动力工程测试技术及仪表复习模拟题答案

《动力工程测试技术及仪表》复习模拟试题标准答案
一、填空题
1、某待测水头约为90米,现有0.5级0~2.94⨯106Pa 和1.0级0~0.98⨯106Pa 的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好？答: 后者。

2、对某一物理量x进行N次测量，测量值x i与其出现的次数N i满足一定的规律，误差分布呈对称性、单峰性、有界性的特点。

3、任意两种均质导体A、B，分别与均质材料C连接组成热电偶回路，若热电势分别为
E AC(T,T0）和E CB（T,T0),则导体A、B组成的热电偶的热电势为:E AC(T,T0)+ E CB（T，T0）。

4、用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势E铜—康铜（100，0)=1。

10mV，E铜-铂(100，0）=0。

75mV，E康铜—铂（100，0）=-0。

35mV 。

7、弹簧管压力计中游丝的作用是：恢复、导电、径向间隙小。

9、标准节流装置由节流元件、取压设备、后面的直管段三部分组成，孔板取压有角接取压; 法兰取压和径距取压三种方式.
10、气体的体积流量q v。

11、系统的绝对误差传递公式为
12、根据统计学原理，随机误差服从_统计规律__,因而可采用_统计法则__对含有随机误差的测量结果加以表达.
15、某种铜热敏电阻30℃时的电阻值R1＝1。

812kΩ，35℃时的电阻值R2＝1。

510kΩ，那么热敏电阻在32℃时的电阻值为：1。

683 kΩ.
16、氧化锆氧量计安装方式分为抽出式和___直插式__。

20、红外气体分析仪工作原理是：被测气体对红外线的吸收程度，来对多组分混合气体进行定量分析。

22、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差）。

（1）用一块万用表测量同一电压，重复测量15次后所得的结果误差。

(2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。

（3)在流量测量中,流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。

23、常用的压力传感器有：应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。

24、某压力表的量程是20MPa，测量值的误差不允许超过0。

05 MPa,则仪表的精度为0.25级。

25、标准误差、平均误差、或然误差、极限误差落在所属范围内的概率大小顺序依次为（用“>”或“〈"排列）极限误差>标准误差>平均误差>或然误差。

26、热电偶是基于塞贝克效应原理发展起来的一种测温传感器,两种不同导体A、B组成的闭合回路,当A、B两接点的温度不同时,回路中会产生热电势，研究表明热电势是由温差电势和接触电势两种电势组成。

32、热电阻测温常采用“三线制”接法,其目的在于消除连接导线电阻造成的附加误差。

34、激光多普勒效应是指:一定频率的激光照射到具有一定速度的运动粒子上，粒子对光有散射作用,散射光的频率与直射光的频率有一定的偏差,其频移量与运动粒子的速度成正比，只要测得频移，就可算出流速.
35、涡街流量计中卡门旋涡的频率与流体的平均速度成正比，当旋涡列间隔和旋涡间隔之比等于时，涡列就能保持稳定。

39、压电晶体表面产生的电荷能够长时间保持的两个条件是：外电路负载无穷大，内部无漏电。

41、任何形式的波在传播时,波源、接收器、传播介质、中间反射器或散射体的运动都会使波的频率产生变化。

42、节流测量装置常用的取压方式有角接取压和法兰取压两种方式,角接取压又包括单独钻孔和环室取压两种形式.
44、差压式水位计测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器实现的。

46、仪表的等级有0。

1、0.2、0。

4、0。

5级,用0~16MPa压力表来测量10MPa左右的主蒸汽压力,要求相对测量误差不超过±0。

5％，那么应选择准确度等级为0.2 级的测量仪表。

二、判断题
1、表压力和真空度都不是实际压力，只是仪表的读数。

（√)
3、云母水位计显示的水位值要高于汽包的实际水位。

（×)
5、在锅炉烟气中,除氧气外，其余成分的磁化率都是负值.(×）
6、角接取压适用于孔板和喷嘴，而法兰取压仅用于孔板(√）
7、涡轮流量变送器中的导流器的作用是改变流体方向.(×）
11、压电晶体在任何方向上有外力作用时都会产生压电效应.（×）
13、差压式水位计中平衡容器的作用主要是为了使水位稳定。

（×）
14、喷嘴的取压方式主要采用法兰方式取压。

(×）
16、采用全桥电路测量扭矩时，温度变化不会对输出电压有影响。

（√）
17、顺磁性气体磁化率与压力成正比,和绝对温度平方成反比。

（√）
18、半导体应变片的电阻变化量和材料的应变成线性关系。

(×）
19、凝固性液体压力测量可以采用薄膜密封式测量仪器。

（√)
20、精度含有精密度、正确度、准确度等概念,精密度高的，正确度不一定高；正确度高的，精密度不一定高.（√）
21、热力学温标（绝对温标）中温度仅与热量有关,而与工质无关。

（√）
22、半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，具有负的温度系数.(√)
24、弹簧管有压力信号时，其自由端会发生移动，与截面形状无关。

(×）
25、对干燥气体测量应采用下方取压或侧面取压的方式。

（×）
26、可压缩气流的速度是由总压和静压的差值决定的。

（×）
27、平衡容器带加热套是为了让容器内水的密度接近饱和水的密度。

（√）
28、化学发光气体分析仪只能测NO的浓度.（×）
32、氧化锆补偿式测量系统与定温式测量系统都有热电偶，作用相同.（×）
33、XCZ—102是测量热电阻的三线制动圈仪表.（√)
34、利用热电偶测温，只要热电偶连接显示仪表的两个接点温度相同,那么仪表的接入对热电势没有影响.（√）
三、选择题
1、表征仪表读数精密性的指标是（C）
A．灵敏度B．线性度C．分辨率D．准确度
2．对于与热电偶配套的动圈表，下列叙述正确的是(B）
A．对于标准化热电偶,动圈表是通用的
B ．动圈表必须与其相同型号的热电偶相配
C ．动圈表的量程一般不能调整
D ．动圈表测量的起始温度为0℃
3．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 ．金属材料的强度超高对测温越有利
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
4．在热力试验中，常用来测量微小正压、负压的差压的压力计是（A ）
A ．U 型管压力计
B ．单管式压力计
C ．斜管式压力计
D ．弹性式压力计
5．标准节流件的直径比β越小，则(D)
A ．流量测量越准确
B ．流体的压力损失越小
C ．要求水平直管段越长
D ．流体的压力损失越大
6．涡轮流量计输出___________信号(B ）
A ．模拟
B ．数字
C ．电流
D ．电压
7．将被测差压转换成电信号的设备是(C ）
A ．平衡容器
B ．脉冲管路
C ．差压变送器
D ．显示器
8．当高频涡流传感器靠近铁磁物体时(C ）
A ．线圈的振荡频率增加
B ．线圈电阻增大
C ．线圈的电感增大
D ．线圈的电阻减小
9．标准节流装置的取压方式主要有（B D ）
A ．损失取压
B ．法兰取压
C ．理论取压
D ．角接取压
E ．任意取压
10．下列对氧化锆氧量传感器的工作温度叙述正确的是(A B ）
A ．应高于600°C
B ．应保持恒温
C ．应高于1150°C
D ．应低于600°C
E ．应高于1150°C
12．已知当地大气压 P b ， 表压力读数为 P e ， 则绝对压力P 等于（c)。

（a ） P= P b - P e （b ） P= P e — P b （c ） P= P b + P e
13．下面哪一种压力计不是弹性式压力计(d ）
（a)膜片式压力计(b ）膜盒压力计 （c)波纹管压力计 （d ）应变式压力计
14．对于平行板电容器，下面哪一个参数改变不能改变电容的值。

（d ）
（a ）极距（b ）极板间遮盖面积（c ）介电常数 （d)极板厚度
15．下面哪种探针既可以做对向测量又可以做不对向测量（c ）
（a ）L 形探针（b)U 形探针（c ）圆柱三孔型探针
16．用热线风速仪测量流速方向时，应选择气流方向角为(c ）的热线。

（a ）0°（b)90°（c)45°（d ）15°
17．下面有关热电偶总的热电势方向描述正确的是(a)
（a ）沿着正热电极，由热端指向冷端
（b)沿着正热电极，由冷端指向热端
（c ）沿着负热电极，由热端指向冷端
18．敞口式静压液面计测量时，液面高度和压力的关系表达式错误的是(b ）
(a ）是压力表读数P g p H ,/ρ=,
(b)，
/ρ
=
H,
g
是液面底部的绝对压力
P
p
（c)差。

∆
=,
/ρ
H∆
p
P
g
是液面底部与上部的压
19．下面哪一种烟度计是反射光式烟度计（a)
（a）波许烟度计（b）哈特里奇烟度计（c）PHS烟度计（d）重量式烟度计
21．电接点水位计的测量原理是电极和氖灯构成回路，那么(b)。

（a)蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极接通，氖灯亮；
（b）蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极断路，氖灯不亮；
（c）水的电阻大，处于水中的电极断路,氖灯不亮;
（d）蒸汽的电阻小,处于饱和蒸汽中的电极接通,氖灯亮
四、图解题。

2、在涡轮流量变送器结构图中,1～6各代表什么部件？并简述其各自的作用。

4、试写出图示回路电势表达式.
1－热电偶2－补偿导线3－补偿热电偶
4－恒温器5－铜导线6－动圈仪
五、简答题
1、何谓亮度温度?写出它和被测实际温度的关系式。

2、测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项?
3、影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些?减小误差采取的主要措施是什么？
6、简述热电偶的三条基本定律（公式）.
六、计算和证明题
1、用分度号为S 的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿器的平衡温度为20℃，图中,动圈式仪表的机械零位为0℃。

试求(1）动圈式仪表的温度示值1300℃所对应的电势值？
（2)要想使示值与实际温度相符，应作何处理？
Es （1300,0)＝13。

159mV Es(30，0)＝0。

173mV
Es （80，0）＝0。

502 mV Es(20,0）＝0。

113 mV Es （25，0）＝0。

143 mV
（1）E S （t ，o ）＝E S (1300,20）
＝13。

159—0.113
＝13.046(mv)
(2) 要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20℃
E S (t,o ）＝E S (1300,20）+E S (t m ,0)
＝E S （1300,0)
∵t=1300℃
∴t m =20℃
2、已知分析气体与参比气体总压力相同，氧化锆测得烟温为735℃时氧电动势为15 mV 。

参比气体2ϕ＝20。

85％，综合常数为0。

0496 mV/K,试求此时烟气含氧量为多少?
解：设烟气含氧量为x
15＝0.496×（735＋273。

15）lg X 20.8 X ＝10。

4%
答:烟气含量为10。

4％。

4、如下图所示,求回路中的热电势,并画出热电流方向.E AB （600，0）=24。

092mv,E AC （60，0）=4。

050mv ，E AC （10，0）=0。

646mv ，E AB （10，0）=0.397mv 。

5、已知一应变片测量电路采用等臂电桥接法如下图所示，其中R L 为负载电阻，R1=R2=R3=R4=R ，RL>〉R ；电阻R1为应变片，在受到应力（受拉)时，电阻R1有一个微小增量ΔR1，则电桥的输出为Δu ；试证明：如何使测量电路的灵敏度提高到原来的4倍.
t2,10 ︒C t1,600 ︒C t3,60 ︒C 考铜 (C ) 镍硅 (B) 镍铬 (A)
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+=∆443324343221122121)()(R R R R R R R uR R R R R R R R uR E εεεεε4)(44432144332211Ku Ku R R R R R R R R u E =-+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+∆-∆=
∆
6、对于截面为圆形的金属丝，在外力作用下沿着线性方向发生微小变形，其压阻系数为e π，泊松系数为μ，弹性模量为E ，试写出金属丝电阻的变化量和应变之间的函数关系式。

11、如何用电容传感器实现液面的测量？请写出公式推导过程，并画出示意图
12。

如图所示,节流差压式测量流量,如何利用流道中的节流元件所产生的差压ΔP 来计算流量？02S S =μ是收缩系数，忽略流体的可压缩性.
13、下图是直流电位差计测热电偶电势的电路，对照此图说明其测量原理。

1、“工作电流标准化”，求得N N R E I /1= d S C ε=const c p =ρ+22
1const
c S =⋅2
222222111/c ρ/p /c ρ/p +'=+'2
1ρρ=const
c S =⋅0
2S /S μ=10S /S m =21μmc c =()21222211
p p ρm μc '-'-=
2、切换开关倒向测量位置
AB t t R I E 1),(0=
14、现有E 分度号的热电偶、温度显示仪表，它们是由相应的补偿导线连接，如下图所示。

已知测量温度t =800℃，接点温度0
t ' =50℃，仪表环境温度t 0=30℃.如将补偿导线换成铜导线，仪表指示为多少？如果将两根补偿导线的位置对换,仪表的指示又为多少？其中： mV 017.61)0,800(=E E ，mV 048.3)0,50(=E E ，
mV 801.1)0,30(=E E ,mV 77.59)0,1.784(=E E ,
mV 523.58)0,3.768(=E E
解：当补偿导线都改为铜导线时,热电偶的冷端便移到了50℃处，故仪表的输入电势为 )m V (77.59)0,30()50,800(21=+=+=E E t E E E E E
查分度表可得,此时仪表的指示是784.1℃，只有将机械零位调到50℃，才能指示出800℃. 若两根补偿导线反接，线路电势为
)m V (722.56)30,50()50,800(1=-=E E E E E
再加上机械仪表的零位调整,则
)m V (523.58801.1722.561=+=+=m t E E E
这时仪表指示为t =768。

3℃，由此可见，补偿导线接反了,仪表指示将偏低，偏低的程度与接点处的温度有关,所以补偿导线和热电偶的正负极不能接错。

四、如图双室平衡容器，请按照力学原理，推导出当汽包水位在任意值时，平衡容器的输出差压表达式,并简单说明双室平衡容器在实际使用时存在的问题。

g H g L P P P )()(1ρρρρ''-'-''-=-=∆-+
存在问题(要点）：
1、温度变化进而造成1ρ变化，带来指示误差
2、汽包压力变化，造成ρρ''-'变化，带来误差。