热工测试计算题总结

则根据插值法得
t 960 39.968 39.703 t 967C 970 960 40.096 39.703
例1：若采用镍鉻-镍硅热电偶基本接法组成测温 系统。数字式显示仪的量程为0~1000℃、精度为 1级，被测温度在显示仪表上的示值为800℃。分 析该系统的测温误差。
（根据以上分析，总误差Δ由各项误差组成）
板上（V 型焊接），
A ’ 、B’ 为补偿导
线，Cu为铜导线，
已知接线盒1 的温 度t1=40C，冰瓶中 为冰水混合物，接
线盒 3 的温度 t3=20.0C。
求：1）冰瓶的温度t 2；2）将热电极直 接焊在钢板上是应用了热电偶的什么定
律？3）当Ux=29.9mV时，估算被测点温 度t x ；4）如果冰瓶中的冰完全融化，温 度Βιβλιοθήκη Baidu升，与接线盒1的温度相同，此时
例题2-1：
有一压力容器在正常工作使得压力范围为 0.4~0.6Mpa，要求使用弹簧管压力计进行检 测，并使测量误差不大于被测压力的4%,试 确定该表的量程和精度等级。
解：
例题2-1：
有一压力容器在正常工作使得压力范围为 0.4~0.6Mpa，要求使用弹簧管压力计进行检 测，并使测量误差不大于被测压力的4%,使 确定该表的量程和精度等级。
解：
（2）由题意，被测压力的允许绝对误差为
解 不对。因为仪表机械零位在0℃与冷端30 ℃温度不一致， 而仪表刻度是以冷端为0 ℃刻度的，故此时指示值不是 换热器真实温度t。必须经过计算、查表、修正方可得到 真实温度t值。由题意首先查热电势表，得
E(400,0) 16.397mV, E(30,0) 1.203mV
实际热电势为实际温度t 与冷端30 ℃产生的热电势， 即
解：查表的EAB（30，0）=1.2mV ∴EAB（T，0）=EAB（T，30）+EAB（30，0）
=33.29+1.203=34.493mV
再查分度号为K的分度表得： T=820℃时，EAB（820，0）=34.095mV T=830℃时，EAB（830，0）=34.502mV ∴T=820+（34.493-34.095）/（34.50234.095）*（830-820） = 829.7℃ 另：33.29mV查表对于800.3 ℃
Ux=27.3mV，再求t x。
例1：有一节流式流量计，用于测量水蒸汽流量，设计时的水蒸 汽密度为ρ=8.93kg/m3。但实际使用时被测介质的压力下降，使 实际密度减小为ρ=8.12kg/m3。试求当流量计的读数为8.5kg/s 时，实际流量是多少？由于密度的变化使流量指示值产生的给 出值相对误差为多少？
解：
0.03/10×100%=0.3% 精度等级中没有0.3级仪表 仪表的准确度等级为0. 5级。
例2：一台精度为0.5级的电桥，下限刻度值为负值，为全量 程的25%，该表允许绝对误差是1℃，试求该表刻度的上下限
解：量程为1℃／0.005=200℃ 下限值为 ：-(200 ℃×25％)=-5 0℃ 该仪表刻度的上下限为-50~150 ℃
解：当密度变化时，实际流量可按下式求得：
qm qm
8.5 8.12 8.105
8.93
kg/s
相对误差为：
qm qm 100% 8.5 8.105 100% 4.9%
qm
8.105
2) 准确度
例1：某压力表的量程为10MPa，测量值的允许误差为 0.03MPa，则仪表的准确度等级为多少？
例题：用分度号为K的镍铬镍硅热电偶及 毫伏表刻度的显示仪表测量炉温，在自由端
温度为 t0 20C 时，测得的热电势 Et,t0 39.17mV
问炉温为多少度？
解：由 EAB T ,Tn ,T0 EAB T ,Tn EAB Tn ,T0
得
EAB T,0 EAB T,T0 EAB T0 ,0 39.17 EAB 20,0 39.17 0.798 39.968mV
例2 某电阻炉温度在450±50℃范围内波动，要求测量误差不超过 ±6℃，并能自动记录。试选配一套测温仪表满足上述要求，应写 出测量元件名称、分度号、显示仪表名称、测温范围和准确度等。
• 由温度范围（400~500）×4/3=667℃ 确定量程：0~700℃ • 根据量程、误差等选择测温元件： Ⅰ级K分度热偶误差：±0.4t%=±2.8℃ E分度热偶误差：±0.4t%=±2.8℃ （超出测量误差舍去） • K分度补偿导线误差：±0.15mV=±3.7℃
热电势修正法举例
例：现镍铬-镍硅（分度号为K）热电偶测一高温，输出电 势为EAB（T，TN）=33.29mV，已知环境温度TN=30℃，求 被测温度T。
温度 （℃）
0
10
20 30 … 800 810 820 830
电动势 （mV）
0
0.397
0.798 1.203
… 33.277 33.686 34.095 34.502
K分度热电偶误差Δ1=800℃×±0.75%=±6℃； K分度热电偶补偿导线误差Δ2 =±0.15 mV； EK(10,0)=0.4mV，利用插值公式对应的温度误差 Δ2=±3.8℃; 同样, ±0.16mV的冷端补偿器误差Δ3=±4℃; 数字显示仪表误差Δ4=1000×±1%=±10℃
62 3.82 42 102 13C
E(t,0) E(t,30) E(30,0) 16.397 1.203 17.600(mV )
而查热电势表得t=428.6 ℃由以上结果说明，不能 用指示温度与冷端温度之和表示实际温度，而应采 用热电势之和计算，查表得到真实温度。
4 右图所示为镍铬-
镍硅（K）热电偶
测温电路，热电极
A、B直接焊接在钢
• 测温系统误差： 2.82 3.72 x2 6C
X=±3.8℃ • 显示仪表要求自动记录（电子电位差计）精度等级为： ±3.8/700=±0.543% （选择精度等级为0.5级K分度电子电位差
计）
现用一支镍铬-镍硅热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为30 ℃ ，而显示仪表机械零位为0 ℃ ，这时指示值为400 ℃ ，若认 为换热器内的温度为430 ℃ ，对不对？为什么？正确值为多少？