热工测试技术试题

热工测试技术试题（1）第一部分选择题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.仪表的灵敏度越高则【】A.测量精确度越高B.测量精确度越低C.测量精确度不能确定D.仪表的线性度越好2.下列标准化热电偶线性度最好的是【】A.镍铬—铜镍（E型）热电偶性B.镍铬—镍硅（K型）热电偶C.铂铑30—铂铑6（B型）热电偶D.铜—铜镍（I型）热电偶3.双积分式A/D转换器A/D转换过程中【】A.积分电阻R与积分电容C的乘积越小，A/D转换速度越快B.积分电阻R与积分电容C的乘积越大，A/D转换速度越快C.积分电阻R与积分电容C乘积的大小同A/D转换速度无关D.时钟脉冲频率越高，A/D转换速度越快4.热电阻测温常采用“三线制”接法，其目的在于【】A.使回路电阻为定值B.获得线性刻度C.消除连接导线电阻造成的附加误差D.使工作电流为定值5.非接触测温方法的物理学基础是【】A.法接弟电磁感应定律B.维恩位移定律C.普朗克定律D.基尔霍夫定律6.取压管路中必须装有一次针形阀门的目的是【】A.仪表投用、停止、更换时使用B.运行中取压管路有故障时用以切断压力C.隔离弹性元件免受介质高温加热D.便于加装密封填片7.标准节流装置的C值和a值，通过下列哪种方式确定【】A.理论计算B.实验C.节流件开孔直径D.流体密度8.电接点水位计测量汽包水位是基于下列物理现象【】饱和水密度与饱和蒸汽密度相差很大饱和水温度与饱和蒸汽温度相差很大饱和水的折射率与饱和蒸汽的折射率相差很大饱和水的电导率与饱和蒸汽电导率相差很大9.对于平衡容器式差压水位计，当汽包压力不变，汽包水位升高时，其输出差压【】A.升高B.降低C.不变D.不能确定10.高频涡流传感器测量振动和轴向位移时要求其检测线圈必须【】A.绕制在非金属骨架上B.绕制在磁性材料上C.采用无感绕法D.是平面线圈二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。多选、少选、错选均无分。11.请指出下列误差属于系统误差的是【】测量系统突发故障造成的误差测量仪表指针零点偏移造成的误差电子电位差计滑线电阻的磨损造成的误差仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差读数错误造成的误差12.造成测压仪表静态变差和动态误差的因素是【】A.弹性模量B.弹性迟滞C.材料的泊松比D.弹性后效E.温度特性13.热电偶均质导体定律表明【】热电极必须采用均质材料热电势与热电极温度分布有关只能用两种不同材料的均质导体构成热电偶热电势与热电极的截面积有关热电极材料纯度应很高14.用光学高温计测量物体温度，其示值【】A.不受测量距离的影响B.是被测物体的亮度温度C.不受被测物体表面光谱发射率的影响D.不受反射光影响小于被测物体的实际温度15.下述仪表在测压时，其示值不受重力加速度影响的有【】A.U型管液柱式压力计B.弹簧管压力计C.单管液柱式压力计D.双波纹管压差计E.膜盒微压计16.漩涡频率的检测元件大致有下列几种【】A.铂电阻B.热敏电阻C.热电偶D.检测热线E.压电元件17.常用的速度式流量计有【】A.靶式流量计B.腰轮流量计C.旋涡流量计D.涡轮流量计E.刮板式流量计18.标准孔板的取压方式有【】A.理论取压B.角接取压C.损失取压D.法兰取压E.喉部取压19.煤粉仓粉位检测必须考虑下列因素【】用接触式探测时可用截面积小的重锤检测探头最好具有防尘性宜用电阻式检测应考虑温度对声速的影响采用非接触式超声探头时，不会造成粘附作用20.与氧化锆氧量计传感器输出电势有关的因素是【】A.氧化锆管的热力学温度TB.氧化锆管壁的厚度C.被测气体氧分压P1D.参比气体氧分压P2E.电极表面积第二部分非选择题三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共10分）21.某主蒸汽温度测量系统，其精度等级为0.5级，测量范围为0—600℃，则该测量系统的允许误差为22.写出配热电偶动圈表的型号，要求外接电阻值。23.铂铑30—铂铑6热电偶的分度号为，镍铬—铜镍热电偶的分度号为24.标准节流装置测量流体流量的理论基础是流体流动的方程和方程25.重量水位是表征与的平衡程度。26.电子皮带秤是表征与的平衡程度。四、简答题（本大题共6）27.何谓疏失误差？检验疏失误差的方法有哪几种？28.下图为冷端温度补偿用热电偶连接线路，请写出回咱热电势表达式。29.全辐射高温计补偿光栏的作用是什么？并说明其原理。30.什么叫做负压和真空度？测量介质的负压常采用何种弹性元件？31.对于高温高压的流体，通常采用何种方法测量其流量？试简述其工作原理。32.试说明氧化锆氧量传感器产生氧浓差电势的基本条件。五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）33.对某轴径测量11次，得到测量结果见下表，试用莱依特准则检查是否存在坏值；若无系统误差，写出测量结果。34.用镍铬—康铜热电偶配毫伏计测量管内介质温度，毫伏计机械零点调在20℃，测量系统如图，已知热电偶冷端温度t0=40℃，毫伏计环境温度t’0=20℃,毫伏计指示t’=400℃，但所用的是配镍铬—镍硅热电偶的补偿导线，计算热电偶热端的真实温度t所对应电势E已知：EE（400，0）=28.943mvEE（40，0）=2.419mvEE（20，0）=1.192mvEk（40，0）=1.611mvEK（20，0）=0.798mv35.图示为某一汽包的差压水位测量系统的平衡容器结构汽包工作的额定压力为Pe，实际工作压力为P，写出平衡容器的输出差压△P的数学表达式给出L和I的设计条件

热工测试技术试题参考答案及评分标准一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1.C2.B3.A4.C5.C6.B7.B8.D9.B10.D二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）11.BC12.BD13.AC14.BE15.BDE16.BDE17.CD18.BD19.BD20.ACD三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共10分）21.±3℃或±5℃22.23.BE24.连续性伯努利（能量）25.锅炉蒸汽负荷量给水流量26.皮带运输量四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共10分）27.[参考答案及评分标准]1、疏失误差：由于测量者疏失大意，或者仪表受到偶然干扰，甚至发生突发故障等原因，使测量仪表的某些读数显得毫无价值，其测量值也明显曲了应有的结果。2、检验方法有：格拉布斯准则莱伊特准则（t分布准则）28.[参考答案及评分标准]EAB（t1,t2）+EA’B’(t2,t0)+EAB(t0,0)=EAB(t1,t0)+EAB(t0,0)=EAB(t1,0)29.[参考答案及评分标准]1.用来拦除外界杂散光对热电堆的冷端温度实现自动裣2.补偿原理当环境温度升高时，双金属片的自由端因温升向四周膨胀，带动四个补偿片各自向外移动，于是光栏孔扩大，辐射到热电堆上的能量增加，使输出热电动势不致因冷端温度升高而减小，起到补偿作用。30.[参考答案及评分标准]被测介质的绝对压力低于标准大气压力时，称其为负压。（1分）相对真空度表示负压程度，其值为大气压力Patm与绝对压力Pabx之差与大气压力之比用百分数表示，即相对真空度（2分）或（绝对真空度=）测量介质的负压常采用的弹性元件是膜盒微压计（2分）31.[参考答案及评分标准]节流式流量计原理：在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束被收缩，于是在节流件前后产生差压，可通过测量节流前后的差压来推知流量。32.[参考答案及评分标准]必须是带有疏空铂电极的氧化锆管制成的传感器。（1分）传感器的材料是氧化锆掺入Y2O3或CaO烧结的陶瓷。（1分）工作温度应大于600℃氧化锆管两侧存在氧浓度差。（1分）五、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）33.[参考答案及评分标准]（1）（2分）（2）（1分）V1=-0.0017V2=0.0003V3=0.0007V4=0.0033V5=-0.0037V6=0.0053V7=-0.0007V8=0.0023V9=-0.00017V10=0.0003V11=-0.0007(3)(2分)（4）检查有无坏值无坏值（2分）（5）（1分）（6）测量结果为：（2分）34.[参考答案及评分标准]答案29.357mv下列回路电势表达式（7分）（2）求（3分）35.[参考答案及评分标准]（1）（6分）（2）①②，汽包压力为0.5Mpa时，平衡容器得到的最大输出差压等于给定差压计的刻度最大差压△Pmax。（4分）热工测试技术试题（2）本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至4页，第二部分为非选择题，5页至9页，共9页；选择题30分，非选择题70分，满分100分，考试时间150分钟。第一部分，选择题单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。表征仪表读数精密性的指标是（）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（）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．动圈表测量的起始湿度为03．配热电阻的电子平衡电桥的测量线路中要求每根导线电阻阻值为（）A．2．5ΩB．5ΩC．10ΩD．15Ω4．用金属材料测温热电阻下列说法正确的是（）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5．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．U型管压力计B．单管式压力计C．斜管式压力计D．弹性式压力计6．扩散硅压力变送器测量线路中，电阻Rf是电路的负反馈电阻，其作用是（）A．进一步减小非线性误差B．获得变顺的线性输出C．调整仪表的满刻度输出D．利于环境湿度的补偿7．标准节流件的直径比β越小，则（）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8．涡轮流量计输出___________信号（）A．模拟B．数字C．电流D．电压9．将被测差压转换成电信号的设备是（）A．平衡容器B．脉冲管路C．差压变送器D．显示器10．当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（）A．线圈的振荡频率增加B．线圈的电阻减小C．线圈的电感增大D．线圈的电阻减小二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的五个选项中有二个至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。11．疏失误差处理方法有（）A．格拉布斯准则B．参数校正法C．信号补偿法D．莱伊特准则E．示值修正12．下列关于热电偶热电势叙述正确的是（）A．热电势EAB（T，T0）是温度函数之差B．热电势EAB（T，T0）是温度差的函数C．接触电动势EAB（T，T0）大于温差电动势EA（T，T0）D．接触电动势EAB（T，T0）小于温差电动势EA（T，T0）E．热电势EAB（T，T0）是测量端温度的单值函数13．热电阻进行数字温度处理的主要内容有（）A．R/V电阻电压转换B．冷端温度自动补偿C．非线性校正D．A/D转换E．标度变换14．使用全辐射高温计时应注意下述事项（）A．应考虑非全辐射体的影响B．不宜测量反射光很强物体C．对D/L有一定的限制D．能够测量物体内部温度E．不需考虑传感器的冷端温度补偿15．双波纹管差压计测量差压用于显示（）A．炉膛负压B．水位C．尾部烟道压力D．流量E．送风系统的压力16．测压仪表的标尺上限不宜取得太小，主要考虑到弹性元件有（）A．刚度B．滞后效应C．灵敏度D．温度特性E．弹性疲劳17．标准节流装置的取压方式主要有（）A．损失取压B．法兰取压C．理论取压，D．角接取压E．任意取压18．涡轮流量计仪表的仪表ζ数通过_________给出其值（）A．理论计算B．出厂时实验标定C．根据实际测量流体标定D．根据水或空气标定E．根据实验取平均值19．下列对氧化锆氧量传感器的工作温度叙述正确的是（）A．应高于600°CB．应恒温°CC．应高于D．应低于600°C20．火焰辐射参数常用的是（）A．火焰温度B．火焰长度C．火焰面积，D．火焰强度E．火焰闪频第二部分非选择题三、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分）21．根据统计学原理，随机误差服从______________，因而可采用________对含有随机误差的测量结果加以表达。22．用数值来表示测量数据的可信任程度，数值称为______________。23．双积分A/D模数转换器中，改变基准电压VR值，可以改变转换器A/D的_____________。24．已知电容式差压变送器负载电阻RL＝650Ω，则电源供电电压应满足_________________________。25．气体的何种流量qv与其标准何种流量qvn的关系是___________________。26．角接标准孔板适用的管道直径_________________，直径比____________________。27．氧化锆氧量计安装方式分为________________和_______________________。四、简答题（本大题共5小题，共30分）28．试写出图示回路电势表达式。（8分）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29．何谓辐射温度？写出它和被测实际温度的关系式。（6分）30．试说明过热蒸汽热流量测量原理。（4分）31．测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？（6分）32．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分）五、计算题（本大题共3小题，共30分）33．对某物称量6次的结果为72.361，72.357，72.346，72.344，72.340（g），取置信概率99.74%，求测量结果（10分）34．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20℃，图中，动圈式仪表的机械零位为0试求（1）动圈式仪表的温度示值所对应的电势值？（2）要想使示值与实际温度相符，应作何处理？Es（1300,0）＝13.159mVEs（30,0）＝0.173mVEs（80,0）＝0.502mVEs（20,0）＝0.113mVEs（25，0）＝0.143mV35．已知分析气体与参比气体总压力相同，氧化锆测得烟温为735℃时氧电动势为15mV。参比气体＝20.85%，综合常数为0.0496mV/K，试求此时烟气含氧量为多少?（8分）

热工测量及仪表试题参考答案及评分标准（2）一单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）1．C2．B3．A4．D5．C6．C7．D8．B9．C10．C二、多项选择题11．AD12．AC13．ACD14．ABC15．BD16．BE17．BD18．BCD19．AB20．DE【评分标准】多选、少选、错选均不给分。三、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分）21．统计规律统计法则22．权重23．输出灵敏度24．E≥25V25．qvn=qv(qv/ρn)26．50~1000mm0.22－0.8027．抽出式直插式四、简答题（本大题共5小题，共30分）28．【参考答案及评分标准】解：热电偶的输出热电势EAB（t,t1）(2分)补偿热电偶的输出电势EAB（t0,t1）(2分)由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势E＝EAB（t,t1）－EAB（t0,t1）（2分）E＝EAB（t,t1）＋EAB（t1，t0）E＝EAB（t,t0）（2分）29．【参考答案及评分标准】辐射温度：当被测物体的真实温度为T时，其辐射出射度M等于全辐射体（黑体）在温度TP时的辐射出射度M0，温度TP称为被测物体的辐射温度。（3分）辐射温度与真实温度的关系：ε(T）－被测物体的辐射发射率Tp－被测物体的辐射温度（3分）30．【参考答案及评分标准】过热蒸汽热流量测量是采用测量过热蒸汽的质量流量qm和测量蒸汽热焓值I的方法计算其热流量：Q＝qm°I(2分)由于蒸汽的热焓值I是蒸汽工作压力P和工作温度t的函数，实际测量I是通过压力P，温度t的测量，根据I＝（f(p,t)来计算I值（2分）31．【参考答案及评分标准】（1）仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却，装上压力表投入使用。（1分）（2）差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开低压侧二次针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。（1分）（3）压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。（1分）（4）对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度的液柱修正。（1分）（5）一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值用仪表机械零位调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。（1分）（6）精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等运算（1分）32．【参考答案及评分标准】影响测量误差的因素有两个：平衡容器环境温度变化。（2分）汽包工作压力的变化。（2分）采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构尺寸达到对汽包压力的补偿。通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。（即全补偿）（2分）五、计算题（本大题共3小题，共30分）33．【参考答案及评分标准】＝72.350（g）（3分）σn-1=8.07（mg）(2分)σ＝3.29(mg)(2分)置信区间±3×3.2972.350±0.013(g)(2分)34．【参考答案及评分标准】（1）ES（t,o）＝ES(1300,20)＝13.159-0.113＝13.046（mv）(6分)(2)要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20ES（t,o）＝ES(1300,20)+ES(tm,0)＝ES(1300,0)∵t=1300∴tm=20℃35．【参考答案及评分标准】解：设烟气含氧量为x15＝0.496×（735＋273.15）lg(6分)X＝10.4%答：烟气含量为10.4%。（2分）热工测试技术试卷及答案（3）一、名词解释（每小题5分，共20分）灵敏度指仪表在作静态测量时，输出端的信号增量与输入端信号增量之比压力系数流体沿水平方向稳定流动时，其静压与动压之和沿水平方向是不变，若有一物体处于流体中，它表面上某一点流体的压力与流体沿水平方向稳定流动时的静压之差，比上流体沿水平方向稳定流动时的动压。对向测量（在速度测量中）就是使探针绕其本身的轴转动，当两侧孔所指示的压力相等时，两孔的对称中心就与流动方向一致。这时想对于一定的参考方向（初始位置）就可以确定流动方向角。4、微机测控系统的硬件基本组成：主要由传感器、信号调理器、多路转换开关、采样保持器S/H、A/D&D/A转换器和微型计算机组成4、填空（每小题2分，共10分）随机误差概率密度分布符合正态分布。某热电偶冷端温度为20℃，测得其热电势EAB(t,20),现有的热电势与温度关系的分度表是冷端温度为0℃，则有EAB(t,0)=EAB(t,20)+EAB(20,0)0对向测量流体稳态压力测量中，引入压力系数，在被流体绕流的物体上，流体速度为零的点称为临界点，这个点上的压力系数大小为1,在被流体绕流的物体表面上也存在流体的压力等于流体静压力，这个点上的压力系数大小为__________________。0对向测量不对向测量速度方向测量有两种方法___________________和___________________________.不对向测量位移，速度，加速度振动测量的主要参数_____________________________________________________.位移，速度，加速度6、共模干扰信号：在传感器的输出端中，干扰信号与传感器的输出信号完全相同的信号三、选择题（每小题1分，共10分）表征仪表读数精密性的指标是【A】A．分辨率B．稳定性C．灵敏度D．精确度2．下列关于热电偶热电势叙述正确的是【C】A．热电势EAB（T，T0）是温度函数之差B．热电势EAB（T，T0）是温度差的函数C．热电势EAB（T，T0）是测量端温度的单值函数D．以上都不对3．涡街流量计属于：【D】A．容积式流量计B．机械可动式流量计C．差压式流量计D．流体振动式流量计4．过失误差处理方法通常为【B】A．示值修正法B．直接剔除法C．参数校正法D．不用处理5．仪表的灵敏度越高则【B】A.测量精确度越高B.测量精确度越低C.测量精确度不能确定D.仪表的线性度越好6.热线风速仪主要基于_______传热状态工作。【D】A.热传导B.自然对流C.热辐射D.受迫对流7.请指出下列误差不属于系统误差的是【B】测量区域受电磁场干扰造成的误差测量仪表指针零点偏移造成的误差测压探针孔开得不正确造成的误差仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差8.关于热电偶均质导体定律下列说法错误的是【D】热电极必须采用均质材料只能用两种不同材料的均质导体构成热电偶热电势与热电极温度分布无关D.热电势与热电极的截面积有关9.相对式测振仪中，被测对象质量m1,弹性系数k1,检振仪的质量m,弹性系数k求A.k>>k1,m>>m1B.k<<k1,m<<m1C.k>>k1,m<<m1D.k<<k1,m>>m1【B】10.欲用多根热电偶测量某个房间内平均温度，一般采用什么样的热电偶布置方式？【A】A.并联B.反接C.串联D.以上都不对四、判断题（在正确说法的后面打√，在错误说法的后面打X;每小题1分，共10分）【√】1、测量次数趋近无穷大时，全部随机误差的算术平均值趋于零【X】2、分辨率是指仪表在作静态测量时，输出端的信号增量与输入信号增量之比【√】3、在热电偶回路中接入第三种材料，只要它们两端温度相同则对回路的热电势没有影响【X】4、三支同型号热电偶的并联线路，输入显示仪表的毫伏值为三支热电偶输出热电势的总和【X】5、L形静压探针，其头部呈半球形，根据测压原理，静压测压孔应开在探针的端部，正对流动方向上【√】6、U形管压力计，浮子压力计应垂直安装，孔板流量计应水平安装【√】7、圆柱形三孔探针，中孔用来测总压，两侧孔以中孔为对称，并相隔45º用来测定流动方向【√】8、涡轮流量计中，将涡轮置于流体中，我轮受流体的作用旋转，其转速与流量成正比【X】9、在测量转速中，所测转速越高，狭缝数越多，所取标准时间越长，误差越大。【√】10、在振动测量中，常用相对参考值表示振动大小，用分贝（dB）为单位五、将下列的热工测试或测试仪表的原理叙述出来（每小题10分，共40分）热线风速仪的基本原理热线风速是一种多用途的测量仪器，它与热线或热膜滩头一起，用于测量流体的平均流速、脉动速度和流动方向。当人为地用恒定电流对热丝加热时，由于流体对热线有冷却作用，而流体冷却能力随流速增大而加强，因此，可根据热线温度的高低来测量流体的速度，这便是等电流法测量流体的速度，这便是等电流法测量流体流速的原理。如果保持热线温度一定，则可建立热线电流和流体速度的关系，这也是等温法原理。差动式电感传感器工作原理（压力传感器）电感式传感器：主要有线圈、铁心、衔铁等组成。当压力引起衔铁移动时，气隙长度发生变化，从而使线圈的电感发上变化，这样将位移的变化换成了电感的变化。差动式电感传感器是有一个公共衔铁和两个相同铁芯线圈结合在一起构成。当衔铁处于中间位置时，两个线圈的电感相等，负载电阻上没有电流，输出电压为零。当衔铁移动时，一边磁路的气隙增加，另一边气隙减小，从而两个线圈的电感发生变化，一个减小，另一个增大，两个线圈的电流不相等。两电流之差在负载电阻上产生电压。涡电流式振动位移振动传感器工作原理涡电流式传感器是利用电涡流感应原理制成。涡电流是指当金属物体置于交变磁场中时，在金属体内产生的感应电流，此电流在金属体内自成回路。涡电流产生后，台本身也有一磁场，此磁场将阻止原来产生涡流的磁场发生变化涡电流传感器中电感线圈L与电容器C并联，构成LC谐振电路。线圈上产生的磁场为Фi，当传感器接近被测物体时，被测导体上产生涡流，此涡流又产生磁场Фe，其方向又与Фi相反。两磁场叠加以后，电感线圈磁通量的总量发生变化，线圈电感发生变化。LC谐振回路失谐，其阻抗发生变化，使输出电压E发生变化。E的变化与输出物体的性质及其与传感器的距离有关。当被测对象确定后，E的变化只与传感器和被测物体之间的距离δ有关变化有关。因此，E可表示为δ的单值函数。4、热电现象：导体A、B称为热电极；产生的电流称热电流；产生的电动势称热电势；将放置在被测对象中的接点，称为测量端，热端，工作端；而将另一端，称为参考端、冷端、自由端。经研究发现，热电势是由温差电势和接触电势组成。热电偶参考端温度补偿1保持冷端温度恒定的方法（当冷端温度恒定，但不是零度时）a冰浴法b热电势修正法c仪表机械零点调整法2参考端温度t0波动时的补偿方法a补偿导线b参比端温度补偿器热电偶回路中可接入测温显示仪表。只要保证热电偶连接的显示仪表的两个接点温度相同，就不会影响回路原来的热电势。（完全不用担心显示仪表的接入对热电势的影响）六、计算题（共10分）用量程为0——10A的直流电表和量程为0——250V的直流电压表，测量直流电流和电压，示值分别为9A，220V,两表的精度皆为0.5级，试问电动机输入功率可能出现的最大误差为多少解：电流表实测读数可能出现的最大相对误差δimax=δ最大绝对对误差：电压表实测读数可能出现的最大相对误差δVmax=δ最大绝对误差：电机输入功率可能出现的最大误差为：热工测试技术试卷及答案（4）一、名词解释或简答（每小题4分，共20分）精度精度指测量值与真实值的附合程度。仪表的精度常用满量程式仪表所允许的最大相对误差的百分数来表示2、热电现象有两种不同的导体A、B组成的闭合回路称为热电偶。导体A、B为热电极，当两节点的温度不同时，回路中将产生电流，称为热电流，产生热电流的电动势称为热电势。这一现象称为热电现象压力系数流体沿水平方向稳定流动时，其静压与动压之和沿水平方向是不变，若有一物体处于流体中，它表面上某一点流体的压力与流体沿水平方向稳定流动时的静压之差，比上流体沿水平方向稳定流动时的动压。4、对向测量（在速度测量中）就是使探针绕其本身的轴转动，当两侧孔所指示的压力相等时，两孔的对称中心就与流动方向一致。这时想对于一定的参考方向（初始位置）就可以确定流动方向角。二、填空（每小题2分，共10分）1、某热电偶冷端温度为20℃，测得其热电势EAB(t,20),现有的热电势与温度关系的分度表是冷端温度为0℃，则有EAB(t,0)=EAB(t,20)+EAB(20,0)2、机误差概率密度分布符合正态分布。不对向测量03、流体稳态压力测量中，引入压力系数，在被流体绕流的物体上，流体速度为零的点称为临界点，这个点上的压力系数大小为1,在被流体绕流的物体表面上也存在流体的压力等于流体静压力，这个点上的压力系数大小为__________________。不对向测量0对向测量4、速度方向测量有两种方法___________________和___________________________.对向测量5、振动测量的主要参数_____________________________________________________.位移，速度，加速度位移，速度，加速度二、选择题（每小题1分，共10分）1、下列关于热电偶热电势叙述正确的是【C】A．热电势EAB（T，T0）是温度函数之差B．热电势EAB（T，T0）是温度差的函数C．热电势EAB（T，T0）是测量端温度的单值函数D．以上都不对2、表征仪表读数精密性的指标是【A】A．分辨率B．稳定性C．灵敏度D．精确度3．涡街流量计属于：【D】A．容积式流量计B．机械可动式流量计C．差压式流量计D．流体振动式流量计4．过失误差处理方法通常为【B】A．示值修正法B．直接剔除法C．参数校正法D．不用处理5．仪表的灵敏度越高则【B】A.测量精确度越高B.测量精确度越低C.测量精确度不能确定D.仪表的线性度越好6.热线风速仪主要基于_______传热状态工作。【D】A.热传导B.自然对流C.热辐射D.受迫对流7.请指出下列误差不属于系统误差的是【B】测量区域受电磁场干扰造成的误差测量仪表指针零点偏移造成的误差测压探针孔开得不正确造成的误差仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差8.关于热电偶均质导体定律下列说法错误的是【D】热电极必须采用均质材料只能用两种不同材料的均质导体构成热电偶热电势与热电极温度分布无关D.热电势与热电极的截面积有关9.相对式测振仪中，被测对象质量m1,弹性系数k1,检振仪的质量m,弹性系数k求A.k>>k1,m>>m1B.k<<k1,m<<m1C.k>>k1,m<<m1D.k<<k1,m>>m1【B】10.欲用多根热电偶测量某个房间内平均温度，一般采用什么样的热电偶布置方式？【A】A.并联B.反接C.串联D.以上都不对四、判断题（在正确说法的后面打√，在错误说法的前面打X;每小题1分，共10分）【√】1、测量次数趋近无穷大时，全部随机误差的算术平均值趋于零【X】2、分辨率是指仪表在作静态测量时，输出端的信号增量与输入信号增量之比【√】3、在热电偶回路中接入第三种材料，只要它们两端温度相同则对回路的热电势没有影响【X】4、三支同型号热电偶的并联线路，输入显示仪表的毫伏值为三支热电偶输出热电势的总和【X】5、L形静压探针，其头部呈半球形，根据测压原理，静压测压孔应开在探针的端部，正对流动方向上【√】6、U形管压力计，浮子压力计应垂直安装，孔板流量计应水平安装【√】7、圆柱形三孔探针，中孔用来测总压，两侧孔以中孔为对称，并相隔45º用来测定流动方向【√】8、涡轮流量计中，将涡轮置于流体中，我轮受流体的作用旋转，其转速与流量成正比【X】9、在测量转速中，所测转速越高，狭缝数越多，所取标准时间越长，误差越大。【√】10、在振动测量中，常用相对参考值表示振动大小，用分贝（dB）为单位五、将下列的热工测试或测试仪表的原理叙述出来（每小题10分，共30分）热线风速仪的基本原理热线风速是一种多用途的测量仪器，它与热线或热膜滩头一起，用于测量流体的平均流速、脉动速度和流动方向。当人为地用恒定电流对热丝加热时，由于流体对热线有冷却作用，而流体冷却能力随流速增大而加强，因此，可根据热线温度的高低来测量流体的速度，这便是等电流法测量流体的速度，这便是等电流法测量流体流速的原理。如果保持热线温度一定，则可建立热线电流和流体速度的关系，这也是等温法原理。差动式电感传感器工作原理（压力传感器）电感式传感器：主要有线圈、铁心、衔铁等组成。当压力引起衔铁移动时，气隙长度发生变化，从而使线圈的电感发上变化，这样将位移的变化换成了电感的变化。差动式电感传感器是有一个公共衔铁和两个相同铁芯线圈结合在一起构成。当衔铁处于中间位置时，两个线圈的电感相等，负载电阻上没有电流，输出电压为零。当衔铁移动时，一边磁路的气隙增加，另一边气隙减小，从而两个线圈的电感发生变化，一个减小，另一个增大，两个线圈的电流不相等。两电流之差在负载电阻上产生电压。涡电流式振动位移振动传感器工作原理涡电流式传感器是利用电涡流感应原理制成。涡电流是指当金属物体置于交变磁场中时，在金属体内产生的感应电流，此电流在金属体内自成回路。涡电流产生后，台本身也有一磁场，此磁场将阻止原来产生涡流的磁场发生变化涡电流传感器中电感线圈L与电容器C并联，构成LC谐振电路。线圈上产生的磁场为Фi，当传感器接近被测物体时，被测导体上产生涡流，此涡流又产生磁场Фe，其方向又与Фi相反。两磁场叠加以后，电感线圈磁通量的总量发生变化，线圈电感发生变化。LC谐振回路失谐，其阻抗发生变化，使输出电压E发生变化。E的变化与输出物体的性质及其与传感器的距离有关。当被测对象确定后，E的变化只与传感器和被测物体之间的距离δ有关变化有关。因此，E可表示为δ的单值函数。六、计算题（每小题10分，共20分）用分度为Cu50的热电阻，测得某介质温度为84℃，但检定时其得该电阻R0为50.4,电阻温度系数a=4.28×10-3℃-1求由其引起的误差。铜在0——100℃范围解：分度为Cu50的热电阻，测得某介质温度为84℃，则此时的电阻为Ω而实际Ω其绝对误差℃其相对误差：用量程为0——10A的直流电表和量程为0——250V的直流电压表，测量直流电流和电压，示值分别为9A，220V,两表的精度皆为0.5级，试问电动机输入功率可能出现的最大误差为多少解：电流表实测读数可能出现的最大相对误差δimax=δ最大绝对对误差：电压表实测读数可能出现的最大相对误差δVmax=δ最大绝对误差：电机输入功率可能出现的最大误差为：热工测试技术试卷及答案（5）1．压力探针的测量误差是由哪些因素造成的?如何减小这些误差?2．常用的液柱式压力计有哪几种型式，各有什么特点?3．如何利用多普勒激光测速仪测量管道中气流速度。4．简述孔板测流量的基本原理，说明它的使用条件。5．测一水泵电机的输入功率。采用两瓦计法，两功率表的铭牌上注明为5A、600V，并接人两个100／5A的电流互感器，两功率表中一表偏转110格，另一表偏转67格，每一只表总格数为150格，求输入功率。6．输入接口中为什么不可缺少采样保持器?其工作原理及主要部件是什么?7．用精度为0．5级，量程为0～10A的直流电流表和量程为0～250V的直流电压表来测I/A8.58.68.658.728.78.638.68.4V/V216218220221221219218217试求电动机的输入功率及误差。8．用分度号为Cu50的热电阻，测得某介质温度为84℃，但检定时求得该热电阻Ro为50．4，电阻温度系数，求由此引起的误差。9．用光学高温计测量某非绝对黑体对象的温度，仪表指示温度为920℃，如果对象的单色辐射黑度，已知有效波长为，被测对象实际温度的相对误差是多少?答案：1答：压力探针的测量误差及相应的解决方案如下：（1）探针对流场的扰动，使探针附近的流线发生弯曲，从而改变了局部流动的压力。为了减小探针对气流的扰动，应将探针的尺寸做得足够的小。（2）测压孔对测量值的影响。例如，测压孔的不规则、孔的轴线与流线不垂直，以及孔径过大都会导致静态测量误差，通常静压孔的直径为0.5-1毫米，孔径太小易堵，孔径太大会增加压头引起的误差，因此需合理设计测压孔。（3）马赫数对测量值的影响。这是因为马赫数增大会引起气流密度的变化，如马赫数大于等于1时，探针上产生局部冲击波，此冲击波非等熵，改变了局部的气流压力，从而给静压和总压的测量带来误差。可以选用半球形“L”探针，当时，角很小，在亚音速气流中，测量值和马赫数无关。（4）雷诺数对测量值的影响。当测量实际流体中的压力时，流体绕探针流动，流体沿其表面的压力分布和雷诺数有关，当雷诺数大于30时，粘性的影响被限制在沿管壁很薄的边界层内，而流体内的压力通过此边界层不会发生变化，粘性影响可以忽略。当雷诺数小于30时需校正。解决此影响因素的办法就是合理的校正。（5）速度梯度对测量值的影响。测量有横向速度梯度流时在探针的前缘滞止的流体会产生一个向高速区增加的滞止压力梯度，这种表面压力梯度在前缘边界层内会引起流体流动，在探针附近导致流体轻微“下冲”。此下冲作用会对静压的测量产生影响。在探针支杆的前缘，也会产生一个滞止压力梯度。并在探针的前缘向低速区下冲，从而产生误差。为消除此影响，测压孔的位置应远离支杆，通常静压孔离支杆的距离为8d，有建议用16d更好。2答：（1）常用的液柱式压力计有：a管径相同的U形管压力计。b单管式压力计。c液柱式微压计有斜压式微压计和零平衡微压计（2）首先它们都是稳态压力计，是基于流体静力学原理而制成的。aU形管压力计可用于测量液体和气体的相对压力和压力差。它由一根灌注有一半容积的液体（通常为水、酒精和油等）和一根标尺所组成。两端的压力不同则液柱的高度不同。一般U形管压力计的管径不小于8-10毫米，且要保持管径大小、上下一致，如果管径较小，工作液体可采用酒精。b单管式压力计由一个容器和一根与之相连的玻璃管组成，容器中注满工作液体，使得玻璃管内的液面正好在0刻度。单管式压力计和U形管压力计一样，测量范围广，上限决定于工作液体的密度，下限由测量精度要求决定。c液柱式微压计轻便，广泛用于实验室和工业中的仪器。其中斜管式微压器由一个容器和一根与之相连的倾斜玻璃管组成。角小，灵敏度高，但液面拉的长，会影响读数的准确性。零平衡微压计是由两个容器，一大一小组成，两者橡皮管连通。其基本精度为：,而标准压力表基本精度为3答：（1）激光多普勒测速技术的基本原理是：当激光照射跟随流体一起运动的微粒上时，激光被运动的微粒所散射，散射光的频率和入射光的频率相比较，正比于流体速度的频率偏移，测得这个偏移就可以测得流体速度。它是基于光学多普勒效应工作的。且激光具有单色性好、相干性好、方向性强、能量密度高等优点。（2）此测速技术属于非接触式，工作过程为：激光I发出平行光，经透镜L将它聚焦在分光镜S上，其中一束光透过分光镜，经反光镜M1、滤光片F、流体管道的试验管段直接进入感受器D。另一束光经反光镜M2反射，进入试验段，经散射粒子散射后，再被感受器的光电倍增管接受，两束光的频差经光电倍增管放大，由频率计测出，再有下式算出流体的速度：：多普勒频差：激光入射光波长参考光与反射光夹角由测频器测出此频率就可算出气流的速度。4答：孔板测量属于节流压差式。（1）其基本原理是：流体流经孔板等节流元件时，将产生局部收缩，其流速增加，静压降低，在节流前后产生静压差，即节流装置选定后，压差与流量关系确定，流量越大，则静压差越大。测出节流元件前后的静压差就可以间接算出流量。在‖截面处流体收缩厉害，压力降至最低，流速达最大，之后压力又逐渐恢复，但由于节流阻力损失和涡流损失，压力不可能恢复到孔板前的压力，此测量方式基于能量守恒和流体连续性方程。对于理想流体，列出两个截面的伯努利方程：连续性方程：修正后（2）其应用应符合国家标准，孔板与喷嘴的开口直径d是主要尺寸，加工要符合标准，孔板取压有角接去压、法兰取压、径距取压。角接取压时，在靠近孔板两侧取,并可使用环形取压室。法兰取压时，分别在孔板前后径距取压时，分别在孔板前后的D和0.5D处测取，不同的取压方法所适用的范围不同，喷嘴的取压只用角接方式测取。为保证测量精度，安装在管道内的节流元件前后应有足够长的直管段，否则流量系数、膨胀系数就不等于国家标准的要求。节流装置一般安装在水平管道内，节流元件前后的直管段长度对于不同类型的节流装置是不同的，为测量节流前流体的温度，需在管道上安装带有保温套的温度计。5解：由题意得：功率表和两个电流互感器配合：6答：（1）在计算机测试系统中，必须将连续的输入模拟信号转变为离散的数字信号，即对连续的模拟信号进行采样，采样保持器的作用是：保证采样信号在A/D转换过程中不发生变化。（2）采样保持电路通常有保持电容器、输入输出缓冲放大器、逻辑输入控制的开关电路等，采样期间，逻辑输入控制的模式开关是闭合的，是高增益放大器，它的输出通过开关给电容快速充电，保持期间，开关断开，由于运算放大器输入阻抗很高，理想情况下电容器将保持充电时的最终值。原理是：S/H为1，S/H的输出信号跟踪模拟输入信号。S/H为0，S/H的输出信号保持在控制信号为0时刻的输入瞬时值。流程：实际中只有一个模拟开关S和一个保持电容C,S的开关由S/H控制信号电平决定，当控制信号电平为1时，S闭合，对电流处于采样，输出随变化，控制电平O,S断开，输出将保持采样最终值，电路处于保持状态。7解：（1）求电压V以及电流I的平均值：（2）求电压V以及电流I的均方根误差：（3）求电压V以及电流I算术平均值的均方根误差：（4）有效功率为：（5）有效功率的均方根误差为：（6）有效功率的极限误差为：（7）实验得的有效功率为：8解：由于由题意可知：则误差：绝对误差：9解：两者的亮度相同，且测量温度可知：代入数据可得：则实际温度相对误差：热工测试技术试卷及答案（6）1．把四支K型热电偶串联起来，测量四个热接点的平均温度，设四个热接点的温度分别为200℃，300℃，1000℃，8002．某测量者采用铂铑10一铂热电偶测量某温度场的温度，并采用两根普通铜导线将热电偶的输出延伸至仪表端，连接点的温度及显示仪表输入端的电势如图所示。试计算被测温度场的温度。如果简单地用，查表来求得被测温度值，那么结果将会出现多大误3．弹性式压力计通常有哪几种型式?试述它们的测压范围和使用注意事项。4．应变式传感器如何消除(或减小)由温度变化而引起的误差?5．涡街流量计的测量原理，与其它流量计相比它有哪些优点?6．简述测功器工作应满足的基本要求，并说明电力测功器、水力测功器是如何满足上述基本要求的?7．A／D转换器的输出有哪两种方法，应如何与CPIJ连接?A／D转换结果通常是采用哪几种方法处理的?8从分析各种振动传感器动态特性中，说明几种典型测振传感器的测频范围。9试简述涡电流式振动位移传感器原理。10．A／D转换器的输出有哪两种方法，应如何与CPIJ连接?A／D转换结果通常是采用哪几种方法处理的?答案：把四支K型热电偶串联起来，测量四个热接点的平均温度，设四个热接点的温度分别为200℃，300℃，1000℃，800热电偶为K型，查镍铬-镍硅热电偶分度表t=570℃仪表指示在575误差为5产生误差的原因是XCZ一101仪表内存在热敏电阻和阻尼电阻所致。2．某测量者采用铂铑10一铂热电偶测量某温度场的温度，并采用两根普通铜导线将热电偶的输出延伸至仪表端，连接点的温度及显示仪表输入端的电势如图所示。试计算被测温度场的温度。如果简单地用，查表来求得被测温度值，那么结果将会出现多大误如图所示，由于用铜导线热连接电偶和显示仪表的两个接点温度相同都为0℃由铜导线产生的电动势查铜-康铜热电偶分度表知计算得查铂铑10一铂热电偶分度表得t=1050℃如果简单地用查表,t=1400℃产生的误差为350℃弹性式压力计通常有哪几种型式?试述它们的测压范围和使用注意事项。弹性式压力计通常有弹簧管压力计、膜片式压力计、膜盒式压力计、波纹管压力计等。弹簧管压力计仪表应工作在正常允许的压力范围内，在静压力下一般不应超过测量上限值的70%，在波动时，不应超过测量上限值的60%。工业用压力表应在环境温度为-40~60℃，相对湿度大于仪表安装处与测定点的距离应尽量短，以免指示迟缓。在振动情况下使用仪表时要装减振装置。测量结晶或黏度较大的介质时，要加装隔离器。仪表必须垂直安装，无泄漏现象。仪表的测定点与仪表安装处应处于同一水平位置上，否则将产生附加高度误差，必要时需加修正值。如测量有爆炸、腐蚀、有毒的气体压力时，应使用特殊的仪表。氧气压力表严禁接触油类，以免爆炸。仪表必须定期校验，合格的表才能使用。膜片式压力计测量范围一般为0~5880000Pa,精度为2.5级。膜盒式压力计最大量程为40000Pa,精度一般为2.5级。对于膜盒材料为磷青铜的压力计，使用时应注意被测介质必须对铜合金无腐蚀作用。波纹管压力计工作压力可达14700000Pa,工作温度可达150应变式传感器如何消除(或减小)由温度变化而引起的误差?造成温度误差的原因有敏感栅的金属丝电阻本身随温度变化发生变化和应变片材料和试件材料的线膨胀系数不一样，使应变片产生附加变形，从而造成电阻的变化。应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿法等两种。线路补偿法，最常用的和效果最好的是电桥补偿法，电桥补偿法有两种。一种方法是，准备一块与测试件相同材料的补偿件和两片参数相同的应变片，一片贴于测试件上，另一片贴在与实践处于同一温度场中的补偿件上，然后将两片应变片接入电桥的相邻两臂上，这样由于温度变化而引起的电阻变化就会相互抵消，电桥的输出将与温度无关而只与试件的应变有关。另一种方法是，不用补偿件，而是将测试片和补偿片贴于试件的不同部位，这样其既能起到温度补偿作用，又能提高输出灵敏度。当试件变形时，测试片和补偿片的电阻将一增一减，因此电桥输出电压增加一倍，从而提高了灵敏度。温度补偿法为解决线路补偿法无法解决的困难，如找不到安装补偿件的地方等，发展了一种自身具有温度补偿作用的应变片，这种应变片称为温度自补偿应变片。其应变丝是由两种不同的材料组成的，当温度发生变化时，它们所产生的电阻的变化相等。将它们接入电桥的相邻两臂，则电桥的输出就与温度无关。5．涡街流量计的测量原理，与其它流量计相比它有哪些优点?而节流压差式是利用流体流过管道中的节流元件（孔板、喷嘴、进口流量管）所产生的压差（）来计算流量的，它广泛地用于气体、液体的流量测量。但这种测量的计算方程中有平方根项，带来的非线性因素限制了测量范围；其次，流体参数的变化，会造成密度的变化，使得计算变得麻烦并带来了误差，所以节流元件前后压差不能太大；再者，这种形式的流量计（特别是板孔）中流体压力损失大。浮子流量计就是采用变截面节流式的工作原理，当流体的密度已知时，浮子的位移h与流量成线性关系，它测量范围大，可以直接读数，适用于任何液体的流量测量，但测量精度不高，由于密封性差，所以不适用于测量高压流体。涡轮流量计和罗茨流量计属于转轮式，流体流过转轮时，叶轮的转速n与流量成正比，这种流量计的磁电式传感器可以将叶轮的转速转换成脉冲信号或直接转换成流量信号，所以能遥控，但由于有转动部件，它不宜用于浑浊、有腐蚀的流体的流量。涡街流量计属于旋涡式，是一种流体振动式流量计，输出信号是一种与流量成正比的脉冲信号，并可远距离输送。它是利用流体动力学中卡门涡列的原理制成的一种仪器，其工作原理是，把一个非流线型的对称体（如圆柱体）垂直插在管道中，流体绕流时，由于附面层分离，在圆柱体左、右两侧后方会交错出现漩涡、并形成涡列。由于它可以用传感器将旋涡的频率转换成脉冲信号，来进行遥控。所以这种流量计线性度好，测量时与流体状态参数无关，而且能在很宽的雷诺数范围内应用。简述测功器工作应满足的基本要求，并说明电力测功器、水力测功器是如何满足上述基本要求的?测功器工作应满足的基本要求：①在需测量的原动机（或动力机械）的全部工作范围内（转速和负载）能形成稳定的运转工况；②能方便、平顺又足够精细地调节转速和力矩；③能准确测量制动器消耗的功率；④操作简单，安全可靠。电力测功器通过将原动机的功变成发电机的电能，或将电动机的电能转变为动力机械的功。电机的转子和定子以磁通作为媒介，转子和定子之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以只要将其定子做成自由摆动的，即可测定其转子的制动力矩或驱动力矩。水力测功器是用水作工作介质而产生制动力矩以测量功率的装置。测功器主要由转子和外壳两部分组成。转子在充满水的定子中旋转，水的摩擦阻力形成制动力矩，吸收原动机输出的功率或代替动力机械吸收功率。A／D转换器的输出有哪两种方法，应如何与CPU连接?A／D转换结果通常是采用哪几种方法处理的?A／D转换器的输出方法有：①具有可控的三态门。此时输出线允许与微型机系统的数据总线直接相连，并在转换结束后利用读取信号控制三态门，将数据送入总线。②数据输出寄存器不具备可控制的三态门电路（三态门由A/D转换电路自己在转换结束时接通），或者根本没有门电路，而是数据输出寄存器直接与芯片管脚相连。此时，芯片的数据输出线不允许与系统的数据总线直接相连，而必须通过I/O通道与CPU交换信息。A/D转换器通过I/O通道的输出或直接利用OUT指令启动转换器。启动转换的方式完全要根据A/D转换器内部电路的需要而定。再把转换好的数据取入CPU。读取数据有直接从转换器读取和通过I/O通道送入CPU两种方式。A/D转换器与CPU的数据总线相连，而必须通过I/O通道或附加的三态门电路才能与CPU连接。A／D转换结果处理方法有：程序查询方式，CPU等待方式，软件方式，中断服务方式。8从分析各种振动传感器动态特性中，说明几种典型测振传感器的测频范围。磁电式速度传感器易获得高的灵敏度，输出阻抗低，不易受干扰，设置微、积分环节后，便可测量振动加速度和位移值。测频范围在高频部分可达数千赫兹。但由于动态范围有限，最高工作频率一般难以达到2000Hz以上。压电式加速度传感器通过电信号大小与受力大小成正比，从而达到测量加速度的目的。压电式加速计的固有频率很高，压电元件内部阻尼很小，系统可视为无阻尼的，可将固有频率的1/5左右作为最高频率。固有频率可达几十千赫兹，可实现宽频带测量。涡流式传感器由振动体中感应的涡流变化使传感器的电感量变化。输出量与位移成正比。它是一种非接触式传感器，可测量旋转轴的振幅，小质量体的振动。测量的线性范围大，与被测体和传感器之间的介量无关；抗干扰能力强，动态性能较好，测量频率范围宽。9试简述涡电流式振动位移传感器原理。涡流式传感器利用电涡流感应原理制成，当金属物体置于交变磁场中时，在金属体内产生的感应电流，此电流在金属体内自成回路，即涡流。涡电流产生后，它本身也有一种磁场，此磁场将阻止原来产生涡流的磁场发生变化。热工测试技术试卷及答案（7）1．误差的表示方法有哪些?常用的有几种?它们之间的定量关系如何?2．用精度为0．5级、量程为0～10MPa的弹簧管压力表测量某动力机械流体的压力，示直为8．5MPa，试问测量值的最大相对误差和绝对误差各为多少?3．为了对动圈仪表进行温度补偿，在仪表回路中串联一个由半导体热敏电阻RT和锰铜丝电阻R。并联而成的电阻，设RT在20℃时为100，50℃时为30，动圈由铜漆包线绕制，动圈电阻在20℃时为80，要求在20℃和504．有两个热接点的温度分别为200℃和8005．静压探针通常有哪几种型式?各有什么特点?6．总压探针通常有哪几种型式?总压探针选用的原则是什么?7．如何利用球形五孔探针测量空间气流方向。8．简述热线风速仪测速的基本原理；测量气流速度大小和方向时，热线与气流方向的夹角应为多少度。9．阐述数字转矩测量仪时基信号器τ(系数开关)选择的依据是什么?10、隔离放大器由哪些主要部件所组成?它的作用是什么?答案：误差的表示方法有哪些?常用的有几种?它们之间的定量关系如何?答：误差的表示方法有：标准误差、或然误差、极限误差、平均误差。常用的有4种。它们之间的定量关系如下表误差σθγ3α测量误差在所属范围内的概率/(%)标准误差α11.25331.48260.333368.3平均误差θ0.797911.18290.266057.5或然误差γ0.67450.845310.224850.0极限误差α33.75994.4477199.72．用精度为0．5级、量程为0～10MPa的弹簧管压力表测量某动力机械流体的压力，示直为8．5MPa，试问测量值的最大相对误差和绝对误差各为多少?答：测量值的最大相对误差为:最大绝对误差为:为了对动圈仪表进行温度补偿，在仪表回路中串联一个由半导体热敏电阻RT和锰铜丝电阻R。并联而成的电阻，设RT在20℃时为100，50℃时为30，动圈由铜漆包线绕制，动圈电阻在20℃时为80，要求在20℃和50答：铜电阻的阻值由动圈电阻在20℃时为80，可求出所以动圈电阻在50℃时阻值为：由于在20℃和50解方程得：Rn=33有两个热接点的温度分别为200℃和800答：可以。将热电偶1的正极接入显示仪表的一端，负极和热电偶2的正极接在一起，将热电偶2的负极接入显示仪表的另一端。将热电偶1、2的一端分别放置在被测对象T1和T2中，另一段置于冷端T0,如图所示，这样所测得的温度T=T1+T2，其平均温度就是T。5．静压探针通常有哪几种型式?各有什么特点?答（1）“L”形静压探针：测压孔中心至支杆的距离为8倍管径。这种探针感受部分的轴向尺寸较大，对流体的方向变化不灵敏的角较小。所以它适用于流道尺寸较大，且旋流不大的场合，如用于压缩机进出、口流体静压的测量。（2）圆柱形静压探针：测压孔开在管子背向流体流动方向的一面。当一定时，在的范围内，由它测出的静压保持不变，因此，可用于二元流动中测量流体某一点的静压。由于这种探针的轴线是与流线垂直的，因此对流场扰动较大，从绕流物体上压力分布曲线可见，其表面上没有稳定的压力系数为零的点，只有压力系数近似等于零的点,所以测量出的静压值误差较大。（3）蝶形静压探针：优点是测量值与流体在平面内的方向角无关，因此，可用于二元流动的静压测量。缺点是它对流体在Z轴方向的方向变化角很敏感。所以使用时必须使蝶盘的平面与流体的不平行度小于2°。此外，由于对蝶盘的加工精度要求高，增加了制作的难度和费用。由于其体积较大，因此，其使用场合也受到了限制。（4）导管式静压探针：其测压孔开在一个导管上，相当于将流体中某一点的静压测量变成流道壁面上流体静压的测量。它主要用于三元流体总静压的测量，它对流动方向变化不灵敏的角是。其缺点是导管加工精度要求高，工艺复杂，探针的体积较大，因此，其应用受到一定限制。（5）双孔叶片形静压探针：两个侧面中心各有一个测压孔，每个测压孔连接各自的压力计（或压力传感器），当这两个仪表给出同样的指示值时，就可以认定探头在流体中定位良好。它的使用范围与蝶形静压探针一样，由于加工精度要求高，尺寸大且安装要求严，因此应用受到限制。（6）吉勒德-吉也纳静压探针：由一根头部压扁成二面角形的管子做成的，二面角的每个面上有一个测压孔，对于流体方向角的变化不太敏感，因此，用这种探针测量较为准确可靠。总压探针通常有哪几种型式?总压探针选用的原则是什么?答：总压探针的型式有：“L”形总压探针、圆柱形总压探针、套管式总压探针。总压探针的选用原则：在的三元流体中，可选用结构简单的“L”形探针，其结构尺寸的最佳值为；在的三元流体中，应采用套管式总压探针；在的平面流体中，可选用结构简单，尺寸小的圆柱形探针，其最佳尺寸应是。如何利用球形五孔探针测量空间气流方向。答：试验时根据压力计在1、2、3、4孔所测得的压力，，及的值，按计算出值，因而利用的曲线，就可找出空间气流方向角。8．简述热线风速仪测速的基本原理；测量气流速度大小和方向时，热线与气流方向的夹角应为多少度。答：基本原理：当认为地用恒定电流对热丝加热时，由于流体对热线有冷却作用，而流体冷却能力随流速的增大而增强，因此，可根据热线温度的高低（即热丝电阻值的大小）来测量流体的速度，这便是等电流法测量流体流速的原理。在某恒定电流下，流体流速和热线电阻的关系，可事先在校准风洞上标定出来。测量流动方向时，热线与气流方向的夹角应为测量速度大小是，热线与气流方向的夹角应为阐述数字转矩测量仪时基信号器τ(系数开关)选择的依据是什么?答：为了使计数器显示的数值正好是转矩的数值，测量时基选择器选择的时基信号必须满足在标定传感器时τ是给定的，并将其数值打印在传感器的底座上。利用此传感器测量转矩时，只有将时基选择器的数码转轮调到与此传感器的τ值相同，仪器才能直接显示转矩数值。10、隔离放大器由哪些主要部件所组成?它的作用是什么?答：隔离放大器的作用是将测试仪表与工作现场相隔离。隔离放大器通常采用光电隔离器和磁电隔离器两种方法实现隔离。光电隔离器由发光二极管和光敏三极管组成；磁电隔离器通常采用磁耦合的办法来进行磁电隔离，放大器的输入端与输出端没有电路的联系，它常用于微弱信号的隔离放大。热工测试技术试卷及答案（7）1．何谓仪表的频响特性?为何要求仪表具有良好的频响特性?2、误差分布曲线有何特点3．用镍铬一铜镍热电偶和与其配套的动圈仪表(量程0