熱能與動力工程測試技術習題及答案

熱能與動力工程測試技術習題填空（30X1）儀器測量的主要性能指標：精確度、恒定度、靈敏度、靈敏度阻滯、指示滯后時間。P5在選用儀器時，應在滿足被測要求的前提下，盡量選擇量程較小的儀器，一般應使測量值在滿刻度要求的2/3為宜。P5二階測量系統(tǒng)的阻尼比通?？刂朴讦?0.6~0.8,對于二階測量系統(tǒng)的動態(tài)性能的兩個重要指標是穩(wěn)定時間ts和最大過沖量Ad。P18測量誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機（偶然）誤差、過失誤差。隨機誤差的四個特性為單峰性、對稱性、有限性、抵償性。熱電偶性質(zhì)的四條基本定律為均質(zhì)材料定律、中間導體定律、中間溫度定律、標準電極定律。造成溫度計時滯的因素有：感溫元件的熱慣性和指示儀表的機械慣性。P109流量計可分為：容積型流量計、速度型流量計、質(zhì)量型流量計。P161擴大測功機量程的方法有：采用組合測功機、采用變速器。P208除利用皮托管測量流速外，現(xiàn)代常用的測速技術有：熱線（熱膜）測速技術、激光多普勒測速技術（LDV）、粒子圖像測速技術。二、名詞解釋(5X4)1、什么是測量儀器或測量系統(tǒng)的動態(tài)特性分析？作用？答：P11，測量儀器或測量系統(tǒng)的動態(tài)特性分析就是研究測量時所產(chǎn)生的誤差。它主要是以描述在動態(tài)測量過程中輸出量和輸入量之間的關系。2、何為霍爾效應？答：（參考）置于磁場中的金屬（或帶有電子的物質(zhì)），當于兩端通過電流時，另外兩面會產(chǎn)生大小與控制電流I（A）和磁感應強度B(T)的乘積成正比的電壓UH(V),這一現(xiàn)象叫做霍爾效應。P903、何為亮度溫度？答：在波長為λm的單色輻射中，若物體在溫度T時的亮度Bλ和絕對黑體在溫度為Ts時的亮度BOλ相等，則把Ts稱為被測物體的亮度溫度。4、何為動壓？靜壓？總壓？P129答：靜壓是指運動氣流里氣體本身的熱力學壓力?？倝菏侵笟饬黛販购蟮膲毫?，又稱滯止壓力。動壓為總壓與靜壓之差。簡答題(5X4)為什么階躍信號常用于低階測量系統(tǒng)的時域動態(tài)響應的輸入信號？答：階躍信號從一個穩(wěn)定的狀態(tài)突然過過渡到另一個穩(wěn)態(tài)，對系統(tǒng)是一個嚴格的考驗，（比其它輸入信號更）易暴露問題。P172、簡述金屬應變式傳感器的工作原理。答：金屬應變式傳感器的工作原理是基于金屬的電阻應變效應，即導體或半導體在外力作用下產(chǎn)生機械形變時，電阻值也隨之產(chǎn)生相應的變化。為什么在測量瞬時溫度時采用的感溫元件時間常數(shù)大小如何？為什么？，在測量平均溫度時又如何？為什么？P110答：感溫元件的質(zhì)量和比容越小，相應越快，故在測量瞬時溫度時采用時間常數(shù)小的感溫元件；反之時間常數(shù)越大相應越慢，感溫元件的溫度越接近平均溫度，故測量平均溫度時采用時間常數(shù)大的元件。試畫出皮托管的結構簡圖，說明皮托管的工作原理，并導出速度表達式（條件自擬，不考慮誤差）。P143~P144計算題3X10某加熱后的鐵塊溫度隨時間降低，溫度分布如下：時τ/s60120180240300360420480540600溫度t/oC305284260241223198181160140118近似認為溫度是時間的一階函數(shù)，即t=f(τ)。寫出溫度隨時間的線性回歸方程。解：（tip:可用計算器）求鐵塊降至室溫(t=20oC）的時間。解：（略）某壓力表精度為1.5級，量程為0~2.0MPa，測量結果顯示為1.2MPa，求：最大引用誤差.解：最大引用誤差δnm=1.5%可能出現(xiàn)的最大絕對誤差△m解：△m=±2×1.5%=±0.03MPa示值相對誤差δxδx=QUOTE×100%=QUOTE×100%=2.5%采用熱電偶測溫度的時候，是將電動勢轉化為響應的溫度而工作的。已知測溫計顯示的兩端電勢差為E(t,t0),而當溫度為t0時顯示的電勢差為E(t0,0),求當溫度為t時實際電動勢E(t,0)（借此得到實際溫度）是多少？答：（汗~~）填空（每空1分，共30分）在熱能與動力工程領域中，需要測量的物理量主要有溫度、壓力、流量、功率、轉速等。按照得到最后結果的過程不同，測量方法可以分為直接測量，間接測量和組合測量。按工作原理，任何測量儀器都應包括感受件，中間件和效用件。測量誤差按照產(chǎn)生誤差因素的出現(xiàn)規(guī)律以及它們對測量結果的影響程度來區(qū)分可以將測量誤差分為系統(tǒng)誤差，隨機誤差和過失誤差。系統(tǒng)誤差的綜合包括代數(shù)綜合法、算數(shù)綜合法和幾何綜合法。金屬應變式電阻傳感器溫度補償?shù)姆椒ㄓ袠蚵费a償和應變片自補償。自感式電感傳感器分為變氣隙式、變截面式和螺管式。常見的光電轉換元件包括光電管、光電池、光敏電阻和光敏晶體管。使用較多的溫標有熱力學溫標、國際實用溫標、攝氏溫標和華氏溫標。熱力學溫標T和攝氏溫標t的轉換關系T=t+273.15可用于壓力測量的傳感器有壓阻式傳感器、壓電式傳感器和電容式差壓傳感器。流量計的類型有容積型流量計、速度型流量計和質(zhì)量型流量計。常用的量計的節(jié)流元件有孔板、噴嘴、文丘里管等。46、儀表的等級有0.1、0.2、0.4、0.5級，用0～16MPa壓力表來測量10MPa左右的主蒸汽壓力，要求相對測量誤差不超過±0.5%，那么應選擇準確度等級為0.2級的測量儀表。二、判斷題1、表壓力和真空度都不是實際壓力，只是儀表的讀數(shù)。（√）3、云母水位計顯示的水位值要高于汽包的實際水位。（×）5、在鍋爐煙氣中，除氧氣外，其余成分的磁化率都是負值。（×）6、角接取壓適用于孔板和噴嘴，而法蘭取壓僅用于孔板（√）7、渦輪流量變送器中的導流器的作用是改變流體方向。（×）11、壓電晶體在任何方向上有外力作用時都會產(chǎn)生壓電效應。（×）13、差壓式水位計中平衡容器的作用主要是為了使水位穩(wěn)定。（×）14、噴嘴的取壓方式主要采用法蘭方式取壓。（×）16、采用全橋電路測量扭矩時，溫度變化不會對輸出電壓有影響。（√）17、順磁性氣體磁化率與壓力成正比，和絕對溫度平方成反比。（√）18、半導體應變片的電阻變化量和材料的應變成線性關系。（×）19、凝固性液體壓力測量可以采用薄膜密封式測量儀器。（√）20、精度含有精密度、正確度、準確度等概念，精密度高的，正確度不一定高；正確度高的，精密度不一定高。（√）21、熱力學溫標（絕對溫標）中溫度僅與熱量有關,而與工質(zhì)無關。（√）22、半導體熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，具有負的溫度系數(shù)。（√）24、彈簧管有壓力信號時，其自由端會發(fā)生移動，與截面形狀無關。（×）25、對干燥氣體測量應采用下方取壓或側面取壓的方式。（×）26、可壓縮氣流的速度是由總壓和靜壓的差值決定的。（×）27、平衡容器帶加熱套是為了讓容器內(nèi)水的密度接近飽和水的密度。（√）28、化學發(fā)光氣體分析儀只能測NO的濃度。（×）32、氧化鋯補償式測量系統(tǒng)與定溫式測量系統(tǒng)都有熱電偶，作用相同。（×）33、XCZ-102是測量熱電阻的三線制動圈儀表。（√）34、利用熱電偶測溫，只要熱電偶連接顯示儀表的兩個接點溫度相同，那么儀表的接入對熱電勢沒有影響。（√）三、選擇題1、表征儀表讀數(shù)精密性的指標是（C）A．靈敏度B．線性度C．分辨率D．準確度2．對于與熱電偶配套的動圈表，下列敘述正確的是（B）A．對于標準化熱電偶，動圈表是通用的B．動圈表必須與其相同型號的熱電偶相配C．動圈表的量程一般不能調(diào)整D．動圈表測量的起始溫度為0℃3．用金屬材料測溫熱電阻下列說法正確的是（D）A．金屬材料的密度鹽堿對測溫越有利B．金屬材料的強度超高對測溫越有利C．金屬合金材料摻雜越均勻?qū)y溫越有利D．金屬純度越高對測溫越有利4．在熱力試驗中，常用來測量微小正壓、負壓的差壓的壓力計是（A）A．U型管壓力計B．單管式壓力計C．斜管式壓力計D．彈性式壓力計5．標準節(jié)流件的直徑比β越小，則（D）A．流量測量越準確B．流體的壓力損失越小C．要求水平直管段越長D．流體的壓力損失越大6．渦輪流量計輸出___________信號（B）A．模擬B．數(shù)字C．電流D．電壓7．將被測差壓轉換成電信號的設備是（C）A．平衡容器B．脈沖管路C．差壓變送器D．顯示器8．當高頻渦流傳感器靠近鐵磁物體時（C）A．線圈的振蕩頻率增加B．線圈電阻增大C．線圈的電感增大D．線圈的電阻減小9．標準節(jié)流裝置的取壓方式主要有（BD）A．損失取壓B．法蘭取壓C．理論取壓D．角接取壓E．任意取壓10．下列對氧化鋯氧量傳感器的工作溫度敘述正確的是（AB）A．應高于600°CB．應保持恒溫C．應高于1150°CD．應低于600°CE．應高于1150°C12．已知當?shù)卮髿鈮篜b,表壓力讀數(shù)為Pe,則絕對壓力P等于（c）。（a）P=Pb-Pe（b）P=Pe-Pb（c）P=Pb+Pe13．下面哪一種壓力計不是彈性式壓力計（d）（a）膜片式壓力計（b）膜盒壓力計（c）波紋管壓力計（d）應變式壓力計14．對于平行板電容器，下面哪一個參數(shù)改變不能改變電容的值。（d）（a）極距（b）極板間遮蓋面積（c）介電常數(shù)（d）極板厚度15．下面哪種探針既可以做對向測量又可以做不對向測量（c）（a）L形探針（b）U形探針（c）圓柱三孔型探針16．用熱線風速儀測量流速方向時，應選擇氣流方向角為（c）的熱線。（a）0°（b）90°（c）45°（d）15°17．下面有關熱電偶總的熱電勢方向描述正確的是（a）（a）沿著正熱電極，由熱端指向冷端（b）沿著正熱電極，由冷端指向熱端（c）沿著負熱電極，由熱端指向冷端18．敞口式靜壓液面計測量