建筑環(huán)境測試技術(shù)答案(方修睦版)

1.量和計(jì)量相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么？答：測量是通過實(shí)驗(yàn)手段對客觀事物取得定量信息的過程，也就是利用實(shí)驗(yàn)手段把測量直接或間接地對另一個(gè)同類已知量進(jìn)行比較，從而得到待測量值的過程，而計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段實(shí)驗(yàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量。計(jì)量可以看作測量的特殊形式，在計(jì)量過程中，認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的，用它們來校準(zhǔn)、檢定受檢量具和儀器設(shè)備，以衡量和保證使用受量具儀器進(jìn)行測量時(shí)所獲得測量結(jié)果的可靠性。2.量的重要義主要體現(xiàn)在哪些方面？答：定性和定量精確算來認(rèn)識物，建立公式、定理和定律。3.量的重要義主要體現(xiàn)在哪些方面？答：確保各類量具、儀器儀表測量結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和統(tǒng)一性，所以必須定期進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)。4.究誤差的的是什么？答：就是要根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因、性質(zhì)及規(guī)律，在一定測量條件下盡量減小誤差，保證測量值有一定的可信度，將誤差控制在允許的范圍之內(nèi)。5.試和測量什么樣的關(guān)系？答：測試是測量和試驗(yàn)的全稱，有時(shí)把較復(fù)雜的測量成為測試。6.合自己的業(yè)，舉例說明測試技術(shù)的作用要體現(xiàn)在哪些方面答：測試技術(shù)涉及傳感器、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、模型理論、信號加工與處理、誤差理論、控制工程和參數(shù)估計(jì)等內(nèi)容。例:度的變化可以引起溫度敏感元件（如：熱敏電阻）阻值的變化，其阻值的變化量是可以直接測量的。7.例說明各不同測量方法的實(shí)際應(yīng)用。答:接測量：用電壓表測量管道水壓，用歐姆表測量電阻阻值等。間接測量：需要測量電阻R上消耗的直流功率可以通過直接測量電壓U電流而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P=UI，過計(jì)算間接獲得功率P。組合測量：測量電阻器溫度系數(shù)的測量。8.入理解測儀表的精度和靈敏度的定義？者的區(qū)別？答：精度是指測量儀表的讀數(shù)或者測量結(jié)果與被測真值相一致的程度。靈敏度表示測量儀表對被測量變化的敏感程度。區(qū)別：精度是用精密度、正確度和準(zhǔn)確度三個(gè)指標(biāo)加以表征，而靈敏度是測量儀表指示值增量與被測量增量之比。9.密度、正度、準(zhǔn)確度三者的不同含義是么？答：精密度說明儀表指示值的分散性，表示在同一測量條件下對同一測量進(jìn)行多次測量得到的測量結(jié)果的分散程度。正確度說明儀表指示值與真值的接近程度。準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合反應(yīng)。準(zhǔn)確度高，說明精密度和正確度都高。10.結(jié)合（圖1.2.3）深入理解在實(shí)際測過程中，儀表輸入電阻（入阻抗）選擇的重性。答在此題中應(yīng)選用輸入阻抗盡可能大電壓表輸入阻抗大測量就小，則造成的儀器誤差會很大，所以在實(shí)際測量中，應(yīng)選擇合適的儀表輸入電阻，否則會造成誤差很大甚至使測量結(jié)果失去實(shí)際意義。11.說明量系統(tǒng)中位制的概念。答：由基本單位輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成的完整體系稱為單位制。12.深入解基本單、輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成的整計(jì)量體系。答：基本單位是那些可以彼此獨(dú)立加以規(guī)定的物理量單位，共，分別為：秒、千克、開爾文、坎德拉、摩爾、米、安培。由基本單位通過定義定律及其他系數(shù)關(guān)系派生出來的單位稱為出單位如：頻率的單位赫茲定義為”周期為的周期現(xiàn)象的頻率”.13.說明基準(zhǔn)、副準(zhǔn)、工作基準(zhǔn)的各自用途。

答：主基準(zhǔn)（也叫國家基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)）是用來復(fù)現(xiàn)和保存量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具，經(jīng)國家鑒定批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國量單位量值的最高依據(jù)。副基準(zhǔn)地位僅次于國家基準(zhǔn)平時(shí)用來代替國家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國家基準(zhǔn)的變化。工作基準(zhǔn)實(shí)際用以檢定下屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。設(shè)置工作基準(zhǔn)的目的是不使主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)因頻繁使用而喪失原有的準(zhǔn)確度。第二章測量誤差和數(shù)據(jù)處理思題與習(xí)題1.什么測量果都帶有誤差？答：在實(shí)際測量中，由于測量器具不準(zhǔn)確，測量手段不完善以及環(huán)境的影響，測量操作不熟練及工作疏忽等因素導(dǎo)致測量結(jié)果與被測量真值不同。2.述誤差、對誤差、修正值的定義。答：誤差：測量儀器儀表的測量值與被測量真值之間的差異稱為測量誤差。相對誤差：相對誤差用來說明測量精度的高低，可分為實(shí)際相對誤差和示值相對誤差。修正值：與絕對誤差的絕對值相等但符號相反的值稱為修正值。3.么是真實(shí)？應(yīng)用中如何選擇？答：一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)值稱為它的真值。真值一般無法得到，但可通過大量的測量數(shù)據(jù)從統(tǒng)計(jì)理論上可以得到一個(gè)純理論值。真值：可分為純理論值﹑指定值A(chǔ)s或?qū)嶋H值A(chǔ)在測量中A0﹑As和A一般不作區(qū)。4、解：絕對誤差

A30.0.6a0實(shí)際相對誤差示值相對誤差

x

00%0.8%3100%100%1.88%x絕對誤差

x

xA3.743.0

h實(shí)際相對誤差示值相對誤差

x

0.5%11.40.5%11.1%x43.75、解：示值誤差

x

xA0示值相對誤差示值引用誤差

100%x100%x精度級別

10.526、解：示值誤差

x

xAxA55.℃00示值相對誤差

x

0.05100%=100%示值引用誤差

100%x

在25℃時(shí)，

m25.0

7、解：絕對誤差

100

A8mAmA故該表合格8、解：絕對誤差

xA-在50V時(shí)，引用誤差故不合格

V1009、解：第一根管道示值相對誤差

1

0.000%0.5%x0.3第二根管道的示值相對誤差

x2

100%0.47%x0.855

x1

x2

故第二根管道測量效果好10、解：絕對誤差實(shí)際相對誤差

x

x2050.a100%100%示值相對誤差

x

0.005100%x0.52011.誤差源一般如考慮？答：誤差來源有儀器誤差、人身誤差、方法誤差。(響誤差可以不作考慮)12.解釋度、精密、正確度和準(zhǔn)確度的含義。答：精度是指測量儀器的讀數(shù)或測量結(jié)果與被測量真值相一致的程度。精密度是說明儀表指示值的分散性表示在同一測量條件下對同一測量進(jìn)行多次測量時(shí)，得到的測量結(jié)果的分散程度。正確度說明儀表指示值與真值的接近程度。準(zhǔn)確度是精密度和準(zhǔn)確度的綜合反應(yīng)。13.簡述統(tǒng)誤差、機(jī)誤差和粗大誤差的含義。答：系統(tǒng)誤差：在多次等精度測量，同一恒定量值時(shí)誤差的絕對值和符號保持不變，或當(dāng)條件改變時(shí)按某種規(guī)律變化的誤差。隨機(jī)誤差：又稱偶然誤差，是指對同一恒定量值進(jìn)行多次等精度測量時(shí)，其絕對值和符號無規(guī)則變化的誤差。粗大誤差：在一定的測量條件下，測得值明顯得偏離實(shí)際值形成的誤差稱為粗大誤差。14.服從太分布的機(jī)誤差有哪些性質(zhì)？答：1對稱性2、單峰型有界性4、抵償性。15、解：隨機(jī)誤差在內(nèi)的率：pi

12

2

0.6826隨機(jī)誤差在±2σ內(nèi)的概率：pi

2

12

2

d

iiii隨機(jī)誤差在±3σ內(nèi)的概率：pi

12

d0.997316、解：單次測量方根誤差的貝塞爾公式：

1nnii

()i

17、解：平均值

x

29.2729.265

29.24單次測量均方根誤差

1ni

vi

1ni

)i

2

15

29.2429.2429.2429.24

180.0354均方根誤差σ=1.2；n=16平均值均方根誤差

0.318.對某量等精度立測量16次，多次測量均方根誤差為1.2，求平值均方根差。答：x=σ/

=0.319.實(shí)驗(yàn)為什么要行多次測量？答：就單次測量而言，隨機(jī)誤差沒有規(guī)律，其大小和方向完全不可預(yù)知，但當(dāng)測量次數(shù)足夠多時(shí)，其總體服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律多數(shù)情況下接近正態(tài)分布。20.若xi多等精度獨(dú)立測量值則測量的最值是什么

答值為算術(shù)平均值.

x

1n

n

x

i

.i22、解：平均值nx0.43856i均方根誤差

i

(xi

0.4030.0502算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差

x1xxii，yx1xxii，y22f2230.12222It222222

測量結(jié)果

0.020

即

x

（用不用去除粗大誤差？）23、解：間接測量標(biāo)準(zhǔn)差：y

i

2取y得極限誤差y=3σ則絕對誤差：相對誤差：2222nyyy27、解：

f

y

2

x

2

0.2

22.129228、解：

I

t

2

2

22179.3560A(Q3：原中

I

IORIII

I

？)29、解：的相對誤差

I

R

t

30、電能相對誤差

W

U

R

t

%432、解：

3.141593.142

712.74.5026

ii5.62346.380.262.633、解：

7.694

6

10.2833.99

5170.279517.435.4

35.36

6.020.32或4.04.01

48.1

2.35、解：

n

x

i

v

i

v

i12345678910

計(jì)算值

100.753

vi

0.00

v

2i

0.3348（1）

求出算術(shù)平均值

100.753

；（2）（3）

計(jì)算V，列于表中；i計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差：

12ni（4）

按?=3σ判斷有無

i

>3σ=0.5787經(jīng)查表知沒有粗大誤差的測量值串聯(lián)時(shí)：由于

R

RMm總誤差相對誤差

MMm

M

M

RR又因?yàn)?/p>

RM

所以

R

RRR故大電阻的誤差對總誤差相對誤差影響較大由于

并聯(lián)時(shí)：MmM總誤差相對誤差

R

RM

RRm

R

RmRRm

又因?yàn)?/p>

RM

所以

R

RRRRMM

R故小電阻的誤差對總誤差相對誤差影響較大38、解：1）求出術(shù)平均值

20.025

℃；V第三章1什么是溫標(biāo)？答：溫標(biāo)是為了保證溫度量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確而建立的一個(gè)用來衡量溫度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。2ITS--90溫標(biāo)的三要素是什么？答：溫度計(jì)、固定點(diǎn)、內(nèi)插方程。3常用的溫標(biāo)有哪幾種？它們之間具有什么關(guān)系？答：常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)。

攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)是以定義固定點(diǎn)溫度指定值以及在這些固定點(diǎn)上分度過的標(biāo)準(zhǔn)儀器來實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)溫標(biāo)，各固定點(diǎn)間的溫度是依據(jù)內(nèi)插公式是標(biāo)準(zhǔn)儀器的示值與國際溫標(biāo)的溫度值相聯(lián)系。4常用的溫度測儀表共有種？各適于用在哪些場合？答：1玻璃式溫度計(jì)，根據(jù)所填充的液體介質(zhì)不同能夠測量—攝度范圍的溫度；2壓力式溫度計(jì)，一般工作距離不超過側(cè)為度一般為—50~550攝氏：3熱電溫度計(jì)，廣泛用來測量—200~1300攝度范圍內(nèi)的溫度：4電阻溫度計(jì)，測量—200~600攝氏度圍內(nèi)的溫度。5膨脹式溫度計(jì)有哪幾種？有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：液體膨脹式溫度計(jì)、固體膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)。液體膨脹式：優(yōu)點(diǎn)：直觀、測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉。缺點(diǎn)：不能自動(dòng)記錄、不能遠(yuǎn)傳，易碎、測溫有一點(diǎn)延遲。固體膨脹式溫度計(jì)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可靠。缺點(diǎn)：精度不高。固體膨脹式溫度計(jì)：優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠，抗震性能好，具有良好的防爆性。缺點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性能差、示值的滯后較大、不能測量迅速變化的溫度。6熱電偶溫度計(jì)測溫原理什么？有哪幾部分組成？各部的作用是什么？答：原理：兩種不同的導(dǎo)體A和B連接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合的回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)和2的溫度不同時(shí)，如T>T回路中就會產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，導(dǎo)體A、電極焊接在一起，測量時(shí)將其將其測量場所感受被測量溫度。所以，熱電偶通過測量熱電動(dòng)勢來實(shí)現(xiàn)測溫。組成部分：熱電偶，補(bǔ)償導(dǎo)線，測量儀表。作用：熱電偶，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。補(bǔ)償導(dǎo)線，用于連接熱電偶、測量儀表及電極。測量儀表，測量并顯示測量值。7熱電偶溫度計(jì)什么要進(jìn)溫度補(bǔ)償？有哪幾種冷端補(bǔ)償答：根據(jù)熱電偶的測溫原理，熱電偶回路所產(chǎn)生的熱電勢只有在固定冷端溫度T時(shí)，熱電偶的輸出電勢才只是熱端溫度的單值函數(shù)，在熱電偶的分度表中或分度檢定時(shí)，冷端溫度都保持在0攝氏度。在使用時(shí)往往由于現(xiàn)場條件等原因，冷端溫度不能維持在0攝氏度，使熱電偶輸出的電勢值產(chǎn)生誤差，因此測溫時(shí)要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。常用方法：補(bǔ)償導(dǎo)線法；計(jì)算修正法；3冷端恒溫法；補(bǔ)償電橋法。8當(dāng)開關(guān)置于Ⅰ位置時(shí)：E11

T,0)N24℃N對于E分的熱電偶溫度計(jì)，由附表5查得：E(20，0)=1.192609;E(30，0)=1.801618E(24，0)=

E

1.192609

1.19260910

1.1428202mV由題意

E

1

mV1所以

E

11

T,0)N

=36.3228202mV由附表5查：E(490，0)=36.190809E(500，0)=36.999

1212(490,0)0.1320112T1(500,0)

當(dāng)開關(guān)置于Ⅱ位置時(shí)屬于熱電偶的反向串聯(lián)其輸出的熱電勢反映了兩個(gè)測T12,T)(T,T)(T,T)1NN2

的溫度之差即所以，

2

)35.18-0.26=34.92mVE2

N

=E(480，0)=35.382802E(490，0)=36.190809,0)(480,0)T480480(490,0)0.0808007

488.42溫差為

T1

3.21℃29熱電阻溫度計(jì)的測溫原理是什么？常用的熱電阻有哪些？氏度時(shí)的電阻值各是多少？答：導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，利用比特性制成電阻感溫原件，它與測量電阻阻值的儀表配套組成電阻溫度計(jì)進(jìn)行測溫。常用的熱電阻：鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻。10、輻射測溫的基方法有哪些？輻射測溫儀表由哪些基本環(huán)節(jié)組成？答：輻射測溫的基本方法有亮度比較法、直接測量法、對比測量法?；经h(huán)節(jié)：光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號大器及信號處理、顯示輸部分等。11、輻射式溫度計(jì)分為幾大類？各自的基本原理是什么？答：輻射式溫度計(jì)可分兩大類：一類是光學(xué)輻射式高溫計(jì)，包括單色光學(xué)高溫計(jì)、光電高溫計(jì)、全輻射高溫計(jì)、比色高溫計(jì)等；另一類是紅外輻射儀，包括全紅外輻射儀、但紅外輻射儀、比色儀等。原理：光學(xué)輻射是高溫計(jì)：物體在某一波長下的單色輻射強(qiáng)度與溫度有單值函數(shù)關(guān)系，單色輻射的強(qiáng)度增長速度比溫度的增長速度快得多；被測物體光譜輻射亮度隨溫度升高而增加；絕對黑體的全輻射能量和其熱力學(xué)溫度的四次方成正比；當(dāng)溫度增加時(shí)，絕對黑體的最大單色輻射強(qiáng)度向波長減小的方向移動(dòng)，使在波長入1和2的亮度比隨溫度變化。紅外輻射：任何物體只要其溫度高于絕對零度都會因?yàn)榉肿拥臒徇\(yùn)動(dòng)而輻射紅外線，物體發(fā)射紅外輻射能量與物體絕對溫度的四次方成正比。12、為什么輻射溫計(jì)全用黑體刻度？測量時(shí)怎樣修正？答：因?yàn)檩椛涫綔囟扔?jì)是根據(jù)全輻射定律制作的溫度計(jì)，絕對黑體的全輻射能量和其熱力學(xué)溫度的四次方成正比，所以當(dāng)知道黑體的全輻射能量后，就可以知道溫T。第五章5由題意得，選擇彈簧管式壓力表。設(shè)彈簧管壓力表的量程為則根據(jù)最大工作壓力有A1.6/(3/4)=2.13MPa根據(jù)最小工作壓力有A1.1/(1/3)=3.3MPa根據(jù)儀表的量程系列，可選擇量程范圍為2.5MPa彈簧管壓力表。由題意，被測壓力的允許最大絕對誤差為

=1.1×5%=0.055MPa

這就要求所選儀表的相對百分比誤差為

＜0.055/(1.6-0)根據(jù)儀表的精度等級，選擇的彈簧管式壓力表。6由題意得，所選儀表的相對百分比誤差為

＜0.01/(1.6-0)×100%=0.625%故精度為1級壓力表不符合精度要求。7設(shè)水的密度為

，水銀的密度為

由圖得，

+gH

1所以

h

0.11000

8由題意得，管道中的最大壓力為即為。根據(jù)國際規(guī)定的壓差變送器的量程系列，選擇差壓變送器的量程為。

DP

，當(dāng)P=0時(shí)

=700×5=34.3KPa所以，差壓變送器需進(jìn)行正遷移，遷移量為。9最高液位為0.3m，最大差壓量為=H

g=0.31000KP當(dāng)液位在0-0.3m變化時(shí)，差壓的變化量為0-2.94KPa。根據(jù)國際規(guī)定的差壓變送器的量程系列，故選差壓變送器的量程為DDP

當(dāng)，

gh=1000所以差壓變送器需進(jìn)行正遷移，遷移量為第六章4、解1）計(jì)算差壓的變化最高液位為時(shí)，最大的差壓量為

max

H

max

1

1800

3

17.64kPa當(dāng)液位在

0

變化時(shí)，差壓的變化量為

017.64

。2）選擇差壓變送器量程根據(jù)過邊規(guī)定的差壓變送器的量程系列，大于17.64kPa的差壓變送器量程為25kPa。3）計(jì)算差壓變送器遷移量當(dāng)H=0時(shí)，有2

2

g3000)3kPa即差壓變送器需要進(jìn)行負(fù)遷移，遷移量為4）計(jì)算遷移后差壓送器的差壓測量范圍

22.54kPa根據(jù)選擇的差壓變送器的量程，及進(jìn)行負(fù)遷移后，差壓變送器的最小測量量為：min

22.5422.54kPa根據(jù)選擇的差壓變送器的量程，及進(jìn)行負(fù)遷移后，差壓變送器的最大測量量為：

kPa5）計(jì)算差壓變送器液位測量范圍根據(jù)實(shí)際選擇的差壓變送器量程來進(jìn)行換算，計(jì)算出實(shí)際的液位測量范圍為：H

25

1800mm實(shí)際可測量的液位范圍為

0

2551

。第七章10、由公式（7.4.15）v

((

3

/s

/m

/m

3

f

7900m

代入上式q

1000)750=5.877

m/17、利用插值p10v32020解得：P=3750Pav

=120

/18、根據(jù)公式7.6.3，

qv

D4B

4Bqv將

q

450m3/hm/

B=0.01TD=0.24m代入上式得

40.01

6.63

19、量程比：最大量范圍與最小測量范圍之比由題意，最小測量流量為

3

/20、根據(jù)公式7.5.1fKf=41701/s41701

q16.05m2598.2/m3

3

/h22、由公式（7.1.12）

p)

/m

3

K=0.96分別將測點(diǎn)1-9的靜壓及全壓代入上得測點(diǎn)流速

10.7

20.876

31.21

41.04

51.16

61.08

70.82

80.784

90.876根據(jù)公式（7.4.1）Fnquni

i

=

0.95

0.06/s23、根據(jù)7.4.4由題意得：

0.45上游側(cè)90°頭：=14mm1上游側(cè)閘閥：L=12mm1因?yàn)樯嫌蔚谝蛔枇c第二阻力件之間的直管段

L

長度按上游第二阻力件形式和

0.7

由查得的L值折半，所以1

0

280.5mm24、由公式（7.8.2）fr11.25

dD

ud

B1A4B1A4Sr=0.16

u6.8m/s

D=51mmd=0.28D=14.28mmf

6.8/11.2525、電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)

渦輪流量計(jì)

渦街流量計(jì)

超聲波流量計(jì)第八章6解：由傅里葉定律可知，對中心計(jì)量板兩邊的熱流傳感器有qA

t1

qB

t當(dāng)材料相同時(shí)，

1

2

且

1

2

，則ttA11tt60.8又

，則qqq1q

263.72

W

2520.5AB

W

m

所以

CE3.1271

CB

BE3.1152

10解：Ⅲ級表的最大熱量測量誤差

0.05vnqⅢ級表的最大流量測量誤差

q

0.05%采暖系統(tǒng)的負(fù)荷

Q

f

FW1采用散熱器采暖當(dāng)供回水溫度為

t

℃，t45h

℃時(shí)，有最大熱量測量誤差，此時(shí)q

0.8612500t45g

h

qqq