解释（15分）判断题（10分）填空题（10分）简答题（30分）计算（35分）名词解释：约定真值亮度温度压电效应光电导效应光谱特性光照特性传感器声发射黑度绝对误差死区平均无故障时间标称值比色温度滞后度阈值霍尔效应热电效应简答：1热电偶的材料有哪些要求？2热电偶参考端的处理方法有哪些，并简要说明其过程?3说明压力式温度计的组成与工作原理。4试述减小和消除系统误差的方法主要有哪些?5简述电阻应变片传感器的工作原理。6说明电容式传感器测料位的原理，并分析有物料时，电容与料位的关系。7怎样确定压力表的量程？8传感器的选用指标有哪些？9分析恒浮力式液位计工作原理。10析椭圆齿轮流量计工作原理。11电阻式物位计在测量料位时的原理是什么?对被测介质有何要求?12简述速度检测常用的几种方法。13什么是亮度温度?什么是比色温度?为什么比色辐射温度计通常比其他辐射式温度计能获得较高的测量精度?14常见的被测参量可分为哪几类？15用镍铬-镍硅热电偶测量炉温，其仪表示值为600℃，而冷端温度t0为65℃，则实际温度为665℃，对不对？为什么？应如何计算？16试简述差动变极矩型电容传感器的原理。计算：1.有一内径为0.1m气体管道，测得管道横截面上的气体平均流速u=8m／s，又知工作状态下的气体密度ρ=13kg／m3，试求气体流过测量管道内的体积流量和质量流量。解：2.有一压电晶体，其面积S=4cm2，厚度d=0.5mm，X切型纵向石英晶体压电系数d11=2.31×10-12C/N.求受到压力p=9MPa作用时产生的电荷q与输出电压U0.（已知真空介电常数ε0=8.85×10-12F/m,石英晶体相对介电常数εr=4.85）解：最小二乘法(必考)

2.电阻式物位计在测量料位时的原理是什么?对被测介质有何要求?答：电阻式物位计在料位检测中一般用作料位的定点控制，因此也称作电极接触式物位计。两支或多支用于不同位置控制的电极置于储料容器中作为测量电极，金属容器壁作为另一电极。测量时物料上升或下降至某一位置时，即与相应位置上的电极接通或断开，使该路信号发生器发出报警或控制信号。

接触电极式料位计在测量时要求物料是导电介质或本身虽不导电但含有一定水分能微弱导电；另外它不宜于测量粘附性的浆液或流体，否则会因物料的粘附而产生误信号。3.简述速度检测常用的几种方法。答：(1)微积分法对运动体的加速度信号口进行积分运算，得到运动体的运动速度，或者将运动体的位移信号进行微分也可以得到速度。例如在振动测量时，应用加速度计测得振动体的振动信号，或应用振幅计测得振动体的位移信号，再经过电路，进行积分或微分运算而得到振动速度。

(2)线速度和角速度相互转换测速法线速度和角速度在同一个运动体上是有固定关系的，这和线位移和角位移在同一运动体上有固定关系一样。在测量时可采取互换的方法测量。例如测火车行驶速度时，直接测线速度不方便，可通过测量车轮的转速，换算出火车的行驶速度。

(3)速度传感器法利用各种速度传感器，将速度信号变换为电信号、光信号等易测信号进行测量。速度传感器法是最常用的一种方法。

(4)时间、位移计算测速法这种方法是根据速度的定义测量速度，即通过测量距离L和走过该距离的时间t，然后求得平均速度ν。L取得越小，则求得的速度越接近运动体的瞬时速度。如子弹速度的测量，运动员百米速度的测量等。4.什么是亮度温度?什么是比色温度?为什么比色辐射温度计通常比其他辐射式温度计能获得较高的测量精度?答：用光学高温计测量被测物体的温度时，读出的数值将不是该物体的实际温度，而是这个物体此时相当于绝对黑体的温度，即所谓的“亮度温度”。

比色温度定义为：绝对黑体辐射的两个波长λ1和λ2的亮度比等于被测辐射体在相应波长下的亮度比时，绝对黑体的温度就称为这个被测辐射体的比色温度。

由于很多金属或合金随波长的增大，其单色光谱发射率是逐渐减小的，故这类物体的比色温度是高于真实温度的。而相当多的金属其近似等于，故用比色高温计测量此类金属时所得的比色温度就近似等于它们的真实温度。以上这些是比色高温计的一个主要优点。其次，在测量物体的光谱发射率时，比色高温计测量它们相对比值的精度总高于测量它们绝对值的精度；另外由于采用两个波长亮度比的测量，故对环境气氛方面的要求可大大降低，中间介质的影响相对前述光谱辐射温度计要小得多。

综上所述，与光谱辐射温度计相比、比色高温计的准确度通常较高、更适合在烟雾、粉尘大等较恶劣环境下工作。5.常见的被测参量可分为哪几类？答：常见的被测参量可分为以下几类：

(1)电工量电压、电流、电功率、电阻、电容、频率、磁场强度、磁通密度等；

(2)热工量温度、热量、比热容、热流、热分布、压力、压差、真空度、流量、流速、物位、液位、界面等；

(3)机械量位移、形状、力、应力、力矩、重量、质量、转速、线速度、振动、加速度