熱工測試-簡答題總結

-標準化文件發(fā)布號：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII-標準化文件發(fā)布號：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII熱工測試--簡答題總結PAGE#1.檢測儀表的組成及其作用？

答：（1）傳感器：感受被檢測的變化并產(chǎn)生一個與被檢測量成某種函數(shù)關系的輸出信號；（2）變送器：將敏感元件輸出信號變換成既保存原始信號全部信息又更易于處理、傳輸及測量的變量；（3）顯示儀表：將測量信息轉變成人感官所能接受的形式，是實現(xiàn)人機對話的主要環(huán)節(jié)；（4）傳輸通道：為各個環(huán)節(jié)的輸入、輸出信號提供通路。#1-1.檢測及儀表在控制系統(tǒng)中起什么作用兩者的關系如何

被控對象顯示單元操作人員檢測與變送單元執(zhí)行單元調節(jié)單元答被控對象顯示單元操作人員檢測與變送單元執(zhí)行單元調節(jié)單元#1-2.偏差式、零位式與微差式測量的工作原理和特點？答：偏差式測量：指在測量過程中，利用儀表指針相對于刻度線的位移來直接指示被測量的大小的方法，該類儀表測量方式直觀，測量過程簡單、迅速，但是測量精度較低；零位式測量：在測量過程中，用指零機構的零位指示，檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，通過比較被測量與已知標準量差值或相位，調節(jié)已知標準量大小，是兩者達到完全平衡或全部抵消，從而得出測量值的大小；微差式測量：綜合了以上兩種測量的優(yōu)點，通過將被測量與已知標準量取得差值，再用偏差法測得此差值。#2.熱電偶測溫原理（熱電效應）

答：兩種不同的導體或半導體材料A和B所構成的回路，兩個結點處的溫度不同，則回路就會產(chǎn)生電流，也就是回路中存在電動勢，這種現(xiàn)象叫做熱電效應，也是熱電偶測溫的原理。#3.熱電極材料的要求？

答：（1）兩種材料所組成的熱電偶應輸出較大的熱電勢，熱電勢和溫度之間盡可能地呈線性函數(shù)關系；（2）能應用于較寬的溫度范圍，物化性能、熱電特性都較穩(wěn)定；（3）有較高的導電率和較低的電阻溫度系數(shù)；（4）具有較好的工藝性能，便于成批生產(chǎn)；（5）具有滿意的復現(xiàn)性，便于采用統(tǒng)一的分度表。#4.熱電偶冷端補償?shù)脑蚝头椒ǎ?/p>

答：（1）熱電偶的測溫原理：E(T,T0)=E(T)-E(T0)，只有T0穩(wěn)定不變，才能測得T；（2）用熱電偶的分度表查毫伏數(shù)-溫度時，必須滿足t0=0；（3）在實際測溫中，冷端溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣t0不但不是0C，而且也不恒定，因此將產(chǎn)生誤差；（4）一般情況下，冷端溫度均高于0方法：冰點法、熱電勢修正法、冷端補償器法、補償導線法。#5.非標準型熱電偶(特殊熱電偶)答：（1）鎧裝式熱電偶（又稱套管式熱電偶）它是由熱電偶絲、絕緣材料，金屬套管三者拉細組合而成一體；特點：熱響應時間少，減小動態(tài)誤差；可彎曲安裝使用；測量范圍大；機械強度高，耐壓性能好；(2)鎢錸熱電偶一種較好的高溫熱電偶，可使用在真空惰性氣體介質或氫氣介質中，但高溫抗氧能力差。(3)快速反應薄膜熱電偶(表面熱電偶)特別適用于對壁面溫度的快速測量。安裝時,用粘結劑將它粘結在被測物體壁面上。測溫范圍在300℃#6.補償導線的作用？

答：①用廉價的補償導線作為貴金屬熱電偶的延長導線，以節(jié)約貴金屬熱電偶；②將熱電偶的參比端遷移至離被側對象較遠且環(huán)境溫度較恒定的地方，有利于參比端溫度的修正和測量誤差的減少；③用粗直徑和導電系數(shù)大的補償導線作為熱電偶的延長線，可減小熱電偶回路電阻，以利于動圈式儀表的正常工作。#7.熱電阻測溫原理？

答：當溫度變化時，感溫元件的電阻值隨溫度而變化，將變化的電阻值作為電信號輸入顯示儀表，通過測量電路的轉換，在儀表上顯示出溫度的變化值。#8.熱電阻溫度計的特點（與熱電偶比較）

答：（1）同樣溫度下輸出信號大，靈敏度高；（2）測溫上限低；測量準確度高；（3）熱電阻感溫體結構復雜，體積較大，熱慣性大；（4）熱電阻的測量必須借助于外加電源。#9.熱電阻溫度計為什么要采用三線制接法為什么要規(guī)定外阻值

答:采用三線制接法可有效地消除引線電阻及引線電阻的變化帶來的附加誤差，提高測量精度，熱電阻引入平衡電橋橋臂應采用三線制接法，且統(tǒng)一規(guī)定每根銅導線電阻為2.5Ω（20℃#10.光電高溫計與光學高溫計相比，主要優(yōu)點有哪些？

答：（1）靈敏度高；（2）精確度高；（3）使用波長范圍不受限制；（4）光電探測器的響應時間短；（5）便于自動測量與控制。#11.測溫儀表的選擇和安裝？

答：選擇原則：(1)滿足生產(chǎn)工藝對測溫提出的要求；(2)組成測溫系統(tǒng)的各基本環(huán)節(jié)必須配套；(3)注意儀表工作的環(huán)境；(4)投資少且管理維護方便。安裝原則：（1）正確選擇測溫點；（2）避免熱輻射等引起的誤差；（3）防止引入干擾信號；（4）確保安全可靠。11-1.電容式壓力傳感器的工作原理答：采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測量電容量C便可以知道被測壓力的大小，從而實現(xiàn)壓力-電容轉換的。測量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等12.霍爾效應、應變效應、壓阻效應、壓電效應的概念？

答：霍爾效應：把半導體單晶薄片置于磁場B中，當在晶片的y軸方向上通以—定大小的電流I時，在晶片的x軸方向的兩個端面上將出現(xiàn)電勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應。壓電效應：壓電材料在沿一定方向受到壓力或拉力作用時而發(fā)生變形，并在其表面上產(chǎn)生電荷；而且在去掉外力后，它們又重新回到原來的不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱為壓電效應。應變效應：當金屬導體受力（拉伸或壓縮），導體的幾何尺寸會變化，電阻率也相應的會發(fā)生變化，從而引起電阻值的相對變化，這種現(xiàn)象稱為導體的應變效應。壓阻效應：當單晶半導體受到應力作用，其載流子的遷移率發(fā)生變化，而改變其電阻率ρ，從而引起電阻值的相對變化，這種現(xiàn)象稱為半導體的壓阻效應。13.壓力檢測儀表的選擇原則

答：（1）儀表的量程的選擇：被測壓力較穩(wěn)定時：最大工作壓力不應超過儀表滿量程的3/4，被測壓力波動較大或測脈動壓力時：最大工作壓力不應超過儀表滿量程的2/3，為保證測量準確度：最小工作壓力不應低于滿量程的1/3，優(yōu)先滿足最大工作壓力條件；（2）儀表精度的選擇：精度的選擇以實用、經(jīng)濟為原則；（3）儀表類型的選擇：從被測介質壓力的大小來考慮，從被測介質的性質來考慮，從對儀表輸出信號的要求來考慮，從使用環(huán)境來考慮。14.最常見的流量儀表分為哪幾類？

答：（1）速度式流量計：如節(jié)流式流量計、轉子流量計、均速管流量計、電磁流量計、渦輪流量計、渦街流量計、超聲波流量計、靶式流量計、沖板式流量計、熱式流量計及堰式流量計；（2）容積式流量計：如轉輪式流量計、刮板式流量計、活塞式流量計、濕式氣體流量計及皮囊式流量計。15.差壓式流量計的原理、流量基本方程

答：差壓式流量計又稱節(jié)流式流量計，它是利用管路內的節(jié)流裝置，將管道中流體的瞬時流量轉換成節(jié)流裝置前后的壓力差的原理來實現(xiàn)流量測量。被測流體的體積流量：，直徑比β：流量系數(shù)α：，收縮系數(shù)μ=A2/Ad流出系數(shù)C，漸近速度系數(shù)E，#16.標準節(jié)流裝置的使用條件、為什么要求在界限雷諾數(shù)以上進行流量測量以及安裝節(jié)流裝置應注意的問題

答：使用條件:⑴流體必須充滿圓管，連續(xù)地流過管道。⑵流束應與管軸平行，不得有旋轉流或旋渦。⑶流體流量基本上不隨時間而變化,或者變化是非常緩慢的。⑷流體可以是可壓縮的氣體或不可壓縮的流體；⑸流體必須是牛頓流體,且流經(jīng)節(jié)流裝置時不發(fā)生相變。⑹節(jié)流裝置的制造和使用條件超出國家標準的極限時,必須標定后才能安裝使用。原因：管道雷諾數(shù)與管徑、流體的粘度、密度和流量大小等有關，某些介質的粘度大、密度小或流量小，則雷諾數(shù)低，達不到標準節(jié)流裝置的界限雷諾數(shù)（或最小雷諾數(shù)），因而流出系數(shù)不穩(wěn)定，造成較大的測量誤差。注意事項：（1）允許的壓力損失；（2）加工的難易；（3）被測介質的侵蝕性；（4）現(xiàn)場安裝條件。#17.均速管式流量計原理：測量管道內流動流體的速度壓力—流速。均速管流量探頭主要有阿牛巴(Annubar)、威力巴(Vrabar)、威爾巴（Wellbar）、德爾塔巴(Deltaflow)、托巴（Torbar）、雙D巴等幾種。結構簡單：插入式探頭，測量氣體、蒸汽和液體的流量永久壓損小，僅為節(jié)流裝置的百分之幾；管道內徑：從十幾毫米到幾米，測量準確度通常為1~3％。均速管尚未標準化，應經(jīng)過標定后才能使用。常見：阿牛巴流量計、威爾巴流量計、熱線均速管流量計等#18.電磁流量計根據(jù)什么原理工作的特點不同的勵磁波電磁流量計的特點？

原理：據(jù)法拉第電磁感應定律，測量管道內的流動的導電液體（等效于許多連續(xù)的導電薄圓盤）做垂直于磁場的運動，產(chǎn)生感應電動勢，電勢大小與流量相關。特點：優(yōu)點：壓損極小；可測流量范圍大；適用管徑范圍寬（最大可達3m）；測量精度高，線性度好。不足：只能測量導電液體（電導率），不能測氣體、蒸汽及純凈水。不同勵磁時的特點：（1）交直流勵磁：直流勵磁不會造成干擾，儀表性能穩(wěn)定，工作可靠。但直流磁場在電極上產(chǎn)生直流電勢，可能引起北側液體電解，在電極上產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而破壞原本測量條件；交流磁場雖然消除了極化現(xiàn)象，但是產(chǎn)生了干擾電勢。（2）脈沖方波勵磁：融合了交直流磁場的優(yōu)點。#19.科里奧利質量流量計科里奧利質量流量傳感器是利用流體在直線運動的同時，處于一個旋轉系中，產(chǎn)生與質量流量成正比的科里奧利力而制成的一種直接式質量流量傳感器。#20.容積式流量計的特點以及選用時注意的問題？

答：（1）特點：測量精度高，被測介質的粘度、溫度及密度等的變化對測量準確度影響小，測量過程與雷諾數(shù)無關，尤其適用高粘度流體的流量測量（因泄漏誤差隨粘度的增加而減小），流量計的量程比較寬，一般為10：1，安裝儀表的直管段長度要求不嚴格。缺點：結構較復雜，運動部件易磨損，對于大口徑管道的流量測量，流量計的體積大而笨重，維護不方便，成本較高。（2）選用時注意事項：a.應注意實際的測量范圍，保持在所選儀表的兩成范圍之內；b.流量計前安裝過濾器，并注意定期清洗和更換；c.在流量計前安裝氣液分離器，以免氣體進入流量計形成氣泡而影響測量準確度。#21.浮力式物位計的測量原理與分類

原理：基于物體在液體中收到浮力作用的原理分類：浮子式液位計、浮球式液位計、磁翻轉浮標液位計、浮筒式液位計#22.差壓式液位計原理：利用容器內液位的變化時，由液柱高度產(chǎn)生的靜壓也相應變化的原理#23.零點遷移的實質同時改變差壓變送器的上限和下限（測量范圍），并不改變量程的大小，以適應現(xiàn)場安裝變送器的實際條件。#24.電容式物位計原理：利用電容器間介質不同時，電容量不同，可測定液位、料位或不同液體的分界面。圓筒形電容器的電容量C為：#25.質量流量測量的基本方法科里奧利質量流量計、熱式質量流量計（流體熱交換原理）、推導式流量計。#26.紅外線氣體分析儀的測量原理和基本組成原理:用氣體對電磁波的吸收特性基本組成：1)光源光源的作用是產(chǎn)生兩束能量相等而又穩(wěn)定的平行紅外光束，光源多由鎳鉻絲制成；2)切光片切光片在電機帶動下對光源發(fā)出的光輻射信號做周期性切割，將連續(xù)信號調制成一定頻率（一般為2~25Hz）的交變信號；3)濾光部分吸收或濾去可被干擾氣體吸收的紅外線，去除干擾氣體對測量的影響。4）測量室和參比室測量室和參比室的兩端用透光性能良好的CaF2晶片密封。參比室內封入不吸收紅外輻射的惰性氣體，測量室則連續(xù)通入被測氣體。5）檢測室檢測室(檢測器)的作用是用來接收從紅外光源輻射出的紅外線，并轉化成電器信號。6）微機系統(tǒng)微機系統(tǒng)的任務是將紅外探測器的輸出信號進行放大變成統(tǒng)一的直流電流信號，并對信號進行分析處理，將分析結果顯示出來，同時根據(jù)需要輸出濃度極值和故障狀態(tài)報警信號#27.氧化鋯式氧量分析儀原理:基于濃差電池原理過程:氧氣從分壓高的一側(P1)向分壓低的一側(P2)遷移，并伴有電荷的定向遷移，從而在氧化鋯兩側的鉑電極間產(chǎn)生電動勢。恩斯特公式：氧化鋯兩端產(chǎn)生電動勢，大小由能斯特公式?jīng)Q定#28.氧化鋯氧量計正常使用條件和影響氧化鋯氧量計的因素，應注意哪些問題

答：條件：(1)應使氧化鋯傳感器的溫度恒定，850℃時靈敏度最高。(2)必須要有含量穩(wěn)定不變的參比氣體。(3)被測氣體和參比氣體應具有相同的壓力因素：(1)內外電極溫度不等帶來的附加誤差；(2)煙道中煙氣氣壓與空氣氣壓不相同收起的誤差；(3)煙氣中SO2和SO3對探頭的腐蝕作用；(4)電極老化；(5)煙氣灰塵沉積在電極上。*不用于可燃性的氣體組分的氧分析。#29.氣相色譜分析儀原理：利用色譜柱將混合物各組分分離開來，然后按各組分從色譜柱出現(xiàn)的先后順序分別測量，根據(jù)各組分出現(xiàn)的時間及測量值的大小可確定混合物的組成以及各組分的濃度。#30.電子電位差計——配熱電偶功能：與溫度、流量、壓力、差壓、成分等變送器配接，可以測量和顯示能轉換成毫伏及直流電壓信號的工藝變量。原理：電壓補償原理型號：用XW系列來命名，X表示顯示儀表，W表示直流電位差計。XW-類型：小型長圖顯示、大型長圖顯示、圓圖顯示等。①校準工作電流：開關K放在位置1時，ES與RG上的電壓降URG相比較。若ES≠URG則I0≠0。調整電