测试技术练习题4传感器的应用参考答案

测试技术第5次测验

班级: 姓名: 序号: 一、常用压力表分为哪几大类？如何选用压力表量程？试分析电感式和电容式差压计的工作原理（画图）。

答:

1、液柱式压力表、弹性式压力表、活塞式压力表、电测式压力表。

2、

●被测压力波动较大或测脉动压力：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。

3、

●电感式差压传感器工作原理：

当P 1大于P 2时，膜片向下移动，由 关系式可知，L 1减小，L 2增加；通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP ，得到流量的大小。 电容式差压传感器工作原理：

当P 1大于P 2时，膜片向下移动，由 关系式可知，C1减小，C2增加；通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP ，得到流量的大小。

二、热电偶温度计由哪几部分组成？在使用热电偶温度计应注意哪些事项？

答: L 1

L 2 δ

μ2002A W L =δ

εεA c 0=

1、热电偶、测量仪表、补偿导线等组成。

2、

(1) 必须使外接回路的总电阻R为一定值，住在表盘上，所以，使用时，需调整R与表盘数值相同，否则会带来系统误差。

(2) 仪表分度号应于配的热电偶的分度号相同，分度号标注在表盘上；热电偶、测量仪表、补偿导线等连接时，正接正、负接负。

(3) 精度应能满足要求：精度只能达到1级。

三、常用流量计分为哪几大类？画出工作原理图，详述差压式流量计、电磁式流量计和涡轮式流量计的工作原理、特点和应用范围。

1、容积式、差压式、涡轮式、电磁式、转子式、涡街式、靶式等流量计。

2、差压式流量计：

工作原理示意图：

● 工作过程：

1）当液体Q 流经节流装置时，因流速增加导致动压能增加，而静压能下降，在节流装置上下产生一压力差ΔP ：

由上式知，当α、ε、d 、γ一定时，

，Q 与ΔP 一一对应，因此可以通过测量ΔP 来确定Q 。

2）ΔP 可采用电感式和电容式差压传感器测得。 ● 电感式差压传感器工作原理：由于P1大于P2膜

片向下移动，由 关系式可知，L1减小，L2增加；

γ

εαP d Q ∆⋅⋅=21252.0P Q ∆∝δμ2002A W L =L 1

L 2

● 电容式差压传感器工作原理：由于P1大于P2膜

片向下移动，由 关系式可知，C1减小，C2增加；

● 电感和电容的变化可通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP ，得到流量Q 的大小。 ● 特点和应用：

（1）结构简单，使用寿命长；

（2）适应性强，几乎能测量各种工况下的流体流量，如高温，高压；

（3）但不适合流体状态变化（T 、P ）频繁和低速流体的测量。

3、电磁式流量计：

1）工作原理：

δεεA c 0=

流体带电粒子在磁场力的作用下，在两电极上偏移聚积，形成一电动势Ex ：

由 关系

可知，

呈直线关系。 Ex 可用配套的流量变送器转换成电信号输出（0~10mA ，4~20mA ），显示和记录被测流量的大小。

2）特点和应用：

（1）压力损失小，量程比宽；

（2）呈线性，刻度均匀；

（3）与流体状态和性质无关；

（4）易控制，动态特性好（无可动部件）

)/()()(s cm cm G x D B E s υ⋅⋅=υπ

υ⋅=⋅=24D A Q 8104⨯⨯⋅=D B E x πx E K ⋅=x E Q ∝

（5）成本高，结构复杂，受外界磁场的影响大；（6）适合于导电液体的流量测量，即含浮粒子的污水，矿浆，泥浆，酸碱盐等溶液，原油等。

4、涡轮式流量计

1）工作原理：

当液体以一定流量Q 流过涡轮时，涡轮将转动，其转速N与流量Q成比例，因此可通过测量转速N来确定液体的流量Q大小；

涡轮的转速N通过磁电式传感器，转换成脉动电压输出，其输出频率f与涡轮的转速N成正比，而输出电压的频率可经鉴频器（F/V）转换成电压输出显示。

因此，通过测量输出电压的频率f来确定Q。

2）特点

（1）精度高，一般为0.5级，最高可达0.2级；（2）可作油品计量仪表；

（3）一般需加装过滤器或消气器。

四、无损检测方法有哪些？试分析各种无损检测方法的特点。

1、分类：

①射线探伤；②超声波探伤；③磁粉探伤；④渗透（着色）探伤；⑤声发射探伤。

2、射线探伤的特点：

①能直接地观地显示缺陷的影象；

②易于对缺陷定性、定量和定位分析；

③灵敏度高；

④底片能永久性保存；

⑤穿透能力强；

⑥对体缺陷容易检查出来，而对垂直于射线方向的面缺陷很难查出，需改变照射方向；

⑦设备笨重，射线对人有害。

3、超声波探伤的特点：

1）优点

①灵敏度高，缺陷检出率大于80%以上；

②设备简单，成本低；

③对人身体无害；

④并能对缺陷作定性、定量和定位分析；

⑤便于实现现代化的信息处理与计算机自动控制。

2）缺点

①不直观，技术难度大，易受主客观条件的影响；

②空气衰减大，需很好地耦合。

4、磁粉探伤的特点：

①表面或近表面缺陷（磁性材料）；

②直观显示缺陷位置、大小、形成严重程度；

③不适用于检查非缺磁材料（奥氏体不锈钢、有色金属、非金属）。

5、渗透探伤的特点：