《热工测量及仪表》学生练习题上课讲义

《热工测量及仪表》学生练习题

习题1

1.01某1.5级测量范围为0~100kPa的压力表，在50kPa，80kPa，100kPa三点

处校验时，某示值绝对误差分别为-0.8kPa，+1.2kPa，+1.0kPa，试问该表是否合格？

1.02 有

2.5级，2.0级，1.5级三块测温仪表，对应得测量范围分别为-

100~+500℃, -50~+550℃,0~1000℃，现要测量500℃的温度，要求其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用哪块表最合适？

1.03 请指出下列误差属于哪类误差？

a) 用一块普通万用表测量同一电压，重复测量十五次后所得结果的误差。

b) 观察者抄写记录时错写了数据造成的误差。

c) 在流量测量中，流体温度，压力偏离设计值造成的流量误差。

1.04 对某状态下的流体进行压力测量，得测量值如下：

试用统计学方法处理随机误差。

1.05对某喷嘴开孔直径d的尺寸进行15次测量，测量值见下表，试用格拉布斯准则检验并判断该批数据是否含有粗大误差(取显著性水平＝0.05), 并求该喷嘴真实直径 (要求测量结果的置信概率为95%,π=3.14,用t分布).

1.06 通常仪表有哪三个部件组成？

习题3

3.01 叙述热电偶工作原理和基本定律。

3.02 普通工业热电偶由什么组成？

3.03 常用标准热电偶的分度号及特点？

3.04 用铂铑10-铂热电偶测温，在冷端温度30℃时，测得热电势是12.30mv ， 求热端温度。(附：铂铑10-铂热电偶分度表(分度号：S,冷端0℃),见教材) 3.05 用镍铬-镍铝标准热电偶在冷端温度30℃时，测得的电势30.2mv ，求该热 电偶热端温度。(附：镍铬-镍铝热电偶分度表。(分度号K ，冷端温端0℃) 见教材附录)。

3.06 用铜，康铜，铂两两相配构成三热电偶，已知：热电势），（铂铜0100-E =

0.75mv,），（铂康铜0100-E = -0.75mv ，求），（康铜铜0100-E 电势值。

3.07 用两支分度号为K 的热电偶测量A 区和B 区的温差，连接回路如下图所 示，当热电偶参比端温度0t 为0℃时，仪表指示200℃。问在参比端温度 上升到250C 时，仪表指示值为多少？为什么？

图3.07

3.08热电偶测温时，为何要对冷端温度进行补偿？补偿方法有哪些？

3.09用镍铬-镍硅热电偶测量壁温，测量系统如图所示。已知t 0 =50℃,冷端补偿器所处温度为t 1 =30℃，冷端补偿器的平衡温度为20℃，动圈表的指示值为800℃，动圈表的机械零点预先调整到20℃。

求: (1)壁面的真实温度是多少？

(2) 如果补偿导线误用铜线，动圈表误用与铂铑10-铂所配用的动圈表，其他条件不变， 此时管壁的真实温度又是多少？

图3.09

3.10 简述压力式温度计的工作原理并分析引起其测量误差的影响因素。

习题4

4.01 热电阻测温原理是什么？比较热电偶温度计和热电阻温度的异同点。 4.02 普通工业热电阻由哪几部分组成？

4.03 已知非标准铜热电阻R 与温度t 呈线性函数，在200C 时的阻值

20R =16.28Ω，电阻温度系数31025.4-⨯=α/0C ，求该电阻在1000C 时的阻 值和该铜材料纯度W(100)。

习题5

5.01 在整个测量系统中，热电偶、热电阻作为测温元件，其显示仪表可配备哪 些？

5.02 简述电子电位差计和电子平衡电桥的异同点。

习题6

6.01 从降低误差的角度分析管内流体温度、壁面温度及高温气体温度应采取的

措施和方法。

6.02 壁面温度测量有哪几种接触方式？比较它们的导热误差的大小。

习题8

8.01 有一容器用封液位水银的U 行管压力计测得压力如图8-01，水银柱高

h =200mm ，已知大气压力101.325kPa ，求容器内的绝对压力和表压力

（水银柱在200C 时的3/7.13545m kg =ρ）

8.02 用水银的U 行管压力计测量某容器中的气体压力，在水银柱上加了一段

水柱，水柱高2h =500mm ，水银柱高1h =800mm ，如图8.02，求容器内的

气体压力（水在00C 时的3/2.998m kg =ρ）。

图8.01 图8.02

8.03 用单管压力计测得某压力，当封液是31/810m kg =ρ的染色酒精时，示值

1h =3.9kPa ，如改用32/850m kg =ρ酒精，问此时的示值是多少？

8.04 欧美制用PSI (bf/in 2)作为压力单位，bf 是力的单位，等于

N 44822.480665.945359237.0=⨯，in 是长度单位，等于0.0254m ，请将

1PSI 推导至SI 制压力值。

8.05 1标准大气压等于101325Pa ，请折算[bar ]、[kgf/m 2]、[mmHg ]、

[mmH 2O ]、[PSI ]，并写出演算过程。

8.06 测量某管道蒸汽压力，压力表低于取压口8m ，如图8.06，已知压力表的

示值P = 6MPa (表压)，水密度3/4.985m kg =水ρ，求蒸汽管道内的实际压

力（表压）及压力表低于取压口所引起的相对误差。

图8.06 8.07 用斜管压力计测量锅炉烟道中的负压，如图8.07所示，斜管倾角

30=α°

， 标尺水柱长度l = 200mm ，斜管内径d = 5mm ，宽容器内径D = 75mm ，当 地大气压P am 为100.92kPa ，求烟道负压及绝对压力。

图8.07

8.08在压力传感器（变送器）中, 将弹性元件位移信号转化为电信号的方式有哪些？它们各输出什么样的电信号？

8.09 若管道内水的压力大约为1.6MPa ，且压力大小比较稳定，用弹簧管压力表测量压力，要求示值误差在0.03MPa 以内。请选择压力表的量程和准确度等级。