轮机工程测试技术

原理：在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束被收缩，于是在节流件前后产生差压， 可通过测量节流前后的差压来推知流量。 33、简述电阻应变片的粘贴步骤 答：电阻应变片的粘贴步骤如下： 1.目测电阻应变片有无折痕、断丝等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2.用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥中各应变片之间阻值相差不得大于 0.5 欧姆。3.试件表 面处理：贴片处置用细纱纸打磨干净，用酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。4.应变片粘贴： 在应变片基底上挤一小滴 502 胶水，轻轻涂抹均匀，立即放在应变贴片位置。 （15.焊线：用电烙铁将应变 片的引线焊接到导引线上。 （16.用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘阻值，应大于 500M 欧。7.应变片 保护：用 704 硅橡胶覆于应变片上，防止受潮。 34.试说明氧化锆氧量传感器产生氧浓差电势的基本条件 34. ① 必须是带有疏空铂电极的氧化锆管制成的传感器。 ② 传感器的材料是氧化锆掺入 Y2O3 或 CaO 烧结的陶瓷。 ） ③ 工作温度应大于 600℃ ④ 氧化锆管两侧存在氧浓度差。 热端为 100℃，冷端为 0℃时，镍铬合金(A)与纯铂(C)组成的热电偶的热电动势为 2.95mV，而考铜(B)与纯
幅频和相频特性曲线 方法 1：在幅频特性曲线中，纵坐标为-3dB 与幅频特性曲线的交点对应的横坐标就是转折频 率 H 。那么时间常数τ为：

1 。 H
方法 2：.在相频特性曲线中，相位角为-45 度与相频特性曲线的交点对应的横坐标就是转折频
率 H 。那么时间常数τ为：

1 。 H
28.下图为冷端温度补偿用热电偶连接线路，请写出回咱热电势表达式。 EAB（ t1,t2）+EA’B’(t2,t0)+EAB(t0,0) =EAB(t1,t0)+EAB(t0,0) =EAB(t1,0) 29.什么叫做负压和真空度？测量介质的负压常采用何种弹性元件？ .
其中：T、T0 分别是端点温度； 为 Boltzmann 常数； nA 、 nB 分别是导体自由电子密度；e 是电子带电 量。 2） 温差电势公式： AB (T , T0 ) E A (T , T0 ) E B (T , T0 ) 3） 热电势： E AB (T , T0 ) E AB (T ) E AB (T0 ) E A (T , T0 ) EB (T , T0 )
2 2 qm d 2 W d 2 1 W FW 4 4 d
越小， 越大（5
·必须要有产品说明书，查找出流量的计算公式。 38．试说明过热蒸汽热流量测量原理。 38 过热蒸汽热流量测量是采用测量过热蒸汽的质量流量 qm 和测量蒸汽热焓值 I 的方法计算其热流量：Q＝qm° 由于蒸汽的热焓值 I 是蒸汽工作压力 P 和工作温度 t 的函数，实际测量 I 是 通过压力 P，温度 t 的测量，根据 I＝（f(p,t)来计算 I 值 25 解释水力测功器的特性曲线中各线的含义。 分析各曲线间的关系及其相应的对测功机供水参数的控 制。
39 二阶测试系统动态特性参数有哪些？请用频率响应法说明如何测试欠阻尼系统二阶装置的 动态特性参数。
答：1）二阶测试系统动态特性参数是阻尼比ζ、固有频率ωn。 2）频率响应法确定动态特性参数的方法如下： 对装置施以正弦激励,即 x(t)=x0sinwt 在输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比和相角差，逐点改 变输入的频率，即可得到幅频特性曲线。假如其幅频特性曲线如图 1-1。
2
答：OA－表示测功器在最大负荷时吸收的功率，即测功器内腔充水量最大时，所能吸收的最大功率， 一般与转速呈三次方关系；A 点达到测功机转子扭矩强度允许最大值。 AB－表示测功器的制动力矩最大时所能吸收的功率，即最大制动力矩线；B 点达到测功机排水温度最 大允许值。 BC－最大功率限制线，由测功器出水温度及最大循环水量确定； CD－最大转速限制线，表示测功器的转速极限 DO－空载线， 表示测功器在最小负荷时吸收的功率， 即测功器内腔的水最少时， 所能吸收的最小功率。 OA 线达到 A 点位置时，为了保证转子的承受扭距强度，当转速继续增加，则需要减少测功器水腔的 水量。保持转子最大扭矩一定，转速和吸收功率成正比例关系，按照 AB 线工作。 AB 线达到 B 点位置时，由于转速增加，水腔内水量减少，温度增加。当温度达到 50℃以上时，为了 避免水环出现气泡，此时应增大水腔内水的循环供给量，带着更多热量，停止水温的继续上升。转速和吸 收功率按照 BC 线工作，保持吸收功率不变。 （3 BC 线到达 C 点位置时，达到测功机转速的极限值，转速不能再提高。
nA ln E A (T , T0 ) EB (T , T0 ) e nB
= (T T0 )
nA nC ln e nC nB
E A (T , T0 ) EC (T , T0 ) [ EB (T , T0 ) EC (T , T0 )]
31．测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？ 答． （1）仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却， 装上压力表投入使用。 （2）差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开
低压侧二次针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。 （3）压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。 （4）对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度 的液柱修正。 （5）一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值用仪表机械零位 调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。 （6）精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等运算 32．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？ 答；影响测量误差的因素有两个： （1） 平衡容器环境温度变化。 （2） 汽包工作压力的变化。 采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构 尺寸达到对汽包压力的补偿。通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水 密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。
29（a） 被测介质的绝对压力低于标准大气压力时，称其为负压。 （b） 相对真空度表示负压程度，其值为大气压力 Patm 与绝对压力 Pabx 之差与大气压力之比 用百分数表示，即相对真空度% 30、请讨论变间隙式电容式传感器的使用要点。 答；电容量 C 与 x 不是线性关系，只有当 x<<d 时，才可认为是最近似线形关系。 2）要提高灵敏度，应减小起始间隙 d。 3）当 d 过小时，又容易引起击穿，同时加工精度要求也高了。 4）一般在极板间放置云母、塑料膜等介电常数高的物质来提高绝缘性。 5）在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，扩大可工作范围，可采用差动式结构。 31、简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因与两种常用的前置放大器，并给出其特点。 答；因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小，信号微弱；电荷放大器具有输入阻抗高，输出电压与 压电式传感器电荷成正比、与反馈电容成反比；与电缆分布电容无关；电压放大器具有电路简单，成本低， 压电式传感器须与电缆配套使用。 32.对于高温高压的流体，通常采用何种方法测量其流量？试简述其工作原理。 32. 节流式流量计
幅频特性曲线
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在幅频特性曲线中,可以确定 AT , A0 和 1 大小，因此可以由公式（1）和公式（2）确定阻尼比和固有 频率大小。
E AC (T , T0 ) E AC (T ) E AC (T0 ) E A (T , T0 ) EC (T , T0 ) = (T T0 )
nA ln E A (T , T0 ) EC (T , T0 ) e nC nB ln EB (T , T0 ) EC (T , T0 ) e nC
=[ (T T0 )
nA n ln E A (T , T0 ) EC (T , T0 ) ]-[ (T T0 ) ln B EB (T , T0 ) EC (T , T0 ) ] e nC e nC
= E AC (T , T0 ) - EBC (T , T0 ) =2.95mv-(-4.0mV)=6.95mv 35、说明弹簧管式压力表的工作原理和平时压力表使用注意事项。 答：1）弹簧管式压力表的工作原理：利用弹性元件弹性变形产生的弹力与被测压力产生的力相平衡， 通过测量其弹性元件的弹性变形来测量压力。当弹簧管接入被测压力后，其弹簧管的椭圆型截面有变圆的 趋势，即长轴变短，短轴伸长，于是将引起圆弧半径的变化，弹簧管力求伸直，因此其弹簧管的自由端将 发生角位移Δa，角位移的大小与其所受到的压力成正比。 2）使用注意事项： （1）根据被测柴油机平均有效压力及使用工况，选择合适的弹簧，根据需要适当加减 垫片，并注意刻度值的对应关系。 （1）安装时表面应保持垂直，使惯性轮运动自如，减少摩擦误差。 （1（3） 要注意防止仪表过热。只有测量时才能打开示功阀，测量时间一般不应超过 5min，最好要用循环水冷却。 （4）如测量时指针不稳定，可在主、辅惯性轮之间的表面加一层气缸油，以增加阻尼。 （1（5）测量时，
答： ·根据设备进气管的直径选用进口流量计，不影响其正常工作； ·进口流量计后要有足够长的直管段； ·需要配置 U 形管，用于测量压差，确定流速； ·需要配置温度计，用于测定温度，确定密度； ·由于粘性流体附面层存在，壁面处流速 W=0，压力为静压，轴线上流速均匀分布，其总压等于大气压。 ·设附面层厚度δ ·修正后流量为
EBC (T , T0 ) EBC (T ) EBC (T0 ) EB (T , T0 ) EC (T , T0 ) = (T T0 )
E AB (T , T0 ) E AB (T ) EAB (T0 ) EA (T , T0 ) EB (T , T0 ) = (T T0 )
、一阶测试系统动态特性参数有哪些？请用频率响应法说明如何测试一阶装置的动态特性参 数。 答：1）一阶测试系统动态特性参数是时间常数τ。 2）频率响应法确定时间常数τ的方法如下： 对装置施以正弦激励,即 x(t)=x0sinwt 在输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比和相 角差，逐点改变输入的频率，即可得到幅频和相频特性曲线。假如其幅频和相频特性曲线如 图 1-1。
《轮机工程测试技术》复习思考题
二填空题
三简答题
27.何谓疏失误差？检验疏失误差的方法有哪几种？ 1、疏失误差：由于测量者疏失大意，或者仪表受到偶然干扰，甚至发生突发故障等原因， 使测量仪表的某些读数显得毫无价值，其测量值也明显曲了应有的结果。2、检验方法有： 格拉布斯准则 莱伊特准则（t 分布准则）
铂(C)组成的热电偶的热电动势为-4.0mV，请：推导计算公式；求镍铬和考铜组合而成的热电偶所产生的 热电动势？
解：热电势由接触电势和温差电势两部分组成： 1） 接触电势公式： AB (T , T0 ) E AB (T ) E AB (T0 ) (T T0 )
nA ln e nB
发动机转速不应低于 80r/min，否则不能使用。 36 何谓辐射温度？写出它和被测实际温度的关系式。 答；辐射温度：当被测物体的真实温度为 T 时，其辐射出射度 M 等于全辐射体（黑 体）在温度 TP 时的辐射出射度 M0，温度 TP 称为被测物体的辐射温度。 辐射温度与真实温度的关系： 37、在不影响某设备（见图）正常工作情况下，要测定其进气流量（大流量） ，在流量计选型、安装及测 量、使用时应注意什么要点？为什么？还需要哪些必须的测试仪器和设备。并说明该流量计的流量系数确 定的基本思路。