下载文档原格式
《动力工程测试技术》课程教学改革与实践发布时间：2022-05-13T02:17:17.832Z 来源：《教育学文摘》2021年10月总第388期作者：彭海勇张海波[导读] 《动力工程测试技术》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方法是非常重要的。
本文基于能源与动力工程专业对《动力工程测试技术》课程的教学目标及要求，并结合现代能源动力行业对能源与动力工程专业人才的需求，从知识、能力和素质培养等方面出发，对教学理念、教学模式及课程实践方面等相应的教学改革方案和策略进行了探讨。
由教学实践表明，所提出的教改方案和策略的实施有助于改善该课程的教学效果。
彭海勇张海波上海工程技术大学机械与汽车工程学院201620摘要：《动力工程测试技术》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方法是非常重要的。
本文基于能源与动力工程专业对《动力工程测试技术》课程的教学目标及要求，并结合现代能源动力行业对能源与动力工程专业人才的需求，从知识、能力和素质培养等方面出发，对教学理念、教学模式及课程实践方面等相应的教学改革方案和策略进行了探讨。
由教学实践表明，所提出的教改方案和策略的实施有助于改善该课程的教学效果。
关键词：动力工程测试技术能源与动力工程教学改革《动力工程测试技术》课程定位：本课程是能源与动力工程专业的学科专业课，是能源与动力工程专业人才培养中的关键课程之一，是工科类专业所需知识体系的一个重要组成部分。
《动力工程测试技术》主要内容：主要介绍动力工程领域参数的测试原理、方法和仪表使用，了解测试技术的基本概念，测量误差的类别及分析方法，测量仪表的组成和特性，常用显示仪表及传感器的工作原理和使用方法，并认识其在实现生产自动化控制等过程中所起作用。
一、教学目标《动力工程测试技术》课程性质：专业选修课程；开课时间：大学本科三年级(第5学期)。
热能与动力工程测试技术Testing Technology of Thermal and Power Engineering课程代码：04410070学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：32实验学时：0上机学时：0课程实践学时：0 ）先修课程：大学物理、电工电子学适用专业：能源与动力工程（动力机械工程及自动化）教材：《热能与动力工程测试技术》，严兆大，机械工业出版社，第2版一、课程性质与课程目标（一）课程性质《热能与动力工程测试技术》为考试课程，是动力机械工程及自动化专业的核心课程之一。
试验在内燃机的研发、性能优化、排放控制等方面占有极其重要的地位，可以说内燃机是以试验为基础的学科。
通过课程的学习，可使学生掌握测试系统的特性、测量仪器的工作原理、常见物理量的测试方法及有关内燃机的专业参量的测量原理，可为学生以后的工作提供有力的支撑。
（二）课程目标知识目标1：掌握测试技术的发展历程及作用；2：测量系统特性及误差的分析；3：各类传感器的机构及工作原理；4：被测参量的物理含义及测量方法；5：有关内燃机的法规认知。
能力目标1：能根据测试要求合理选择测量仪器或测试系统并能组织有效试验；2：能对测量结果进行分析及真伪性判断。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系如下：知识目标全部对应毕业要求1;能力目标全部对应毕业要求4；能力目标全部对应毕业要求5。
二' 课程内容与教学要求（按章撰写）第一章概述（一）课程内容测试技术的重要性、发展阶段及趋势，本课程的性质、特点、研究对象与方法、目的、任务等。
学习测量的基本概念、仪器的组成与分类、测量仪器的主要性能指标。
学习现代计算机测试技术。
（二）教学要求（1）测试技术在本学科中的重要性呈现给学生；（2）了解本课程的性质、研究对象与方法；（3）掌握测量的定义、测量仪器的组成与分类、测量仪器的评价指标及含义；（4）了解非电量电测系统的工作原理，初步认识仪器的静态标定；（5）激发学生学习本课程的兴趣和信心。
工程测试技术基础_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.A/D器用于把模数量转换为数字量，对于一个转换速度为1ms、模拟信号输入范围为0 -- 5V 的8位A/D器件，如果输入一个3.3V的模拟信号，其数字信号输出值应该是：参考答案:1682.在什么条件下变阻器式传感器测量系统的输出量与输入量之间有较好的线性关系参考答案:负载电阻为无穷大3.下列哪些测量场景可以用磁敏电阻+小磁铁构成的传感器来进行检测？参考答案:传感器前通过的高强度钢齿轮零件的数量4.将下面的哪一个信号做为系统的输入信号时，系统的输出信号就可以代表其时域和频域系统特性。
参考答案:δ(t)5.我们想用Matlab编程产生一个方波信号，如下图所示，请问下面那条语句是正确的。
【图片】参考答案:y=square(2*pi*60*t,25);6.下面的哪个英文单词能最准确的代表“传感器"三字的含义参考答案:Sensor7.下面Matlab程序代码产生的是一个600Hz的正弦波信号，由于显示的是全部信号的波形，细节看不清楚，我们可以用如下的哪个函数来改进这一点.【图片】参考答案:axis8.下面是一个实测的心电信号波形，可以近似看作一个周期信号，请问信号的频率是多少？【图片】参考答案:1.4Hz9.按傅里叶变换理论，周期信号可以展开为一组正交的正弦信号和余弦信号，对下图所示的50Hz的方波信号，请问哪个展开式是对的。
【图片】参考答案:(12/π)*{sin(2π50t)+sin(2π150t)/3+sin(2π250t)/5+sin(2π350t)/7+......}10.请问关于信号频谱的概念中，下面的哪一个答案是正确的？参考答案:信号的功率谱是幅值谱的平方11.在傅里叶变换的性质中奇偶虚实性代表的含义是：参考答案:如果x(t)是偶函数，则傅里叶展开系数 bn=0, n=1,2,3,4,5,612.从频谱的栅栏效应误差修正的角度看，下面的哪个窗函数的性能最好 ?参考答案:平顶窗13.压电式传感器受到外力作用时，内部会被极化，表面产生电荷，这种现象称为压电效应。
一、概述1.1能源与动力工程测试技术的定义和意义1.2能源与动力工程测试技术的发展历程和现状二、测试技术的基本方法2.1测试目标与测试方法的选择2.2测试方案的制定与评估2.3测试过程的管理与控制三、测试仪器与设备3.1常用测试仪器的原理与应用3.2常用测试设备的使用与维护3.3新型测试仪器与设备的发展趋势四、能源与动力系统测试技术4.1风电场测试技术4.1.1风资源测量与评估4.1.2风机性能测试与分析4.1.3风功率预测与优化技术4.2太阳能发电系统测试技术4.2.1光伏组件测试与评估4.2.2太阳能系统参数测定与分析4.2.3太阳能电池性能评估与监控4.3水力发电系统测试技术4.3.1水力资源测量与评估4.3.2水力发电机组性能测试与分析4.3.3水电站运行监测与诊断4.4火力发电系统测试技术4.4.1火电厂热力系统测试与分析4.4.2火电厂汽轮机性能测试与评估4.4.3火电厂污染物排放测试与控制4.5核能系统测试技术4.5.1核电站安全分析与测试4.5.2核反应堆功率及参数测定4.5.3核电站辐射环境监测与控制五、能源与动力设备测试技术5.1发动机测试技术5.1.1内燃机参数测量与分析5.1.2发动机排放与能效测试5.1.3发动机性能诊断与磨损检测5.2锅炉与蒸汽轮机测试技术5.2.1蒸汽参数测定与分析5.2.2锅炉热力性能测试与评估5.2.3蒸汽轮机性能测试与优化5.3车辆动力系统测试技术5.3.1汽车发动机性能测试与排放监测5.3.2新能源汽车动力系统测试与研究5.3.3车辆动力总成与传动系统测试六、测试结果处理与分析6.1测试数据处理与解读方法6.2测试结果的统计与可视化表示6.3测试结果的合理性分析与评价七、测试技术在能源与动力工程中的应用案例7.1风电场运维测试技术案例7.2太阳能发电系统运行测试技术案例7.3水力发电系统改造测试技术案例7.4火力发电厂性能提升测试技术案例7.5发动机燃烧过程测试技术案例八、能源与动力工程测试技术的发展趋势与挑战8.1测试技术创新与应用前景8.2测试技术的社会经济影响8.3高端测试技术的瓶颈与发展以上提纲可以根据具体课程教材和内容进行相应修订，重点突出教材中的重点知识点和实践案例。
复习题第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（ ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。
（ ）（三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、和 。
工程测试技术复习要点（注意：划线和加粗字体重点关注，未划线内容也需要看一看，以防万一）第一章：仪器的精度（见课本第5页）（计算题）δ=Δmax/A o×100%其中，δ是仪器的精度，Δmax 是仪器所允许的最大误差，Ao是仪表的量程。
注意，Ao计算时，测量范围不等于量程，考虑一般在正常工作时不能超过上限的70%，所以要用测量范围除以70%得到量程。
例如，δ=0.2%时，仪表的精度等级为0.2级。
仪表的精密度表示测量值随机误差的大小和对同一量测量值的离散程度。
（选择题）多次测量误差的计算：（见课本9~11页，第14页）（计算题）标准误差：（测量次数足够多时）实际中，此时的均方根误差为：则算数平均值的标准误差为具体求法参照课本例题（14页例2），此处不具体叙述。
第二章：热电偶测温原理与计算（中间温度定律）：（见课本第22页）（计算题）当一支热电偶的接点温度分别为T1，T2时，其热电势为E AB(T1，T2)(E1)；在接点温度为T2和T3时，热电势为E AB(T2，T3)(E2)；则在接点温度为T1和T3时，该热电偶的热电势E AB(T1，T3)(E3)为前两者之和，即E AB(T1，T3) = E AB(T1，T2) + E AB(T2，T3)具体使用方法参考课本例题（22页举例）。
测量锅炉炉膛内的温度（1300度左右）可采用铱铑—铱热电偶、铂铑30—铂铑6热电偶。
（选择题）热电阻温度计计算：参照课本练习题（55页第7题），需要如下知识点：铜电阻的电阻与温度关系如下：R t=R0(1+At+Bt2+Ct3)，式中R t，R0是铜电阻的温度分别为t和0°C时的电阻值。
若在0~100°C温度范围，则可以用此公式：R t= R0（1+αt），其中α=R100/R0为电阻温度系数。
R0的大小根据分度号的下标来判断，下标带有的数字就是R0的值，如Cu50的R值为50欧，而分度号为G的为53欧。
第一至三章一、名词解释测量:是人类对自然界中客观事物取得数量观念的一种认识过程。
它用特定的工具和方法，通过试验将被测量与单位同类量相比较，在比较中确定出两者比值。
稳态参数：数值不随时间而改变或变化很小的被测量。
瞬变参数：随时间不断改变数值的被测量（非稳态或称动态参数),如非稳定工况或过渡工况时内燃机的转速、功率等。
模拟测量：在测量过程中首先将被测物理量转换成模拟信号，以仪表指针的位置或记录仪描绘的图形显示测量的结果(不表现为“可数”的形式) 。
数字测量：测量可直接用数字形式表示。
通过模／数（A／D)转换将模拟形式的信号转换成数字形式。
范型仪器：是准备用以复制和保持测量单位，或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作的仪器。
准确度很高，保存和使用要求较高。
实用仪器：是供实际测量使用的仪器，它又可分为试验室用仪器和工程用仪器。
恒定度:仪器多次重复测量时，其指示值稳定的程序，称为恒定度。
通常以读数的变差来表示.灵敏度:它以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例S来表示。
灵敏度阻滞:灵敏度阻滞又称为感量,感量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。
一般仪器的灵敏度阻滞应不大于仪器允许误差的一半。
指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间，又称时滞。
测量值与真值之差称为误差。
因子：在试验中欲考察的因素称为因子。
因子又可分为没有交互作用和有交互作用的因子，前者是指在试验中相互没有影响的因子，而后者则在试验中互相有制抑作用。
水平：每个因子在考察范围内分成若干个等级，将等级称为水平二、填空题常用的测量方法有直接测量、间接测量、组合测量。
测试中，被测量按照其是否随时间变化可以分类稳态参数和瞬变参数。
有时被测参数的量或它的变化，不表现为“可数”的形式，这时就不能用普通的测量方法，相应的就出现了模拟测量和数字测量。
按工作原理，任何测量仪器都包括感受件，中间件和效用件三个部分。
1、热电偶测温的原理、基本定律及应用、热电偶测温冷端温度补偿方法（温差电动势可以忽略不计，在热电偶回路中起主要作用的是接触电动势)热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端接点的温度有关；与热电偶的长度、粗细、形状无关。
导体材料确定后，热电动势的大小只与热电偶两端的温度有关,而且是T的单值函数，这就是利用热电偶测温的基本原理。
（1）均质导体定律如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何,热电动势均为零；反之，如果有热电动势产生,两个热电极的材料则一定是不同的.根据这一定律,可以检验两个热电极材料的成分是否相同（称为同名极检验法)，也可以检查热电极材料的均匀性。
（2）中间导体定律在热电偶回路中接入第三种导体C,只要第三种导体的两接点温度相同,则回路中总的热电动势不变。
(3) 标准电极定律如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就可知。
为分度表的制作提供理论基础（4) 中间温度定律热电偶在两接点温度分别为T、T0时的热电动势等于该热电偶在接点温度分别为T、Tn和接点温度分别为Tn、T0时的相应热电动势的代数和。
为分度表的应用提供理论基础由于热电偶产生的电势与两端温度有关，只有将冷端温度保持恒定才能使热电势正确反映热端的被测温度.由于有时很难保证冷端温度在恒定0℃,故常采取一些冷端补偿措施。
1.冷端恒温法(1) 冰点槽法（2）其它恒温器2.补偿导线法：将冷端延伸到温度恒定的场所3.计算修正法4.电桥补偿法5.显示仪表零位调整法6.软件处理法2、霍耳传感器的工作原理、特点原理：半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH,这种现象称为霍尔效应。
作用在半导体薄片上的磁场强度B越强,霍尔电势也就越高。
霍尔电势用下式表示：特点：1、为提高灵敏度，霍尔元件常制成薄片形状。
工程测试技术复习要点（注意：划线和加粗字体重点关注，未划线内容也需要看一看，以防万一）第一章：仪器的精度（见课本第5页）（计算题）δ=Δmax/A o×100%其中，δ是仪器的精度，Δmax 是仪器所允许的最大误差，Ao是仪表的量程。
注意，Ao计算时，测量范围不等于量程，考虑一般在正常工作时不能超过上限的70%，所以要用测量范围除以70%得到量程。
例如，δ=0.2%时，仪表的精度等级为0.2级。
仪表的精密度表示测量值随机误差的大小和对同一量测量值的离散程度。
（选择题）多次测量误差的计算：（见课本9~11页，第14页）（计算题）标准误差：（测量次数足够多时）实际中，此时的均方根误差为：则算数平均值的标准误差为具体求法参照课本例题（14页例2），此处不具体叙述。
第二章：热电偶测温原理与计算（中间温度定律）：（见课本第22页）（计算题）当一支热电偶的接点温度分别为T1，T2时，其热电势为E AB(T1，T2)(E1)；在接点温度为T2和T3时，热电势为E AB(T2，T3)(E2)；则在接点温度为T1和T3时，该热电偶的热电势E AB(T1，T3)(E3)为前两者之和，即E AB(T1，T3) = E AB(T1，T2) + E AB(T2，T3)具体使用方法参考课本例题（22页举例）。
测量锅炉炉膛内的温度（1300度左右）可采用铱铑—铱热电偶、铂铑30—铂铑6热电偶。
（选择题）热电阻温度计计算：参照课本练习题（55页第7题），需要如下知识点：铜电阻的电阻与温度关系如下：R t=R0(1+At+Bt2+Ct3)，式中R t，R0是铜电阻的温度分别为t和0°C时的电阻值。
若在0~100°C温度范围，则可以用此公式：R t= R0（1+αt），其中α=R100/R0为电阻温度系数。
R0的大小根据分度号的下标来判断，下标带有的数字就是R0的值，如Cu50的R值为50欧，而分度号为G的为53欧。
根据相关参数即可进行计算。
热电偶电路（串，并，反）：（见课本29至30页）（简答题）测三点平均温度用并联，1000度左右高温选镍铬-镍硅（镍铝）热电偶；测两点间的温差用反接，-100度左右低温用铜-铜镍（康铜）热电偶。
热电阻测温线路（三线制电桥线路、四线制测量线路可以消除引线电阻带来的误差）：（电路图和工作原理见课本41页）（简答题）热电偶冷端温度补偿的原因和方法：（见课本22~26页）原因：热电偶热电势的大小只在参比端（冷端）温度为恒定和已知时，才能反应测量端的温度。
在实际应用时，热电偶的冷端总是放置在温度波动的环境中，或是处于在距热端很近的环境中，因此冷端温度不可能为恒定值，测量的值也就不是正确的。
为消除冷端温度对测量的影响，可采用如下方法：（一）补偿导线法：用补偿导线代替部分热电偶丝作为热电偶的延长部分，使参比端移到离被测介质较远的温度恒定的地方。
（二）计算修正法（三）冰浴法：将参比端直接置于0°C下而不需进行冷端温度补偿的方法。
（四）仪表机械零点调整法：如果参比端温度经常变化，此法不宜采用，一般用于要求不高的测量中。
（五）参比端温度补偿器（六）多点冷端温度补偿法：利用多点切换开关可把几支甚至几十支同一型号的热电偶接到一块仪表上，这时只需一个公共的冷端补偿器即可。
第三章：绝对压力和表压力的概念：（见课本第57页）绝对压力：以绝对真空作为零点压力标准的压力称为绝对压力。
表压力：以大气压作为零点压力标准的压力称为表压力。
差压力：以大气压以外的任意压力为零点压力标准的压力称为差压力。
绝对压力=表压力+大气压力压力传感器的应用：（见课本第68页）测量动态压力时，通常是用压力传感器将其转变成电信号来进行测量的。
常用的压力传感器有应变式、压电式、压阻式、电感式、电容式等。
高频脉动压力信号应采用压电式压力传感器。
（选择题）测量活塞压缩机气缸内的压力变化采用压电式压力传感器。
（选择题）用电桥测量应变时，为了使测量电路既有很好的线性，又有最高的增益，应采用全桥接桥形式。
（选择题）电容式压力传感器原理：（见课本78~79页）平行板电容器的电容量可用此式表示：式中，ε是电容器极板间介质的介电常数；S是电容器极板间的遮盖面积；d是极板间的距离。
由此可见，只要改变上述三参数中的任一参数，就可改变电容C 的值。
电容式传感器就是通过改变电容器极板间的距离来实现信号转换的。
工作原理：感受被测压力时，弹性膜片的变形就使得电容器极板间的距离发生变化，导致了电容C的变化，因此通过测量电容C的变化就可以得到压力P的变化。
（简答题）电容式传感器的优点是，灵敏度高，动态响应快，结构简单，输入能量低，不受磁场的影响。
（选择题）缺点是，输出阻抗高，传感器与测量电路的连接导线的寄生电容影响大，输出为非线性。
真空测量仪的原理与特性：（见课本88~92页）真空是指压强低于一个标准大气压的稀薄气体状态。
真空度的单位是帕斯卡（Pa）。
通常将真空度划分为粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空五个等级。
真空测量的特点是利用气体在低压强下的某些特性（如热传导，电离现象等）作间接测量。
在间接测量中，往往要借助于外加能量的办法，从而必然会带来测量误差，因此，真空测量的准确度较低，且被测压强越低，测量准确度越差。
虽然仪表的测量误差较大，但是一般也能满足工程应用中的要求。
低真空测量往往采用热偶真空计（又称真空规管）进行测量，其工作原理是气体分子的导热能力与气体的压强有关。
热偶真空计的测量范围是102~10-1Pa。
高真空测量常用电离真空计（热阴极电离真空规管）。
其工作原理是，在稀薄气体中，带电粒子与气体分子碰撞，使气体分子电离，电离后产生的正离子数目（即离子电流）与气体的压强有关。
因此，测量离子电流的大小就可以间接地测量出气体压强。
使用热阴极电离真空计时，必须注意系统内的压强要低于10-1Pa时才能开启，否则其灯丝易于烧毁。
此外，若蒸汽分子进入规管，则它碰到灼热的灯丝后会分解，使规管内压强增大，造成测量误差，应予防止。
（简答题）磁控放电真空计的工作原理与热阴极电离真空计的相同，而它的不同之处在于，气体的电离不是靠热阴极发射电子而形成，而是最先由宇宙射线或其它因素产生出少量的自由电子，这些电子向阳极运动时碰撞气体分子而发生电离，产生的正离子奔向阴极，在阴极表面上打出二次电子，这些电子飞向阳极时又使气体分子电离，如此不断发展，终于形成自持放电，因此磁控放电真空计是一种冷阴极电离真空计。
优点是：1.没有热阴极存在，不怕漏气使真空管烧坏，使用寿命长，可避免高温灯丝产生的化学吸气作用。
2.受化学活性气体的影响少，不怕毒化，不影响电子发射。
3.可测气体及蒸汽的总压强。
4.能连续读数，可实现远距离测量和控制。
5.结构简单，易于制造，由于放电电流较大，故可以降低对测量仪表灵敏度的要求。
6.结构稳固，有一定的抗振能力。
缺点是：1.在高真空时，它的灵敏度不如热阴极电离真空计高。
2.电吸气作用较强，因此读数偏低，误差较大，为了减小误差，必须对管子进行彻底除气。
放射性电离真空计是另一种冷阴极电离真空计，其工作原理是，利用放射性物质引起气体分子电离。
通常选用放射α粒子的物质制作，因为α粒子最能使气体强烈地电离，故放射性真空计也称为α粒子真空计。
这种真空计的测量线性范围较宽。
优点是：1.提高了电离真空计量程的压强上限。
2.没有热阴极存在，故不怕烧毁阴极，不怕化学作用影响阴极的发射。
3.与热偶真空计相比，蒸汽的存在不影响校准曲线。
4.化学性质很稳定，故可用于测量化学性质活泼的气体的真空度。
缺点是：1.灵敏度很低，在低压下离子电流很小，测量有困难。
2.放射性元素很昂贵，且对工作人员健康不利，使用时要特别注意安全。
第四章：热线风速仪的种类和工作原理：（见课本111~114页）（简答题）工作原理：当人为地用恒定电流对热丝加热时，由于流体对热线有冷却作用，而流体冷却能力随流速的增大而加强，因此可根据热线温度的高低（即热丝电阻值的大小）来测量流体的速度，这便是等电流法测量流体流速的原理。
热线风速仪有等温型热线风速仪和等电流型热线风速仪。
等温型是目前应用较广的一种型式，因为它可以测量非常快的脉动速度，而不用复杂的补偿电路。
等电流型线路简单，但由于桥路的输出电压，受热线温度的影响较大，若系统中不加特殊的补偿线路，就会给测量带来很大误差。
等温型的工作原理：热线探针置于流体中，当流速发生变化时热线温度将随之升高或降低，从而引起热线电阻变化，热线电阻的变化又将导致U12变化，经差动放大后，反馈至电桥输入端，使Usr 发生变化，导致流经热线的电流发生变化，使电桥失去平衡。
操纵控制电阻器R1，使R1值改变，使电桥恢复平衡。
热线温度保持恒定，从而建立了输出电压Usc与流速的关系。
原理图见课本113页图4-31。
使用热线风速仪时，在热丝强度和使用寿命允许的前提下，应尽可能选用细的热线作探头，以减少仪表的热惯性；在热线材料许可的情况下，尽量提高其加热速度，以减小流体温度的影响，提高仪表的灵敏度，因此，所有热线探头都要逐个在校正风洞中进行校正后才能使用。
θ=45°时，方向灵敏度最大，所以测量流动方向时，可选择45°热线；θ=0°时，方向灵敏度最小，所以若测量速度，则应选择0°热线。
（选择题）测量非稳态流体的流速可采用热线风速仪和激光多普勒测速仪。
（选择题）属于恒压差变截面形的流量计是浮子流量计。
（选择题）压力探针的测量误差分析：（简答题）1.探针对流场的扰动——减小策略：将探针的尺寸做得足够小2.测压孔对测量值的影响——减小策略：保证静压孔的直径为0.5~1mm3.Ma数对测量值的影响——减小策略：用头部为半球形的“L”形探针且d2/d1=0.34.Re数对测量值的影响——减小策略：当Re<30时，使用相关公式进行校正5.速度梯度对测量值的影响——减小策略：测压孔的位置应远离支杆，通常静压孔离支杆的距离为8d孔板流量计的组成部分和取压方法：（简答题）由节流元件、取压设备和节流元件前后的直管段组成。
取压方法有角按取压、法兰取压和径距取压三种。
涡轮流量计的工作原理：（简答题）（见课本127~128页）将涡轮置于流体中，涡轮受流体的作用而宣传，其转速与流量成正比。
涡轮的转速由磁电转换装置转换成电脉冲信号，经过前置放大器放大由显示仪表显示和计数。
根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数就能计算出流体流量和累计流量。
（系统框图见课本第128页的图4-46）第五章：低温液面计的种类：（见课本137~140页）（选择题）电阻式低温液面计超导式低温液面计电容式低温液面计差压式低温液面计高温液面计的种类：（见课本141~146页）（选择题）静压式液面计连通器式液面计差压式水位计电容式低温液面计的原理：（见课本第139页），电容式低温液面计就是改变极板间介质的介电常数，使液面的变化转换成电容量的变化，通过测量电容量的大小来测液面高低的。
