热工自动测量作业题
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当，这是因为它既可满足提出的误差要求，而精度等级却比 较低，当然价格也就便宜。 3. 有一变化范围为320～360kpa的压力。若用下列A、B两块压力计进行 测量，那么在正常情况下哪一台的测量结果准确度高些？ 压力计A：1级，0～600kpa 压力计B：1级，250～500kpa. 解： 对压力计A测量结果的最大误差为：（600-0）*（1%）=6 kp； 对压力计B测量结果的最大误差为：（500-250）*（1%）=2.5 kp ||>|| 压力计B测量结果准确度更高些。
20℃时为80，由漆包铜线绕制，要求在20℃和50℃为全补偿，
求锰铜电阻RB （动线圈电阻温度系数=4.25*10-3／℃）
3. 为检查锅炉炉膛内温度值是否准确，先用携带式电位差计测得 热电偶的输出热电势为37.33mv，热电偶和用镍铬—镍硅热电 偶，热电偶冷端温度用水银温度计测得为35℃，问此时炉膛的 实际温度？
对1.0级表：绝对误差=（50-0）*（1%）= 0.5℃， 对0.5级表：绝对误差=（50-0）*（0.5%）=0.25℃， 再从同时满足误差要求和保证精确度等级两方面考虑故 选择1.0级0-50℃的表。
若单纯根据误差要求，则选用量程为0-50℃的1级表和量程为0100℃的0.5级表均能满足要求，因为它们的仪表误差为： 对1.0级表：绝对误差=（50-0）*（1%）= 0.5℃， 对0.5级表：绝对误差=（100-0）*（0.5%）=0.5℃， 显然选用量程为0-50℃，精度等级为1.0级的温度表更为适
解：交换后 E K(t,0℃)= E K (800℃,50℃)—E K(50℃，30℃)+ E K(30℃,0℃)
=31.693mv 查得t=760℃
3. 有一采用S分度热电偶的测温系统（如图） 试问：（1）此动力表的机械零点应调在多少度上？
UAB =ES (1000℃,20℃) 所以调在20℃上 （2）当冷端补偿器的电源开路（失电）时，仪表指示为多少？
=[1-18.2*105 (30-0) ]*75=745.9mmHg
∴读数修正值为 749.5-750=-4.1mmHg
3. 弹性压力表中弹簧管为什么要做成扁圆形的？
4. 有一真空压力表，其正向可测到600Kpa，反向可测
到-101.33kpa，现校验时发现，其最大误差发生在300kpa，即
上行程和下行程时标准压力表的指示分别为305
（3） 说明影响光学高温计测温精度的主要因素。
解：
(2) 1/Ts — 1/T=λ/C2 ln1/ελ
∴T=1554.9k
2. 光学高温计中红色滤光片和灰色吸收玻璃的作用分别是什么？
3. 光学高温计在结构上有什么特点？它是怎样工作的？
4. 安装和使用辐射高温计时应注意哪些事项？
作业6 1. 利用弹簧管压力表测压力，在大气中它的指示为P，如果把它 移动到真空中，则指示会不会变？为什么？ 2. 有一单管水银气压计，刻度时温度为0℃,读数时温度t=30℃，
e= ec+ em = ES (1000℃,40℃ )+ ES (20℃,0℃)=9.463mv
查表得 t=989.5℃
作业4 1. XCT—101型仪表，分度号为K，仪表要求外接电阻为15，仪表 内阻为200，热电偶测量上限为800℃，自由端温度为45℃，热 电偶距仪表15m，用补偿导线连接。仪表周围温度为25℃，补偿
2.024，2.025，2.025，2.026，2.028，2.037 （2）：计算子样平均值； （3）：测量列标准误差估计值；
（4）：
故在显著性水平5%之下被判断为坏值，被剔除， （5）：剔除坏值后，重新计算余下的算术平均值X和标准误差S;
所以余下的值中不含坏值。
2. 测量恒温箱中温度，获得如下一列测量值（单位：℃） 101.2 101.3 101.0 101.5 101.3 101.2 101.4 101.3 101.1 制定该测量列中是否有系统误差。 解：平均值 残差- 0.06，0.04，- 0.26，0.24，0.04，- 0.06，0.14，0.04，- 0.16
0.5kp。
2. 被测温度值在40℃左右的变化，绝对误差要求不超过±0.5℃， 如何可供选择的温度表有
量程为 0～50℃ ；0～100℃ ; 0～200℃的1.0级表 量程为 0～50℃ ；0～100℃ ; 0～200℃的0.5级表 试选择合适的温度表。 解：由温度值在40℃左右变化，所以只有0-50 ℃的表合适，
作业1. 1. 用一只标准压力表检定甲、乙两只压力表时，读得标准表的指示 值为100kpa,甲、乙两表的读数各为101.0kpa和99.5kpa。求它们 的绝对误差和修正值。 解：对甲压力表，其绝对误差= 101.0kp-100.0kp= 1.0kp，修正值= -1.0kp； 对乙压力表，其绝对误差= 99.5kp-100.0kp= -0.5kp，修正值=
2.现有K分度号的热电偶动圈表，它们之间由相应的补偿导线相连接， 如下图所示。
（1）如将补偿导线换成铜导线，仪表指示为多少？ 答：将补偿导线换成铜导线时，冷端便移动到50℃ ∴ E K (t,0℃)= E K (800℃,50℃)+ E K (30℃,0℃)=32.458mv 查表得t=780℃ （2）如将KPX与KNX补偿导线位置对换，仪表指示又为多少？
故存在线性系统误差；
所以测量中不存在周期性系统误差。
3. 对某物温度进行20次测量，结果为（℃） 72.361 72.357 72.352 72.346 72.344 72.340 72.359 72.356 72.344 72.345 72.362 72.348 72.352 72.350 72.358 72.343 72.358 72.349 72.346 72.354 取置信概率为95％，求该物温度。
汞柱高hf =750mm，求因密度变化的压力修正值。 （已知汞的体膨胀系数=18.2*10-5 /℃，ρ= ρ0[1-(t-
t0)] ）
解：（查表可知汞的体膨胀系数）
已知汞的体膨胀系数为=18.2*10-5 /℃，因此
ρ= ρ0[1-(t-t0)] 0℃时的读数为h0= （ρ/ρ0）*ht =[1-(t-t0)]*ht
E k (800℃,25℃) = E k (800℃,0℃)—E k (25℃,0℃)=33.29 mv— 1mv=32.29mv
I= E k (800℃,25℃)/R总 =32.29mv/215=0.15mA
2. 已知动点圈电阻的温度补偿用热敏电阻RT，（RT20= 100 ， RT50= 30 ）和锰铜电阻RB 并联而成的电阻，动线圈在
解：（1）：字样平均值 （2）：标准误差估计值 ℃ （3）：子样本平均值的标准误差℃ （4）：对给定的置信概率，求置信区间单长a a = Z* 当置信概率为95%时，Z=1.96，a=1.96*
=0.003 测量结果 : X=72.3510.003（℃，p=95%）为所求。
作业3 1. 已知k分度号热电偶的热电势为： E k（100℃，0℃）=4.095mv， E k（20℃，0℃）=0.798mv， E k（30℃，20℃）=0.405mv 求： E k（30℃，0℃）， E k（100℃，20℃）， E k（100℃，30℃）. 解：
作业2 1. 测量压力容器内介质压力P，得如下一列测定数据（单位105 pa）
2.024 2.023 2.021 2.025 2.028 2.026 2.022 2.023 2.025 2.024 2.019 2.037 试测定数据中有无坏值。 （临界值T（12，5％）=2.285，T（11， 5％）=2.234）. 解：（1）：将数据X按由大到小重新排列； 2.019，2.021，2.022，2.023，2.023，2.024，
ห้องสมุดไป่ตู้
kpa和295
kpa，问该表是否符合它的精度等级1.5级的要求？
解：精度等级1.5级，其允许误差为1.5℅量程为-101.33～600KPa ∴仪表的各处示值的绝对误差不允许超过（600+101.33）*(1.5℅)= 10.5KPa ∵在300kpa的绝对误差为10kap＜±10.5kpa ∴该表符合它的精度等级1.5级的要求。
4. 现有一台精度等级为0.5的测量仪表，量程为0～100℃。在正常
情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的：（1）最 大引用误差；（2）基本误差；（3）允许误差；（4）仪表是否 合格。 解：（1）：仪表的最大引用误差 （2）：仪表的基本误差 = max = 6℃ （3）：仪表的允许误差 = （100-0） *（0.5%）= 0.5℃ （4）：因为最大绝对误差6℃大于允许误差0.5℃，所以仪表不合 格。
+1.203mv=31.891mv 查表得t=766.5℃
作业5 1. 用单色辐射高温计测量高温物体温度。试问：、 （1） 仪表指示值是否是被测物体的真实温度？为什么？ （2） 仪表读数为1200℃，试求被测物体的实际温度？ 已知光学温度计使用λ=0.65um的红色滤光片，被测物体单 色黑度系数
ελ=0.447。
E k (30℃,0℃)= E K (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃)=0.798+0.405mv =1.203mv
E k (100℃,20℃)= E k (100℃,0℃)—E k (20℃,0℃)=4.095— 0.798mv=3.297mv E k (100℃,30℃)= E k (100℃,0℃)—E k (30℃,0℃)=4.095— 1.203mv=2.892mv
导线截面积为2mm2 ，电阻率=0.5 mm2 ／m ，不计热电偶
电阻，试求实际调整电阻和流过热电偶的电流强度。 （已知 E k(800℃，0℃）=33.29mv E k(45℃，0℃）=1.82mv E k(25℃，0℃）=1mv）
解： R补 =2l/A=7.5 ∴实际调整k’=15—7.5=7.5
解： E k (t,35℃)=37.33mv E k (t,0℃)—E k (35,0℃)=37.33mv E k (t,0℃)=38.737 mv 查表得t=935℃
4. 有一测温线如图所示。热电偶分度号为K，仪表表示值为 758℃，冷端温度为30℃，后发现补偿盒用错，试求被测介质的 实际温度
注：补偿盒即冷端补偿器，电桥平衡温度为20℃ 解：E k (t,0℃)= E k (t,30℃)+ E k (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃) E k (758℃,0℃)= E k (t , 30℃)+ Es (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃) E k (t,0℃)= E k (t,30℃)+ E k (30℃,0℃)=30.668 mv
5. （1）画出霍尔压力传感器的磁场分布。 （2）说明霍尔压力传感器是怎样工作的？
20℃时为80，由漆包铜线绕制，要求在20℃和50℃为全补偿，
求锰铜电阻RB （动线圈电阻温度系数=4.25*10-3／℃）
3. 为检查锅炉炉膛内温度值是否准确，先用携带式电位差计测得 热电偶的输出热电势为37.33mv，热电偶和用镍铬—镍硅热电 偶，热电偶冷端温度用水银温度计测得为35℃，问此时炉膛的 实际温度？
对1.0级表：绝对误差=（50-0）*（1%）= 0.5℃， 对0.5级表：绝对误差=（50-0）*（0.5%）=0.25℃， 再从同时满足误差要求和保证精确度等级两方面考虑故 选择1.0级0-50℃的表。
若单纯根据误差要求，则选用量程为0-50℃的1级表和量程为0100℃的0.5级表均能满足要求，因为它们的仪表误差为： 对1.0级表：绝对误差=（50-0）*（1%）= 0.5℃， 对0.5级表：绝对误差=（100-0）*（0.5%）=0.5℃， 显然选用量程为0-50℃，精度等级为1.0级的温度表更为适
解：交换后 E K(t,0℃)= E K (800℃,50℃)—E K(50℃，30℃)+ E K(30℃,0℃)
=31.693mv 查得t=760℃
3. 有一采用S分度热电偶的测温系统（如图） 试问：（1）此动力表的机械零点应调在多少度上？
UAB =ES (1000℃,20℃) 所以调在20℃上 （2）当冷端补偿器的电源开路（失电）时，仪表指示为多少？
=[1-18.2*105 (30-0) ]*75=745.9mmHg
∴读数修正值为 749.5-750=-4.1mmHg
3. 弹性压力表中弹簧管为什么要做成扁圆形的？
4. 有一真空压力表，其正向可测到600Kpa，反向可测
到-101.33kpa，现校验时发现，其最大误差发生在300kpa，即
上行程和下行程时标准压力表的指示分别为305
（3） 说明影响光学高温计测温精度的主要因素。
解：
(2) 1/Ts — 1/T=λ/C2 ln1/ελ
∴T=1554.9k
2. 光学高温计中红色滤光片和灰色吸收玻璃的作用分别是什么？
3. 光学高温计在结构上有什么特点？它是怎样工作的？
4. 安装和使用辐射高温计时应注意哪些事项？
作业6 1. 利用弹簧管压力表测压力，在大气中它的指示为P，如果把它 移动到真空中，则指示会不会变？为什么？ 2. 有一单管水银气压计，刻度时温度为0℃,读数时温度t=30℃，
e= ec+ em = ES (1000℃,40℃ )+ ES (20℃,0℃)=9.463mv
查表得 t=989.5℃
作业4 1. XCT—101型仪表，分度号为K，仪表要求外接电阻为15，仪表 内阻为200，热电偶测量上限为800℃，自由端温度为45℃，热 电偶距仪表15m，用补偿导线连接。仪表周围温度为25℃，补偿
2.024，2.025，2.025，2.026，2.028，2.037 （2）：计算子样平均值； （3）：测量列标准误差估计值；
（4）：
故在显著性水平5%之下被判断为坏值，被剔除， （5）：剔除坏值后，重新计算余下的算术平均值X和标准误差S;
所以余下的值中不含坏值。
2. 测量恒温箱中温度，获得如下一列测量值（单位：℃） 101.2 101.3 101.0 101.5 101.3 101.2 101.4 101.3 101.1 制定该测量列中是否有系统误差。 解：平均值 残差- 0.06，0.04，- 0.26，0.24，0.04，- 0.06，0.14，0.04，- 0.16
0.5kp。
2. 被测温度值在40℃左右的变化，绝对误差要求不超过±0.5℃， 如何可供选择的温度表有
量程为 0～50℃ ；0～100℃ ; 0～200℃的1.0级表 量程为 0～50℃ ；0～100℃ ; 0～200℃的0.5级表 试选择合适的温度表。 解：由温度值在40℃左右变化，所以只有0-50 ℃的表合适，
作业1. 1. 用一只标准压力表检定甲、乙两只压力表时，读得标准表的指示 值为100kpa,甲、乙两表的读数各为101.0kpa和99.5kpa。求它们 的绝对误差和修正值。 解：对甲压力表，其绝对误差= 101.0kp-100.0kp= 1.0kp，修正值= -1.0kp； 对乙压力表，其绝对误差= 99.5kp-100.0kp= -0.5kp，修正值=
2.现有K分度号的热电偶动圈表，它们之间由相应的补偿导线相连接， 如下图所示。
（1）如将补偿导线换成铜导线，仪表指示为多少？ 答：将补偿导线换成铜导线时，冷端便移动到50℃ ∴ E K (t,0℃)= E K (800℃,50℃)+ E K (30℃,0℃)=32.458mv 查表得t=780℃ （2）如将KPX与KNX补偿导线位置对换，仪表指示又为多少？
故存在线性系统误差；
所以测量中不存在周期性系统误差。
3. 对某物温度进行20次测量，结果为（℃） 72.361 72.357 72.352 72.346 72.344 72.340 72.359 72.356 72.344 72.345 72.362 72.348 72.352 72.350 72.358 72.343 72.358 72.349 72.346 72.354 取置信概率为95％，求该物温度。
汞柱高hf =750mm，求因密度变化的压力修正值。 （已知汞的体膨胀系数=18.2*10-5 /℃，ρ= ρ0[1-(t-
t0)] ）
解：（查表可知汞的体膨胀系数）
已知汞的体膨胀系数为=18.2*10-5 /℃，因此
ρ= ρ0[1-(t-t0)] 0℃时的读数为h0= （ρ/ρ0）*ht =[1-(t-t0)]*ht
E k (800℃,25℃) = E k (800℃,0℃)—E k (25℃,0℃)=33.29 mv— 1mv=32.29mv
I= E k (800℃,25℃)/R总 =32.29mv/215=0.15mA
2. 已知动点圈电阻的温度补偿用热敏电阻RT，（RT20= 100 ， RT50= 30 ）和锰铜电阻RB 并联而成的电阻，动线圈在
解：（1）：字样平均值 （2）：标准误差估计值 ℃ （3）：子样本平均值的标准误差℃ （4）：对给定的置信概率，求置信区间单长a a = Z* 当置信概率为95%时，Z=1.96，a=1.96*
=0.003 测量结果 : X=72.3510.003（℃，p=95%）为所求。
作业3 1. 已知k分度号热电偶的热电势为： E k（100℃，0℃）=4.095mv， E k（20℃，0℃）=0.798mv， E k（30℃，20℃）=0.405mv 求： E k（30℃，0℃）， E k（100℃，20℃）， E k（100℃，30℃）. 解：
作业2 1. 测量压力容器内介质压力P，得如下一列测定数据（单位105 pa）
2.024 2.023 2.021 2.025 2.028 2.026 2.022 2.023 2.025 2.024 2.019 2.037 试测定数据中有无坏值。 （临界值T（12，5％）=2.285，T（11， 5％）=2.234）. 解：（1）：将数据X按由大到小重新排列； 2.019，2.021，2.022，2.023，2.023，2.024，
ห้องสมุดไป่ตู้
kpa和295
kpa，问该表是否符合它的精度等级1.5级的要求？
解：精度等级1.5级，其允许误差为1.5℅量程为-101.33～600KPa ∴仪表的各处示值的绝对误差不允许超过（600+101.33）*(1.5℅)= 10.5KPa ∵在300kpa的绝对误差为10kap＜±10.5kpa ∴该表符合它的精度等级1.5级的要求。
4. 现有一台精度等级为0.5的测量仪表，量程为0～100℃。在正常
情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的：（1）最 大引用误差；（2）基本误差；（3）允许误差；（4）仪表是否 合格。 解：（1）：仪表的最大引用误差 （2）：仪表的基本误差 = max = 6℃ （3）：仪表的允许误差 = （100-0） *（0.5%）= 0.5℃ （4）：因为最大绝对误差6℃大于允许误差0.5℃，所以仪表不合 格。
+1.203mv=31.891mv 查表得t=766.5℃
作业5 1. 用单色辐射高温计测量高温物体温度。试问：、 （1） 仪表指示值是否是被测物体的真实温度？为什么？ （2） 仪表读数为1200℃，试求被测物体的实际温度？ 已知光学温度计使用λ=0.65um的红色滤光片，被测物体单 色黑度系数
ελ=0.447。
E k (30℃,0℃)= E K (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃)=0.798+0.405mv =1.203mv
E k (100℃,20℃)= E k (100℃,0℃)—E k (20℃,0℃)=4.095— 0.798mv=3.297mv E k (100℃,30℃)= E k (100℃,0℃)—E k (30℃,0℃)=4.095— 1.203mv=2.892mv
导线截面积为2mm2 ，电阻率=0.5 mm2 ／m ，不计热电偶
电阻，试求实际调整电阻和流过热电偶的电流强度。 （已知 E k(800℃，0℃）=33.29mv E k(45℃，0℃）=1.82mv E k(25℃，0℃）=1mv）
解： R补 =2l/A=7.5 ∴实际调整k’=15—7.5=7.5
解： E k (t,35℃)=37.33mv E k (t,0℃)—E k (35,0℃)=37.33mv E k (t,0℃)=38.737 mv 查表得t=935℃
4. 有一测温线如图所示。热电偶分度号为K，仪表表示值为 758℃，冷端温度为30℃，后发现补偿盒用错，试求被测介质的 实际温度
注：补偿盒即冷端补偿器，电桥平衡温度为20℃ 解：E k (t,0℃)= E k (t,30℃)+ E k (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃) E k (758℃,0℃)= E k (t , 30℃)+ Es (30℃,20℃)+ E k (20℃,0℃) E k (t,0℃)= E k (t,30℃)+ E k (30℃,0℃)=30.668 mv
5. （1）画出霍尔压力传感器的磁场分布。 （2）说明霍尔压力传感器是怎样工作的？