热工测量仪表习题

二.简答

1.简述测量方法的分类

答：测量方法按测量结果的获取方式来分，可分为直接测量法、间接测量法和组合测量法；按被测量与测量单位的比较方式来分，测量可分为偏差测量法，微差测量法与零差测量法；按被测量在测量过程中的状态来分，测量又可分为静态测量方法和动态测量方法。

2.热工测量仪表按其功能件可以分成哪些?各部件的功能是什么?

答：热工测量仪表按其功能可以分为：感受件，显示件，传递件。其中感受件直接与被测对象相联系，感受被测量的量值，并将感受到的被测量信号转换成相应的信号输出。而显示件最终是通过它向观察者反映被测量的变化，其功能可以分为：①显示被测量瞬间值；②记录被测量随时间变化；③显示被测量对时间的积分结果；④反映被测量是否超过允许限值；⑤根据被测量与规定值的偏差情况，发出对被测对象进行调节的信号。传递件的功能如下；①单纯起传递作用；②将感受件输出的信号放大，以满足远距离传输以及驱动显示，记录装置的需要；③为了使各种感受件的输出信号便于与显示仪表和调节装置配接，要通过传递件转换成标准化的统一信号。 3．什么叫测量?

答：测量就是通过实验的方法把被测量与其所采用的同一种类的单位量进行比较，求出其数值的过程。 4．什么叫测量仪表?

答：被测量与其单位用实验方法进行比较，需要一定的设备，它输入被测量，输出被测量与单位的比值，这种设备就叫测量仪表。 5．什么叫测量结果的真实值?

答：测量结果的真实值是指在某一时刻、某一位置或某一状态下，被测物理量的真正大小。一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。

压力表部分

8．压力表式温度计是根据物质的什么性质测温的?简述其结构。 答：压力表式温度计测温物质有惰性气体、液体、低沸点液体。它是利用定容气体、液体热胀冷缩压力变化或饱和汽、饱和压力变化的性质进行测温的。其基本结构是由感温元件温包、传压元件毛细管、变形元件弹簧管构成的密封系统。 9．压力表式温度计的测温过程是怎样的?

答：测温时将温包插入被测介质中，当介质温度变化时，温包内的感温物质因温度升高(或降低)而膨胀(或收缩)导致压力增大(或减少)．使弹簧管的曲率发生变化，其自由端发生位移。通过连杆和传动机构带动指针转动，并在刻度盘上直接显示出温度的数值。

10．说明压力表式温度计有什么特点? 答：压力表式温度计有三个特点： (1)振动影响小 (2)准确度低。(3)时间常数大。 18．简述液柱式压力计的测压原理。

答：流体静力学原理指出：液体内某二点的静压力；由这一点的深度、液体的比重和外加压力决定。液柱式压力计就是根据这一原理测压的。当封液的比重一定，外界压力一定时，被测压力只与封液液柱高度有关，读取液柱高度即可得知被测压力的大小。 19．活塞式压力计由哪些部件组成?

答：活塞式压力计，由活塞、活塞缸、承重盘、专用法码、表接头、油杯、加压泵和手轮组成。

21．简述力平衡式压力变送器的工作原理。

答:此压力变送器是按力平衡原理工作的，被测压力通过弹性敏感元件转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换为O毫安～10毫安的直流电流输出，电流流入处于永久磁场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力。当作用力与该电磁反馈力达到动平衡时，杠杆系统就停止偏转。此时的电流即为变送器的输出电流，它与被测压力成正比。 26．简述弹簧管式一般压力表应检定哪些项目?

答：压力表的检定内容有：外观检查、示值检定。示值检定又分为基本误差、回程误差和轻敲变动量。 27．怎样选取弹簧管式一般压力表的检定点?

答：弹簧管式一般压力表的检定点，按标有数字的分度线进行示值检定(包括零值)。对压力真空(联成)表其压力部分按标有数字的分度线进行示值检定，真空部分，测量上限为0.06兆帕时检三点；测量上限为0.15兆帕时，检二点。 29．使用液柱式压力计应注意哪些问题? 答：使用液柱式压力计应注意以下四点：

(1)为提高读数准确度，可采用放大尺、游标尺或光学读数仪等辅助装置。

(2)测量较大压力时，可采用密度较大的工作液；测量较小压力时，采用密度较小的工作液。 (3)从测点到压力计之间连接管应尽量短。

(4)一般使用的U型管压力计液柱高度不超过1.5米。 30．如何根据被测对象正确地选用压力表? （易）

答：压力表的选用应根据生产过程对压力测量的要求、被测介质的性质、现场环境条件等来选择。对压力表的型式、准确度等级、测量范围等都必须从实际出发，本着节约原则，合理选用。为了保证弹性元件能在弹性变形的安全范围内可靠地工作，一般在被测压力较稳定的情况下，最大压力值应不超过仪表量程的3／4；在被测压力波动较大情况下，最大压力值应不超过仪表量程的2／3。为了保证测量准确度，被测压力最小值应不低于满量程的1／3。

37．说明下列普通型、径向无边压力表的符号：Y、Z、YZ、YX、ZX、YZX的含义。 答：Y一压力表；Z一真空表；YZ一压力真空表；YX一电接点压力表；ZX一电接点真空表；YZX一电接点压力真空表。 38．说明下列特种压力表：YO型、YA型、YXB型的含义。 答：YO型一氧气用压力表；YA型一氨气用压力表；YXB型一 防爆电接点压力表。

39．单圈弹簧管压力表有哪两个调整环节?调整这两个环节各起什么作用? 答：有下面两个调整环节： (1)调整杠杆的活动螺钉位置。

(2)转动传动机构，改变扇形齿轮与杠杆的夹角。 调整杠杆的活动螺钉可以得到不同的传动比，达到调整压力表线性误差的目的。转动传动机构，改变扇形齿与杠杆的夹角。可以起到调整压力表非线性误差的作用 46．液柱式压力计．常用的封液有哪几种?

答：液柱式压力计常用封液有汞、水、酒精和四氯化碳等。 47．简述活塞式压力计的工作原理。

答：活塞式压力计，是根据流体静力学的力平衡原理和以帕斯卡定理为基础来进行压力测量的。测量时，一种力是由所测压力产生的，另一种力是由放在承重盘上的法码产生的。这两种力相平衡时，根据活塞面积及活塞承重盘和承重盘上专用法码的重量，即可求得被测压力的大小。

48．弹簧管式一般压力表的作用原理是什么?

答：弹簧管是一根弯曲成圆弧形、螺旋形或S形等形状的管子，呈扁圆形或椭圆形。截面的短轴方向与管子弯曲的径向方向一致。当通入弹簧管内的压力较管外的压力高时，由于短轴方向的内表面积比长轴方向大，受力也大，使管子截面有变圆的趋势。即短轴要增长，长轴要缩短，产生弹性变形。这样自由端必然要向管子伸直的方向移动。当变形产生的弹性力和压力产生的作用力平衡时，变形停止。自由端产生的位移，通过杠杆带动放大机构，使指针偏转一定角度，借助刻度盘指示出被测压力值的大小 52．压力测点位置的选择遵循的原则是什么? 答：压力测点位置的选择应遵循以下几点：

(1)取压口不能处于管道的弯曲、分叉和能形成涡流的地方。 (2)当管道内有突出物时，取压口应选在突出物之前。 (3)在阀门前附近取压时，则与阀门的距离应大于管道直径的两倍。若取压口在阀门后，则与阀门距离应大于3倍的管道直径。 (4)对于宽容器，取压口应处于流速平稳和无涡流的区域。

55. 压力表在投入前应做好哪些准备工作? 答：准备工作是：

(1)检查一、二次门，管路及接头处应连接正确牢固。二次门、排污门应关闭，接头锁母不渗漏，盘根填加适量，操作手轮和紧固螺丝与垫圈齐全完好。 (2)压力表固定卡子应牢固。

(3)电接点压力表应检查和调整信号装置部分。

56．简述用精密压力表比较法检定弹簧管一般压力表的方法。 答：将精密压力表和被校表垂直装在符合要求的压力试验台上，仪表在工作位置与大气相通，观察指针压力应为零，然后均匀加压以被检表有数字的分度线为准，加压到第一个检定点上，然后读取精密压力表的读数，以此类推检定其他各点，当正行程升压完毕后，耐压3分钟，再缓慢降压，作相同检定点的下降值检定。 57．使用液柱式压力计应注意哪些问题? 答：注意以下问题：

(1)为了提高读数精度，所采用放大尺、游标尺或光学读数等辅助装置。

(2)测量较大压力时，应采用密度较大的工作液，测量较小压力时采用密度较小的工作液。 (3)从测点到压力计之间连接管应尽量短。

(4)一般使用的U型管压力计液柱高度不超过1.5米。 271、为什么要对压力表进行检定? 答：由于压力表经过一段时间的使用，内部机件可能受到某些磨损和变形，导致仪表产生各种故障或量值的准确性的改变，为达到指示正确、安全可靠运行的目的，故应 对压力表进行周期检定。

3、简述弹性压力计的测压原理。常用的弹性元件有哪些？ 答：被测压力通入由扁圆或者椭圆截面的空心金属弹簧管中，在压力作用下，弹簧管的自由端向外伸展，产生角位移，此位移在一定条件下仅与压力有关，测出角位移即可测出压力。

常用的弹性元件有弹簧管、膜片、膜盒、波纹管。 1、压力表示方法

(1)、压力：对应于物理概念中的压强，即指均匀而垂直作用于单位面积上的李，有符号p表示。

(2)、绝对压力：指被测介质作用在物体单位面积上的全部压力，是物体所受的实际压力。 (3)、表压力：指绝对压力与大气压力的差值。

(4)、差压：指两个压力的差值。习惯上把较高一侧的压力称为正压，较低一侧的压力称为负压。 2、弹性元件的测量及特性

(1) 原理：弹性元件在弹性限度内侯受压后会产生变形，变形的大小与被测压力成正比关系。 特性： (2) 特性

输出特性：弹性元件上的压力与弹性元件产生的相应唯一活弹性力的关心为线性关系 弹性迟延：给弹性元件加压力或减压力时，输出特性曲线不相重合的现象。

弹性后效：当弹性元件加压力或减压力到某一数值时，弹性变形不能同时达到相应值，而是要经历过一段时间之后才能达到应有的应变量。

刚度：弹性元件产生单位变形所需要的压力 灵敏性：在单位压力作用下产生的输出变形。 固有频率：弹性原件的无阻尼自由振动频率或自振频率。 3、弹性原件的应用： 弹性膜片，波纹管和弹簧管。 电气式压力测量技术

(1) 电阻式

原理： px →弹性元件s1 →电位器滑动触点s2 →Rx →U

注意事项：测量精度高，测量范围宽，压损小。 存在滑动摩擦阻力，电位器易磨损、受污染。 不宜在有振动和有腐蚀性气氛的环境中使用。

(2) 电感式

原理： px →弹性元件s →线圈的电感L→感应电势U

注意事项：电源 i 、f 变大则灵敏度变大；但i 过大线圈发热，f 过高则铁芯涡流损失变 大。 由于两次级线圈不完全对称，S=0时有残存电势 (3)电容式

工作原理：电容器的可动极板是测压弹性膜片。 px →弹性膜片s →极板间距d →电容c→I

特点：具有最少的可动部分，结构简单。测量范围宽，精确度高(达0.2级)，灵敏度高，体积小，且能输出(4—20)mA的直流标准信号。 (4)应变式

工作原理： px →弹性元件s →应变片电阻R→I 金属应变片和半导体压阻片

应变效应：有几何尺寸引起的电阻变化率 压阻效应：由材料的电阻率变化引起的电阻 (5)霍尔压力式

霍尔效应：半导体单晶薄片置于磁场(B)中，纵向通控制电流I ，则横向产生电势EH。EH=KH I B 工作原理： px →s →B → EH

注意事项：对霍尔元件进行恒温或采用其它温度补偿措施； 应减少不等位电势，例如注意霍尔元件各处的电阻率、厚度、材料性质等不均匀性以及不对称焊接等

(6)振弦式

工作原理： px →弹性膜片s →振弦张力F →固有频率f

特点：输出为频率信号，因此具有较强的抗干扰能力，而且零飘小，温度特性好、准确度高， 通常为0.2级，易于与计算机等数字监控系统联接 (7)力平衡式

工作原理： 利用力平衡原理 px →弹性元件的集中力F →I 特点： 结构复杂、 体积和重量大、动态特性差。 0.5 级 仪表量程的选择和安装

(1)量程上限为1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及他们的10n 倍数。 压力稳定式，被测压力在满量程的1/3~2/3范围内。

压力波动较大或脉动压力时，被测压力值应为仪表满量程的1/2左右，且不低于满量程的1/3. (2)压力测量仪表的安装使用要求

①取压位置：测量液体——引自管道截面的下部，与最低点成45度角。 测量气体压力——引自管道截面上部 水蒸气压力——引自管道两侧

②导压管路应垂直或倾斜敷设，不应水平敷设，以防止测液体时聚集气泡，测气体时聚集水柱。

(3)安装冷凝盘管或弯头的原因：为隔离弹性元件，免受介质加热，切便于加装密封垫片。 (4)读数修正：

10.液柱式压力计的误差及其改善途径？ 答：1 环境温度变化的影响——

当环境温度偏离规定温度时，封液密度、标尺长度都会发生变化。对于一般工业测量，主要考虑温度变化引起的封液密度变化对压力测量的影响，而精密测量时还需要对标尺长度变化的影响进行修正。

2 重力加速度变化的影响

3 毛细现象造成的误差——加大管径

4 刻度、读数、安装等方面的误差——读数时，根据封液的特性，眼睛应与封液弯月面的最高点或最低点持平，并沿切线方向读数，U型管压力计和单管压力计量都要求垂直安装。 11.弹性压力计的误差及其改善途径？

答，弹性压力计存在迟滞误差，弹性后效误差，间隙误差，摩擦误差，温度误差。 （1）采用无迟滞误差或迟滞误差极小的“全弹性”材料和温度误差很小的“恒弹性”材料制造弹性元件。

（2）采用新的转换技术，减少或取消中间传动机构，以减少间隙误差和摩擦误差。 （3）限制弹性元件的位移量，采用无摩擦的弹性支撑或磁悬浮支撑

（4）采用合适的制造工艺，使材料的优良性得到充分的发挥。 12.比较几种液柱式压力计和弹性压力计的测量范围？ 答：液柱式压力计：斜管式微压计的使用范围一般为

2500Pa?100

弹性压力计：1）弹簧管压力计测量范围从真空到109

Pa。

106Pa。?6?2）膜片压力计适用于真空或0 ?3）膜盒压力计的测量范围为0 104Pa?4?

1.电位式,电感式,电容式压力传感器的工作原理? ○

1电位式:电位式压力传感器的原理是,把测量弹性元件的输出位移转换成微型电位器滑动触点的位移,从而把被测压力的变化变换成电阻的变化,然后用动圈式仪表或电子自动平衡电桥来测量电阻值的变化.

○

2电感式:该传感器中,弹性元件受压力作用后产生的位移可改变磁路中空气隙大小或改变铁芯与线圈之间的相对位置,使线圈的电感量发生改变,从而使压力变化的信号转换成线圈电感量变化的信号

○

3电容式:电容式压力变送器中,以测压弹性膜片为电容器的可动极板,它与固定极板之间形成一可变电容,随着被测压力变化,膜片产生位移,使电容器的可动极板与固定极板之间的距离改变,从而改变了电容器的电容量,这样就完成了压力信号与电容量之间的变换.

2.力平衡式和振弦式压力变送器的特点

力平衡式压力变送器的特点：1、是一种带反馈的闭环系统，使弹性元件恢复到接近原来位置，系统在测量中始终处于力平衡状

力计，常用于 105

Pa压力以上；另一类是液柱式压力计，用于0～105Pa。

在低压范围内也可用空气浮球式压力计来替代液柱式压力计作标准器。

活塞压力计： 可用准确度较高的活塞式压力计来校验标准弹簧管压力表。校验时，为减少活塞与活塞筒之间的静摩擦力的影响，用手轻轻拨转砝码盘，如被检验压力表的准确度不高，则不用砝码来校验，而在另一个压力表的接头上装上标准的压力表来校验。

液柱式压力计：可用于0.1 Mpa以下的压力和负压测量仪表的校验，测量时，应注意当地重力加速度和标准加速度的区分。

4.测压仪表使用的注意事项

答：（1）从选用角度讲，测压仪表的选用与被测压力的种类，被测介质的物理，化学性质和参数，用途，以及要求的测量准确度，被测压力的变化范围有关。

（2）为了保护测压仪表，一般不允许压力计指针经常处于刻度上限处，但选用测量测量范围过大的仪表又会影响测量结果的准确性。如果被测压力相当稳定，则被测压力的正常值应在压力计测量范围的2/3处；如果被测压力经常变动，则其正常值应在压力计测量范围的1/2处。

（3）对于某些特殊的介质，例如：氧气、氨气等专用性压力表，不能乱用。氧气压力表在安装、使用和校验中禁止接触油类。 （4）此外，在安装、使用中还应注意：①取压管口应与工质流速方向垂直，与设备内壁平齐，不应有突出物和毛刺；②防止仪表感受件与高温或有害的被测介质接触；③仪表与取压口如果不在同一水平上，则应注意校正由于两者高度误差对仪表读数造成的额外误差；特别应注意在测量蒸汽介质的差压时，必须保证两侧信号管路中凝结水液面在同一高度，并应使两信号管路中的凝结水温度一致；④压力取出口位置，测量气体介质一般在工艺管道上部，测量蒸汽的应在工艺管道的两侧，测量液体的应在工艺管道的下部，信号管路上在靠近取压口处应装有隔离阀，用以在仪表或信号管路发生故障时切断仪表信号管路的敷设应有

一定的斜度，在信号管路的最高处应有排气装置（测量液体或蒸汽时），在信号管路的最低处应有排水装置（测量气体时）。

温度计部分

11．简述玻璃液体温度计的工作原理。

答：玻璃液体温度计是利用感温液体(汞、酒精、煤油)热胀冷缩引起液柱高度变化的性质测温的。当感温包在被测介质中受到温度变化作用后，感温液体开始膨胀(或收缩)，液体沿着毛细管上升(或下降)，从而在刻度标尺上直接显示出温度值。 12．简述双金属温度计的测温原理。

答：双金属温度计利用两种不同线膨胀系数的双金属片叠焊在一起作为测量元件．当温度变化时,因两种金属的线膨胀系数不同而使双金属片弯曲．利用其弯曲程度与温度高低成正比例的性质来测量。

13．简述热电阻温度计的测温原理。

答：热电阻的测温原理是基于导体和半导体材料的电阻值随温度的变化而变化。再用显示仪表测出热电阻的电阻值，从而得出与电阻值相对应的温度值。

14．工业测温热电阻一般由哪几部分组成?

答：工业测温热电阻一般由感温元件(电阻体)、保护套管、绝缘管和接线盒四部分组成。 15．热电偶要产生热电势必须具备什么条件? 答：热电偶必须具备下面两个条件才能产生热电势：

(1)热电偶必须是由两种性质不同但符合一定要求的导体(或半导体)材料构成。

(2)热电偶测量端和参考端之间必须有温差。 16．热电偶的中间导体定律的内容是什么? 答：在热电偶回路中插入第三、四种导体，只要使插入导体的两端温度相等，且插入导体是匀质的，则无论插入导体的温度分布如何，都不会影响原来热电偶的热电势的大小。 24．热电阻元件在使用中发生的常见故障有哪些? 答：热电阻常见故障有： (1)热电阻阻丝之间短路或接地。 (2)热电阻阻丝断开。 (3)保护套管内积水。

(4)电阻元件与接线盒间引出导线断路。 41．简述热电偶测温原理。

答：热电偶测温的基本原理是热电效应。把任意两种不同的导体(或半导体)连接成闭合回路，如果两接点的温度不等，在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是用两种不同的金属材料一端焊接而成。焊接的一端叫做测量端，未焊接的一端叫做参考端。如果参考端温度恒定不变，则热电势的大小和方向只与两种材料的特性和测量端的温度有关，且热电势和温度之间有一固定的函数关系。利用这个关系，只要测量出热电势的大小，即可达到测量温度的目的。 42．热电偶的热电特性由哪些因素决定？

答：热电偶的热电特性是由电极材料的化学成分和物理性质决定的。热电势的大小只与热电偶的材料和两端的温度有关，与热电偶丝的粗细和长短无关。

43．工业用热电偶由哪几部分组成?

答：工业用普通热电偶一般由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒四部分组成。 44．什么叫热电偶的补偿导线?

答；热电偶的补偿导线实际上是一对在规定温度范围(一般为0～100℃)内使用的热电偶丝。采用与热电偶电极材料相同的金属材料或在规定温度范围内，热电特性与所配接的热电偶相同，且易于获得的价格低廉的金属材料做成。在测温中作为热电偶与二次仪表的连接导线，使用方便，达到测量温度准确的目的。 45．辐射式高温计有哪几种?

答：目前广泛应用的辐射式高温计有光学高温计和全辐射高温计。此外，比色高温计、红外温度计等也在发展。 28．热电阻安装有什么要求?

答：热电阻的安装地点应避免靠近发热物体和有强磁场的地方，应尽量安装在没有振动或振动很小的地方。为了避免受热对流和热辐射所引起的测量误差，必要时还应加装保温装置 25．使

用热电偶补偿导线时应注意什么问题? 答：使用补偿导线时，必须注意以下几点： (1)补偿导线必须与相应型号的热电偶配用。

(2)补偿导线在与热电偶、仪表连接时，正负极不能接错，两对连接点要处于相同温度。 (3)补偿导线和热电偶连接点温度不得超过规定使用的范围。 (4)要根据所配仪表的不同要求选用补偿导线的线径。 31．热电阻元件有几种校验方法? 答：热电阻元件有下面二种检定方法：

(1)分度检定法，即在不同温度点上测量电阻值，看其与温度的关系是否符合规定。 (2)纯度检定法，即在0℃和l00℃时，测量电阻值R0和R100。，求出R100与R0的比值R100／R0，看是否符合规定。 33．热电阻温度传感器产生误差的原因有哪几个方面? 答：有下面三个方面：

(1)分度误差：由于热电阻材料纯度和工艺的差异将产生分度误差。

(2)线路电阻变化引起误差：热电阻是通过测量电阻大小来测温的；因此，线路电阻的大小将影响测量结果，引起测量误差。 (3)通电流发热引起误差：测量热电阻的阻值时，要通过一定的电流，产生热量，若散热量小于产生的热量，电阻体将升温而引起温度测量的附加误差，其大小与流过电流的大小有关。 34．热电偶的误差来源主要有哪几个方面? 答：热电偶的误差来源主要有下面四个方面：

(1)分度误差：由于热电偶材料成分不符合要求和材料的均匀性差等原因，使热电偶的热电性质与统一的分度表之间产生分度误差。

(2)补偿导线所致误差：由于补偿导线和热电偶材料在100℃以下的热电性质不同将产生误差。

(3)参比端温度变化引起的误差：在利用补偿电桥法进行参比端温度补偿时，由于不能完全补偿而产生误差。 (4)由于热电偶变质，使热电性质变化而产生误差。 258、什么是铠装热电偶?它有那些类型?

答：铠装热电偶是由热电极、绝缘材料和金属套管，三者组合，拉伸加工而成的组合体。它可以做得很细，直径可以从0.5--8mm

它的几种类型：

A.露端型； B．接壳型； C绝缘型： D．扁变截面型； E.圆变截面型。 262、双金属温度计有哪些特点?

答：双金属温度计的特点： (1)结构简单，成本低廉；

(2)坚固、耐用、耐振、读数指示明显； (3)精确度不高： (4)量程不能太小； (5)使用范围有限等

1、热电偶的冷端温度如何补偿？ ①计算法 ②冰点槽法 ③补偿电桥法 ④多点冷端温度补偿法 ⑤晶体管PN结温度补偿法 2、如何校验热电偶？

C时，就可用电位差计测量热电偶的电势。在每一个校验温度点上对标准和被校热点偶热电势的读数都不得少于三次。当被校热电偶有n支时，读数顺序为：标准—?C范围内，且每分钟变化不超过0.2?10?C。用调压器调节炉温，当炉温达到校验温度点?校验时，把被校热电偶与标准热电偶（标准热电偶的准确度等级根据被校验热电偶的准确度级要求来确定）的热端放到恒温区中镍块的孔中，比较两者的测量结果，以确定被校热电偶的误差。校验时，需用铂丝将被校热电偶与标准热电偶的热端（都除去保护套管）绑扎在一起，校验贱金属热电偶时，为了避免被校热电偶对标准热电偶产生有害影响，要将标准热电偶套上石英或氧化铝套管，然后用镍铬丝将两者的热端绑扎在一起。热电偶放入炉中后，炉口应用石棉绳堵严。热电偶插入炉中的深度一般为300mm，不得小于150mm。热电偶的冷端置于冰点槽中以保持0>被校1—>被校2—>??—>被校n—> 被校n

—>??—>被校2—>被校1—>标准。 热电偶的冷端温度补偿问题 1、为什么要进行补偿？ 答：1、热电势与温度直接关联，必须使温度恒定，所测热电势才准确；

2、仪表在设计时是以0度为条件的。 冷端补偿方法：

1. 冰点法 特点： 实现方便、测量准确；但只局限于实验室，不利于在线测量。 2. 计算法 (冷端温度校正法)

3. 补偿导线法 补偿导线仅将热电偶冷端延长到温度相对恒定的地方，如果这地方温度不是0℃，尚须继续进行其冷端温度补偿。热电偶正、负极必须与补偿导线正、负极相接，不能错接；两者分度号必须—致。补偿导线应工作在100℃以下，否则其热电特性将不符合热电偶要求。

4. 仪表机械零点调整法

5. 补偿电桥法（冷端温度补偿器）是采用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值，从而等效地使冷端温度恒定的一种自动补偿法。

热电阻:测温范围为－200～500℃。

电阻温度系数（α）—— 温度变化1℃时，导体电阻值的相对变化量，单位为1/℃。 α ↑→ 灵敏度↑。 金属导体: t↑→Rt↑ ，∴α为正值； 而半导体: t↑→Rt↓ ，∴α为负值。 金属纯度↑→α↑。有些合金材料，如锰铜 α→0

（1）铂热电阻 （Pt）特点：稳定性好、精确度高、性能可靠。 铂电阻的纯度 通常用R100/R0表示。 （2）铜热电阻 （Cu）

（3）镍热电阻（Ni）特点：电阻温度系数大，灵敏度高。

三线制连接法：使两根连接导线电阻的变化分别加在电桥的两个桥臂上。这样，两根连接导线的电阻变化对测量结果的影响可以抵消一部分，从而减小连接导线电阻因环境温度变化而引起的测量误差。

半导体热敏电阻 工作原理：是利用半导体材料的电阻随温度显著变化这一特性制成的感温元件。

1. 电阻温度系数：温度变化1 C时电阻值的相对变化量，用 ?

表示，单位为 C 1? ， ?

可以用下式表示： ?? 1dR Rdt

辐射测温的基础理论：普朗克定律。

全色辐射高温计的理论依据 全辐射体辐射定律（斯忒藩－波尔兹曼定律） 单色辐射高温计 1、测温原理：

物体在高温状态下会发光，具有一定的亮度。

物体在波长λ下的亮度Lλ和它的光谱辐射出射度Mλ成正比。 亮度温度 在波长为λ的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度Lλ和全辐射体在温度Ts时的亮度L0λ相等，则把Ts称为被测物体在波长λ时的亮度温度。

测到的温度总是低于物体的真实温度。

辐射温度 若物体在温度为T时的总辐射出射度与全辐射体在温度为T’时的总辐射出射度相等，则把T’称为实际物体的辐射温度。

测到的温度总是低于物体的真实温度。

比色温度 若温度为T的实际物体在两个波长下的光谱辐射出

射度的比值与温度为Tc的全辐射体在同样两波长下的光谱辐射出射度的比值相等，则把Tc称为实际物体的比色温度。 对于黑体和灰体，T=T’

对多数金属：T>Tc ，对非金属：T

1.对金属测温电阻的要求 ①电阻温度系数大

②在测量范围内物理及化学性质稳定 ③有较大的电阻率

④电阻值与温度的关系近似为线性的，便于分度和读数 ⑤复现性好，复制性强，容易得到纯净的物质。 ⑥价格便宜

2.半导体热电阻的优点？

半导体热敏电阻的测温范围：－100到＋300摄氏度，与金属热电阻比优点是： 1、电阻温度系数大，约为－（3～6）％，灵敏度高

2、电阻率很大，可做体积小电阻大的电阻体，这样连接导线电阻的变化影响可忽略 3、结构简单，体积小，可以用来测量点的温度 4、热惯性很小，响应快 3.铠装热电阻的优点？

①外径尺度很小，最小直径可达1mm，因此其热惯性小，响应速度快 ②机械性能好，可耐强烈震动和冲击

③除感温元件外，其他部分可以任意弯曲，适合在复杂结构中安装

④由于感温元件与金属套管，绝缘材料形成一密封实体，不易受到有害介质的侵蚀，因此寿命比普通热电阻长 4.如何校验热电阻

定点法：工作基准或标准热电阻采用，即在几种物质的相平衡点温度下进行校验，国家有统一的规程。 比较法：工业上常用。

校验常用设备包括：标准玻璃温度计一套（或标准铂电阻温度计）；加热恒温器一套（－50～＋500摄氏度）；标准电阻（10或100欧姆）一只；电位差计一台；分压器和切换开关各一个。 校验步骤如下：

1）按接线图接好线，并检查是否正确。(接线图参考图4-5，要求会画)

2）将电阻放进恒温器内，使之达到校验点温度并保持恒温，然后调节分压器使毫安表指示约为4mA（电流不可过大，以免热电阻发热过大影响测量的准确性），将切换开关切向接标准电阻

RN的一边，读出电位差计示值UN；然后立即将切换开关切向 被校验电阻体Rt一边，读出电位差计示值Ut。按Rt t ? UURNN

公式求出Rt。在同一校验点需反复测量几次，计算出几次测量的Rt值（指同一校验点），取其平均值与分度表比较，看其误差

是否大于允许误差。如误差在允许范围内，则认为该校验点的Rt值合格。

3）再取被测温度范围内10%、50%、90%的温度作校验点重复以上校验，如均合格，则此热电阻校验完毕。 7.数字显示仪表的工作原理

直接用数字量显示被测值，实现数字显示的关键是把连续变化的模拟量换为数字量。直接用数字量显示被测值。实现数字显示的关键是把连续变化的模拟量转换成数字量，完成这一功能的装置称为模数转换（用A/D表示）装置。由于大多数传感器输入参数和输出参数之间之间呈非

线性关系，为了使数字式显示仪表显示出被测参数的绝对数字值，因此还必须要有对被测参数的非线性函数的线性化补偿装置，以及针对各种转换系数的标度变换装置。

8.数字显示仪表和模拟式显示仪表的优缺点

数字式—— 优点：测量速度快，准确度高，并且读数准确。对被测量值可进行数字打印记录，且便于和计算机配接。 缺点：显示参数的大小不直观，难以反映参数的变化趋势。

模拟式—— 优点：简单，可靠，可以表现出参数变化的过程和趋势。 缺点：测量速度差慢，读数精确性较差。

1.温标是温度的数值的表示方式，经验温标的三要素是什么？ 三要素为：温度计（工质）、固定点、内插函数

3.用铂铑-铂热电偶测温，在冷端温度300 C时，测得电势为 12.30mV,求热端温度

解：查铂铑10-铂热电偶分度表得to =30 C 时，

E(t0,0)=0.173mv,

E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=12.30+0.173=12.473(mv) 用12.473mv查铂铑10-铂热电偶分度表得：t=1243.3o

C

4.用镍铬——镍铝标准热电偶在冷端温度30 C时，测得的电

势30.2mV，求出热电偶热端温度 解：查镍铬-镍铝标准热电偶分度表得t0 =30 o C 时，

E(t0,0)=1.203mv

E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=30.2+1.203=31.403(mv) 用镍铬-镍铝标准热电偶分度表得：t=754.58o

C

6.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，当热电偶参比温度t0为00

C时，仪表指示2000 C，

问在参比温度上升至25

C时仪表温度上升至250C时，仪表指

示值为多少？为什么？ 解：仪表指示值不变。设t0=0o C,t1=25oC E( tA , t0

12、测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？(1)仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却，装上压力表投入使用。(2)差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开低压侧二次针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。(3)压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。(4)对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度的液柱修正。(5)一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值Hρg用仪表机械零位调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。(6)精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等综合运算。

13、.影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些?减小误差采取的主要措施是什么?影响测量误差的因素有两个：(1)平衡容器环境温度变化；(2)汽包工作压力的变化。采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构尺寸达到对汽包压力的补偿。通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。(即全补偿)

14、热电偶冷端补偿的方法有哪几种？计算修正法、冰浴法、补偿电桥法、冷端恒温法、补偿导线法、机械调整法

15、热电偶的电极丝直径越细，长度越长，则产生的电势是否越大？否，热电偶是通过所测量的温度转换成热电势来实现测量的，材料相同时，热电偶的电势与直径、长度无关。只与接触电势、温差电势有关。

16、热电偶两根电极如果粗细不同是否会对其产生热电势有影响？不会产生影响，热电偶只会与电子密度，Nat、Nbt及两接点，温度T、To有关。热电偶材料一定，热电势成为温度T和To函数差，与粗细无关。17在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？型号、分度号、测温范围、长度、数量

18、用普通的热电偶测量一段燃气梭式窑炉内温度，测出温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低。偏低，热电偶与窑炉冷表面之间有辐射传热，从而使热电偶温度偏低，指示值偏低。 19、目前我国标准化热电阻有哪几种他们的分度号和对应的初始值铜电阻 Cu50 ，50Ω；Cu100 ，100Ω。.铂电阻 Pt10,10Ω；Pt100,100Ω

20能否用UJ-36电位差计直接校验XMZ-101数显温度表？为什么?能，因为电位差计和数显表均是通过测电势来反应温度的 。所以只要用精度较高的电位差计即可通过并联分式校验相对精度较低的数显表

21弹簧压力表能采用测量睡到要窑内的压力吗？不能，由于隧道窑窑内温度高达1380℃，会使弹簧管失效。

22、测量液体的转子流量计，当流体的密度变大了，流量计的指示偏大还是偏小？转子流量计的工作原理是依赖于流体在运动过程中产生的推力使转子发生偏转。当流速一定时，密度变大，同样时间内流质量m增大，由I=mv可知，功量I变大，偏转会增大，故指示将增大。

23、椭圆齿轮流量计能否用于测量气体流量？不能，椭圆齿轮流量计只适用用于高粘度的流体，而气体容易从齿轮和计量空间间隙泄漏出而无法准确测量其流量。

24、电磁式流量计能否用来测量柴油流量。不能，电磁流量计只能对具有导电性的液体质进行测量。而柴油的导电率低，所以不能用电磁流量计测量柴油流量。

25、目前标准节流元件有哪几种？标准孔板、标准喷嘴、文丘里管26、能否用热导式气体分析器测量空气中的含氧量？为什么？不能，由于空气的相对热导和氧的相对热导率相差不大。27、自动调节的规律有哪些？位式调节，比例调节，积分调节，比例积分调节，微分调节，比例微分调节。

28、定值调节系统和程序调节系统主要区别在哪里一个程序调节系统能否用于定值调节而反之呢你所知的程序调节系统可采用

哪些办法来实现程序调节。定值调节系统要求工艺参数的给定值不变而程序调节系统则是给定值是变化的。程序调节系统可以用于定值调节，反之则不行，可采用微型计算机来实现程序调节、。 29、DDZ-Ⅱ仪表有何特点，继、DDZ-Ⅱ仪表后又研制出DDZ-Ⅲ仪表，二者的主要区别是什么？DDZ-Ⅱ型差压变送器，他的反馈部分采用电磁反馈装置，放大器采用高频位移检测放大器。杠杆系统采用双杠杆机构的形式。DDZ-Ⅱ型仪表以0～10mA的直流电流作为变送器的输出信号。DDZ-Ⅱ型仪表以4～20mA的直流电流作为变送器的输出信号。

1、某台合格测温仪表的测温范围为200℃ ～700℃ ，检验该表时得到的最大绝对误差为4 ℃，试确定该表的精度等级。 解：r=4/(700—200)=0.8% 选精度等级为0.5。

2、有二支温度计，刻度范围和精度分别为 A表: 刻度范围为0 ～800℃ ，精度1.0级; B表: 刻度范围为-50 ～400℃ ，精度1.5级。 问：（1）哪个温度计精度等级高，允许误差小？

（2）要求测温误差不超过± 7℃时，应选用哪个温度计？ 解：（1） A表精度等级高，允许误差小。 （2） A表的最大误差：800*0.01=8 B表的最大误差：450*0.015=6.75。 所以选B表。

3、用0～16MPa压力表测量10MPa左右的主蒸汽压力，要求|相对误差| ≤0.5%,试选择仪表的精度等级。 解：（1）求绝对误差=10x0.5%=0.05MPa

(2) 最大的引用相对误差(允许误差):0.05/16=0.313% (3) 精度等级的选择:0.2。 4、两支温度计：

A: 刻度范围为0 ～800℃ ，精度1.0级; B: 刻度范围为0 ～400℃ ，精度1.5级。 被测温度常为300～350℃，若要求|测量误差| ≤ 6℃ ，应选哪一支？

5、一支水位计，量程为－320mm~320mm，精度1.0级，当水位上升至零水位时，指示－5mm；水位下降至零水位时，指示5mm。问水位计是否合格。

解：求变差：r=（5+5）/640=1.56% 所以，水位计不合格。

6、现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测量范围分别为－100～500 ℃ ,－50～550℃ ,0～1000 ℃ ，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用那块表最合适？

解：求绝对误差：500*2.5%=12.5

求各个温仪表的绝对误差：对2.5级，600*2.5%=15.不合格 对2.0级，600*2.0%=12.合格 对1.5级，1000*1.5%=15.不合格

所以，选2.0级的温仪表。

例：一支镍铬－镍硅热电偶，在冷端温度为室温25℃时，测得热电势EK(t，25)＝17.537mV，试求热电偶所测的实际温度 t＝？ 解：查表得EK(25，0)＝1mV,

则 EK (t，0) ＝ EK (t，25)＋ EK (25，0)＝18.537mV 查分度表求得 t =450.5 ℃ 。 如果用EK(t，25)＝17.537mV直接查表，则得t=427 ℃ ，显然误差是很大的。 例 ：用镍铬-镍铝热电偶(分度号K）测温，热电偶冷端温度

问：(1)如将EPX、 ENX补偿导线都换成铜导线，仪表指示为多少℃？ (2)如将EPX、 ENX补偿导线的位置对换，仪表的指示又为多少℃?

解：（1） EE (t ’ ，0) ＝ EE (800，50)＋ EE (30，0) ＝ 61.022-3.047+1.801 ＝ 59.776(mV)

查E分度表得指示温度t’＝784.1℃ 。 （2） EE (t”，0)＝ EE (800，50)－ EE (50，30) ＋ EE (30，0)

＝(61.022－3.047)－(3.047 －1.801) ＋ 1.801 ＝58. 53 (mV) 反查E分度表得t”＝768.3 ℃。 由此可见，补偿导线接反时，仪表指示温度将偏低。

例：有S分度热电偶测温系统如图所示。试问： （1）此动圈仪表的机械零位应调在多少度上？

（2）当冷端补偿器的电源开路(失电)时，仪表指示为多少？ t0=34℃，测得热电势为38. 339mV 。计算被测温度t 解：

EK (t，0) ＝ EK (t，34)＋ EK (34，0) ＝ 38. 339＋ 1.3666 ＝39.7056 mV 5、现有二种方法产生指示温度：

(1)将仪表机械零位调至30℃，然后通上热电势产生指示； (2)先通上热电势产生指示温度，然后读数温度加上30℃。 试问哪种方法正确，相对误差为多少?

?t

39.314?39.7056 959.9?950?950)?(960 39.314?39.708

（3）电源极性接反时，仪表指示又为多少?

解：（1）补偿器产生补偿电动势Es (40，20)，要使 Es (1000，40)＋Es (40，20)＋ Es (t m，0) ＝ Es (1000，0)

则t m＝20℃ 。即仪表机械零位应调在补偿器设计平衡点温度20℃上。 （2）当补偿器电源开路，冷端补偿器失去补偿作用时，指示电势 解：（1）产生的指示电势 Es (t 1，0)＝Es (1000，40)＋Es (20，0) ＝9.585－0.235＋0.133＝9.483 (mV) 由S分度表查得t 1＝991.1℃ 。

（3）当补偿器电源接反，补偿器会反向补偿，故指示电势 Es (t 1，0)＝Es (1000,40) －Es (40,20) ＋Es (20,0) ＝-0.133 )+0.133

＝9.381 (mV) 由S分度表查得t 1＝982. 3℃ 。 四、简答题 (9.585-0.235)-(0.235

Es (t，0) ＝ Es (30，0)＋ Es (1000，30)=Es (1000， 0)

得 t ＝ 1000℃，本方法正确。 （2）在未调机械零点时，产生的指示电势 Es (t1，0) ＝ Es (1000，30)＝9.585-0.173=9.412mV,

查S分度表t1＝984.9℃。最后指示结果 t2＝t1+30=1014.9℃ 其相对误差为（ t2－t）/ t 3 100%=1.49％

２. 有一S型热电偶测温系统如图F-12所示，其中t＝1100℃，t0＝60℃，t１＝20℃，E(1100，0)＝10.168mV, E(60,0)＝0.365mV,

278、电磁流量计的选用原则?

E(20，0)＝0.113mV, E(1000，0)＝9.587mV，试问：

(1)若其中补偿导线正负极反接，则显示表指示的温度为多少? (2)组成热电偶测温系统时，应注意哪些

? 图F-12

答案：(1)设指示温度为t３，则有

E (t, t0)－E（t0, t１）＝E (t3, t1) E (1100，60)－E (60，20)＝E (t３，20) E (t３，0) ＝10.168－230.365＋230.113 ＝9.644(mV)

?t3=1000℃

E (t3,1000)

100=1007?E (1100,1000) (℃)

(2)组成热电偶测温系统时，应注意：

1)热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表选型应配合。 2)热电偶、补偿导线、补偿器、显示仪表间正负极不能接反。 3)热电偶与补偿导线间，补偿导线与普通电缆，普通电缆与显示表间接线时，两个接线端子温度应一致。

1、测量误差有几种表示方法？写出它们的数学表达式。 答：测量误差可用三种方式表达： 绝对误差： δ=x-x0 x0?x

相对误差： 相对误差= x0 3100%

Amin?x0折合误差： γ=Amax?x 3100% 五、论述题

简述差压变送器的投用过程。

答：1、检查差查压变送器的正、负压阀是否关闭，平衡阀是否打开。

2、开启排污阀，缓慢打开一次，阀门冲洗导管，冲洗后关闭排污阀，一般冲洗不少于两次。 3、待导管冷却后，才可启动仪表，弱管路中装有排空阀应先开启一下排空阀，排除空气。 4、渐渐开启变送器正压阀，当测量介质为蒸汽或液体时，待充满结晶水或液体时，松开变送器正负测量室排污螺钉，待介质逸出并排净空气后拧紧螺钉，然后检查是否渗漏并检查仪表零点。

5、关闭平衡阀，逐渐打开负压阀。

答：(1)被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质，也不能测量纯净水。 (2)口径与量程的选择。 (3)压力的选择。

(4)温度的选择。 五、计算题：

296、某一铜线绕制的电阻，已知其电阻在0℃时的电阻温度系数α=0.004281／℃。当温度为20℃时，测得的电阻值为10.856Ω，又经升温后测得的电阻值是14.28Ω，问此时该电阻的温度是多少? (已知：Rt=R0(1／αt)

答；根据：Rt=Ro(1／αt) Rtl=Ro(1+20α) ?① Rt2=Ro(1+αt) ?② 2

①／②得： Rt1／Rt2=(Ro(1+20α))／(Ro(1／αt)) 化简得：t=(Rt1／Rt2(1+20α)一1)／α =(14.28／10.856)(1+20*4.28*10-3 )一1)／(4.28*10-3 )

=(14.28／10.856)*1.0856—1)／(4.28*10-3) = 100(℃)

298、用差压变送器测量流量，其流量范围为0～50T／h，当流量指示分别为25 T／h和40T／h时，差压变送器的输出信号各为多少?(已知差压变送器的输出信号范围：

4～20mA D.C) 答： I=4+(20-4)／502 )*252 =4+16／502 *252

=8(mA) I=4+(20-4)／502 )*402 =4+16／502 *402 =14.24(mA)

压差式水位计由几部分组成?其中改进后的平衡容器有何特点?汽包内压力变化怎样解决??

答：平衡容器，差压变送器，显示仪表；

正负压室分开，正负压室引出管具有足够长的水平距离S，正压室水温得到恒定，正压室多余的凝结水得以及时排走，结构尺寸得以完善；

引入压力补偿装置进行处理。

电接点水位计的的工作原理是什么？其输出信号，为何不能作为调节器的输入信号？? 答：电接点水位计的工作原理为：利用水与蒸汽的电阻率相差极大的原理来工作的，即被水淹没的电接点处于低电阻，呈现导通状态，该处电路闭合（灯亮）。

双金属温度计有哪些特点？?电接点水位计存在断续量和虚假水位两大问题，其输出信号故而不能作为调节器的输入

答：⑴结构简单，成本低廉；⑵坚固、耐用、耐振、读数指示明显；⑶精确度不高；⑷量程不能太小；⑸ 使用范围有限等。

电磁流量计的选用原则？?

答：⑴被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质，也不能测量纯净水；⑵口径与量程的选择；⑶压力的选择；⑷温度的选择。

当节流装置安装在水平或倾斜管道上，被测流体分别为液、气、蒸汽时，取压口位置应如何确定。为什么？?

答：⑴被测流体分别为液体时，为防止气泡进入导压管，取压口位置应处于向水平线下偏45°的位置以内，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）；

⑵被测流体分别为气体时，为防止液体（冷凝液）进入导压管，取压口位置应处于向水平线上偏45°的位置以上，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）； ⑶被测流体分别为蒸汽时，为保证冷凝器中冷凝液面恒定和正、负导压管段上的冷凝液面高度一致，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）。 综合题

一、用K分度热电偶测温时，热端浊度为t℃时测得热电势E(t,t0)=16.395毫伏，同时测得冷端环境温度为50℃，求热端的实际温度。

已知K分度热电偶在50℃时的热电势值为2.022毫伏，450℃时的热电势值为18.531毫伏，448.7时的热电势值为18.417毫伏。

答案：E（t,0℃）=E(t,t0)＋E(t0, 0℃)=16.395＋2.022=18.417（毫伏） 所以热端的实际温度为448.7℃。 答：热端的实际温度为448.7℃。 难度：3 知识点：温度测量部分

二、检定一只测量范围为0—10MPa，准确度为1．5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程和准确度等级应为多少? 答案：检定一般压力表时，作为标准器的精密压力表的允许误差的绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1／3，其测量上限值一般应比被检表的测量上限值大1／3为好。为此： 精密表的测量上限应为

103（1+1/3）=13．3MPa

根据弹簧管式精密压力表的产品系列，可选用0～16MPa的精密压力表。 被检表允许基本误差的绝对值为： 1031.5/100=o．15MPa

则精密表的允许基本误差的绝对值应不大于0．05MPa

设精密表的准确度级别为a,则a应为a≤0.053100/16=0.3125 答：可选用0．25级精密压力表 难度：3

知识点：压力测量部分

三、现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测量范围

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

答案：(500+100)32.5%=15，15÷5003100%=3%； (550+50)32.0%=12，

12÷5003100%=2.4%； (1000－0)31.5%=15， 15÷5003100%=3%； 所以准确度2.0级量程范围－50~550℃的测温仪表最合适。 难度：2

知识点：基本知识部分

四、欲测量60mV电压，要求测量误差不大于0.4％，现有两块电压表，一块量程为0-75mV，0.2级毫伏表，一块量程为0～300mV，0.1级毫伏表，问应选用哪一块毫伏表，并说明理由。

答案：量程为0--75mV，0．2级毫伏表的允许误差 △1=7530.2％=0.15mV 量程为0～300mV，0.1级毫伏表的允许误差 △2=30030.1％=0.3mV

而根据题意测量60mV电压的误差要求不大于 △=6030.4％=0.24mV 答：应选用75mV，0.2级毫伏表。 难度：3

知识点：基本知识部分

五、已知扩散硅压力变送器输出电流为4～20mA，原测量范围0～1MPa改为测量范围为1～2.5MPa后，则原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是多少MPa?

答案：因为输出电流与被测压力成正比，设0.6MPa时电流为Ix 则(0.6－0)／(1－0)＝(Ix－4)／(20－4) 得Ix＝13.6mA

量程改动后设13.6mA对应被测压力为Px，则

(Px－1)／(2.5－1)＝(13.6－4)／(20－4) 得Px＝1.9MPa

答：原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是1.9MPa。 难度：3

知识点：压力测量部分

六、已知某热电偶热电动势有E(1000，0)＝41.27mV，E(20，0)＝0.8mV和E(30，20)＝0.4mV。试求该热电偶的热电动势E(30，0)、E(1000，20)和E(30，1000)? 答案：由中间温度定律，可得 E(30，0)＝E(30，20)＋E(20，0) ＝0.4mV＋0.8mV＝1.2mV

E(1000，20)＝E(1000，0)－E(20，0) ＝41.27mV－0.8mV＝40.47mV E(30，1000)＝E(30，0)－E(1000，0)＝1.2mV－41.27mV＝－40.07mV 难度：2

知识点：温度测量部分

七、已知某测点压力约10MPa，要求其测量误差不超过±0.1MPa。试在平稳压力和波动压力下分别确定该测点用的压力表标尺范围及精度等级?

答案：设测点压力为Px＝10MPa，量程为Pp，则 对于平稳压力的测量，有 Pp＜3Px＝3310MPa＝30MPa Pp＞Px＝1.5310MPa＝15MPa

则所选压力表的标尺范围应是0～16MPa或0～25MPa。 对于波动压力的测量，有 Pp＝2Px＝2310MPa＝20MPa 难度：2

知识点：压力测量部分

＝680.075kg／m3，饱和蒸汽密度；ρs＝59.086kg／m3，正压管中冷凝水密度；ρ1＝962.83kg／m3。试求此时平衡容器的输出差压为多少??八、已知图中单室平衡容器的汽水连通管之间的跨距L＝6300mm，汽包水位H＝150mm，饱和水密度

? 答：输出电流为12.7mA，供电电压至少13V。

答案：按力学原理，当汽包水位在任意值H时，平衡容器的输出差压ΔP为 ΔP＝P＋－P－＝Lρ1g－Hρωg－(L－H)ρsg＝L(ρ1－ρs)g－H(ρω－ρs)g 由此可得，平衡容器的输出差压为

ΔΡ＝0.33（962.83－59.086）39.8066－0.153(680.075－59.806)39.8066＝1745Pa 答：输出差压为1745Pa。 知识点：压力测量部分

十、1151型电容式差压变送器，已知ΔP＝－200～2000Pa对应输出4～20mA，负载电阻650Ω，试求：(1)差压为1000Pa时，输出电流为多少mA?(2)电源供电电压至少多少?

答案：设输出电流为I，则

200)?(?42000?200)＝20?(?41000?I 解得I＝12.7(mA)

∵因为回路最大电流为20mA，

则供电电压至少为U＝IR＝203103650＝13(V) －3

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分) 1.测量时环境温度的改变造成的误差属于( )。 A.疏失误差 B.随机误差 C.系统误差 D.基本误差

2.某温度计刻度范围为0～600℃，通过检定，在整个刻度范围内，最大基本误差为±7.2℃，按国家工业仪表的规定，该温度计的精度等级为( )。 A.1.0级 B.1.2级 C.1.5级 D.2.0级

3.通常称K分度热电偶指的是下列何种热电偶?( ) A.铂铑10—铂 B.铂铑30—铂铑6 C.镍铬—镍硅 D.铜—铜镍

4.在热电偶测温系统中，如果补偿导线型号正确而和热电偶冷端极性接反，则会使指示温度比正确的测量值( )。 A.偏高 B.偏低 C.不受影响 D.不同型号情况不同

5.电偶补偿导线与热电偶连接点的温度，对热电偶热电势无影响，其理论依据是( )。 A.均质定律 B.中间导体定律 C.中间温度定律 D.参考电极定律

6.用光学高温计测量实际物体的温度时，所测得结果是物体的亮度温度，它和物体的真实温度相比( )。

A.亮度温度低于真实温度 B.亮度温度高于真实温度 C.亮度温度等于真实温度 D.因不同物体而或高、或低

7.某压力表标尺范围为0～25Mpa，要求其测量误差不超过±0.1Mpa，则此表的精度至少是( )。 A.0.2级 B.0.3级 C.0.4级 D.0.5级

8.为了减小云母水位计的指示误差△H，应该( )。 A.缩短云母水位计的汽水连通管高度L B.加长云母水位计的汽水连通管高度L

C.将云母水位计中心线的安装位置等于汽包中心线

D.将云母水位计中心线的安装位置偏高于汽包中心线约△H值 9.超声流量计是属于( )。 A.容积式流量计 B.速度式流量计 C.差压式流量计 D.阻力式流量计

10.以下常见的各种弹性元件中，测量范围最大的是( )。 A.波纹膜 B.挠性膜 C.波纹管 D.单圈弹簧管

11.目前在火力发电厂中大量使用的1151系列差压(压力)变送器，其结构及原理是属于( )。 A.力平衡式压力变送器 B.扩散硅压力变送器 C.霍尔式压力变送器 D.电容式压力变送器

12.为维护电网周波不变，应及时调节火电厂汽轮机的转速，使其维持在( )。 A.2000转/分 B.2500转/分 C.3000转/分 D.4000转/分

二、填空题(每空1分，共21分)

1.组成测量系统的基本环节有：传感器、_____、_____和_____。

2.铠装热电偶是由_____、_____和_____三者组成经拉伸加工而成的坚实组合体。 3.在用热电阻测温时，为了减小环境温度对线路电阻的影响，工业上常采用 线制连接，也可以采用 线制连接。

4.弹性元件的迟滞和后效在实际工作中是同时产生的，它们造成了测量压力仪表的_____误差和_____误差。 5.标准节流件分为_____，_____和_____三种。

6.工程上，过热蒸汽流体的流量采用标准节流装置测量时，其_____和_____的补偿是必不可少的。

7.用差压式水位计测量汽包水位时，产生误差的因素主要是_____和_____。 8.空气污染物的浓度可用_____和_____两种方式表示。

9.对于中间粉仓制粉系统，通常测取_____或_____来取代要测的进粉量。 三、简答题(每小题5分，共35分)

1.为什么热电偶数字温度仪表必须进行非线性处理? 2.简述用热电阻测温的优缺点。

3.写出节流式流量公式，并说明其中符号的含义和单位分别是什么? 4.实际水位、重量水位和指示水位有何区别?

5.选取压力仪表时，仪表标尺的上、下限和被测压力应满足什么关系?

6.简述测取液体和气体压力时，取压口位置的选取应分别注意什么? 7.试列出氧化锆氧量计在使用中造成误差的因素。 四、计算题(每小题10分，共20分)

1.某温度计精度等级为1.0级、测温范围为0～1000℃，全刻度标尺长度为160mm，最小刻度分度共100格。在正常工作条件下检定结果如下表所示。 标准温度(℃) 0 200 400 600 800 1000 被校温度 上行程 0 203 407 605 804 1002 下行程 2 197 396 594 796 1003

试求：(1)仪表的允许误差；(2)仪表的基本误差；(3)仪表的变差；(4)仪表的分辨率。 2.已知在额定运行工况下，汽包重量水位分别为-100mm和+80mm时，平衡容器实际输出差压分别为4600Pa和3700Pa，试求汽包重量水位分别为-320、-160、0、+160、+320mm时产生的差压为多少?

热工测量仪表及自动控制习题集

⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；

-50~550℃；0~1000℃。如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。问选哪块表较合适？

⑵．请指出下列误差属于哪类误差？

a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。 b读数时由于看错了数字造成的误差。

c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。

⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？

(4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？ (5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。

(6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。那么该表的最小刻度分格应为多少？

(7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？

刻度值℃ 测量值 正行程 反行程 误差 0 0 0．5 100 101 94 200 207 196 300 289 304 400 399 400 500 495 505 600 602 605 700 701 698 800 803 800 900 900 899 1000 1002 1002 (8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？ （8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响

(9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？

(10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？ (11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？

（11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？ (12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？

(13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。 (14什么是铠装热电偶？其主要特点有哪些？

(15) 热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？

(16) 用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？（使用方法正确）

(17) 热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？为什么？ (18)热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？

（19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？在使用时有何区别？ (21) 目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？ (22) 热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？为什么？ (23) 校验工业用热电偶时需要哪些设备？怎样进行校验？

(24) 目前我国标准化热电阻有哪几种？写出它们的分度号和对应的初始值。

(25) 用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？初始电阻值小的热电阻有何特点？

(26)试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。

(27) 对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。

(28) 比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。

(29)用S型热电偶和动圈表组成的测温系统。如图所示，补偿电桥的平衡温度为20℃，t=1300℃，t1=80℃，t0=30℃，t2=25℃，动圈表的机械零点在0℃，求

①动圈表的温度示值为多少？

②要想使示值与实际被测温度相符，应作何处理？

(30) 用K型热电偶和动圈表组成测温回路。将动圈表的机械零点调到20℃，但热电偶的冷端温度为55℃，当测量时仪表 示值为425℃时，实际测量的温度为多少？ (31)当动圈式温度表在工作时，将信号输入端短接时，温度指针应指在何处？ (32)当数字式温度仪表在工作时，将信号输入端短接时，温度显示应为多少度？ (33) 非接触式测温方法的理论基础是什么？目前常用的辐射测温仪表有几种？ (34) 影响非接触式测温的准确性最关键的因素是什么？

(35)在用非接触法测温时，有何种方法来确定被测对象的辐射系数？

(36)简述光学高温计的工作原理及使用方法？影响光学高温测温准确的因素有哪些？

(37)用光学高温计测量窑内匣钵的温度，高温计读数为1300℃，匣钵的ελ=0.7,λ=0.66μm,求匣钵的实际温度?

(38)全辐射高温计中的热电堆起何作用? (39)全辐射高温计测温时应注意哪些问题?

(40)热电偶配动圈表测温时,为什么要规定外接电阻为15欧姆?

(41)一台动圈表的满度电流为60μA,共内阻为185Ω,求在规定的外接电阻条件下,配S型热电偶测温时,仪表的量程为多少℃(下限为0℃)?

(42)热电偶配动圈组成测温系统,请判断下列看法的对与错

①在更换热电偶时,将热电偶极性接反了,这时仪表批示反偏,可将连接动圈表的两根连线调换下就行了。

②可将动圈表的信号输入端短接，检查机械零点是否调到了冷端温度补偿点。 ③在调整外接电阻时，应考虑热电偶在工作温度下的阻值。

④无论怎样进行冷端补偿，都无法消除外线路电阻值随环境温度变化引起的附加误差。 ⑤如果动圈表的指示长时间在机械零位，如何判断是属于测量系统故障呢？还是被测温度就是没有变化？

(43)能否用UJ-36电位差计直接校验XCZ-101动圈表？为什么？ (44)能否用UJ-36电位差计直接校验XMZ-101数显温度表？为什么？

(45)请用已学过的知识，计算一下XW系列电子电位差计中测量桥路中的各电阻阻值，量程0-1000℃，配K型热电偶。

(46)判断下列说法是否正确，并回答为什么？

①配同一分度号热电偶的两台电子电位差计，其量程都为300℃，虽然标尺刻度值的上下限不同，但量程电阻值相同。

②热电偶的分度号同为K，测量范围分别50～500℃和０～1000℃的电子电位差计，它们的温度补偿电阻值不一样。

(47)XW系列的电子电位差计，当量程电阻短路时，指录记针会如何变化？当量程电阻开路了指针又如何变化？

(48)用K型热电偶与电子电位差计配套测温，电子电位差计是温度刻度。如图所示，当出现

如表中所列参数的情况，电子电位差计的读数为多少？

序号 1 2 3 T℃ 500 500 500 T1℃ 50 50 25 导线 性质 补偿导线 铜线 铜线 阻值Ω 15 5 5 T0℃ 25 25 25 读数℃ (49)测温时，由于粗心将S型热电偶与配K分度号热电偶的电子电位差计相连接了。当电子电位差计指示200℃时，实际被测温度为多少℃（室温20℃）

(50)试述压力的定义。何谓大气压力、绝对压力、表压力、负压力和真空度。 (51)请指出陶瓷工厂在生产过程中，需要测量的压力的有哪些方面？

(52)用封液为水银的U型管测量某密闭容器中的压力，如图所示，水银柱高h=20mm，已知

3

大气压力为101.325Kpa，求容器内的表压。（水银在20℃时的密度为13545.7kg/m）

(53)判断下述几种测压仪表中哪种仪表在测压时其示值不受重力影响.

① 液柱式压力计 ② 弹簧管压力计 ③ 波纹管差压计 ④ 差压变送器

(54)为什么圆形截面弹簧管不可以作为测压弹性元件?

(55)同样材料做成的同量程的弹簧管压力计,表面直径大的和表面直径小的相比哪个精度高?

(56)弹簧管压力表能用来测量隧道窑内的压力吗? (57)弹簧管压力表的刻度是线性的,还是非线性的?

(58)流量测量的方法有哪几种?请列举你所了解的流量仪表,它们属于那种测量方法? (59)需要测量轻柴油的流量,应选用哪种流量计较合适?为什么？ (60)哪些流量计安装时要考虑重力加速度的影响?

(61)能否用同一台标准孔板流量计来测量液体流量和气体流量?为什么?

(62)测量液体的转子流量计,当流体的密度变大了,流量计的指示是偏大,还是偏小?

(63)孔板流量计用久了,孔板的口径磨损变大了,这时流量显示值是偏大还是偏小,或者没有影响?

(64)用孔板流量计测量煤气的流量,配用DDZ-2型仪表中的DBC差压变送器, DBC差压变送

3

器输出范围为0-10mA,对应流量范围为0-220m/h，差压范围为0-33Kpa。当变送器输出为

5mA时，请计算相应的差压和流量值。

(65)椭圆齿轮流量计能否用于测量气体流量？

(66)哪些流量计在测量流量时不必考虑被测流体的粘度，密度和重力加速度的变化的影响？ (67)电磁式流量计能否用来测量柴油流量？ (68)液位测量的方法有哪些？

(69)简述超声液位计的工作原理以及产生误差的因素？

(70)简述电容式物位计的工作原理。其测量时的误差因素主要有哪些？

(71)欲连续测量某种液体介质的密度变化，请设计一个装置，用一次读数的办法来完成。 (72)请设计一个能连续测量两种不同密度，并不相溶的液体在某容器中的界面。

(73)请设计一个能连续测量埋在地底下汽油储罐内的汽油储量变化的装置，并说明工作原理。

(74)请选一种已学过的仪表来连续测量窑内一氧化碳含量的变化？并指出可能存在的误差因素。

(75)什么是红外线气体分析的干扰气体？如何克服测量中出现的干扰气体？ (76)能否用热导式气体分析器测量空气中的氧含量？为什么？

(77)什么是调节系统的过渡过程？怎样评价一个自动调节系统的优劣？

(78)请画出调节过程的四种过渡曲线？并确定哪一种过渡过程能基本满足调节要求？ (79)调节对象的特性参数有哪几个？这些参数与调节过程的关系如何？ （79a）自动调节的规律有哪些？

（79b）请例举你所知道的三个以上属于位式控制方式的自动调节系统或装置。 (80)根据下图所示偏差变化，分别画出PI和PD调节器的输出的变化曲线。（调节器的作用方式为正作用）

(81)在一个比例积分调节器的输入端，加上一个1mA的阶跃偏差信号。调节器输出变化如下图所示，请问该调节器的比例度为多少？积分时间为多少？

(82)积分调节规律有何特点？微分调节规律有何特点？

(83)一个自动调节系统设计安装完后，如何确定调节器的PID参数？

(84)定值调节系统和程序调节系统主要区别在哪里？一个程序调节系统能否用于定值调节？而反之呢？你所知道的程序调节系统可采用哪些办法来实现程序调节？ (85)串级调节系统的基本特征是什么？它有哪些优点？

(86)DDZ—Ⅱ型仪表有何特点？继DDZ—Ⅱ型仪表后又研制出DDZ—Ⅲ型仪表，二者的主要区别是什么？

(87)DBC差压变送器为什么要划分很多种量程范围？某一台差压变送器只能对应变送有限的一点差压量程，为什么？

(88)差压变送器的零点迁移和量程调整功能在实际使用时有何意义？具体进行调试时有何

要求？

(89)对于DBC差压变送器来说，变送不同量程范围的差压信号，其位移检测片变化的位移量

是否相同？为什么？

（89a）除DBY（C）系列外，你还知道目前有哪些类型的压力或差压测量传感器？ (90)温度变送器（DBW）在调自动调节系统中的作用是什么？

(91)用DBW—130温度变送器，变送热电偶测温信号，热电偶的分度号为S，温度变送范围

为0-1400℃，问

①调试好后输入回路中的RCD电阻是多大？ ②RM量程电阻是否需要短接？

③当工作端温度为700℃时，变送器输出电流为多少mA？ ④当变送器输出电流为4mA时，工作端的温度为多少℃？

⑤在调试时，如果调试现场温度为30℃，那么对应I0=0mA和I0=10mA，用UJ—36电位差计应输多少电势给温度变送器（DBW—130）？

(92)DTL—121是如何进行手动--自动无扰动切换？

(99)当DTL—121中的积分电容如果击穿了，是否还能进行手动操作？

(93)当DTL—121切换至手动操作状态时，输入回路中的偏差表是否还能显示测量值与给定

值之差？

(94)能否从调节器面板上给定值的大小来确定被调参数的工艺要求的数值呢？ (95)当调节器输入回路中的偏差指零时，调节器输出是否也一定为零呢？ (96)电动执行器DKJ通电以后会不停地转动吗？

(97)电动执行器DKJ输入信号电流越大，是否输出转矩也越大？ (98)电动执行器DKJ输入信号越大，其转速是否也越快？

(99)电动执行器DKJ为什么会出现真假零点？如何识别电动执行器的真假零点？ (100)电动执行器DKJ是如何消除转动的惯性的？

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全国2002年4月高等教育自学考试

热工测量及仪表试题

课程代码：02256

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.表征仪表读数精密性的指标是( )

A.灵敏度 B.线性度 C.分辨率 D.准确度

2.对于与热电偶配套的动圈表，下列叙述正确的是( ) A.对于标准化热电偶，动圈表是通用的 B.动圈表必须与其相同型号的热电偶相配 C.动圈表的量程一般不能调整 D.动圈表测量的起始温度为0℃

3.配热电阻的电子平衡电桥的测量线路中要求每根导线电阻阻值为( ) A.2.5Ω B.5Ω C.10Ω D.15Ω

4.用金属材料制作测温热电阻下列说法正确的是( ) A.金属材料的密度越大对测温越有利 B.金属材料的强度越高对测温越有利 C.金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D.金属纯度越高对测温越有利

5.在热力试验中，常用来测量微小正压、负压和差压的压力计是( ) A.U型管压力计 B.单管式压力计 C.斜管式压力计 D.弹性式压力计

6.扩散硅压力变送器测量线路中，电阻Rf是电路的负反馈电阻，其作用是( ) A.进一步减小非线性误差 B.获得变送器的线性输出 C.调整仪表的满刻度输出 D.有利环境温度补偿 7.标准节流件的直径比β越小，则( )

A.流量测量越准确 B.流体的压力损失越小 C.要求水平直管段越长 D.流体的压力损失越大 8.涡轮流量计输出( )信号。

A.模拟 B.数字 C.电流 D.电压 9.将被测差压转换成电信号的设备是( )

A.平衡容器 B.脉冲管路 C.差压变送器 D.显示器 10.当高频涡流传感器靠近铁磁物体时( )

A.线圈的振荡频率增加 B.线圈的电阻减小 C.线圈的电感增大 D.线圈的电感减小

二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。多选、少选、错选均无分。

11.疏失误差处理方法有( )

A.格拉布斯准则 B.参数校正法 C.信号补偿法 D.莱伊特准则 E.示值修正法

12.下列关于热电偶电势叙述正确的是( ) A.热电势EAB(T，T0)是温度函数之差 B.热电势EAB(T，T0)是温度差的函数

C.接触电动势EAB(T)大于温差电动势EA(T，T0) D.接触电动势EAB(T)小于温差电动势EA(T，T0) E.热电势EAB(T，T0)是测量端温度的单值函数

13.热电阻进行数字温度处理的主要内容有( )

A.R/V电阻电压转换 B.冷端温度自动补偿 C.非线性校正 D.A/D转换 E.标度变换

14.使用全辐射高温计时应注意下述事项( )

A.应考虑非全辐射体的影响 B.不宜测量反射光很强的物体 C.对D/L有一定的限制 D.能够测量物体内部温度 E.不需考虑传感器的冷端温度补偿

15.双波纹管差压计测量差压用于显示( ) A.炉膛负压 B.水位 C.尾部烟道压力 D.流量 E.送风系统的压力

16.测压仪表的标尺上限不宜取得太小，主要考虑到弹性元件有( ) A.刚度 B.滞后效应 C.灵敏度 D.温度特性 E.弹性疲劳

17.标准节流装置的取压方式主要有( )

A.损失取压 B.法兰取压 C.理论取压 D.角接取压 E.任意取压

18.涡轮流量计仪表的仪表常数ζ通过( )给出其值。 A.理论计算 B.出厂时实验标定 C.根据实际测量流体标定 D.根据水或空气标定 E.根据实验取平均值

19.下列对氧化锆氧量传感器的工作温度叙述正确的有( ) A.应高于600℃ B.应恒温

C.应高于1150℃ D.应低于600℃ E.应与烟气温度相同

20.火焰辐射参数常用的是( )

A.火焰温度 B.火焰长度 C.火焰面积 D.火焰强度 E.火焰闪频

三、填空题(本大题共7小题，每空1分，共10分)

21.根据统计学原理，随机误差服从_________，因而可采用_________对含有随机误差的测

量结果加以表达。

22.用数值来表示测量数据的可信任程度，这个数值称为_________。

23.双积分A/D模数转换器中，改变基准电压VR值，可以改变A/D转换器的_________。 24.已知电容式差压变送器负载电阻RL=650Ω，则电源供电电压应满足_________。 25.气体的体积流量qv与其标准体积流量qvn的关系是_________。 26.角接标准孔板适用的管道直径_________，直径比_________。 27.氧化锆氧量计安装方式分为_________和_________。 四、简答题(本大题共5小题，共30分) 28.试写出图示回路电势表达式。(8分)

29.何谓辐射温度?写出它和被测实际温度的关系式。(6分) 30.试说明过热蒸汽热流量测量原理。(4分)

31.测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项?(6分)

32.影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些?减小误差采取的主要措施是什么?(6分)

五、计算题(本大题共3小题，共30分)

33.对某物称量6次的结果为72.361，72.357，72.352，72.346，72.344，72.340(g),取置信概率99.74%，求测量结果。(10分)

34.用分度号为S的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿的平衡温度为20℃，图中t=1300℃，t1=80℃,t0=30℃,t2=25℃，动圈式仪表的机械零位为0℃。(12分)

试求(1)动圈式仪表的温度示值所对应的电势值? (2)要想使示值与实际温度相符，应作何处理? Es(1300,0)=13.159mV, Es(30,0)=0.173mV Es(80,0)=0.502mV, Es(20 ,0)=0.113mV

Es(25,0)=0.143mV

35.已知分析气体与参比气体总压力相同，氧化锆测得烟温为735℃时氧电动势为15mv。参比气体?2=20.85%,综合常数为0.0496mv/K，试求此时烟气含氧量为多少?(8分)

全国2002年4月高等教育自学考试 热工测量及仪表试题参考答案

课程代码：02256

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 1.C 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

11.AD 12.AC 13.ACD 14.ABC 15.BD 16.BE 17.BD 18.BCD 19.AB 20.DE 三、填空题(本大题共7小题，每空1分，共10分) 21.统计规律 统计法则 22.权重

23.输出灵敏度 24.E≥25V 25.qvn=qv

? ?n26.50～1000mmm 0.22—0.80 27.抽出式 直插式

四、简答题(本大题共5小题，共30分) 28.解：热电偶的输出热电势 EAB(t,t1)

补偿热电偶的输出电势 EAB(t0,t1)

由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势 E=EAB(t,t1)-EAB(t0,t1) E=EAB(t,t1)+EAB(t1,t0) E=EAB(t,t0)

29.辐射温度：当被测物体的真实温度为T时，其辐射出射度M等于全辐射体(黑体)在温度Tp时的辐射出射度M0，温度Tp称为被测物体的辐射温度。 辐射温度与真实温度的关系：T=Tp41 (K) ?(T) ε(T)—被测物体的辐射发射率 Tp—被测物体的辐射温度

30.过热蒸汽热流量测量是采用测量过热蒸汽的质量流量qm和测量蒸汽热焓值I的方法计算其热流量：Q=qm·I

由于蒸汽的热焓值I是蒸汽工作压力P和工作温度t的函数，实际测量I是通过压力P，温度t的测量，根据I=f(p,t)来计算I值。

31.(1)仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却，装上压力表投入使用。

(2)差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开低压侧二次

针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。

(3)压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。

(4)对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度的液柱修正。

(5)一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值Hρg用仪表机械零位调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。

(6)精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等综合运算。 32.影响测量误差的因素有两个： (1)平衡容器环境温度变化； (2)汽包工作压力的变化。

采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构尺寸达到对汽包压力的补偿。通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。(即全补偿) 五、计算题(本大题共3小题，共30分) 33.X=72.350(g) σ

n-1=8.07(mg)

?x=3.29(mg)

置信区间 ±3×3.29 72.350±0.013 (g) 34.(1)Es(t,0)=Es(1300,20)

=13.159-0.113 =13.046 (mv)

(2)要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20℃ Es(t,0)=Es(1300,20)+Es(tm,0) =Es(1300,0) ∵t=1300℃ ∴tm=20℃

35.解：设烟气含氧量为x 15=0.0496×(735+273.15)lg X=10.4%

答：烟气含氧量为10.4% ??

20.8 X

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