《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(电子课件)第9章 转速、转矩和功率测量(黄老师)
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热能与动力工程测试技术HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】1、何为动压静压总压P129答:静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
2、试画出皮托管的结构简图,说明皮托管的工作原理,并导出速度表达式(条件自拟,不考虑误差)。
P143~P1443、某压力表精度为级,量程为0~,测量结果显示为,求精确度、最大绝对误和差示值相对误差δ4、在选用仪器时,应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P55、测量误差可分为系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。
6、随机误差正态分布曲线的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
7、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
8、流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、除利用皮托管测量流速外,现代常用的测速技术有:热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子图像测速技术。
10、简述金属应变式传感器的工作原理。
答:金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应,即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时,电阻值也随之产生相应的变化。
P6311、在热能与动力工程领域中,需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12、按照得到最后结果的过程不同,测量方法可以分为直接测量,间接测量和组合测量。
13. 按工作原理,任何测量仪器都应包括感受件,中间件和效用件。
14. 测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差,随机误差和过失误差。
15. 系统误差的综合包括代数综合法、算术综合法和几何综合法。
16. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿(补偿片法)和应变片自补偿。
热能与动力工程测试技术(第3版)本课程旨在介绍《热能与动力工程测试技术(第3版)》的目的和内容。
在这门课程中,我们将深入探讨热能与动力工程领域中的测试技术,帮助学生了解并应用这些技术。
目的本课程的目的是培养学生在热能与动力工程领域中的测试技术方面的能力。
通过研究本课程,学生将能够掌握并应用各种测试技术,以准确、科学地评估和分析热能与动力工程系统的性能和效果。
内容本课程的内容包括但不限于以下方面:热能与动力工程测试的基本概念和原理测试设备和仪器的选择和使用热能与动力工程系统的测试方法和步骤数据采集和分析技术误差分析和结果解释测试结果的报告和呈现方式通过结合理论研究和实践操作,学生将能够全面了解和应用热能与动力工程测试技术,为解决实际问题提供准确可靠的数据支持。
请注意:本文档的内容只能根据《热能与动力工程测试技术(第3版)》课程而进行写作,不应引用未经确认的内容。
热能与动力工程测试技术的定义和重要性测试技术的分类和应用领域测试技术在热能与动力工程领域中的作用测试仪器和设备的介绍测试方法和技术的基本原理测试数据的采集和处理方法温度测量与控制技术压力测量与控制技术流量测量与控制技术速度测量与控制技术热能测试技术在工业领域的应用动力工程测试技术在能源领域的应用案例分析和解决方案新型热能测试技术的发展趋势新兴动力工程测试技术的应用前景测试技术创新的挑战和机遇该课程将详细介绍热能与动力工程测试技术的概念、基础知识和常用工具,以及其在实际应用中的案例和新兴领域的前景。
通过研究该课程,学生将获得对热能与动力工程测试技术有深入了解的能力,并能够应用所学知识解决相关问题。
本课程《热能与动力工程测试技术(第3版)》采用多样化的教学方法和研究工具,旨在提供广泛的知识和实践经验。
以下是该课程所采用的教学方法和研究工具的概述:课堂讲授:通过教师的讲解,学生将获得关于热能与动力工程测试技术的理论知识。
教师将结合案例分析和实际问题解决,帮助学生理解和应用所学的知识。
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
(√)2. 传递函数既描述了系统的动态性能,也说明了系统的物理结构。
(×)3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时(间)域 和 频(率)域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示,试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答:串联环节:并联环节:正反馈环节:负反馈环节:7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答:含义:在瞬态参数动态测量中,要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息,而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法:对测量系统施加某些已知的典型输入信号,包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号,通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应,以了解测量系统的动态特性,以此评价测量系统。
评价指标:稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统,其固有频率为800Hz ,阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时,其振幅和相位角各为多少?解:()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时,如果要求振幅误差为10%以内,时间常数应为多少?如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试,其幅值误差和相位误差为多少? 解:(1)%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ (2)%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时, ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
(√)2. 传递函数既描述了系统的动态性能,也说明了系统的物理结构。
(×)3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时(间)域 和 频(率)域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示,试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答:串联环节:并联环节:正反馈环节:负反馈环节:7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答:含义:在瞬态参数动态测量中,要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息,而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法:对测量系统施加某些已知的典型输入信号,包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号,通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应,以了解测量系统的动态特性,以此评价测量系统。
评价指标:稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统,其固有频率为800Hz ,阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时,其振幅和相位角各为多少?解:()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时,如果要求振幅误差为10%以内,时间常数应为多少?如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试,其幅值误差和相位误差为多少? 解:(1)%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ (2)%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时, ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
《热能与动⼒⼯程测试技术(第3版)》俞⼩莉(试卷及其答案)《热能与动⼒⼯程测试技术》试题I姓名:学号:专业:得分:⼀、填空题(20分,每空1分)1.和共同表达了测量系统的频率响应特性。
2.与之差称为误差。
3.当激光照射到跟随流体⼀起运动的微粒上时,与之间的频率偏离量称作多普勒频移。
4.电磁流量计(简称EMF)是基于进⾏⼯作的。
5.光电式转速传感器是利⽤光电元件对光的敏感性来测量转速的,可分为、两种。
6.测振系统分为、以及。
7.传声器是⼀种声-电信号转换器件,有、和等种类。
8.温标有、、和四种。
9.就⼤多数测量⽽⾔,其随机误差都服从规律。
⼆、是⾮题(10分,每题2分)1.振动测量的主要参数为位移、速度、加速度。
()2.从本质上讲,液位测量是⼀门检测⽓体-液体之间分界⾯的技术。
()3.差压式液位计的理论依据是可压缩流体(液体)的静⼒学原理。
()4. A计权⽹络模拟⼈⽿40phon等响度曲线设计,主要衰减⼈⽿不敏感的低频声⾳,对中频段声⾳有⼀定衰减。
()5. 声功率级不能直接测得,可在⼀定条件下利⽤声压级进⾏换算。
()三、简答题(共35分)1.测量系统的输出量与输⼊量之间关系可采⽤传递函数表⽰,试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表⽰⽅法。
(10分)2.什么叫做传递误差?为何测量系统中采⽤负反馈可以提⾼测量精度?(10分)3.试说明为何⽔银温度计可作为精密标准温度计?(5分)4.简述光纤流量计和超声波流量计的⼯作原理、特点。
(10分)三、计算题(共5分)1. ⽤⼀阶系统对100Hz的正弦信号进⾏测量时,如果要求振幅误差为10%以内,时间常数应为多少?如果⽤该系统对50Hz的正弦信号进⾏测试,其幅值误差和相位误差为多少?(10分)2.有⼀个1/3倍频程带通滤波器,其中⼼频率80nfHz,求上、下截⽌频率。
(5分)3.⽤⽪托管-U型管装置测量空⽓流动,测得压差为19.7kPa,绝对静压为100kPa,空⽓温度15℃,⽪托管的校正系数为1,试计算空⽓流速。