自动检测技术及仪表试卷A标准答案(2006)

昆明理工大学试卷A
院系：信自学院、自动化系专业：级：2006 学年学期
一、填空题（20%；每题2分。

）
1.仪表的检定方法可归纳成：示值比较法和标准物质法两种。

2.温标是一个量度温度的标尺；它规定了温度读数的起点（零点）和测温
基本单位。

3.压力检测主要方法有：液柱式压力检测、弹性式压力检测、负荷式压力
检测、电气式压力检测。

4.当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的3/4 ；当测量脉动压力时，
最高压力不应超过量程上限的2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的3/5 ；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的1/3 。

5.电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力转换成各种电量工作的，其传感
器有：应变式传感器、压电式传感器、压磁式传感器、电容式传感器。

6.在热电偶测温回路中，只要保证连接导线、仪表等接入时两端温度相同，则不
影响回路热电势。

这是根据中间导体定律得出的结论。

7.节流装置（孔板）取压方式有：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、
理论取压法、管接取压法五种。

8.用压力表测液位时，仪表安装高度应与液位零位的高度相同，否则，应对高
度差进行校正。

9.湿度表示法有：绝对湿度、相对湿度、露点温度。

介质磁化率大于
零的物质称为顺磁性物质，反之小于零的物质称为逆磁性物质。

二、判断题（10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。

）
1.真值是某变量本身所具有的真实值；约定真值是一接近真值的值，用约定真值
代替真值时它们间的误差可忽略。

(√ )
2.液位变化时，浮筒式液位计浮筒位置变化，因而可测出液位高低。

（X ）
3.在相同条件下，椭圆形弹簧越扁平，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。

(√)
4.当用热电偶测温时，若连接导线使用补偿导线，就可不考冷端温度补偿。

（X ）
5.检定仪表时得到某仪表的精度为1.1%，则仪表精度等级应定为1.0级。

（X ）
6.采用全辐射法测温，测量值不需修正即得实际温度。

( X )
7.角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。

(√)
8.安装椭圆齿轮流量计时其前后需有足够长的直管段。

（X ）
9.气相色谱仪理论上可测混合气体中任何组分的含量。

( √)
10.用电容式液位计测非导电液的液位，液位变化，相当于电极间介电常数在变化。

( √)
三、选择题（10%；每题2分；把正确答案填在括号内。

)
1.校对0~1.6Mpa，1.5级的工业压力表时，应用标准压力表：( A )
A.0~1.6Mpa，0.5级；
B.0~2.5Mpa，0.35级；
C.0~4.0Mpa，0.25级。

2.转子流量计必须( B ) 安装。

A.水平；
B.垂直；
C.斜向上。

3.补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（A）为止。

A.与冷端温度补偿装置同温的地方；
B.仪表盘端子板；
C.就地接线盒。

4．用差压测量容器液位时，液位高低取决于：（B）
A、容器上下两点的压力差和容器横截面；
B、压力差、介质密度和取压点位置；
C、压力差、容器横截面和介质密度。

5．用超声波测物位，声波在传播过程中衰减程度与（ C ）。

A. 声频高低无关； B. 只与传播距离有关；
C. 声频高低、传播距离及介质中的粉尘多少等有关。

四、简答题（24%；每题6分。

）
1. 热电偶的测温原理是什么？热电偶产生热电势的条件是什么？
答：把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，如果将它们的两个接点分别置
于不同的温度，则在该回路中会产生电势，这种现象称为热电效应。

产生的电势通称热电势（温差电势、接触电势）。

热电偶测温的基本原理就是基于热电效应。

产生热电势的条件：两热电极材料相异；两接点温度相异。

2. 用双法兰液位计测容器内液位。

仪表的零点和量程已校好(仪表安装位置与
下法兰其平)，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段距离（如图），则
仪表零点和量程如何变化？为什么？
答：液位计量程为： ρgH （H 为液位最大变化范围， ρ为介质密度
g 为重力加速度）。

它和仪表的安装 位置无关，所以仪表下移，其量程 不变。

设最低液位为下法兰中心，当液位 最低时，ΔP=–h ρ
0 g ，需负
迁移，迁移量：Z=h ρ0 g 。

若仪表下移一段距离Δh ，则 迁移量：
Z’= Δh ρ0 g –（h +Δh ）ρ0 g=–h ρ0 g =Z
因此仪表迁移量也不变，即仪表校好后，仪表下移，零点不变。

3．用弹簧管压力表侧压力，在大气中其指示值为p
，则指示值会不会变？ 答：若把它放于图示真空中，则它测的是绝对压。

所以压力表在大气压下指示为p ，则在真空中指示为：
p+大气压。

4．用标准孔板测流量，若要使流量和差压变送器的输出成线性，应如何处理？
答：要使流量和差压变送器的输出成线性，在差变内增添开方运算功能；且开方
后，输出电流仍然保持在标准信号范围之内。

运算式为：
五、计算题（36% 共4题，每题9满分36分）
1. 如图，分度K 热电偶误用了分度E 的补偿导线，但极性连接正确，表的指示为650ºC（仪表带冷端补偿），被测温度实际为多少？已知t0’=40ºC， t0=20ºC。

E E (40,20)= E E (40,0)- E E (20,0)=1.227(mV)
E K （650，20）= E K （650，0）- E K （20，0）=26.227 (mV) E K （t,40）= E K （650，20）-E E (40,20)=25 (mV) E K （t,0）= E K （t,40）+ E K （40,0）=26.612 (mV) 实际温度:640.2ºC
2. 一台0—10Mpa 的弹簧管压力表，在20±5℃时的精度为1.5级，现用在40 ℃环境温度下测压，其最大误差为多少？。

（弹簧管压力表的温度系数β=0.0001）
解：仪表允许绝对误差为ΔP 0，则：
因温度引起的附加误差Δ P 为： 则最大误差：
答：（略）
3. 如图示，用双室平衡容器测锅炉气包水位。

已知： h 1=0.6m ，h 2=1.5m ，ρ
汽
4
4160+-⨯=Ii I t
)
(15.0%5.110%5.10MPa A P =⨯=⨯=∆)
(015.0)2540(0001.010)(0MPa t t A P =-⨯⨯=-=∆β)
(165.00MPa P P =∆+∆=∆
=19.7kg/m 3，ρ液=800.4kg/m 3
，
ρ
冷=915.8kg/m 3，g=9.807m/s 2。

求变送器的调校范
围和迁移量。

解：
则：
当H=0时，
所以须负迁移，迁移量：–5273.4Pa 。

当H=h 1量程：
仪表测量范围：–5273.4Pa —679.7 Pa 答：（略）
4.有一空气，压力P 1=0.14MPa （绝对压），温度T 1=173.15K ，压缩系数Z=1，计算该空气在工作状态下的密度（在20 ℃，P n =0.1013MPa ，ρ20=1.2046kg/m 3）
解：设在工作状态下的密度ρ1， 则：
答：略
g
h g h g H P g
H h g h g H P P 汽水汽液汽水液ρρρρρρρ12121)()1(++-+=-+++=+g
h g h P P 水冷ρρ211++=-g
h g h g H P P P 冷汽汽液ρρρρ21_)(-+-=-=∆+)
(4.527321_Pa g h g h P P P -=-=-=∆+冷汽ρρ)
(8.4593)(1Pa g h P =-=∆汽液ρρ()
3
120
120
1/8186.21
1013.015.17315.29314.02046.1m kg Z T P T P n =⨯⨯⨯==ρρ。