热工测试技术
热工测试技术试题及答案
一、填空
1。仪表的灵敏度越高则（ C ）
A.测量精确度越高 B。测量精确度越低
C。测量精确度越不能确定 D。仪表的线性度越好
2.造成测压仪表静态变差的因素是（ B ）
A.弹性模量
B.弹性迟滞
C.材料的泊松比
D.温度特性
3.请指出下列误差属于系统误差的是 ( C ）
A.测量系统突发故障造成的误差
B.读书错误造成的误差
C。电子电位差计滑线电阻的磨损造成的误差
D。仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差
4.用光学温度计测量物体温度，其示值 ( B )
A.不受测量距离的影响
B.是被测物体的亮度温度
C.不受被测物体表面光谱发射率的影响 D。不受反射光影响
5。仪表的灵敏度越高则 ( C )
A.测量精度越高 B。测量精度越低
C。测量精度不确定 D.仪表的线性度越好
6。表征仪表读书精密性的指标是（ C ）
A.灵敏度 B。线性度
C。分辨率 D。准确度
7。用金属材料测温热电阻下列说法正确的是（ D ）
A.金属材料的密度盐碱对测温越有利 B。金属材料的强度越高对测温越有利C。金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D.金属纯度越高对测温越有利
8.热电阻测温采用“三线制”接法其目的在于 ( C ）
A.使回路电阻为定值 B。获得线性刻度
C.消除连接导线电阻造成附加误差 D。使工作电流为定值
9.标准节流件的直径比β越小,则（ D ）
A.流量测量越准确 B。流量的压力损失越小
C.要求水平直管段越长 D。流量的压力损失越小
10.涡流流量输出______信号 ( B ）
A.模拟 B。数字 C。电流 D.电压
11. 将被测压差差换成电信号的设备是（ C ）
热工测试技术第5章 流体速度及速度测试技术
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图5.46 参考光模式光路
60
图5.47 单光束双散射模式光路
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图5.48 单光束双散射模式光路
62
图5.49 双光束双散射模式光路
63
图5.50 粒子散射光强3分布的极坐标图
64
3. 1 2 ① ② 3
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图5.51 双光束双散射模式光路
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图5.52 分光系统示意图
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图5.53 两列光波叠加
图5.61 粒子浓度及位置对信号质量的影响
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图5.62 反向速度造成波形失真（图中κ=θ/2）
77
图5.63 具有频移的速度—频率特性（图中κ=θ/2）78
百度文库27
图5.19 恒流型热线的传递函数
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图5.20 电阻电感式四端网络
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图5.21 微分补偿放大器电路
30
图5.22 微分补偿放大器并连环节传递函数方框图 31
图5.23 方波电路补偿环节传递函数方框图
32
图5.24 补偿的方波调节
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图5.25 恒温型热线风速仪原理图
34
图5.26 恒温型热线风速仪阶跃响应曲线
52
图5.40 运动粒子与静止光检测器矢量图
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图5.41 静止光源、运动粒子和静止光检测器
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图5.42 静止发射器、飞机和静止接受器
热工测试技术及研究方法
热工测试技术及研究方法
热工测试技术及研究方法是指在热能转换过程中，对热力学参数、物理特性、运动状态、化学性能、能量损失等进行实验或计算方法的研究。该技术涉及热力学、流体力学、传热学、燃烧学、化学热力学、材料科学等多个领域，主要用于热能转换设备的设计、运行、优化和故障诊断等方面。
在热工测试技术中，常用的实验方法包括热电偶法、红外测温法、超声波测温法、液晶测温法、光纤测温法、激光测温法、热像仪法、热扫描法、细丝测速法、PIV测速法、激光多普勒测速法等。这些方法都能够实时、准确地获取热力学参数、物理特性、运动状态等信息。
此外，热工测试技术还包括计算方法，如数值模拟方法、统计分析方法、多元回归分析方法、人工神经网络方法等，这些方法不需要进行实验操作，只需输入相关参数即可得到分析结果。
研究方法方面，常用的研究手段包括实验研究、数值模拟研究、理论分析研究、实验与计算相结合的综合研究等。这些方法可以帮助研究者深入了解热能转换过程中的机理、特性、规律等，为热能转换设备的改进与优化提供技术支持。
综上所述，热工测试技术及研究方法对于热能转换设备的设计、运行、优化以及故障诊断等方面具有重要意义，是热能转换领域中不可或缺的技术手段。
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锅炉热工测试技术
锅炉热工测试技术
概述
锅炉是工业生产中常用的热能转换设备，其热工性能的测试对于保证锅炉安全运行、提高能源利用效率至关重要。本文将深入探讨锅炉热工测试技术的相关内容，包括测试方法、参数分析和故障诊断等。
测试方法
锅炉热工测试的方法有多种，下面将介绍几种常用的方法：
热平衡法
热平衡法是一种基于能量守恒原理的测试方法，通过测试锅炉进、出口的水流量、温度以及锅炉供热量等参数来计算锅炉的热效率。该方法简单有效，适用于水管锅炉和火管锅炉等不同类型的锅炉。
热损失法
热损失法是通过测量锅炉壳体的散热和烟气的排放温度等参数来间接计算锅炉的热效率。该方法适用于大型锅炉，可以在不停机的情况下进行测试，但需要考虑到杂散损失的影响。
热阻法
热阻法是通过测量锅炉元件的表面温度差和对应的热传导热阻值来计算锅炉的散热和传热效率。该方法适用于对锅炉内部结构的热传导进行分析，有助于发现锅炉设计中的热阻问题。
参数分析
热工测试不仅能够计算锅炉的热效率，还可以分析锅炉的各项参数，帮助优化锅炉的工作状态。下面将介绍几个常见的参数分析方法：
通过分析锅炉燃烧产生的烟气成分，可以了解燃烧过程中的燃料利用率、燃烧效率以及烟气中的污染物排放情况等。该分析方法有助于调整燃烧参数，提高燃烧效率和减少环境污染。
水质分析
锅炉水质对于锅炉的安全运行和寿命具有重要影响。通过对锅炉进、出水的水质进行分析，可以检测水中含氧量、硬度、碱度、总碱度等指标，及时发现水垢和腐蚀等问题，采取相应的措施进行处理。
烟气分析
烟气分析是对锅炉烟气中的成分进行测试和分析，了解燃料完全燃烧的程度、排放物的种类和浓度等。通过烟气分析，可以监测并控制烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害物质的排放，以减少对环境的影响。
热工测试技术复习要点
热能与动力机械测试技术复习要点
1.测量方法的分类：P1-2
2.测量仪器的组成和分类:P3-4
3.作为感受件必须满足的条件，中间件的作用:P4
4.测量仪表的精度和仪表的选用，五个主要性能指标及定义:P5
5.单次测量误差的计算:P45
6.测量误差的分类:P25
7.系统误差的分类，消除系统误差的方法，系统误差的综合计算:P25-28
8.随机误差的分类，正态分布的特性:P30
9.可疑数据剔除准则的选用原则和计算（莱依特准则和格拉布斯准则）:P36
10.直接测量和间接测量的误差计算:P37 例3-2
11.非等精度测量误差的计算（权）P44 例3-6
12.正交表的选取及正交实验的一般过程 PPT
13.有效数字的变换规则及计算PPT
14.数据结果表达的三种方式PPT
15.常用传感器根据作用原理的分类（何为能量型、参数型传感器）：P63
16.应变片传感器的温度补偿:P64
17.热电偶的四条基本定律，热电偶的冷端温度补偿的原因及方法P79-P83
18.测温元件的安装要求，温度测量误差的产生原因P107-110
19.上止点相位和转角信号的确定方法，缸内压力的测量方法:P138-140
20.示功图测录过程的误差:P141
21.两种热线风速仪的测速原理与工作方式:P149-150
22.流量计的类型:P161-162
23.转速传感器、转速测量方法:P191-192
24.常用的三种测功器的特性曲线和工作范围:P199-209
25.常用的三种测功器的工作特点和工作性能（工作稳定性和低速制动性比较）:P208
26.测功器的选型、误差来源；P207
热工测试技术
功率的测量
3、有效功率的测量 测定发动机有效功率的设备主要有摩擦测功器、水 力测功器和电力测功器等。它们都是采用同时测定发 动机主轴的扭矩和转速，再计算出相应的有效功率。 摩擦测功器：用若干个摩擦块来制动，并吸收热力 发动机的有效功而达到测功的目的。 水力测功器：利用液体磨阻来吸收发动机的有效功。 电力测功器：利用热机的机械功与电机的电能互相 转换测定有效功率
谢谢！
热量与热流的测量
1、热量的测量 热量的测量大体有燃料携入的热量、工质携入成携 出的热量和电加热器所放出的热量等几种情况。 燃料携入热量的测定：在锅炉、内燃机等热力设备 中，燃料携入的热量等于燃料消耗量乘以燃料的低位 发热量。 工质携入成携出的热量测定：工质携入或携出的热 量可根据工质流量及其进出口参数求得。 电加热器所放出的热量的测定: 单位时间内电加热 器的放热量等于输入的电功率。
概述
4) 仪表的灵敏度 灵敏度是衡量仪器仪表质量的另一重要指标，其定义为 仪表的输出量变化与对应的被测参量(输入量)变化之比。 5) 仪表的分辨率 仪表的分辨率也是仪器仪表的重要指标之一。它表明仪 表响 应输入量微小变化的能力。 6) 仪表的线性度 线性度的好环以非线性误差，即实际值与理论值之间绝 对误差的最大值和仪表量程范围之比的百分数来表示。 7) 仪表的重现性 在同一测量条件下，多次按同—方向使输入信号作全量 程范围的变化时，对应于同—输入值，仪表输山值的一致 性程度称为重现性。
热工测试技术-第1章
2013-8-15
吉林大学热能工程系
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例题:
某待测电压 220V，现有0.5级0～1000V和
1.0级0～300V两块电压表，试选择合适仪表。 解： 0.5级 0～1000V表的最大可能误差： δ1 = 1000×0.5% = 5V 1.0级 0～300V表的最大可能误差： δ2 = 300×1.0% = 3V 显然，选用1.0级0～300V的电压表好。 表明选表时，不要单纯追求仪表的等级。
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吉林大学热能工程系
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5. 复现性： 同一条件下，对同一被测量 多次重复测量，其结果不一致程度。 Ef = 最大差值/量程 ×100%
2013-8-15
吉林大学热能工程系
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6．线性： 表征仪表的理论输出输入特性曲线为直线， 通常有线性仪表和非线性仪表。
线性仪表特点：均匀刻度，等同灵敏度。
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三、测量的基本方法
1.直接测量法
在测量中，使未知物理量与做为标准的 物理量直接比较，用预先标定好的测量仪器 进行测量，从而直接求出未知量的数值。 （用途很广）
例如：水银温度计测量介质温度
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吉林大学热能工程系
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2.间接测量法
测量中，通过未知量与若干个变量相联系 的关系式先分别对各变量进行直接测量，然后 将所得数值代入该关系式中进行计算，从而求 得未知量的数值。（未知量与被测量之间存在 一定的函数关系）
热工测试技术第1章
1.2 误差的基本知识
示值的绝对误差与约定值之比值称为相对误差， 其为无量纲数，以百分数表示。
100%
m 一般约定值m有如下几种取法：
m取测量仪表的指示值x时，γ称为标称相对误差； m取测量的实际值X时，γ称为实际相对误差； m取仪表的满刻度值时，γ称为引用相对误差。
（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函 数关系的其它各个变量，然后将所测得的数值代入函数 关系进行计算，从而求得被测量数值的方法。
10
1.1 测量系统概述
（3）组合测量法：测量中使各个未知量以不同的组合形 式出现（或改变测量条件以获得这种不同组合），根 据直接测量或间接测量所获得的数据，通过解联立方 程组以求得未知量的数值，这类测量称为组合测量。
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1.1 测量系统概述
测量方法的其它分类方式：
按不同的测量条件分：等精度测量与非等 精度测量
按被测量在测量过程中的状态不同分：静 态测量与动态测量
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1.1 测量系统概述 四、 测量系统的组成
简单的测试系统可 以只有一个模块， 如玻璃管温度计。 它直接将温度变化 转化成液面示值。 没有电量转换和分 析电路，很简单， 但精度底，无法实
X = aU
式中， X —— 被测量； U —— 标准量（即选用的测量单位）； a —— 被测量与标准量的数字比值。
热工测试技术第4章 温度及温度场测试技术
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3. 1 2 3 4 5
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图4.58 可见光及红外光谱和相应的辐射探测器
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图4.29 套管热电偶分析模型
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图4.30 温度计的导热误差
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图4.31 电加热提高温度计的根部温度
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图4.32 带肋片的温度计套
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图4.33 放气式热电偶
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图4.34 对焊裸丝热电偶
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图4.35 对焊裸丝热电偶的分析模型
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图4.36 稳态情况下沿x方向裸丝热电偶的温度分布 57
9
图4.2 玻管温度计示意图
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4.2.2 用线膨胀系数不同的两种金属焊成一体就构成 了双金属温度计。如图4.3所示，双金属片作为感 温元件，一端固定，另一端处于自由状态。
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图4.3 双金属温度计原理图
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4.2.3 图4.4为压力式温度计示意图，由温包、毛细 管和弹簧管压力表组成。若封闭系统中充进气体， 称之为充气式压力式温度计。充以氮气压力式温度 计其测温上限可达500 ℃，压力与温度的关系近似 线性；若封闭系统中充进液体，称之为充液式压力 式温度计。
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图4.10 加有连接导体的热电偶回路
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图4.11 中间温度定律
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图4.12 铠装热电偶的基本结构
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图4.13 热电偶测量端焊接形式
热工测试技术
热工测试技术复试总结
1、测量方法：直接测量、间接测量、组合测量。
2、测量仪器的组成和功能
感受件（传感器）：直接与被测对象发生联系，感知被测参数变化，同时对外界发出相应信号；
中间件（传递件）：将传感器的输出信号原封不动地传给效用件；
效用件（显示元件）：把被测量信号显示出来，分为模拟显示和数字显示两种。
3、测量仪器的静态特性
精确度：测量结果与真值的一致程度，允许的最大绝对误差/（仪器刻度上限—下限）；
恒定度（回差）：仪器多次重复测量，指示值的稳定程度；
灵敏度：指针线位移或角位移/被测量的变化值；
线性度：标定曲线与直线的最大偏差/输出信号的变化范围X100%，反映了标定曲线与直线的接近程度；
分辨率：分辨力/量程；
分辨力：仪器可检测出输入信号的变化量；
灵敏度阻滞（感量）：足以引起仪器指针从静止到极微小引动的被测量的变化值；
指示滞后时间：从被测参数变化到仪器指示出该变化所需的时间。
4、测量仪器的动态特性：
传递函数：输入量与输出量之比，H；
时间常数：测量系统对阶跃输入瞬态响应到达稳态值的63.2%所需的时间。
5、误差：测量值与真值差
系统误差：测量中某些规律性的以及影响程度由确定的因素所引起的误差（多次重复测量同一量，系统误差不具有抵偿性）；
随机误差：有许多未知或微小因素综合影响的结果，解决方法：多次测量取平均；
过失误差：显然与事实不符的误差，原因：测量者粗心、过度疲劳、操作不正确。6、消除系统误差的方法
A．消除根源：仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差等；
B．修正法
C．具体方法：
a．交换抵消法：测量中某些条件进行交换；
热工测试技术
热工测试技术
热工测试技术是用于评估和验证热动力系统性能的一种重要方法。它通过测量和分析热力学参数，以确定系统的能量转换效率、热损失和热传导等性能指标。本文将从实际操作、重要性和应用前景等方面介绍热工测试技术。
一、热工测试技术的实际操作
热工测试技术通常包括以下步骤：首先，需要选择合适的测试设备和仪器，如热工测试仪、温度计、压力计等。然后，根据测试对象的不同，确定测试方法和参数。接下来，进行测试前的准备工作，如设备预热、样品准备等。最后，进行实际测试，并记录、分析测试数据。
热工测试技术在能源领域具有重要的应用价值。通过测试，可以评估和优化能源系统的运行效率，提高能源利用效率，降低能源消耗。此外，热工测试技术还可以用于评估新能源设备的性能，为新能源开发和利用提供技术支持。
三、热工测试技术的应用前景
热工测试技术在许多领域都有广泛的应用前景。在工业领域，热工测试技术可以用于评估和改进工艺流程的能效，提高生产效率。在建筑领域，热工测试技术可以用于评估建筑能源消耗，优化建筑设计和改善室内舒适度。在环境领域，热工测试技术可以用于评估和改善环境控制系统的能效，减少环境污染。
热工测试技术是一种重要的评估和验证热动力系统性能的方法。它在能源领域具有重要的应用价值，可以提高能源利用效率，降低能源消耗。随着科技的不断发展，热工测试技术的应用前景将更加广阔。我们应该继续深入研究和推广热工测试技术，为能源领域的可持续发展做出贡献。
热工测试技术第2章
华氏温标 华氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点
为32度，水沸点为212度，中间等分180格，每 格为华氏1度，符号为℉。
它与摄氏温标的关系ຫໍສະໝຸດ Baidu：
C 5 F 32
9
类似的经验温标还有兰氏、列氏等 经验温标的缺点在于它的局限性和随意
性
2．热力学温标
热力学温标又称开氏温标（K）或绝对温 标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。 它建于热力学基础，体现出温度仅与热量有关 而与测温物质的任何物理性质无关的理想温标， 已由国际权度大会采纳作为国际统一的基本温 标。
EAB(T,T0)= f(T) －C
从以上式子可以得到如下结论：
若充以低沸点的液体，其饱和汽 压应随被测温度而变，如丙酮， 用于50℃～200℃。但由于饱和 汽压和饱和汽温呈非线性关系， 故温度计刻度是不均匀的。
实例 压力式温度计
第三节 热电偶温度计
热电偶是目前世界上科研和生产中应用最 普遍、最广泛的温度测量元件。
它将温度信号转换成电势（mV）信号， 配以测量毫伏的仪表或变送器可以实现温 度的测量或温度信号的转换。
ITS-90的一些规定如下：
由0.65K到4He临界点（~5.2K）温度范围为一温 度段，在此温度段内用3He和4He周期压力与温度 的关系来确定温度。
由4He沸点（~4.2K）到氖三相点（~24.6K）温度 范围内，T90的确定采用在三个规定温度点分度 过的3He或4He气体温度计内插。这三个点分别是 氖三相点（~24.6K）、平衡氢三相点（~13.8K） 和4He正常沸点（~4.2K）。
热工测试技术
二 测量方法与对象 1．对象 力学测量 位移、速度、加速度、尺寸、 转矩、惯量、振动…… 热工测量 压力、温度、湿度、流量、 浓度(ppm)、粒径(PM10)、功率…… 电学测量 电压、电流、电阻、磁场、 电功率……
状态： 等精度—— 非等精度—— 动态——（台风如何形成的，地震预报……） 稳态—— 接触式—— 非接触式——（光学，辐射……） 点测量—— 场测量——
2、转换和处理部分 将感受元件输出信号转换成显示部分易于接 收的信号。 一般传感器输出的信号很小，如电压为毫伏 级，电阻为微欧级，这就需要信号放大。 如输出信号为电感，电阻，电容量，一般需 通过电路将其转换处理为电压或电流信号。
3、信号显示传输 直接显示——指针式仪表，模拟显示与 数值显示 A/D转换（接口技术） 计算机 计算 机辅助测试系统（CAT）——数据采集， 分析、运算（软件），显示，拷贝 数字仪表
U型管内水的张力和粘性力 环境温度、湿度、压力偏差 仪表轴摩擦 用买菜电子秤去秤金项链，价格为零 大量程仪表测小量程 斜视、仰视、俯视看指针 安装工艺、间隙 CKD、DKD、SKD组装与 原装差异 零位漂移 其误差产生的原因经分析可知，一般可以 消除或尽可能降低（代价）
2）随机误差 定义——在等精度的重复测量中，受大量 微小的随机作用，测量误差的出现没有一 定的规律，其数值的大小和符号均不固定， 难以消除。 随机误差始终存在，顺从统计规律，决定 测量的精密度，即表示测量值相互接近的 程度（测量值的重复性） 紊流流动、紊流燃烧、四季气温 为提高测量精度，就得进行多次测量