热能与动力工程测试技术答案样本
热能与动力工程测试技术答案(A)
热能与动力工程测试技术答案（A）二、填空题1．偏差测量法、零差测量法2．感受件、显示件3．随机、系统4．热电阻材料、0℃阻值5．应变效应、压阻效应6．角接取压、法兰取压7．三线制、引线电阻变化产生8．抽出式、直插式9．全压、静压10．电阻率、电接点接通个数三、简答题1．热电偶的输出热电势不仅与热端温度有关，还与冷端温度有关，在测量的过程中，只有保持冷端温度恒定，热电偶的输出热电势才是热端温度的单一函数，所以必须进行冷端温度补偿。
补偿方法：计算法、冰点槽法、补偿导线法、补偿电桥法、多点温度法、PN结法等。
2．按照信号转换原理的不同，压力测量仪表大致可分为四大类：（1）液柱式压力计：可将被测压力转换成液柱高度差进行测量，例如U形管压力计、单管压力计及斜管微压计等。
（2）弹性式压力计：可将被测压力转换成弹性元件变形位移而进行测量，例如弹簧管压力计、波纹管压力计及膜盒式压力计。
（3）电测式压力计：可将被测压力转换成电量进行测量，例如电容式压力、压差变送器、振弦式变送器、霍尔片压力变送器以及应变式压力变送器、力平衡式压力变送器等。
（4）活塞式压力计：可将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的重力进行测量，例如压力校验台。
3．超声波流量计最大的特点是仪表安装在管道外面，不破坏管道，和被测流体不接触，所以不干扰流场，没有压力损失；可对腐蚀性介质、有毒、易爆和放射性介质进行流量测量，而且不受流体的压力、温度、粘度和密度的影响；其价格不随管道口径增大而增大，因此特别适合于大口径管道的液体流量测量。
超声波流量计的工作原理是：在流体中超声波向上游和向下游的传播速度由于叠加了流体的速度而不同，因此可以根据超声波向上向下游传播速度之差测得流体流速。
测定传播速度之差的方法很多，主要有时间差、相位差或频率差等方法。
4．在使用氧化锆氧量计时必须注意以下问题：①温度的影响：氧量计的输出电势与氧化镐管的热力学温度呈正比，可采取恒温或温度补偿措施；②氧化镐管的致密性要好，纯度要高；③烟气侧和空气侧压力需要相同；④烟气侧和空气侧需要一定的流速；⑤测量仪表的输入阻抗要高。
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热能与动力工程测试技术30X1）—、填空（灵敏度阻滞、灵敏度、：、仪器测量的主要性能指标精确度、恒定度、1—P5指示滞后时间。
______________ 的在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小2、. P5为宜。
仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3 _____ 测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
3、_________________________________4、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间5、温度定律、标准电极定律。
造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯6、—P109性。
_ P161质量型流量计。
容积型流量计、速度型流量计、7、流量计可分为：P208扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
、8 除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）、9-------------- ）、粒子图像测速技术。
测速技术、激光多普勒测速技术（LDV----------------------------------------------------------------------------------------- （5X4）二、名词解释1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误P11，答：差。
它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？，当于两端通过电流答：（参考）置于磁场中的金属（或带有电子的物质）的乘积成正比的）和磁感应强度B（T）时，另外两面会产生大小与控制电流l（AP90 这一现象叫做霍尔效应。
（V）,电压JP129、何为动压？静压？总压？4答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
热能与动力工程测试技术习题及答案11
热能与动力工程测试技术一、填空1.仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
2.在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
3.二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0.6~0.8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d 。
4.测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5.随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7.造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
8.流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
9.扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
10.除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。
11.在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12.按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13.按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
14.测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差，随机误差和过失误差。
15.系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和几何综合法。
16.金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿。
17.自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式。
18.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
19.使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
20.热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+273.1521.可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
热能与动力工程测试技术(附答案)
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）（s）（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）1（s）H2（s）并联环节H（s）1(s)2（s）反馈环节H（s）(s)/1(s)(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
(完整版)热能与动力工程测试技术习题及答案
(完整版)热能与动力工程测试技术习题及答案热能与动力工程测试技术一、填空（30X1）1、仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52、在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P53、二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0。
6～0。
8，对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d 。
P184、测量误差可分为系统误差、随机（偶然)误差、过失误差。
5、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7、造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
P1098、流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、扩大测功机量程的方法有:采用组合测功机、采用变速器.P20810、除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术（LDV)、粒子图像测速技术。
二、名词解释（5X4)1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答：P11，测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误差。
它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？答：（参考)置于磁场中的金属(或带有电子的物质）,当于两端通过电流时，另外两面会产生大小与控制电流I（A)和磁感应强度B（T)的乘积成正比的电压U H（V）,这一现象叫做霍尔效应。
P903、何为亮度温度？答：在波长为λm的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度Bλ和绝对黑体在温度为T s时的亮度B Oλ相等，则把T s称为被测物体的亮度温度。
4、何为动压？静压？总压？P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。
动压为总压与静压之差.三、简答题(5X4)1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答：阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态，对系统是一个严格的考验，（比其它输入信号更）易暴露问题。
热能与动力工程测试技术答案(C)
热能与动力工程测试技术答案（C ）二、填空题1．温差电势、接触电势 2．动圈式显示仪表、电位差计3．活塞式压力计、静力平衡 4．时差法、频差法 5．质量流量、体积流量6．系统误差、随机误差 7．实际水位、重力（重量）水位8．精密度、正确度 9．Cu50、Cu100 10．定温、温度补偿三、简答题（1．在管道中设置孔板、喷嘴等各种节流件，当流体流经节流件时由于流通截面改变，流速发生变化，在节流件前后形成差压，此差压随流量变化而变化，通过实验得到流量与差压之间的关系，就可以通过测量差压测出流量。
这是工业上最常用的流量测量方法，也是目前电厂中在高温高压下测量流量的几乎唯一的方法。
流量公式：παε=m q d 4παε=v q d 4其中m q 是流体的质量流量，v q 是流体的体积流量，α标准节流装置的流量系数，ε是标准节流装置的流束膨胀系数，ρ1节流件前的流体密度，d 为孔板开孔直径或喷嘴与文丘里管的喉部直径，∆P 为节流件前后的差压。
2．在测量锅炉烟气温度时，往往在测量管安装地点附近有温度较低的受热面，因此测量管表面有辐射散热，造成测量误差。
要降低测量误差，首先应妥善选择测温管的装设位置，其选择原则是要使烟气能扫过测温管装设在烟道内的整个部分，同时测温管装设地点的烟道内壁也要让烟气流过，以提高此处的壁温。
另外在测温管装设部位外壁敷以较厚的绝热层。
这时测温管仅以热辐射方式散失部分热量给管壁。
这种由于热辐射影响产生的测量误差有可能是很大的。
被测介质温度越高，误差也越大。
为了正确测量烟气温度可采取以下措施：①因为热辐射误差与T 1、T 2的四次方成正比，因此若T 1、T 2有少许差别，误差就很大。
可采用隔离罩把测温管和冷的管壁隔离开来，使测温管不直接对冷管壁进行辐射；②减小辐射换热系数C 1，即减小测温管总辐射发射率T ε可以减小误差；③采用双热电偶测温，用计算方法消除热辐射误差；④增加气流和测温管之间的对流放热系数1α，采用抽气热电偶。
热能与动力工程测试技术答案(B)
热能与动力工程测试技术答案（B ）二、填空1．热电极、绝缘材料 2．水位与差压、平衡容器 3．系统误差、随机误差4．动圈式显示仪表、平衡电桥 5．感应弹性元件、应变片6．法拉第电磁感应定律、导电性 7．2/3、1/28．直接测量、间接测量 9．实际水位、重力（重量）水位 10．Pt100、Pt10三、简答题1．中间温度定律，输出电势减小。
原因：假设补偿导线产生电势为0(,)n E t t ，热电偶产生电势为(,)n E t t ，则补偿后形成的总电势为00(,)(,)(,)n n E t t E t t E t t +=。
若极性接反，则补偿后形成的总电势为0(,)(,)n n E t t E t t -，所以输出电势减小。
2．弹簧管又称为波登管，通常的结构是一根弯成圆弧形（C 形）的空心管子。
管子的截面呈椭圆形或扁圆形，管子截面的短轴方向垂直于管子的弯曲平面。
管子开口端固定在仪表接头座上，称为固定端。
压力信号由接头座引入弹簧管内。
管子的另一端封闭，称为自由端，即位移输出端。
当固定端通入被测压力时，弹簧管承受内压，由于沿椭圆截面的短轴方向内表面积大，因而受力大，致使短轴伸长，管子截面形状趋于变成圆形，刚度增大，弯曲的弹簧管伸展，产生向外挺直的扩张形变，使封闭的自由端产生位移。
自由端的位移通过传动机构带动压力计指针转动，指示出被测压力。
弹簧管所受压力p 与其中心角相对变化值γγ∆成正比。
弹簧管压力计可用于测量真空或0.1～103MPa 的压力。
单圈弹簧管压力表品种型号繁多，使用最为广泛，可用于真空测量，也可用于高达103MPa 的高压测量；而多圈弹簧管压力表由于灵敏度高，常用于压力式温度计。
3．流体条件：①流体充满圆形截面管道并连续流动；②流体为均质单相流体，在流动过程中不发生相变或析出杂质；③流体流动是稳定的，流速小于音速，流动属于非脉动流；④流体在受到节流件影响前，已达到充分发展的紊流。
管道条件：①管道必须是直的圆形管道，管道直度可目测，圆度要符合规定；②管道内壁应洁净，可以为光管或糙管，相对粗糙度在限值内；③节流件前后应有足够的直管段。
热能和动力工程测试技术习题集与答案解析
热能与动力工程测试技术一、填空（30X1）1、仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52、在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P53、二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0.6~0.8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d 。
P184、测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7、造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
P1098、流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
P20810、除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。
二、名词解释(5X4)1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答：P11，测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误差。
它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？答：（参考）置于磁场中的金属（或带有电子的物质），当于两端通过电流时，另外两面会产生大小与控制电流I（A）和磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压U H(V),这一现象叫做霍尔效应。
P903、何为亮度温度？答：在波长为λm的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度Bλ和绝对黑体在温度为T s时的亮度B Oλ相等，则把T s称为被测物体的亮度温度。
4、何为动压？静压？总压？P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
三、简答题(5X4)1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答：阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态，对系统是一个严格的考验，（比其它输入信号更）易暴露问题。
热能与动力工程测试技术习题及答案
热能与动力工程测试技术一、填空（30）1.仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52.在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜P53.二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=~,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d。
P184.测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5.随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7.造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
P1098.流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619.扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
P20810.除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。
11.在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12.按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13.按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
14.系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和几何综合法。
15.金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿。
16.自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式。
17.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
18.使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
19.热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+20.可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
21.常用的量计的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里管等。
22.某待测水头约为90米,现有级0～⨯和级0～⨯的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好答:后者。
热能与动力工程测试技术答案
热能与动力工程测试技术答案1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、体会件：它轻易与被测对象出现联系，认知被测参数的变化，同时对外界收到适当的信号。
应当满足条件：1.必须随其测量值的变化出现适当的内部变化2.就可以随其被测参数的变化发出信号3.体会件收到的信号与被测参数之间必须就是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认得仪器指针的线加速度或角位移与引发变化值之间的比例四、灵敏度迟滞：在数字测量中常用分辨率则表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数就是用输出量与输入量之比则表示信号间的传达关系。
h（s）=y（s）/x （s）促进作用：传递函数叙述系统的动态性能，不表明系统的物理结构，只要动态特性相近，系统可以存有相近的传递函数串联环节：h（s）=h1（s）h2（s）并联环节h（s）=h1(s)+h2（s）意见反馈环节h（s）=ha(s)/1+ha(s)hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃积极响应：一阶测量系统的阶跃积极响应二阶测量系统的阶跃积极响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(习题解答)-课后习题及答案
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
（√）2. 传递函数既描述了系统的动态性能，也说明了系统的物理结构。
（×）3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时（间）域 和 频（率）域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答：串联环节：并联环节：正反馈环节：负反馈环节：7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答：含义：在瞬态参数动态测量中，要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息，而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法：对测量系统施加某些已知的典型输入信号，包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号，通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，以此评价测量系统。
评价指标：稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统，其固有频率为800Hz ，阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？解：()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差为10%以内，时间常数应为多少？如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试，其幅值误差和相位误差为多少？ 解：（1）%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ （2）%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时， ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
热能与动力工程测试技术习题及答案
56.已知当地大气压 Pb,表压力读数为 Pe,则绝 对压力 P 等于（ P=Pb+Pe）。
57. （圆柱三孔型探针）既可以做对向测量 又可以做不对向测量
和 ECB(T,T0)，则导体 A、B 组成的热电偶的热
性、抵偿性。
电势为：EAC（T，T0）+ECB（T，T0）。
6. 热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、
25. 用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势
中间导体定律、中间温度定律、标准电极定
E 铜-康铜（100，0）=，E 铜-铂（100，0）=，
温）
持的两个条件是：外电路负载无穷大， 内部无漏电。 42. 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。 43. 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
15. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路
红外线的吸收程度,来对多组分混合气体
补偿和应变片自补偿。
进行定量分析。
16. 自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和 螺管式。
34. 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。
17.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光 35.某压力表的量程是 20MPa，测量值的误
管等。 22.某待测水头约为 90 米,现有级 0～ 和级 0～
尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在
的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好答:
满刻度要求的 2/3 为宜 P5
后者。
3. 二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=~,对于二 23.对某一物理量 x 进行 N 次测量，测量值 xi 与其
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(习题解答)-课后习题及答案
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
（√）2. 传递函数既描述了系统的动态性能，也说明了系统的物理结构。
（×）3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时（间）域 和 频（率）域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答：串联环节：并联环节：正反馈环节：负反馈环节：7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答：含义：在瞬态参数动态测量中，要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息，而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法：对测量系统施加某些已知的典型输入信号，包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号，通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，以此评价测量系统。
评价指标：稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统，其固有频率为800Hz ，阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？解：()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差为10%以内，时间常数应为多少？如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试，其幅值误差和相位误差为多少？ 解：（1）%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ （2）%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时， ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
热能与动力工程测试技术习题及答案
热能与动⼒⼯程测试技术习题及答案热能与动⼒⼯程测试技术⼀、填空（30）1.仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指⽰滞后时间。
P52.在选⽤仪器时，应在满⾜被测要求的前提下，尽量选择量程较⼩的仪器，⼀般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜P53.⼆阶测量系统的阻尼⽐通常控制于ξ=0.6~0.8,对于⼆阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最⼤过冲量A d。
P184.测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5.随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7.造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指⽰仪表的机械惯性。
P1098.流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619.扩⼤测功机量程的⽅法有：采⽤组合测功机、采⽤变速器。
P20810.除利⽤⽪托管测量流速外，现代常⽤的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒⼦图像测速技术。
11.在热能与动⼒⼯程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压⼒、流量、功率、转速等。
12.按照得到最后结果的过程不同，测量⽅法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13.按⼯作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效⽤件。
14.系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和⼏何综合法。
15.⾦属应变式电阻传感器温度补偿的⽅法有桥路补偿和应变⽚⾃补偿。
16.⾃感式电感传感器分为变⽓隙式、变截⾯式和螺管式。
17.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
18.使⽤较多的温标有热⼒学温标、国际实⽤温标、摄⽒温标和华⽒温标。
19.热⼒学温标T和摄⽒温标t的转换关系T=t+273.1520.可⽤于压⼒测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
21.常⽤的量计的节流元件有孔板、喷嘴、⽂丘⾥管等。
热能和动力工程测试技术习题和答案解析
热能与动力工程测试技术一、填空(30X1)1、仪器测量的主要性能指标 :精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52、在选用仪器时,应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P53、二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0、6~0、8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标就是稳定时间t s与最大过冲量A d 。
P184、测量误差可分为系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。
5、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7、造成温度计时滞的因素有:感温元件的热惯性与指示仪表的机械惯性。
P1098、流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、扩大测功机量程的方法有:采用组合测功机、采用变速器。
P20810、除利用皮托管测量流速外,现代常用的测速技术有:热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子图像测速技术。
二、名词解释(5X4)1、什么就是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答:P11,测量仪器或测量系统的动态特性分析就就是研究测量时所产生的误差。
它主要就是以描述在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？答:(参考)置于磁场中的金属(或带有电子的物质),当于两端通过电流时,另外两面会产生大小与控制电流I(A)与磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压U H(V),这一现象叫做霍尔效应。
P903、何为亮度温度？答:在波长为λm的单色辐射中,若物体在温度T时的亮度Bλ与绝对黑体在温度为T s时的亮度B Oλ相等,则把T s称为被测物体的亮度温度。
4、何为动压？静压？总压？P129答:静压就是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压就是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
三、简答题(5X4)1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答:阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态,对系统就是一个严格的考验,(比其它输入信号更)易暴露问题。
热能与动力工程测试技术习题及答案
热能与动力工程测试技术1. 仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
752. 在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3_为宜P53. 二阶测量系统的阻尼比通常控制于 E =〜,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s禾和最大过冲量A。
P184. 测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5. 随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6. 热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7. 造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
P1098. 流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619. 扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
P20810. 除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV、粒子图像测速技术。
11. 在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12. 按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13. 按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
14. 系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和几何综合法。
15. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿。
16. 自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式。
17. 常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
18. 使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
19. 热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+20. 可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
21. 常用的量计的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里填空（30）22. 某待测水头约为90米,现有级0〜和级0〜的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好答23. 对某一物理量x进行N次测量，测量值xi与其出现的次数Ni满足一定的规律，误差分布呈对称性、单峰性、有界性的特点。
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1.测量方法: 直接测量: 凡是被测量的数值能够从测量仪器上读出, 常见方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法
间接测量: 被测量的数值不能直接经过测量仪器上读出, 而直接
测量与被测量有一定函数关系
的量, 经过运算被测量的测值。
组合测量: 测量中各个未知量以不同的组合形式出现, 根据直接
测量与间接测量所得的数据,
经过方程求解未知量的数值
2.测量仪器: 可分为范型仪器和实用仪器
一、感受件: 它直接与被测对象发生联系, 感知被测参数的变化, 同时对外界发出相应的信号。
应满足条件: 1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系
二、中间件: 起传递作用, 将传感器的输出信号传给效用件常
见的中间件: 导线, 导管
三、效用件: 把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示
3.测量仪器的主要性能指标:
一、精确度: 测量结果与真值一致的程度, 系统误差与随机误差的综合反映
二、恒定度: 仪量多次重复测量时, 其指示值的稳定程度
三、灵敏度: 认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间
的比例
四、灵敏度阻滞: 在数字测量中常见分辨率表示
五、指示滞后时间: 从被测参数发生变化到仪器指示出现该变
化值所需时间
4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H( s) =Y( s) /X( s) 作用: 传递函数描述系统的动态性能, 不
说明系统的物理结构, 只要动态特性相似, 系统能够有相似的传
递函数串联环节: H( s) =H1( s) H2( s) 并联环节H( s)
=H1(s)+H2( s) 反馈环节H( s) =Ha(s)/1+Ha(s)Hb(s)
5.测量系统的动态响应: 一般采用阶跃信号和正弦信号作为输入
量来研究系统对典型信号的响应, 以了解测量系统的动态特性,
依次评价测量系统
测量系统的阶跃响应: 一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系
统的阶跃响应
测量系统的频率响应: 一阶测量系统的频率响应二阶测量系
统的频率响应
7.误差的来源: 每一参数都是测试人员使用一定的仪器, 在一定
的环境下按一定的测量方法和程序进行的, 由于受到人们的观察
能力, 测量仪器, 方法, 环境条件等因素的影响, 所得到的测量
值只能是接近于真值的近似值, 测量值与真值之差称为误差。
8．误差分类; 一、系统误差: 出现某些规律性的以及影响程度由确定因素所引起的误差特点: 1随机性, 不确定性 2.必然存在性 3.服从统计规律 4.误差与测量的次数有关
二、随机误差: 由许多未知的或微小的因素综合影响的结果特点: 1.必然存在与测量结果之中 2.完全服从统计规律 3.大小正负误差有频率决定 4.误差与测量的次数有关
三、过失误差: 主要由测量者粗心, 过度疲劳或操作不正确引起的。
特点: 1.无规律可循 2包含过失误差的测量结果不可用
9．系统误差的由来: 仪器误差, 它是由于测量仪器本身不完善或老化所产生的误差
安装误差, 它是由于测量仪器安装和使用不正确而产生的误差
环境误差, 它是由于测量仪器使用环境条件与仪器使用规定的条件不符而引起的
方法误差, 它是由于测量方法或计算方法不当所形成的误差,
操作误差, 也称人为误差, 它是由于观察者天使缺陷或观察位置习惯偏向一方等引起的
动态误差, 在测量瞬变值时, 由于仪器指示系统的固有频率、阻尼等所反映的测量仪器的动态特性与被测瞬变量之间不匹配, 而产生的振幅和相位误差
10.系统误差的特征: 系统误差是由固定不变的因素按确定的规律变化的因素造成的
消除系统误差的方法: 一、消除产生系统误差的根源二、用修正法消除系统误差
三、常见消除系统误差的具体方法: 1交换抵销法2替代消除法3预检法
系统误差的综合: 1.代数综合法 2.算术综合法 3.几何综合法
13.随机误差正态分布曲线的特点: 1.单值性: 概率密度的峰值只出现在零误差附近
2.对称性: 符号相反, 绝对值相等的随机误差出现概率相等。
3.有限性: 误差的绝对值不超过一定范围
4.抵偿性: 一列等精度测量中各个误差的代数和趋向于零
14.可疑测量数据的剔除:多半是由于过失或疏忽所引起的误差。
四大准则: 一、莱依特准则二、格拉布斯准则三、 t检验准则四、狄克逊准则
选择: 1.当测量次数N趋近于无穷大时, 采用莱依特准则, 若次数较少采用其它三种, 要从测量列中迅速判别粗大误差时, 可采用狄克逊准则。
2.最多只有一个异常值, 采用格拉布准则来判别坏值的效果最佳。
3.有可能存在多个异常值时, 应用两种以上的准则来交叉判别, 否则效果不佳。
15.传感器是能感受被测量并按一定规律换成电信号的器件或装备,
由敏感元件和转换元件组成。
分类方法: 一、按被测物理量分类: 压力传感器, 温度传感器, 速度传感器
二、按测量原理分类: 电阻式传感器, 电感式传感器, 电容式传感器。
三、按输出信号分类: 模拟式传感器, 数字式传感器
16.电阻式传感器: 将物理量的变换转换为敏感元件电阻值的变化, 再经电路处理后, 转换成电信号输出。
分类: 1.金属应变式传感器 2.半导体压阻式传感器3.电位计式传感器
4.气感传感器
5.湿敏电阻传感器
17.应变片的温度补偿: 1.温度变化也会使应变片电阻发生变化, 由此带来的测量误差为温度误差, 2.温度的变化会引发应变片敏感栅的电阻变化和附加变形 3.试件材料与敏感栅材料膨胀系数不同, 会产生不同的附加应变为此必须采用温度补偿来消除有温度变化引起的误差, 以求出真实应力。
方法:桥路补偿和应变片补偿。
18.电感式传感器: 建立在电磁感应的基础上, 利用线圈自感或互感的变化, 把被测物理量转换为线圈电感量变化的传感器。
原理: 电磁感应原理: 振荡器产生一个交变磁场, 当金属目标接近交变磁场达到感应距离时, 产生涡流, 从而导致金属震荡器衰减, 以至停振, 之后, 触发驱动控制器具, 从而达到非接触式之检测目的。
19.电容式传感器: 把位移, 压力, 振动等物理量变化转换为电容量变化的传感器。
变化原理: 电容式传感器中, 倒E、 d和A三个参数都会影响电容量C, 改变任意一个, 都会引起电容量的变化。
20.电阻式传感器机工作原理: 将物理量的变换转化为敏感元件电阻值的变化, 再经相应电路处理后, 转换为电信号输出.
21.磁电式传感器: 是把被测参数的变化转换成感应电动势的传感器, 它是以导线在磁场中运动产生电动热的原理为基础
22.热电式传感器: 把温度变化转换成电量变化的传感器分为热电阻传感器和热电偶
电动势分为接触式电动势和温差电动势
23.热电偶的基本特性: 1.均质材料定律 2.中间导体定律 3.中间温度定律 4.标准电极定律
24.为什么进行冷端补偿: 由于冷端温度t0受周围温度的影响, 难以自行保持, 为减小误差, 应对其进行冷端补偿, 使其温度恒定。
热电偶冷端温度补偿: 1.冷端恒温法2.冷端补偿器法3.冷端温度校正法4.补偿导线法
25.对于热电极材料的要求: 1.在测温范围内热电耗稳定 2.在测温范围内, 电极材料有足够的物理化学稳定性。
不易被氧化腐
蚀 3.热电动势应尽可能地大并与温度成单值线性关系 4.电阻温度系数小, 电导效高 5材料复制性好, 制造简单, 价格便宜
26.光电效应: 1.在光线的作用下能使电子逸出物质表面的称为外光电效应( 光电管, 光电倍增器) 2.在光线的作用下使物体电阻率改变的称为内光电效应( 光敏元件, 光电管)
3.光线作用下物体产生一定方向电动势称为光电伏特效应( 光电池, 光敏晶体管)
27.霍尔效应: 当电流垂直于外磁场经过导体时, 垂直于电流和电磁场方向会产生一附加电场, 从而在导体两端产生一附加电场。
例子: 1.转速测量2.位移测量4.接近开关
第五章
28.温标: 热力学温标, 国际实用温标, 摄氏温标和华氏温标。
tc=5/9(tf-32) T=t+273.15
26.接触式温度测量反应被测物体的温度, 必须满足以下条件: 1.热力学平衡条件
2.当被测对象温度变化时, 感温元件的温度能实时的跟着变化即传感器的热容和热阻为零
27.温感原件的安装条件: 1.安装时应迎着被测介质的流向插入。
2.若无法做到这一点, 可采。