熱工測量與儀表練習題

1、二.簡答1.簡述測量方法的分類答：測量方法按測量結果的獲取方式來分，可分為直接測量法、間接測量法和組合測量法；按被測量與測量單位的比較方式來分，測量可分為偏差測量法，微差測量法與零差測量法；按被測量在測量過程中的狀態(tài)來分，測量又可分為靜態(tài)測量方法和動態(tài)測量方法。2.熱工測量儀表按其功能件可以分成哪些各部件的功能是什么答：熱工測量儀表按其功能可以分為：感受件，顯示件，傳遞件。其中感受件直接與被測對象相聯(lián)系，感受被測量的量值，并將感受到的被

2、測量信號轉換成相應的信號輸出。而顯示件最終是通過它向觀察者反映被測量的變化，其功能可以分為：①顯示被測量瞬間值；②記錄被測量隨時間變化；③顯示被測量對時間的積分結果；④反映被測量是否超過允許限值；⑤根據(jù)被測量與規(guī)定值的偏差情況，發(fā)出對被測對象進行調節(jié)的信號。傳遞件的功能如下；①單純起傳遞作用；②將感受件輸出的信號放大，以滿足遠距離傳輸以及驅動顯示，記錄裝置的需要；③為了使各種感受件的輸出信號便于與顯示儀表和調節(jié)裝置配接，要通過傳遞件轉換

3、成標準化的統(tǒng)一信號。3什么叫測量答：測量就是通過實驗的方法把被測量與其所采用的同一種類的單位量進行比較，求出其數(shù)值的過程。4什么叫測量儀表答：被測量與其單位用實驗方法進行比較，需要一定的設備，它輸入被測量，輸出被測量與單位的比值，這種設備就叫測量儀表。5什么叫測量結果的真實值答：測量結果的真實值是指在某一時刻、某一位置或某一狀態(tài)下，被測物理量的真正大小。一般把標準儀器所測量的結果視為真實值。壓力表部分壓力表部分8壓力表式溫度計是根據(jù)物質

4、的什么性質測溫的簡述其結構。答：壓力表式溫度計測溫物質有惰性氣體、液體、低沸點液體。它是利用定容氣體、液體熱脹冷縮壓力變化或飽和汽、飽和壓力變化的性質進行測溫的。其基本結構是由感溫元件溫包、傳壓元件毛細管、變形元件彈簧管構成的密封系統(tǒng)。9壓力表式溫度計的測溫過程是怎樣的答：測溫時將溫包插入被測介質中，當介質溫度變化時，溫包內(nèi)的感溫物質因溫度升高(或降低)而膨脹(或收縮)導致壓力增大(或減少)使彈簧管的曲率發(fā)生變化，其自由端發(fā)生位移。通過

5、連桿和傳動機構帶動指針轉動，并在刻度盤上直接顯示出溫度的數(shù)值。10說明壓力表式溫度計有什么特點答：壓力表式溫度計有三個特點：(1)振動影響小(2)準確度低。(3)時間常數(shù)大。18簡述液柱式壓力計的測壓原理。答：流體靜力學原理指出：液體內(nèi)某二點的靜壓力；由這一點的深度、液體的比重和外加壓力決定。液柱式壓力計就是根據(jù)這一原理測壓的。當封液的比重一定，外界壓力一定時，被測壓力只與封液液柱高度有關，讀取液柱高度即可得知被測壓力的大小。19活塞式

6、壓力計由哪些部件組成答：活塞式壓力計，由活塞、活塞缸、承重盤、專用法碼、表接頭、油杯、加壓泵和手輪組成。21簡述力平衡式壓力變送器的工作原理。答:此壓力變送器是按力平衡原理工作的，被測壓力通過彈性敏感元件轉換成作用力，使平衡杠桿產(chǎn)生偏轉，杠桿的偏轉由檢測放大器轉換為O毫安～10毫安的直流電流輸出，電流流入處于永久磁場內(nèi)的反饋動圈中，使之產(chǎn)生與作用力相平衡的電磁反饋力。當作用力與該電磁反饋力達到動平衡時，杠桿系統(tǒng)就停止偏轉。此時的電流即為

7、變送器的輸出電流，它與被測壓力成正比。26簡述彈簧管式一般壓力表應檢定哪些項目答：壓力表的檢定內(nèi)容有：外觀檢查、示值檢定。示值檢定又分為基本誤差、回程誤差和輕敲變動量。27怎樣選取彈簧管式一般壓力表的檢定點答：彈簧管式一般壓力表的檢定點，按標有數(shù)字的分度線進行示值檢定(包括零值)。對壓力真空(聯(lián)成)表其壓力部分按標有數(shù)字的分度線進行示值檢定，真空部分，測量上限為0.06兆帕時檢三點；測量上限為0.15兆帕時，檢二點。29使用液柱式壓力計

8、應注意哪些問題答：使用液柱式壓力計應注意以下四點：(1)為提高讀數(shù)準確度，可采用放大尺、游標尺或光學讀數(shù)儀等輔助裝置。(2)測量較大壓力時，可采用密度較大的工作液；測量較小壓力時，采用密度較小的工作液。(3)從測點到壓力計之間連接管應盡量短。(4)一般使用的U型管壓力計液柱高度不超過1.5米。30如何根據(jù)被測對象正確地選用壓力表（易）答：壓力表的選用應根據(jù)生產(chǎn)過程對壓力測量的要求、被測介質的性質、現(xiàn)場環(huán)境條件等來選擇。對壓力表的型式、準

9、確度等級、測量范圍等都必須從實際出發(fā)，本著節(jié)約原則，合理選用。為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作，一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值應不超過儀表量程的3／4；在被測壓力波動較大情況下，最大壓力值應不超過儀表量程的2／3。為了保證測量準確度，被測壓力最小值應不低于滿量程的1／3。37說明下列普通型、徑向無邊壓力表的符號：Y、Z、YZ、YX、ZX、YZX的含義。答：Y一壓力表；Z一真空表；YZ一壓力真空表；YX一電接點

10、壓力表；ZX一電接點真空表；YZX一電接點壓力真空表。原理：px→彈性元件s1→電位器滑動觸點s2→Rx→U注意事項：測量精度高，測量范圍寬，壓損小。存在滑動摩擦阻力，電位器易磨損、受污染。不宜在有振動和有腐蝕性氣氛的環(huán)境中使用。(2)電感式原理：px→彈性元件s→線圈的電感L→感應電勢U注意事項：電源i、f變大則靈敏度變大；但i過大線圈發(fā)熱，f過高則鐵芯渦流損失變大。由于兩次級線圈不完全對稱，S=0時有殘存電勢(3)電容式工作原理：電

11、容器的可動極板是測壓彈性膜片。px→彈性膜片s→極板間距d→電容c→I特點：具有最少的可動部分，結構簡單。測量范圍寬，精確度高(達0.2級)，靈敏度高，體積小，且能輸出(4—20)mA的直流標準信號。(4)應變式工作原理：px→彈性元件s→應變片電阻R→I金屬應變片和半導體壓阻片應變效應：有幾何尺寸引起的電阻變化率壓阻效應：由材料的電阻率變化引起的電阻(5)霍爾壓力式霍爾效應：半導體單晶薄片置于磁場(B)中，縱向通控制電流I，則橫向產(chǎn)生

12、電勢EH。EH=KHIB工作原理：px→s→B→EH注意事項：對霍爾元件進行恒溫或采用其它溫度補償措施；應減少不等位電勢，例如注意霍爾元件各處的電阻率、厚度、材料性質等不均勻性以及不對稱焊接等(6)振弦式工作原理：px→彈性膜片s→振弦張力F→固有頻率f特點：輸出為頻率信號，因此具有較強的抗干擾能力，而且零飄小，溫度特性好、準確度高，通常為0.2級，易于與計算機等數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接(7)力平衡式工作原理：利用力平衡原理px→彈性元件的集中

13、力F→I特點：結構復雜、體積和重量大、動態(tài)特性差。0.5級儀表量程的選擇和安裝儀表量程的選擇和安裝(1)量程上限為1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及他們的10n倍數(shù)。壓力穩(wěn)定式，被測壓力在滿量程的13~23范圍內(nèi)。壓力波動較大或脈動壓力時，被測壓力值應為儀表滿量程的12左右，且不低于滿量程的13.(2)壓力測量儀表的安裝使用要求①取壓位置：測量液體——引自管道截面的下部，與最低點成45度角。測量氣體壓力——引自管道截面上部水蒸

14、氣壓力——引自管道兩側②導壓管路應垂直或傾斜敷設，不應水平敷設，以防止測液體時聚集氣泡，測氣體時聚集水柱。(3)安裝冷凝盤管或彎頭的原因：為隔離彈性元件，免受介質加熱，切便于加裝密封墊片。(4)讀數(shù)修正：10.液柱式壓力計的誤差及其改善途徑？答：1環(huán)境溫度變化的影響——當環(huán)境溫度偏離規(guī)定溫度時，封液密度、標尺長度都會發(fā)生變化。對于一般工業(yè)測量，主要考慮溫度變化引起的封液密度變化對壓力測量的影響，而精密測量時還需要對標尺長度變化的影響進行

15、修正。2重力加速度變化的影響3毛細現(xiàn)象造成的誤差——加大管徑4刻度、讀數(shù)、安裝等方面的誤差——讀數(shù)時，根據(jù)封液的特性，眼睛應與封液彎月面的最高點或最低點持平，并沿切線方向讀數(shù)，U型管壓力計和單管壓力計量都要求垂直安裝。11.彈性壓力計的誤差及其改善途徑？答，彈性壓力計存在遲滯誤差，彈性后效誤差，間隙誤差，摩擦誤差，溫度誤差。（1）采用無遲滯誤差或遲滯誤差極小的“全彈性”材料和溫度誤差很小的“恒彈性”材料制造彈性元件。（2）采用新的轉換技

16、術，減少或取消中間傳動機構，以減少間隙誤差和摩擦誤差。（3）限制彈性元件的位移量，采用無摩擦的彈性支撐或磁懸浮支撐（4）采用合適的制造工藝，使材料的優(yōu)良性得到充分的發(fā)揮。12.比較幾種液柱式壓力計和彈性壓力計的測量范圍？答：液柱式壓力計：斜管式微壓計的使用范圍一般為1002500Pa:彈性壓力計：1）彈簧管壓力計測量范圍從真空到910Pa。2）膜片壓力計適用于真空或60610Pa?:。3）膜盒壓力計的測量范圍為40410Pa??:1.電