热工测量题库及答案详解

热工测量题库及答案详解
一、选择题
1. 温度测量的基本原理是什么？
A. 热膨胀原理
B. 热电效应
C. 电阻变化原理
D. 所有上述选项
答案：D
2. 热电偶的工作原理是什么？
A. 利用两种不同金属的热电势差
B. 利用单一金属的电阻变化
C. 利用单一金属的热膨胀
D. 利用单一金属的热电效应
答案：A
3. 以下哪种传感器不适合用于测量高温？
A. 热电偶
B. 热敏电阻
C. 铂电阻
D. 压力式温度计
答案：D
二、填空题
1. 热电偶的测量范围通常在_________℃到_________℃之间。

答案：-200；1800
2. 热电阻的测量原理是基于金属电阻随温度变化的特性，其中最常用的是_________。

答案：铂电阻
3. 热像仪是一种非接触式温度测量仪器，它通过测量目标的
_________来确定温度。

答案：红外辐射
三、简答题
1. 简述热电偶的分类及其特点。

答案：热电偶按照材料可分为K型、E型、J型等，每种热电偶由两种不同金属或合金组成。

K型热电偶常用于测量-200℃至1300℃的温度范围，具有较高的灵敏度和较低的成本；E型热电偶适用于-200℃至900℃的温度范围，具有较好的稳定性和精度；J型热电偶则适用于-40℃至1200℃，具有较好的抗腐蚀性。

2. 什么是热阻效应？它在温度测量中的应用是什么？
答案：热阻效应是指金属或半导体材料的电阻随温度变化的现象。

在温度测量中，热电阻传感器利用这一效应，通过测量电阻的变化来间接测量温度。

常用的热电阻材料有铂、铜和镍，其中铂电阻因其稳定性和精度高而被广泛使用。

四、计算题
1. 假设一个热电偶在0℃和100℃时的热电势分别为0mV和52mV，求该热电偶在50℃时的热电势。

答案：根据热电偶的线性特性，可以估算出50℃时的热电势为
26mV。

2. 如果一个铂电阻温度传感器在0℃时的电阻为100Ω，在100℃时的电阻为138.5Ω，求该传感器在50℃时的电阻。

答案：根据电阻与温度的关系，可以得出50℃时的电阻为
（138.5Ω - 100Ω）/ 100℃ × 50℃ + 100Ω = 119.25Ω。

五、论述题
1. 论述热电偶和热电阻在工业温度测量中的优缺点。

答案：热电偶的优点包括测量范围宽、灵敏度高、响应速度快，但缺点是精度相对较低，且需要冷端补偿。

热电阻的优点是精度高、稳定性好，但测量范围相对较窄，且响应速度慢。

在工业应用中，根据具体需求选择合适的温度测量传感器。