哈工程熱能與動(dòng)力工程測(cè)試技術(shù)

1、什么是測(cè)量？測(cè)量是人類對(duì)自然界中客觀事物取得數(shù)量概念的一種認(rèn)識(shí)過程。¡穩(wěn)態(tài)參數(shù)：數(shù)值不隨時(shí)間而改變或變化很小的被測(cè)量。¡瞬變參數(shù)：隨時(shí)間不斷改變數(shù)值的被測(cè)量（非穩(wěn)態(tài) 或稱動(dòng)態(tài)參數(shù)),如非穩(wěn)定工況或過渡工況時(shí)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等。¡模擬測(cè)量：在測(cè)量過程中首先將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，以儀表指針的位置或記錄儀描繪的圖形顯示測(cè)量的結(jié)果(不表現(xiàn)為“可數(shù)”的形式) 。過程是連續(xù)的，能給出被測(cè)量的瞬時(shí)值。¡數(shù)字測(cè)量：測(cè)量可直接用數(shù)字形式表示。通過模數(shù)（AD)轉(zhuǎn)換將模擬形式的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。過程是斷續(xù)的，給出被測(cè)量在一段時(shí)間的平均值。1.1測(cè)量方法有哪幾類？直接

2、測(cè)量與間接測(cè)量的主要區(qū)別是什么？P1測(cè)量方法有： 直接測(cè)量（直讀法、差值法、替代法、零值法） 間接測(cè)量 組合測(cè)量直接測(cè)量與間接測(cè)量區(qū)別：直接測(cè)量的被測(cè)量的數(shù)值可以直接從測(cè)量?jī)x器上讀得，而間接測(cè)量的被測(cè)量的數(shù)值不能從測(cè)量?jī)x器上讀得，而需要通過直接測(cè)得與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的量，經(jīng)過運(yùn)算得到被測(cè)量。1.2簡(jiǎn)述測(cè)量?jī)x器的組成與各組成部分的作用。P31 感受件：直接與被測(cè)對(duì)象發(fā)生聯(lián)系（但不一定直接接觸），感知被測(cè)參數(shù)的變化，同時(shí)對(duì)外界發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)；2 中間件：將傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)處理后傳給效用件，“傳遞”、“放大”、“變換”、“運(yùn)算”；3 效用件：將被測(cè)信號(hào)顯示出來。測(cè)量?jī)x器按用途可分為哪幾類？1、

3、范型儀器：是準(zhǔn)備用以復(fù)制和保持測(cè)量單位，或是用來對(duì)其他測(cè)量?jī)x器進(jìn)行標(biāo)定和刻度工作的儀器。準(zhǔn)確度很高，保存和使用要求較高。 2、實(shí)用儀器：是供實(shí)際測(cè)量使用的儀器，它又可分為試驗(yàn)室用儀器和工程用儀器。1.3測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)及各項(xiàng)指標(biāo)的含義是什么？P51 精確度：表示測(cè)量結(jié)果與真值一致的程度；2 恒定度：為儀器多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，指示值的穩(wěn)定程度；3 靈敏度：以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位移的被測(cè)量的變化值之間的比例表示；4 靈敏度阻滯：又稱感量，是足以引起儀器指針從靜止到做微小移動(dòng)的被測(cè)量的變化值；5 指示滯后時(shí)間：為從被測(cè)參數(shù)發(fā)生改變到儀器指示出該變化值所需時(shí)間，或稱時(shí)滯。2.1試述測(cè)

4、量?jī)x器的靜、動(dòng)態(tài)特性的含意和主要研究?jī)?nèi)容，它在瞬變參數(shù)測(cè)量的重要意義。測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的分析就是研究動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)所殘生的動(dòng)態(tài)誤差，它主要用以描述在動(dòng)態(tài)測(cè)量過程中輸出量與輸入量之間的關(guān)系，或是反映系統(tǒng)對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量響應(yīng)特性。 一階測(cè)量系統(tǒng) 一階測(cè)量系統(tǒng) 二階測(cè)量系統(tǒng) 二階測(cè)量系統(tǒng) 一階測(cè)量系統(tǒng) 二階測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)標(biāo)定。一般常采用試驗(yàn)方法來標(biāo)定測(cè)量?jī)x器的動(dòng)態(tài)特性。其主要內(nèi)容，一般為：儀器的時(shí)間常數(shù)、無阻尼時(shí)儀器的固有頻率、阻尼比等。判斷該測(cè)量?jī)x器是一階還是二階儀器 。其主要方法：頻率響應(yīng)法、階躍響應(yīng)法、隨機(jī)信號(hào)法。¡一階測(cè)量系統(tǒng)，主要確定的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為時(shí)間常數(shù)

5、。¡二階測(cè)量系統(tǒng)，標(biāo)定目的主要是確定動(dòng)態(tài)特性參數(shù)：儀器的無阻尼固有頻率 和阻尼比。2.2 測(cè)量系統(tǒng)的輸入量與輸出量之間的關(guān)系可用傳遞函數(shù)表示，試說明串聯(lián)環(huán)節(jié)、并聯(lián)環(huán)節(jié)、反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的表示方法。（會(huì)推導(dǎo)）P13串聯(lián)并聯(lián)反饋2.3試述常用的一、二階測(cè)量?jī)x器的傳遞函數(shù)及它的實(shí)例。一階測(cè)量?jī)x器如熱電偶；二階測(cè)量?jī)x器如測(cè)振儀。2.4試述測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的含義、研究方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)。P16測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)：是用來評(píng)價(jià)系統(tǒng)正確傳遞和顯示輸入信號(hào)的指標(biāo)。研究方法：是對(duì)系統(tǒng)輸入簡(jiǎn)單的瞬變信號(hào)研究動(dòng)態(tài)特性或輸入不同頻率的正弦信號(hào)研究頻率響應(yīng)。評(píng)價(jià)指標(biāo)為：時(shí)間常數(shù)（一階）; 穩(wěn)定時(shí)間 、最大過沖量

6、（二階）等。2.5試述常用的一、二階測(cè)量?jī)x器的頻率響應(yīng)及內(nèi)容。2.6試說明二階測(cè)量系統(tǒng)通常取阻尼比=0.60.8范圍的原因。二階測(cè)量系統(tǒng)在=0.6-0.8時(shí)可使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性，而且此時(shí)提高系統(tǒng)的固有頻率會(huì)使響應(yīng)速率變得更快。 過小， 會(huì)過大，使系統(tǒng)會(huì)嚴(yán)重過沖； 過大，系統(tǒng)響應(yīng)變得緩慢。因此，二階測(cè)量系統(tǒng)通常取阻尼比=0.6-0.8。3.1測(cè)量誤差有哪幾類？各類誤差的主要特點(diǎn)是什么？P25 測(cè)量值與真值之差稱為誤差1 系統(tǒng)誤差：是規(guī)律性的，影響程度由確定的因素引起的，在測(cè)量結(jié)果中可以被修正；2 隨機(jī)誤差：是由許多未知的或微小因素綜合影響的結(jié)果，出現(xiàn)與否和影響程度難以確定，無法在測(cè)量中加以控

7、制和排除，但隨著測(cè)量次數(shù)的增加，其算術(shù)平均值逐漸接近零，服從正態(tài)分布；3 過失誤差：是一種顯然與事實(shí)不符的誤差，可以避免。3.2試述系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因及消除方法。 1儀器誤差， 2安裝誤差， 3環(huán)境誤差， 4方法誤差， 5操作誤差(人為誤差)， 6動(dòng)態(tài)誤差。1 消除系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源2 用修正方法消除系統(tǒng)誤差3 具體方法：交換抵消法，替代消除法，預(yù)檢法。什么叫隨機(jī)誤差？隨機(jī)誤差一般都服從什么分布規(guī)律？隨機(jī)誤差（又稱偶然誤差）是指測(cè)量結(jié)果與同一待測(cè)量的大量重復(fù)測(cè)量的平均結(jié)果之差。 一般都服從正態(tài)分布規(guī)律。3.3隨機(jī)誤差正態(tài)分布曲線有何特點(diǎn)? P301 單峰性：概率密度的峰值只出現(xiàn)在零誤差附近，絕

8、對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率密度大，絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率密度小。2 對(duì)稱性：符號(hào)相反、絕對(duì)值相等的隨機(jī)誤差出現(xiàn)概率相等。3 有限性：在一定的測(cè)量條件下，誤差的絕對(duì)值一般不超出一定范圍。4 抵償性：由隨機(jī)誤差的對(duì)稱性可以推出：當(dāng) 即由于正富誤差的相互抵消，即一列等精度測(cè)量中各個(gè)誤差的代數(shù)和趨于零。3.5試述直接測(cè)量誤差計(jì)算的一般步驟。P411剔除過失誤差 2修正系統(tǒng)誤差 3在確定不存在過失誤差、系統(tǒng)誤差下，對(duì)隨機(jī)誤差進(jìn)行分析計(jì)算試述測(cè)量中可疑數(shù)據(jù)判別方法以及如何合理選用？判別方法有：萊依特準(zhǔn)則、格拉布斯準(zhǔn)則、t檢驗(yàn)準(zhǔn)則、狄克遜準(zhǔn)則、肖維涅準(zhǔn)則。選用原則：1）從理論上講，當(dāng)測(cè)量次數(shù)n趨近（或n足夠大

9、）時(shí)，采用萊依特準(zhǔn)則更為合適；若次數(shù)較少時(shí)，則采用格拉布斯準(zhǔn)則、t檢驗(yàn)準(zhǔn)則或狄克遜準(zhǔn)則。要從測(cè)量列中迅速判別粗大誤差時(shí)，可采用狄克遜準(zhǔn)則。2）在最多只有一個(gè)異常值時(shí)，采用格拉布斯準(zhǔn)則來判別壞值的效果最佳。3）在可能存在多個(gè)異常值時(shí)，應(yīng)采用兩種以上的準(zhǔn)則來交叉判別，否則效果不佳。什么叫做等精度測(cè)量和非等精度測(cè)量？為什么在非等精度測(cè)量中引入“權(quán)”的概念？等精度測(cè)量：是指在測(cè)量條件（包括測(cè)量?jī)x器、測(cè)量人員、測(cè)量方法及環(huán)境條件等）不變的情況下，對(duì)某一被測(cè)幾何量進(jìn)行的多次測(cè)量。非等精度測(cè)量：是指在不同測(cè)量條件下，用不同的儀器、不同的測(cè)量方法、不同的測(cè)量次數(shù)以及由不同的測(cè)量者進(jìn)行的測(cè)量，各次測(cè)量結(jié)果的精度

10、不同。為了正確評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。非電量電測(cè)法具有哪些優(yōu)點(diǎn)？易于實(shí)現(xiàn)集中檢測(cè)、控制和遠(yuǎn)距離測(cè)量。響應(yīng)速度快，可以測(cè)量瞬態(tài)值及動(dòng)態(tài)過程。傳感器提供了被研究對(duì)象的測(cè)量、調(diào)節(jié)和控制設(shè)備之間最方便可靠的聯(lián)系方式，因而使熱能與動(dòng)力工程測(cè)試的連續(xù)量、自動(dòng)記錄和自動(dòng)控制成為可能。測(cè)量的準(zhǔn)確度和靈敏度高，可以測(cè)量微弱信號(hào)并將其放大與進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。電信號(hào)易于和計(jì)算機(jī)等進(jìn)行連接，記錄和處理數(shù)據(jù)方便。4.1什么是電阻式傳感器？它主要分成哪幾種？P63電阻式傳感器是：將物理量的變化轉(zhuǎn)換為敏感元件電阻值的變化，再經(jīng)相應(yīng)電路處理后，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。分為：1金屬應(yīng)變式、 2半導(dǎo)體壓阻式、 3電位計(jì)式、 4氣敏式、 5濕

11、敏式。4.2用應(yīng)變片進(jìn)行測(cè)量時(shí)為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償？常用的溫度補(bǔ)償方法有哪幾種？P65在實(shí)際使用中，除了應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致應(yīng)變片電阻變化之外，溫度變化也會(huì)使應(yīng)變片電阻發(fā)生誤差，故需要采取溫度補(bǔ)償措施消除由于溫度變化引起的誤差。常用的溫度補(bǔ)償方法有：橋路補(bǔ)償、應(yīng)變片自補(bǔ)償。4.3試說明氣敏、濕敏電阻傳感器的工作原理，并舉例說明其特點(diǎn)。P67氣敏傳感器）：半導(dǎo)體氣敏元件與被測(cè)氣體接觸后，會(huì)造成半導(dǎo)體性質(zhì)的變化，以此特性來檢測(cè)待測(cè)氣體的成分的傳感器。分為：電阻式、非電阻式工作原理：電阻式-當(dāng)半導(dǎo)體接觸氣體時(shí)，半導(dǎo)體的阻值將發(fā)生變化，利用電阻值的變化來測(cè)定氣體參數(shù)。 非電阻式-當(dāng)MOS場(chǎng)效應(yīng)管金屬半導(dǎo)體結(jié)型二

12、極管接觸的氣體時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管的閾值電壓及結(jié)型二極管的整流特性將隨周圍氣體狀態(tài)的不同而不同。濕敏電阻傳感器）：利用有些材料的電阻值會(huì)隨空氣濕度的變化而變化 的原理制成的傳感器。工作原理：在吸濕元件的吸濕和脫濕過程中，水分子分解出來的H 的狀態(tài)發(fā)生變化，從而濕敏電阻器件的電阻值隨濕氣的吸附與脫附而變化。4.4什么是電感式傳感器？簡(jiǎn)述電感式傳感器的工作原理。電感式傳感器建立在電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，是利用線圈自感或互感的變化，把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器。4.5什么是電容式傳感器？它的變換原理如何？電容式傳感器是把物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器，對(duì)于電容器，改變，和都會(huì)影響到電容量，電容式傳感器

13、根據(jù)這一定律變換信號(hào)。電容式傳感器類型：變極板間隙型電容傳感器、變面積型電容傳感器、變介電常數(shù)型電容傳感器。4.7 分析用于壓電傳感器的電壓放大器與電荷放大器的特點(diǎn)和各自的優(yōu)缺點(diǎn)。P76電壓放大器：特點(diǎn)- 優(yōu)缺點(diǎn)-1、不適于測(cè)靜態(tài)信號(hào) 2、低頻特性差 3、高頻特性好電荷放大器：特點(diǎn)-輸出電壓僅與電荷量、反饋電容量有關(guān)，增益A、電纜分布電容C的變化不影響其輸出。 優(yōu)缺點(diǎn)-1、電纜分布電容對(duì)測(cè)量靈敏度影響小 2、與壓電傳感器連接時(shí)，下限頻率僅取決于電荷放大器，低頻特性好。 什么是壓電效應(yīng)？什么是壓電元件的電軸、光軸和力軸？某些結(jié)晶物質(zhì)，當(dāng)沿它的某個(gè)結(jié)晶軸施加力的作用時(shí)，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象，從而在表

14、面形成電荷集結(jié)，電荷量與作用力的大小成正比，這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。垂直于x軸的晶體切片可用作壓電元件，此時(shí)x軸稱為電軸。垂直于z軸切割出的晶片沒有壓電效應(yīng)，稱z軸為光軸。沿該軸方向受力產(chǎn)生極性相反的電壓。4.8說明磁電傳感器的基本工作原理，它有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？在使用中各用于測(cè)量什么物理量？磁電式傳感器 是把被測(cè)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器，是以導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的原理為基礎(chǔ)。1、直線運(yùn)動(dòng)式 用于測(cè)量線速度、線位移、線加速度；2、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)式 用于測(cè)量角速度、角位移、角加速度。4.9熱電偶有哪幾條基本定律？說明他們的使用價(jià)值。P801 均質(zhì)材料定律，說明熱電偶必須是多種材料組成；2

15、中間導(dǎo)體定律，說明插入第三種導(dǎo)體不會(huì)使熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生變化；3 中間溫度定律，給出了間接測(cè)量熱電勢(shì)的方法；4 標(biāo)準(zhǔn)電極定律，可以從幾個(gè)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)電極組成熱電偶時(shí)所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)求出這些熱電極彼此任意組合時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)。什么是熱電效應(yīng)？熱電偶有哪些基本定律？熱電效應(yīng)：兩種不同的導(dǎo)體A和B組成閉合回路，若兩連接點(diǎn)溫度T和To不同，則在回路中就產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，形成熱電流。熱電偶的基本定律：均質(zhì)材料定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律、標(biāo)準(zhǔn)電極定律。4.11 光電效應(yīng)有哪幾種？與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些？1 外光電效應(yīng)：在光線的作用下能使電子逸出物質(zhì)表面，光電管、光電倍增管2 內(nèi)光電效應(yīng)：在光線的作用下

16、使物體電阻率改變，光敏電阻3 光生伏特效應(yīng)：在光線的作用下使物體產(chǎn)生一的方向電動(dòng)勢(shì)，光電池、光敏晶體管4.12什么是霍爾效應(yīng)？試舉兩個(gè)霍爾傳感器在動(dòng)力機(jī)械測(cè)量中典型應(yīng)用的例子?；魻栃?yīng)指在半導(dǎo)體薄片垂直方向上加一磁場(chǎng)，當(dāng)在薄片的兩端有控制電流流過時(shí)，在薄片的另兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積成正比的電壓?；魻杺鞲衅骺捎糜谵D(zhuǎn)速測(cè)量、位移測(cè)量以及做為接近開關(guān)等。5.3為什么熱電偶要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？冷端溫度補(bǔ)償有哪些方法？P81由于冷端溫度受周圍環(huán)境溫度的影響，難以自行保持為某一定值，因此，為減小測(cè)量誤差，需對(duì)熱電偶冷端采取補(bǔ)償措施，使其溫度恒定。冷端溫度補(bǔ)償方法有：1冷端恒溫法、

17、2冷端補(bǔ)償器法、 3冷端溫度校正法、 4補(bǔ)償導(dǎo)線法。5.5輻射式溫度計(jì)有哪幾種。簡(jiǎn)述各自的工作原理。1 單色輻射式光學(xué)高溫計(jì)，利用亮度比較取代輻射出射度比較進(jìn)行測(cè)溫；2 全幅射高溫計(jì)，根據(jù)絕對(duì)黑體的全幅射定律設(shè)計(jì)；比色高溫計(jì)，根據(jù)維恩位移定理設(shè)計(jì)。5.7簡(jiǎn)述紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀的工作原理。6.3簡(jiǎn)述壓阻式、壓電式、電容式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。1、壓阻式傳感器核心部分是一塊圓形膜片，在膜片上應(yīng)用集成電路成型工藝制成的等值硅電阻構(gòu)成平衡電橋的四個(gè)橋臂，膜片四周用一硅圓環(huán)固定，膜片的兩端有兩個(gè)壓力腔，一個(gè)是和被測(cè)系統(tǒng)相連接的高壓腔，另一個(gè)是和大氣相通的低壓腔，膜片兩邊出現(xiàn)壓力差時(shí)，膜片上

18、個(gè)點(diǎn)存在應(yīng)力，四個(gè)電阻值發(fā)生變化，輸出相應(yīng)電壓，用于測(cè)量穩(wěn)定壓力；2、壓電式傳感器由壓電元件和電壓放大器組成，傳感器受到壓力后由于壓電效應(yīng)輸出微弱的電壓，通過放大器放大信號(hào)之后輸出，壓電片串聯(lián)則電壓靈敏度較高，并聯(lián)則電荷靈敏度高，用于測(cè)量高頻脈動(dòng)壓力；3、電容式中心感壓膜片受壓力作用發(fā)生形變，從而改變電容，測(cè)量電容變化量即可得到被測(cè)壓差，用于測(cè)量壓差。6.5測(cè)壓儀表標(biāo)定有哪幾種方法？試述其標(biāo)定原理。P133靜態(tài)標(biāo)定：根據(jù)靜壓平衡原理，利用活塞式壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力計(jì)、液柱式壓力計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。動(dòng)態(tài)標(biāo)定：1、輸入標(biāo)準(zhǔn)頻率及標(biāo)準(zhǔn)幅值的壓力信號(hào)與傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行比較。（對(duì)比法）如將測(cè)壓管裝在標(biāo)定風(fēng)洞上

19、進(jìn)行標(biāo)定。 2、通過激波產(chǎn)生一個(gè)階躍壓力信號(hào)，施加于被標(biāo)定的傳感器上，根據(jù)其輸出曲線求得他們的頻率響應(yīng)特性。6.6進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量時(shí)有哪些誤差來源？如何減小誤差?？捎糜趧?dòng)力機(jī)械最高壓力測(cè)量的儀器有哪幾種？簡(jiǎn)述其工作原理。機(jī)械式最高壓力表：測(cè)量時(shí)，氣缸壓力通過單向閥進(jìn)入壓力表直接指示壓力。氣電式最高壓力表：什么叫總壓、靜壓和動(dòng)壓？什么叫不敏感偏流角？不敏感偏流角受哪些因素影響？氣流熵滯止后的壓力叫總壓，又稱滯止壓力。運(yùn)動(dòng)氣流里氣體本身的熱力學(xué)壓力，當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，感受到的就是氣流的靜壓?？倝号c靜壓之差稱為動(dòng)壓。使測(cè)量誤差為速度頭1%的偏流角作為總壓管的不敏感偏流角，記作

20、p。總壓管的形式和馬赫數(shù)Ma。常用的總壓和靜壓測(cè)量?jī)x器有哪些？各自的特點(diǎn)是什么？P129總壓用總壓管（L形總壓管、圓柱形總壓管、帶導(dǎo)流套的總壓管、多點(diǎn)總壓管、邊界層總壓管）測(cè)量靜壓測(cè)量在固體壁面外進(jìn)行時(shí)用壁面靜壓孔測(cè)量。在流場(chǎng)中進(jìn)行時(shí)用靜壓管測(cè)量。靜壓管（L形靜壓管、圓盤形靜壓管、帶導(dǎo)流管的靜壓管）測(cè)壓儀進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定時(shí)，常用哪些標(biāo)定設(shè)備？靜態(tài)標(biāo)定：活塞式壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力計(jì)、液柱式壓力計(jì)。動(dòng)態(tài)標(biāo)定：對(duì)比法、激波管動(dòng)態(tài)標(biāo)定法。簡(jiǎn)述皮托管的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)速原理？皮托管常用什么裝置進(jìn)行標(biāo)定？它由總壓探頭和靜壓探頭組成，利用流體總壓與靜壓之差，即動(dòng)壓來測(cè)量流速，故也稱動(dòng)壓管。校準(zhǔn)風(fēng)洞7.2試

21、述熱線風(fēng)速儀的兩種基本工作方式，并對(duì)比分析其各自的特點(diǎn)。恒流式 熱線風(fēng)速儀工作過程中保持加熱電流不變，熱線的表面溫度隨流體流速而變化，電阻值隨之改變，但因熱線慣性的影響，存在靈敏度隨被測(cè)流體流動(dòng)變化頻率減小而降低，而且會(huì)產(chǎn)生相位滯后等缺點(diǎn)。恒溫（恒電阻）式 熱線風(fēng)速儀在工作過程中，通過調(diào)節(jié)熱線兩端的電壓以保持熱線的電阻不變，可以根據(jù)電壓值的變化，測(cè)出熱線電流的變化，進(jìn)而計(jì)算流速，其電橋可實(shí)現(xiàn)自平衡。7.3從信號(hào)處理、實(shí)際應(yīng)用等角度對(duì)比分析LDV三種基本光路系統(tǒng)的特點(diǎn)。P150 多普勒測(cè)速參考光束系統(tǒng)光束經(jīng)微粒散射后，其強(qiáng)度將大大削弱，因此系統(tǒng)采用1：9的比例將光源發(fā)射的光束分割成參考光和信號(hào)光

22、，使光電檢測(cè)器接收到的參考光強(qiáng)度與被散射的信號(hào)光強(qiáng)度具有相同量級(jí)，這樣才能得到高信噪比和高效率的多普勒信號(hào)；單光束系統(tǒng)要求兩散射光接收孔的孔徑適當(dāng)，孔徑過大過小都會(huì)降低測(cè)量精度，另外這種系統(tǒng)對(duì)光能的利用率很低，且需要遮蔽周圍環(huán)境的光線，目前較少應(yīng)用；雙光束系統(tǒng)多普勒頻移與光電檢測(cè)器的接收方向無關(guān)，故得以最廣泛應(yīng)用。7.4論述PIV技術(shù)的特點(diǎn)，并根據(jù)測(cè)量原理，比較PIV與LDV對(duì)示蹤粒子的要求。PIV能夠測(cè)量整體流場(chǎng)的瞬時(shí)速度信息，包括流體流動(dòng)中的小尺度結(jié)構(gòu)，且對(duì)流場(chǎng)無擾動(dòng)。LDV要求示蹤粒子能夠很好地跟隨流體的運(yùn)動(dòng)，具有高的散射效率，具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)；PIV則對(duì)示蹤粒子的種類、粒徑、播散

23、量都有具體要求。目前所使用的流量計(jì)可歸納為哪幾大類型？其特點(diǎn)是什么？容積型流量計(jì)：測(cè)量結(jié)果受流動(dòng)狀態(tài)的影響較小，精確度較高，適合于測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)的流體，但不宜用于高溫高壓和臟污介質(zhì)的流量測(cè)量。速度型流量計(jì)：這類流量計(jì)有著良好的使用性能，可用于高溫高壓流體測(cè)量，且精確度較高；但是，由于它們以平均流速為測(cè)量依據(jù)，因此，測(cè)量結(jié)果受流動(dòng)條件的影響很大，這對(duì)精確測(cè)量帶來困難。質(zhì)量型流量計(jì)：這類流量計(jì)以測(cè)量與流體質(zhì)量有關(guān)的物理效應(yīng)為基礎(chǔ)節(jié)流式流量計(jì)的測(cè)量原理是什么？當(dāng)流體流經(jīng)管道中急驟收縮的局部截面時(shí)，將產(chǎn)生增速降壓的節(jié)流現(xiàn)象，流體的流速越大，即在相同流通截面積條件下的流量越大，節(jié)流壓降也越大。以這

24、種節(jié)流現(xiàn)象作為流量測(cè)量依據(jù)的儀表簡(jiǎn)稱為節(jié)流式流量計(jì)，由于其輸出信號(hào)為差壓，故也稱差壓式流量計(jì)。簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)子式流量計(jì)的工作原理？轉(zhuǎn)子流量計(jì)也叫浮子流量計(jì)，它也是利用流體流動(dòng)的節(jié)流原理進(jìn)行流量測(cè)量的儀表。8.1流量有哪幾種表示方式？常用流量測(cè)量方法和流量計(jì)有哪些？各有什么特點(diǎn)？選用時(shí)應(yīng)考慮哪些主要因素。流量可用 質(zhì)量、體積 表示。 1、流量測(cè)量方法有通過計(jì)量單位時(shí)間內(nèi)被測(cè)流體充滿或排出某一定容容器V的次數(shù)計(jì)算流量；2、通過測(cè)量流通截面上的流體流速或與流速有關(guān)的各種物理量計(jì)算出流量；直接用與質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進(jìn)行測(cè)量；3、同時(shí)測(cè)取流體密度和體積流量，通過運(yùn)算推到出質(zhì)量流量；4、通過溫度壓力補(bǔ)償計(jì)算流

25、量的方法。流量計(jì)為：1、容積型流量計(jì)、2、速度型流量計(jì)、3、質(zhì)量型流量計(jì)。應(yīng)根據(jù)：用途、工況條件、被測(cè)流體的性質(zhì)、安裝條件 選擇流量計(jì)。8.3當(dāng)被測(cè)流體的工作參數(shù)偏離節(jié)流式流量計(jì)的設(shè)計(jì)條件時(shí)，應(yīng)該對(duì)測(cè)量值進(jìn)行哪些修正？試設(shè)計(jì)一種對(duì)密度具有溫度壓力補(bǔ)償?shù)牧髁繙y(cè)量系統(tǒng)。應(yīng)進(jìn)行流量系數(shù)、流體膨脹校正系數(shù)、流體密度及節(jié)流元件開孔直徑的修正。8.5簡(jiǎn)述影響渦輪流量計(jì)特性的主要因素和使用渦輪流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意的主要問題。影響因素：流體粘度、密度、壓力、溫度、流動(dòng)狀態(tài)。在使用時(shí)應(yīng)注意考慮各個(gè)影響因素，并根據(jù)影響因素對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行校正。簡(jiǎn)述渦輪流量計(jì)的工作原理？當(dāng)被測(cè)流體流經(jīng)渦輪時(shí)，推動(dòng)渦輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，高導(dǎo)磁性的渦

26、輪葉片隨之周期性地通過磁電轉(zhuǎn)換器的永久磁鐵4，使磁路的磁阻發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致通過感應(yīng)線圈3的磁通量改變，在線圈中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而獲得交流電脈沖信號(hào)的輸出。8.6簡(jiǎn)述光纖流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的工作原理、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)。P172 P174光纖壓差式流量計(jì)：利用光纖傳感技術(shù)檢測(cè)節(jié)流元件前后壓差信號(hào) P。在節(jié)流元件前后分別安裝敏感膜片和Y形光纖，膜片相對(duì)位移與節(jié)流元件前后壓差 P成正比，利用流量方程式求出被測(cè)流量。光纖膜片式流量計(jì)：通過將流量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟て系奈灰菩盘?hào)，通過Y行光纖傳感器輸出相應(yīng)的光脈沖信號(hào)，從而得到被測(cè)流量。光纖卡門渦街流量計(jì)：利用光纖傳感技術(shù)測(cè)量渦街頻率，通過換算得到

27、待測(cè)流量。超聲波流量計(jì)工作原理：超聲波流量計(jì)是基于超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與該介質(zhì)的流動(dòng)速度有關(guān)這一現(xiàn)象，通過測(cè)量超聲波在順流和逆流中的傳播速度差求流速，進(jìn)而換算出流量。特點(diǎn)：1）非接觸測(cè)量，不擾動(dòng)流體的流動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生壓力損失。2）不受被測(cè)流體物理、化學(xué)特性的影響。3）輸出特性呈線性。9.1根據(jù)壓差式液位計(jì)的基本工作原理，說明為什么對(duì)于密閉容器內(nèi)的液位測(cè)量，當(dāng)其中的液體及其蒸汽的密度變化較大時(shí)，不能直接利用圖9-1b和式（9-2）的測(cè)量方法。P181因?yàn)閴翰钍揭何挥?jì)的理論 依據(jù)是不可壓縮流體的靜力學(xué)原理，不可壓縮流體假定流體密度不變，而液體及其蒸汽密度變化較大時(shí)，不可壓縮流體假定就失效了，液

28、位與壓差的關(guān)系不定，壓差的變化不能完全反映出液位的變化。9.2比較分析用于導(dǎo)電液和非導(dǎo)電液的電容式液位傳感器的不同結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)述各自的工作原理。P1841、測(cè)量導(dǎo)電液體的電容式液位計(jì)主要利用傳感器兩電極的覆蓋面積隨被測(cè)液體液位的變化而變化，從而引起電容量的改變這種關(guān)系進(jìn)行液位測(cè)量；2、測(cè)量非導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器主要利用被測(cè)液體液位變化時(shí)可變電容傳感器兩電極之間充填介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容量變化這一特性進(jìn)行液位測(cè)量。簡(jiǎn)述電阻式液位計(jì)的種類、工作原理和特點(diǎn)。電阻式液位計(jì)主要有兩類：一類是電接點(diǎn)液位計(jì)，它根據(jù)液體與其蒸氣之間導(dǎo)電特性(電阻值)的差異進(jìn)行液位測(cè)量。適用于變參數(shù)運(yùn)行工況的液

29、位測(cè)量，但是，由于其輸出信號(hào)是非連續(xù)的，因此不能用于液位連續(xù)測(cè)量；另一類是熱電阻液位計(jì)，它利用液體和蒸氣對(duì)熱敏材料傳熱特性不同而引起熱敏電阻變化的現(xiàn)象進(jìn)行液位測(cè)量。常用的接觸式轉(zhuǎn)速表有哪幾種？各自有什么特點(diǎn)？（1）按照測(cè)速元件與被測(cè)速轉(zhuǎn)軸是否接觸可以分為接觸式和非接觸式兩大類.（2）接觸式轉(zhuǎn)速表（離心式轉(zhuǎn)速表、磁性轉(zhuǎn)速表、電動(dòng)轉(zhuǎn)速表、定時(shí)轉(zhuǎn)速表）接觸式轉(zhuǎn)速表構(gòu)造簡(jiǎn)單，但它要消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的能量，且精度一般較差，多用于能量損失可以忽略不計(jì)且對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合。非接觸式轉(zhuǎn)速表（光電式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式轉(zhuǎn)速傳速器、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器）非接觸轉(zhuǎn)速表是當(dāng)前動(dòng)力機(jī)械測(cè)量中最常用的測(cè)速儀表，它不消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的

30、轉(zhuǎn)矩，且測(cè)量精度高，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。非接觸式轉(zhuǎn)速表的關(guān)鍵部分是轉(zhuǎn)速傳感器，10.1非接觸式轉(zhuǎn)速表主要有哪幾種？各自有什么特點(diǎn)？光電式轉(zhuǎn)速傳感器：光電式轉(zhuǎn)速傳感器是利用光電元件(如光電池、光電管、光敏電阻等)對(duì)光的敏感性來測(cè)量轉(zhuǎn)速的。磁電式轉(zhuǎn)速傳速器：與光電式轉(zhuǎn)速傳感器相比，磁電式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需配置專門的電源裝置，且脈沖信號(hào)不會(huì)因轉(zhuǎn)速過高而減弱，測(cè)速范圍廣，因此使用范圍非常廣泛?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器。10.2轉(zhuǎn)矩測(cè)量有哪幾種方法？各有什么典型測(cè)量?jī)x器（同時(shí)掌握曲線含義、測(cè)繪方法）。P193答：轉(zhuǎn)矩測(cè)量主要有傳遞法、平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法。典型測(cè)量?jī)x器有鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x(P194)、光電式轉(zhuǎn)矩儀（

31、P194）、光學(xué)式轉(zhuǎn)矩儀（P196）、磁電式轉(zhuǎn)矩儀（P197）、應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀（P197）、磁致伸縮式轉(zhuǎn)矩儀（P198）10.5 試敘述水力測(cè)功機(jī)的工作范圍，圖中各曲線的含義。（電力、電渦流）P199A為測(cè)功機(jī)在最大負(fù)荷調(diào)節(jié)位置時(shí)的特性曲線B為測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子和軸允許的最大轉(zhuǎn)矩下的強(qiáng)度限制線C為測(cè)功機(jī)出水溫度達(dá)到最大允許值時(shí)的功率限制線，即測(cè)功機(jī)能吸收和測(cè)量最大功率D為受離心力負(fù)荷或軸承允許轉(zhuǎn)速所限制的最高轉(zhuǎn)速限制線E為測(cè)功機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)能測(cè)量的最小轉(zhuǎn)矩和功率限制線常用的功率測(cè)量方法：根據(jù)動(dòng)力機(jī)械的類型和結(jié)構(gòu)形式的不同，功率可用以下兩類方法進(jìn)行測(cè)量，通過電功率測(cè)量和通過轉(zhuǎn)矩間接測(cè)量。 常用的測(cè)功機(jī)有：電力測(cè)

32、功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)等。簡(jiǎn)述直流電力測(cè)功機(jī)的基本構(gòu)成和測(cè)量原理。簡(jiǎn)述直流電力測(cè)功機(jī)的控制方法有哪些，各自工作原理和特點(diǎn)是什么？電渦流測(cè)功機(jī)的工作原理和特點(diǎn)？10.6 測(cè)功機(jī)的選型主要有哪幾個(gè)依據(jù)，請(qǐng)分別介紹。1 工作范圍2 測(cè)量精度3 響應(yīng)速度4 工作穩(wěn)定性5 低速制動(dòng)性11.1論述色譜分析儀在氣體組成部分鑒別和含量測(cè)量中的作用、工作原理以及具體應(yīng)用時(shí)需要注意的主要問題。色譜分析儀的原理是被分析的混合物在流動(dòng)氣體或液體（稱流動(dòng)相）的推動(dòng)下，流經(jīng)一根裝有填充物（稱固定相）的管子（稱色譜柱），由于固定相對(duì)不同的組分具有不同的吸附能力，因此混合物經(jīng)過色譜柱之后，各種組分在流動(dòng)相和固定相中的含量分配不同，最終導(dǎo)致從色譜柱流出的時(shí)間不同，從而達(dá)到組分分離的目的；利用色譜分析儀可以對(duì)混合物的各種組分進(jìn)行定性或定量分析。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意控制流量、溫度，同時(shí)注意色譜流程的操作條件有嚴(yán)格的穩(wěn)定性和一致性要求。11.2簡(jiǎn)述紅外分光分析儀和紅外不分光分析儀的工作原理和用途特點(diǎn)。在燃?xì)饣蚺欧艢怏w所含主要成分中，除了同原子的雙原子氣體外，其他非對(duì)稱分子氣體在紅外區(qū)都有特定的吸收帶(波段)，這種特定的吸收帶對(duì)某一種分子