熱工測量儀表習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——熱工測量儀表習(xí)題第1章緒論

思考題

1．測量過程包含哪三要素？

2．什么是真值？真值有幾種類型？

3．一個完整的測量系統(tǒng)或測量裝置由哪幾部分所組成?各部分有什么作用？4．儀表的精度等級是如何規(guī)定的？請列出常用的一些等級。5．什么是檢測裝置的靜態(tài)特性？其主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？

6．什么是儀表的測量范圍及上、下限和量程？彼此有什么關(guān)系？

7．什么是儀表的變差？造成儀表變差的因素有哪些？合格的儀表對變差有什么要求？8．有人想通過減小表盤標(biāo)尺刻度分格間距的方法來提高儀表的精度等級，這種做法能否達(dá)到目的？

9．用標(biāo)準(zhǔn)壓力表來校準(zhǔn)工業(yè)壓力表時，應(yīng)如何選用標(biāo)準(zhǔn)壓力表精度等級？可否用一臺精度等級為0.2級，量程為0~25MPa的標(biāo)準(zhǔn)表來檢驗一臺精度等級為1.5級，量程為0~2.5MPa的壓力表？為什么？

習(xí)題

1．某彈簧管壓力表的測量范圍為0~1.6MPa，精度等級為2.5級。校驗時在某點出現(xiàn)的最大絕對誤差為0.05MPa，問這塊儀表是否合格？為什么？

2．現(xiàn)有兩臺壓力檢測儀表甲和乙，其測量范圍分別為0~100kPa和-80~0kPa，已知這兩臺儀表的最大絕對誤差均為0.9kPa，試分別確定它們的精度等級。

3．某位移傳感器，在輸入位移變化1mm時，輸出電壓變化300mv。求其靈敏度。

4．某壓力表，量程范圍為0～25MPa，精度等級為1.0級，表的標(biāo)尺總長度為270°，給出檢定結(jié)果如下所示。試求：（1）各示值的絕對誤差；（2）儀表的基本誤差，該儀表合格否？（3）儀表的平均靈敏度。0510152025被測壓力p(MPa)0.14.9510.215.119.924.9示值X(MPa)5.現(xiàn)有2.5級、2.0級、1.5級三塊測溫儀表，對應(yīng)的測量范圍分別為-100℃～＋500℃、-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，現(xiàn)要測量500℃的溫度，其測量值的相對誤差不超過2.5％，問選用哪塊表適合？

6.有一臺精度等級為2.5級、測量范圍為0～10MPa的壓力表，其刻度標(biāo)尺的最小分格應(yīng)為多少格？

第2章測量誤差分析與處理

1.請分別從誤差的數(shù)值表示方法、出現(xiàn)的規(guī)律、使用的條件和時間性將誤差進行分類。2.何謂系統(tǒng)誤差？系統(tǒng)誤差有何特點？

3.試舉例說明系統(tǒng)誤差可分為幾類？如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差？4.隨機誤差產(chǎn)生的原因是什么？隨機誤差具有哪些性質(zhì)？

5.為什么在對測量數(shù)據(jù)處理時應(yīng)剔除異常值？如何判斷測量數(shù)據(jù)列中存在粗大誤差？6.對某一電壓進行了屢屢縝密測量，測量結(jié)果如下所示（單位為mV）：85.30，85.71，84.70，84.94，85.63，85.65，85.24，85.36，84.86，85.21，84.97，85.19，85.35，85.21，85.16，85.32，試寫出測量結(jié)果表達(dá)式（置信概率為99.73%）。

第3章接觸式溫度檢測及儀表

習(xí)題與思考題

1．常用的溫標(biāo)有哪些？它們之間有什么關(guān)系？2．雙金屬溫度計是怎樣工作的？它有什么特點？

3．熱電偶測溫原理是什么？熱電偶回路產(chǎn)生熱電勢的必要條件是什么？

4．采用熱電偶測溫時為什么要進行冷端溫度補償？冷端溫度補償?shù)姆椒ㄓ心男?．常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶有哪些？各有什么特點？

6．在熱電偶測溫電路中采用補償導(dǎo)線時，應(yīng)如何連接？需要注意哪些問題？7．簡述手動電位差計的工作原理及使用方法。

8．手動電位差計的測量電路只有一條支路，而電子電位差計的測量電路由兩條支路組成（實際上是一個電橋電路）。為什么要采用這種形式？

9．試述熱電阻測溫原理。并說明常用熱電阻的種類及R0值為多少。10．畫出熱電阻與平衡電橋的三線制連接圖。說明這種連接方式的優(yōu)點。11．熱敏電阻測溫有什么特點？按溫度系數(shù)分類熱敏電阻可分為幾種類型？

12．試比較熱電偶測溫柔熱電阻有什么不同？（可以從原理、系統(tǒng)組成和應(yīng)用場合三個方面來考慮）

13．用分度號為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補償?shù)臓顩r下，顯示儀表指示值為500C，而這時冷端溫度為60C。試問實際溫度應(yīng)為多少？假使熱端溫度不變，設(shè)法使冷端溫度保持在20C，此時顯示儀表的指示值應(yīng)為多少？

14．現(xiàn)用一支鎳鉻-鎳硅熱電偶測某換熱器內(nèi)溫度，其冷端溫度為30C，而顯示儀表機械零位為0C，這時指示值為400C，若認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430C，對不對？為什么？正確值為多少？

15．如圖1所示溫度測量系統(tǒng)，已知t?500C，tc?30?C，t0?20?C，對于以下狀況求溫度顯示儀表的讀數(shù)（C）：

1補償導(dǎo)線，冷端補償器和顯示儀表使用正確；○

2補償導(dǎo)線接反，其他使用正確；○

3補償導(dǎo)線使用正確，顯示儀表（包含冷端補償器）錯配成E型的；○

4補償導(dǎo)線，冷端補償器和顯示儀表都錯配成E型的?！?/p>

?????????圖1

16．鎳鉻-鎳硅熱電偶與電子電位差計配套測溫，熱電偶自由端溫度t0?42?C。假使不采用補償導(dǎo)線而采用普通銅線進行熱電偶與顯示儀表之間的連接，設(shè)儀表接線端子處的溫度為28C，求電子電位差計指示在385C時，由于不用補償導(dǎo)線所帶來的誤差是多少？

17．有一配鎳鉻-鎳硅熱電偶的電子電位差計，在測量過程中錯配了鉑銠-鉑熱電偶，此時儀表指示196C，問所測的實際溫度是多少？此時儀表外殼溫度為28C。

18．一只分度號為Cu100的熱電阻，在130C時它的電阻Rt是多少？要求確切計算和估算。

19．已知某負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，溫度為0C時的阻值為6324?。熱敏電阻的材

???????料常數(shù)B?2274K。試求溫度為100C時的電阻值及電阻的變化率。

第4章非接觸式溫度檢測及儀表

習(xí)題與思考題

1．輻射測溫方法的特點是什么？常用的輻射式測溫儀有哪幾類？2．什么是光學(xué)高溫計的亮度溫度？它與實際被測溫度有什么關(guān)系？3．光學(xué)高溫計中的紅色濾光片和灰色吸收玻璃的作用是什么？4．輻射溫度的意義是什么？輻射高溫計中的熱電堆起什么作用?5．比色高溫計與光學(xué)高溫計和輻射高溫計相比有何優(yōu)點？6．說明紅外輻射的特征，并分析紅外測溫儀的工作原理。

7．為什么對高溫計提出測量距離的要求？對光學(xué)高溫計、輻射高溫計和比色高溫計的距離要求一樣嗎？為什么？

8．用光學(xué)高溫計測某爐膛內(nèi)煙氣溫度，儀表示值ts?1300?C。若有效波長

??0.65μm，爐膛發(fā)射率???0.7?0.05，求

（1）爐膛內(nèi)煙氣的實際溫度；

（2）由??的變化所引起的測溫誤差。

9．用輻射高溫計測量磨光的鋼板的表面溫度，鋼板發(fā)射率??0.85，計算當(dāng)示值溫度tp?727℃和tp?1727℃時鋼板表面的實際溫度；假使把發(fā)射率估計成???0.68，求由此帶來的測溫誤差。

10．用比色高溫計測得比色溫度tc?1927℃，比色光線波長分別為?1?0.4μm，

?2?0.58μm，被測物體在相應(yīng)波長下的光譜發(fā)射率分別為??1?0.39，??2?0.35，

試確定被測物體的實際溫度。

第5章壓力檢測及儀表

思考題與習(xí)題

1.試述壓力的定義。表壓力、絕對壓力、負(fù)壓力（真空度）之間有什么關(guān)系？一般工業(yè)

用壓力表讀出的是什么壓力？

2.測壓儀表有哪幾類？各基于什么原理？

3.試分析影響液柱式壓力計測量確鑿度和靈敏度的主要因素。4.彈性式壓力計的測量原理是什么？常用的彈性元件有哪些類型？

5.彈簧管壓力表的彈簧管截面為什么要做成扁圓形或橢圓形的，可以做成圓形截面

嗎？

6.試述彈簧管壓力表的主要組成和測壓過程。

7.畫出電容式壓力（差壓）變送器的變換過程示意圖，并推導(dǎo)電容-差壓轉(zhuǎn)換關(guān)系式。8.簡述擴散硅壓力（差壓）變送器的工作原理和特點。硅膜片上擴散電阻的位置怎樣

決定？

9.簡述壓力表的選擇原則。

10.壓力表與測壓點所處高度不同時，如何進行讀數(shù)修正？

11.某容器的頂部壓力和底部壓力分別為-50kPa和300kPa，若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫闃?biāo)準(zhǔn)大

氣壓，試求容器頂部和底部處的絕對壓力以及頂部和底部間的差壓。

12.用彈簧管壓力表測量蒸汽管道內(nèi)壓力，儀表低于管道安裝，二者所處標(biāo)高為1.6m和

6m。若儀表指示值為0.7MPa，試求蒸汽管道內(nèi)的實際壓力值。已知蒸汽凝結(jié)水的密

度??966kg/m，重力加速度g?9.8m/s。

3213.有一工作壓力約為6.3MPa的容器，采用彈簧管壓力表測量其壓力，要求測量誤差不

大于壓力示值的1%。試選擇壓力表的量程和確切度等級。

14.某臺空氣壓縮機的緩沖容器，其工作壓力變化范圍為0.9～1.6MPa，工藝要求就地

觀測容器內(nèi)壓力，且要求測量誤差不得大于罐內(nèi)壓力的士5％，試選用一臺適合的壓力表（類型、量程、精度）。

15.用10MPa量程的標(biāo)準(zhǔn)壓力表來檢定一只量程為10MPa、確切度等級為2.5級的工業(yè)壓力

表。問應(yīng)選用何種確切度等級的標(biāo)準(zhǔn)壓力表？若改用16MPa量程的標(biāo)準(zhǔn)壓力表，則確切度等級又為多少?

16.已知彈簧管壓力表的溫度系數(shù)?E=0.0001，當(dāng)儀表所處的環(huán)境溫度為40℃,與設(shè)計

環(huán)境溫度20℃不同時，該壓力表將產(chǎn)生溫度附加誤差。試求被測壓力為650kPa時儀表的溫度附加誤差。

17.現(xiàn)校驗了三只2.5級，0～6MPa的彈簧管壓力表，結(jié)果如下表所示。試分析各個表

產(chǎn)生誤差的原因，應(yīng)如何調(diào)整才能交付使用?標(biāo)準(zhǔn)表（MPa）1.02.03.04.05.01號壓力表讀數(shù)（MPa）1.52.53.54.55.52號壓力表讀數(shù)（MPa）3號壓力表讀數(shù)（MPa）

1.11.52.22.63.33.74.44.85.55.9

第6章流量檢測及儀表

習(xí)題與思考題

1．什么是流量和總量？有幾種表示方法？相互之間的關(guān)系是什么?

2．什么是流量檢測儀表的量程比？當(dāng)實際流量小于儀表量程比規(guī)定的最小流量時會產(chǎn)生什么影響?

1．以橢圓齒輪番量計為例，說明容積式流量計的工作原理。容積式流量計的測量誤差主要來源于什么?

2．渦街流量計如何從結(jié)構(gòu)方面保證產(chǎn)生穩(wěn)定的“卡門渦街〞？旋渦頻率與哪些因素有關(guān)？對旋渦頻率有哪幾種檢測方法？

3．渦輪番量計的儀表常數(shù)的含義是什么？儀表常數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？4．超聲波流量計的特點是什么?其測速方法有幾種？

7．用測一點的流速來測量管道內(nèi)瞬時流量方法的前提是什么?測點的位置在管截面的什

么位置上較好？

8．說明電磁流量計的工作原理。電磁流量計使用中有何要求？

9．對于以下左邊的流量測量需求，請在右邊選擇最適合的流量測量儀表。

①含雜質(zhì)的導(dǎo)電液體流量A.科里奧利質(zhì)量流量計②流速較低的清潔汽油流量B.轉(zhuǎn)子流量計③微小的氣體流量C.電磁流量計④流量變化不大，雷諾數(shù)較大的蒸汽流量D.容積式流量計⑤管道直徑為25mm，密度易變的液體質(zhì)量流量E.渦街流量計13.已知被測介質(zhì)在工作狀態(tài)下的體積流量為293m/h，工作狀態(tài)下介質(zhì)密度為19.7kg/m，求流體的質(zhì)量流量。

14.已知某流量計的最大可測流量為（標(biāo)尺上限）為40m/h，流量計的量程比為10︰1，則該流量計的最小可測流量為多少？

15.有一臺橢圓齒輪番量計，某一天24小時走字?jǐn)?shù)為120字。已知積算系數(shù)為1m/字，

求這天的物料量是多少m？平均流量是多少m/h？

33333316.某一用水標(biāo)定的轉(zhuǎn)子流量計，滿度值為1000dm/h，轉(zhuǎn)子密度為7.92g/cm3，

現(xiàn)用來測密度為0.789g/cm3的乙醇流量，其測量上限？若將轉(zhuǎn)子換為密度2.861g/cm3的鋁時，其測量上限？

17.用超聲波流量計測水的流量。已知管徑D=150mm，超聲波發(fā)射與接收裝置之間的距離

3

L=450mm，聲波在水中的傳播速度c=1500m/s，超聲波頻率f=28KHz。當(dāng)流量為500m/h時，試確定超聲波在順流和逆流中的傳播時間差和相位差。

3第7章節(jié)流式流量計

習(xí)題與思考題

1.什么是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置？標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置包括哪幾個部分？我國的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幾種節(jié)流件的形式？相應(yīng)的取壓方式是什么？

2.為什么標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置能在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用？在使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時對流體、滾動狀態(tài)和管道都有哪些要求？

3.如何從理論上推導(dǎo)出節(jié)流裝置的流量公式？流出系數(shù)和可膨脹系數(shù)受哪些因素影響？

壓力損失與哪些因素有關(guān)？

4.用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置對流體的流量進行測量，當(dāng)流體參數(shù)偏離設(shè)計值時應(yīng)如何進行校正？5.為什么標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的量程比只能是1:3～1:4？

6.說明用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測氣、液、蒸汽的流量時，其取壓口位置、信號管道的敷設(shè)特點。7.已知某節(jié)流裝置最大流量100t/h時，產(chǎn)生的差壓為40kPa。試求差壓計在10kPa、20kPa、

30kPa時，分別流經(jīng)節(jié)流裝置的流量為多少t/h？

第8章液位檢測及儀表

思考題

1．火電廠中，為保證機組的安全經(jīng)濟運行，有哪些主要設(shè)備需進行液位測量？2．何謂汽包的重量水位？監(jiān)視重量水位的重要性是什么？

3．常用的鍋爐汽包水位測量方法有幾種？測量原理是什么？有何優(yōu)、缺點？4．機組正常運行時，測量汽包水位的各種水位計的指示是否一致？在鍋爐啟、停過程中須監(jiān)視哪種水位計?正常運行時主要監(jiān)視哪種水位計？

5．對差壓水位計的輸出進行汽包壓力補償?shù)脑硎鞘裁?？畫出單室平衡容器水位測量系統(tǒng)框圖。

6．利用差壓變送器測量液位時，為什么要進行零點遷移？如何實現(xiàn)遷移？7．超聲波液位計的工作原理是什么？其最大特點是什么？

習(xí)題

1．已知單室平衡容器L=640mm，H0=320mm，汽包壓力為17MPa，冷卻水平均密度?a=994kg/m3，飽和水密度?w=565.29kg/m3，飽和蒸汽密度?s=119.03kg/m3，試計算出汽包水位△H為-320、-160、0、+160、+320mm時產(chǎn)生的差壓各是多少？

2．已知在額定運行工況下，汽包的重量水位分別為-100mm和+80mm時，平衡容器實際輸出差壓分別為4600Pa和3700Pa，試求汽包重量水位分別為-320、-160、0、+160、

+320mm時產(chǎn)生的差壓各是多少？

3．對單室平衡容器，L=640mm，H0=320mm，16MPa下飽和水密度ρw=584.76kg/m3，飽和蒸汽密度?s=107.18kg/m3，當(dāng)汽包壓力由17MPa下降至16MPa時，冷卻水平均密度ρa=994kg/m3，試計算△H=0時產(chǎn)生的差壓為多少Pa？

4．圖2為帶遷移裝置的差壓變送器組成的某立式容器水位測量裝置示意圖（在汽相引出管上裝有冷凝罐）。為保證該系統(tǒng)輸出的電流信號與水位成正比，試問：（1）圖中是否有錯誤？若有錯誤，另畫一個正確的圖。

（2）在正