最新热工测试--简答题总结

#1.检测仪表的组成及其作用？

答：（1）传感器：感受被检测的变化并产生一个与被检测量成某种函数关系的输出信号；（2）变送器：将敏感元件输出信号变换成既保存原始信号全部信息又更易于处理、传输及测量的变量；（3）显示仪表：将测量信息转变成人感官所能接受的形式，是实现人机对话的主要环节；（4）传输通道：为各个环节的输入、输出信号提供通路。

#1-1. 检测及仪表在控制系统中起什么作用？两者的关系如何？

答：任何一个工业控制系统都必然要应用一定的检测技术和相应的仪表单元，检测仪表控制系统结构如图所示。其中，检测指完成对各种被控参数测量的单元，如温度、压力、流量的测量等，包括直接检测方法和通过数据运算处理的见解检测方法；仪表通常涉及测量、记录、显示以及调节和执行单元，典型的单元式组合仪表就是输出/输入信号统一规定为4～20mA DC

#1-2.偏差式、零位式与微差式测量的工作原理和特点？

答：偏差式测量：指在测量过程中，利用仪表指针相对于刻度线的位移来直接指示被测量的大小的方法，该类仪表测量方式直观，测量过程简单、迅速，但是测量精度较低；零位式测量：在测量过程中，用指零机构的零位指示，检测测量系统的平衡状态，通过比较被测量与已知标准量差值或相位，调节已知标准量大小，是两者达到完全平衡或全部抵消，从而得出测量值的大小；微差式测量：综合了以上两种测量的优点，通过将被测量与已知标准量取得差值，再用偏差法测得此差值。

#2.热电偶测温原理（热电效应）?

答：两种不同的导体或半导体材料A和B所构成的回路，两个结点处的温度不同，则回路就会产生电流，也就是回路中存在电动势，这种现象叫做热电效应，也是热电偶测温的原理。

#3.热电极材料的要求？

答：（1）两种材料所组成的热电偶应输出较大的热电势，热电势和温度之间尽可能地呈线性函数关系；（2）能应用于较宽的温度范围，物化性能、热电特性都较稳定；（3）有较高的导电率和较低的电阻温度系数；（4）具有较好的工艺性能，便于成批生产；（5）具有满意的复现性，便于采用统一的分度表。

#4.热电偶冷端补偿的原因和方法？

答：（1）热电偶的测温原理：E(T, T0) = E(T) - E(T0) ，只有T0稳定不变，才能测得T；（2）用热电偶的分度表查毫伏数-温度时，必须满足t0 = 0；（3）在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样t0不但不是0︒C，而且也不恒定，因此将产生误差；（4）一般情况下，冷端温度均高于0︒C，热电势偏小，应想办法消除或补偿热电偶的冷端损失。

方法：冰点法、热电势修正法、冷端补偿器法、补偿导线法。

#5.非标准型热电偶(特殊热电偶)

答：（1）铠装式热电偶（又称套管式热电偶）它是由热电偶丝、绝缘材料，金属套管三者拉细组合而成一体；特点：热响应时间少，减小动态误差；可弯曲安装使用；测量范围大；机械强度高，耐压性能好；(2) 钨铼热电偶一种较好的高温热电偶，可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中，但高温抗氧能力差。(3) 快速反应薄膜热电偶(表面热电偶) 特别适用于对壁面温度的快速测量。安装时,用粘结剂将它粘结在被测物体壁面上。测温范围在300℃以下；反应时间仅为几ms。（4）薄膜式热电偶适用于壁面温度的快速测量，基板由云母或浸渍酚醛塑料片等材料做成。

#6.补偿导线的作用？

答：①用廉价的补偿导线作为贵金属热电偶的延长导线，以节约贵金属热电偶；②将热电偶的参比端迁移至离被侧对象较远且环境温度较恒定的地方，有利于参比端温度的修正和测量误差的减少；③用粗直径和导电系数大的补偿导线作为热电偶的延长线，可减小热电偶回路电阻，以利于动圈式仪表的正常工作。

#7.热电阻测温原理？

答：当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，将变化的电阻值作为电信号输入显示仪表，通过测量电路的转换，在仪表上显示出温度的变化值。

#8.热电阻温度计的特点（与热电偶比较）？

答：（1）同样温度下输出信号大，灵敏度高；（2）测温上限低；测量准确度高；（3）热电阻感温体结构复杂，体积较大，热惯性大；（4）热电阻的测量必须借助于外加电源。

#9.热电阻温度计为什么要采用三线制接法？为什么要规定外阻值？

答:采用三线制接法可有效地消除引线电阻及引线电阻的变化带来的附加误差，提高测量精度，热电阻引入平衡电桥桥臂应采用三线制接法，且统一规定每根铜导线电阻为 2.5 Ω（20 ℃），避免接线电阻对测量结果的影响。

#10.光电高温计与光学高温计相比，主要优点有哪些？

答：（1）灵敏度高；（2）精确度高；（3）使用波长范围不受限制；（4）光电探测器的响应时间短；（5）便于自动测量与控制。

#11.测温仪表的选择和安装？

答：选择原则：(1) 满足生产工艺对测温提出的要求；(2) 组成测温系统的各基本环节必须配套；(3) 注意仪表工作的环境；(4) 投资少且管理维护方便。

安装原则：（1）正确选择测温点；（2）避免热辐射等引起的误差；（3）防止引入干扰信号；（4）确保安全可靠。

11-1.电容式压力传感器的工作原理

量电容量C便可以知道被测压力的大小，从而实现压力-电容转换的。

测量部分包括电容膜盒、高低压室及法兰组件等

12.霍尔效应、应变效应、压阻效应、压电效应的概念？

答：霍尔效应：把半导体单晶薄片置于磁场B中，当在晶片的y轴方向上通以—定大小的电流I时，在晶片的x轴方向的两个端面上将出现电势，这种现象称霍尔效应。

压电效应：压电材料在沿一定方向受到压力或拉力作用时而发生变形，并在其表面上产生电荷；而且在去掉外力后，它们又重新回到原来的不带电状态，这种现象就称为压电效应。

应变效应：当金属导体受力（拉伸或压缩），导体的几何尺寸会变化，电阻率也相应的会发生变化，从而引起电阻值的相对变化，这种现象称为导体的应变效应。

压阻效应：当单晶半导体受到应力作用，其载流子的迁移率发生变化，而改变其电阻率ρ，从而引起电阻值的相对变化，这种现象称为半导体的压阻效应。

13.压力检测仪表的选择原则？

答：（1）仪表的量程的选择：被测压力较稳定时：最大工作压力不应超过仪表满量程的3/4，被测压力波动较大或测脉动压力时：最大工作压力不应超过仪表满量程的2/3，为保证测量准确度：最小工作压力不应低于满量程的1/3，优先满足最大工作压力条件；（2）仪表精度的选择：精度的选择以实用、经济为原则；（3）仪表类型的选择：从被测介质压力的大小来考虑，从被测介质的性质来考虑，从对仪表输出信号的要求来考虑，从使用环境来考虑。

14.最常见的流量仪表分为哪几类？

答：（1）速度式流量计：如节流式流量计、转子流量计、均速管流量计、电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计、靶式流量计、冲板式流量计、热式流量计及堰式