热力测试技术基础习题剖析
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热力考试题库及答案解析一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案:A2. 在绝热条件下,气体膨胀时,其温度将:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B3. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = RTD. PV = nR答案:A二、填空题4. 根据热力学第二定律,不可能制造一个循环动作的机器,其_______全部用来做功而不引起其他变化。
答案:能量5. 热机效率是指热机输出的功与_______之比。
答案:输入的热量三、简答题6. 简述热力学系统与外界交换能量的两种基本方式。
答案:热力学系统与外界交换能量的两种基本方式是做功和热交换。
7. 解释什么是熵,并简述熵增加原理。
答案:熵是热力学系统中无序度的量度,熵增加原理表明,在自发过程中,一个孤立系统的熵总是趋向于增加。
四、计算题8. 已知理想气体的初始状态为P1 = 2 atm,V1 = 3 m³,最终状态为P2 = 1 atm,V2 = 6 m³,求气体经历的功W。
答案:首先应用理想气体状态方程 PV = nRT,由于是理想气体,我们可以忽略温度和摩尔数的影响,直接通过体积和压力的关系来计算功。
根据等温过程的功的公式 W = P1V1 ln(V2/V1),代入数值得到W = 2 * 3 * ln(6/3) = 6 * ln(2)。
9. 一个绝热容器内装有100克的冰,其温度为0°C,求冰完全融化成水后水的温度。
答案:冰的熔化热为334 J/g。
首先计算冰完全融化所需的热量 Q= 334 * 100 = 33400 J。
由于是绝热过程,根据能量守恒,这些热量将转化为水的内能,导致水温度的升高。
设水的比热容为 c,水的质量为 m,最终温度为 T,初始温度为 T0。
热工测试技术试题及答案一、填空1.仪表的灵敏度越高则(c)a.测量精确度越高b.测量精确度越低c.测量精确度越无法确认d.仪表的线性越不不好2.导致测压仪表静态变差的因素就是(b)a.弹性模量b.弹性阻滞c.材料的泊松比d.温度特性3.请指出下列误差属于系统误差的是(c)a.测量系统突发故障造成的误差b.读书错误造成的误差c.电子电位差计滑线电阻的磨损导致的误差d.仪表内部存有摩擦和间隙等圆形变化导致的误差4.用光学温度计测量物体温度,其示值(b)a.受测量距离的影响b.就是被测物体的亮度温度c.受被测物体表面光谱发射率的影响d.受反射光影响5.仪表的灵敏度越高则(c)a.测量精度越高b.测量精度越高c.测量精度不确认d.仪表的线性越不不好6.表观仪表读书精密性的指标就是(c)a.灵敏度b.线性度c.分辨率d.准确度7.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是(d)a.金属材料的密度盐碱对测温越不利b.金属材料的强度越高对测温越不利c.金属合金材料参杂越光滑对测温越不利d.金属纯度越高对测温越不利8.热电阻测温使用“三线制”三相其目的是(c)a.并使电路电阻为定值b.赢得线性刻度c.消解相连接导线电阻导致额外误差d.并使工作电流为定值9.标准节流件的直径比β越大,则(d)a.流量测量越准确b.流量的压力损失越小c.建议水平直管段越短d.流量的压力损失越大10.涡流流量输入______信号(b)a.演示b.数字c.电流d.电压11.将被测压差高改成电信号的设备就是(c)a.均衡容器b.脉冲管路c.压差变送器d.显示器12.过错误差处置方法通常为(b)a.示值修正法b.轻易别乘法c.参数校正法d.不处置13.欲用多根热电偶测量某房间内平均温度,一般采用什么的热电偶布置方式(a)a.并联b.LX1c.串联d.以上都不对14.下列关于热电偶均质导体定律下列说法错误的(d)a.热电极必须采用均质材料b.就可以用两种相同材料的均质导体形成热电偶c.热电势与热电极温度原产毫无关系d.热电势与热电极的截面积有关15.热力学温度的符号就是ba.kb.tc.td.℃16.准确度最高的热电偶是(a)a.s型b.k型c.j型d.e型17.现有以下几种测温装置,在测汽轮机轴瓦温度时,最好选用(c)a镍铬一镍硅热电偶b.充气压力式温度计c.铂热电阻d.铜―铜镍热电偶18.存有一铂铑10一铂热电偶,设立其e(300℃,500℃)为x,e(500℃,250℃)为)y,e(250℃,0℃)为z,则(c)a.x=y=zb.x=y≠zc.x≠y≠zd.x≠y=z19.被测量为脉动压力时,所选压力表的量程应属被测量值的(c)a.1.5倍b.1倍c.2倍d.2.5倍20.用热电偶测量o℃以上的温度时,若与二次表相连接补偿导线极性接反,将并使命令值(c)a.偏高b.正常c.偏低d.以上都不对21.存有一热电阻为一次元件的测温仪表.其示值比实际值相对较低或命令不平衡,可能将原因(a)a.接线盒的接线端处有尘土或铁屑b.电阻元件电阻丝断c.电阻元件的连接导线短路d.电阻元件的连接导线断路二、填空题1、为使测量结果正确,要求测试系统有足够的灵敏度,线性度,滞后差要尽可能小2、测试系统的动态特性就是一种来衡量系统动态积极响应的指标3、压力的测量方法存有两种力学测量方法、电学测量方法4、电阻应变片按其结构形式分成粘贴式和非粘贴式5、常用的温度补偿法自补偿法和桥路补偿法6、温度计分成两类接触式测温和非接触式测温7、电阻温度计的最主要优点是稳定,灵敏具有较高的测温准度8比较适宜制作热电阻材料的主要有铂,镍,铜9、三线补偿法就是消解相连接热电阻的导线电阻的一种常用方法10、动态,气动,化学因素为热电阻的电偶测温的个性问题,与气流的流态,物理属性变化有关11、温度场测试技术又称温度场表明技术12、光机扫描方式有两种方式,即物扫描和像扫描13、热电阻温度计是通过测定热电阻的电阻值来推算温度的14、测量热电阻的电阻值常常采用不平衡电桥、自动平衡电桥15、热电阻的结构形式很多,通常由感温元件,绝缘管,维护管,接线盒四个部分共同组成16、(辐射)就是由电磁波来传递能量的过程17、热光学系统可以分成光机读取和非光机电读取两种类型18、平行光影仪可以分成感知式和非感知式两种19、探针流速计用于测量气体流速20、双光速光路就是目前激光测距中应用领域最广为的光路形式三、简答题1、热工测试技术的测量手段存有哪几种?答:○1力学测量手段○2电学测量手段○3光学测量手段2、液体压力计的基本测量原理是什么?请问:利用工作液柱所产生的压力与被测压力均衡,根据液柱高度高去展开压力测量的仪器3、简要描述一下热力学第零定律请问:如果两个热力学系统中的每一个都与三个热力学系统处在热平衡,则它们也必定处在热平衡4、压阻效应现象是什么?请问:硅、锗等半导体材料受外力作用而产生形变时,其电阻率随其形变的发生改变而发生改变的现象5、简述测量系统的动态特性?请问:测量系统的动态特性就是一种来衡量测量系统动态积极响应的指标。
热工基础测试试题含答案1、工作于两热源的循环是()A、可逆循环B、卡诺循环C、朗肯循环D、不可逆循环答案:B2、温度、压力和焓(____)状态参数。
A、都不是B、不都是C、都是D、S是相同的答案:C3、在 (____)情况下,功记为正值。
A、换功B、热力系对内做功C、热力系对外做功D、外界对热力系做功答案:C4、对动力循环在汽轮机内发生的能量转化过程,有(____) 。
A、ws=h1-h2B、ws=h2-h1C、q=h1-h2D、q=h1+h2答案:A5、下列说法正确的是( )A、系统吸热后总是温度升高B、热量绝不能从低温传向高温C、只要过程的始终态相同,状态参数的变化就相同D、只要过程的始终态相同,过程中交换的功量就相同答案:C6、循环有(____)为0。
A、内能变化B、功C、热D、焓答案:A7、定压下水蒸气的产生过程为()。
A、过冷水→饱和水→干饱和蒸汽→湿饱和蒸汽→过热蒸汽B、过冷水→饱和水→过热蒸汽→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽C、过冷水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→饱和水→过热蒸汽D、过冷水→饱和水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→过热蒸汽答案:D8、与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为( )。
A、开口系统B、闭口系统C、绝热系统D、孤立系统答案:B9、朗肯循环的绝热升压过程在(____)中完成的。
A、汽轮机B、锅炉C、给水泵D、凝汽器答案:C10、水蒸气经绝热节流后 (____)。
A、压力增大B、流速提高C、温度降低D、能质提高答案:C11、下列关于循环热效率的说法中,正确的是 (____)。
A、吸热量越小,热效率越高B、放热量越大,热效率越低C、循环功越大,热效率越高D、上述说法都是错误的答案:D12、饱和状态所具有的温度称为(____)。
A、饱和温度B、沸点C、平衡温度D、饱和水答案:A13、在水蒸气定压产生过程的典型状态中,不可能接着出现在未饱和水之后的是 (____)。
A、干饱和蒸汽B、过热蒸汽C、饱和水D、临界状态答案:A14、由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为 ( )。
习题八8-1 如果理想气体在某过程中依照V=pa 的规律变化,试求:(1)气体从V 1膨胀到V 2对外所作的功;(2)在此过程中气体温度是升高还是降低?分析 利用气体做功公式即可得到结果,根据做正功还是负功可推得温度的变化。
解:(a) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===⎰⎰21222112121V V a dV V apdV W v v v v (b) 降低 8-2 在等压过程中,0.28千克氮气从温度为293K 膨胀到373K ,问对外作功和吸热多少?内能改变多少?分析 热力学第一定律应用。
等压过程功和热量都可根据公式直接得到,其中热量公式中的热容量可根据氮气为刚性双原子分子知其自由度为7从而求得,而内能则由热力学第一定律得到。
解:等压过程: 2121()()m W P V V R T T M=-=-()32808.31373293 6.651028J =⨯⨯-=⨯ ()()J T T C Mm Q p 4121033.229337331.82728280⨯=-⨯⨯⨯=-=据J E W E Q 41066.1,⨯=∆+∆=8-3 1摩尔的单原子理想气体,温度从300K 加热到350K 。
其过程分别为(1)容积保持不变;(2)压强保持不变。
在这两种过程中求:(1)各吸取了多少热量;(2)气体内能增加了多少;(3)对外界作了多少功分析 热力学第一定律应用。
一定量的理想气体,无论什么变化过程只要初末态温度确定,其内能的变化是相同的。
吸收的热量则要根据不同的过程求解。
解: 已知气体为1 摩尔单原子理想气体31,2V m C R M==(1) 容积不变。
()()J T T C Mm Q V 25.62330035031.82312=-⨯⨯=-=根据E Q W W E Q ∆==+∆=,0,。
气体内能增量J E 25.623=∆。
对外界做功0=W . (2) 压强不变。
215()8.31(350300)1038.75,2p m Q C T T J M=-=⨯⨯-=J E 25.623=∆,J J J W 5.41525.62375.1038=-=8-4 一气体系统如题图8-4所示,由状态a 沿acb 过程到达b 状态,有336焦耳热量传入系统,而系统作功126焦耳,试求: (1) 若系统经由adb 过程到b 作功42焦耳,则有多少热量传入系统?(2) 若已知J E E a d 168=-,则过程ad 及db 中,系统各吸收多少热量?(3)若系统由b 状态经曲线bea 过程返回状态a,外界对系统作功84焦耳,则系统与外界交换多少热量?是吸热还是放热?分析 热力学第一定律应用。
1某1.5级测量范围为0~100kPa 的压力表,在50kPa ,80kPa ,100kPa 三点处校验时,某示值绝对误差分别为-0.8kPa ,+1.2kPa ,+1.0kPa ,试问该表是否合格?2 有2.5级,2.0级,1.5级三块测温仪表,对应得测量范围分别为-100~+5000C,-50~+5500C,0~10000C ,现要测量5000C 的温度,要求其测量值的相对误差不超过2.5%,问选用哪块表最合适?3 请指出下列误差属于哪类误差?a) 用一块普通万用表测量同一电压,重复测量十五次后所得结果的误差。
b) 观察者抄写记录时错写了数据造成的误差。
c) 在流量测量中,流体温度,压力偏离设计值造成的流量误差。
5 某测温仪表得准确度等级为1.0,绝对误差为±10C ,测量下限为负值(下限的绝对值为测量范围的10%),试确定该表的测量上限值与下限值及量程。
67 已知铜电阻阻值与温度的关系为:)]20(1[2020-+=t R R t α,200C 时的电阻值为:20R =6±0.018Ω,20α=0.004±0.00004/0C ,求铜电阻在t=35±10C 时的电阻值及其误差。
(置信概率均为68.3%)8 已知测得某电阻上流过的电流I = 10.0(1±1%)A ,其电阻R =15.0(1±1%)Ω,求其电阻上消耗的功率W P P )P (_∆±=。
[也可用W P P P )P 1(__∆±=表示]。
二1 从宏观和微观两方面叙述温度。
2 温标是温度的数值表示方式,经验温标的三要素是什么?3 ITS-90国际温标规定温度的单位是什么?定义其一度的数值是多少?国际温标构成的要素是什么? 31 叙述热电偶工作原理和基本定律。
2 普通工业热电偶由什么组成?3 什么事标准热电偶分度表?分度号?4 用铂铑10-铂热电偶测温,在冷端温度300C 时,测得热电势是12.30mv ,求热端温度。
热工检测技术练习题库及答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、测量仪表接入热电偶回路测量热电动势的理论依据是( )。
A、中间导体定律B、参考电极定律C、均质导体定律D、中间温度定律正确答案:A2、热工设备或参数通常用字母代号表示,例如T代表温度,P代表压力,那么F代表()。
A、位移B、振动C、流量D、水位正确答案:C3、一只温度计量程为0—1000℃,量程内指针最大转角为270°,此表灵敏度为()。
A、0.27°/℃B、270°/℃C、0.27℃D、0.27正确答案:A4、以下几种热电阻中,非标准化热电阻是()。
A、以上都不是B、铂热电阻C、锗热电阻D、铜热电阻正确答案:C5、有一精度等级为0.5的测温仪表,测量范围为400~600℃,该表的允许基本误差为( )。
A、±3℃B、3℃C、±1℃D、±2℃正确答案:C6、量程为0-10mV的电子自动电位差计测量桥路,量程电阻阻值为()欧姆。
A、4B、2.74C、2.66D、1.92正确答案:B7、有一镍铬-镍硅热电偶,已知测得的该热电偶热电势分别为E(500,20),E(500,300),E(300,20)则可得它们之间的关系是()。
A、E(500,20)=E(300,20)-E(500,300)B、E(500,20)=E(500,300)-E(300,20)C、E(500,20)=E(500,300)+E(300,20)D、不确定正确答案:C8、铂热电阻的测温范围是( )℃。
A、-200~300B、100~150C、-200~850D、-200~800正确答案:C9、由于工作人员粗心大意所造成的测量误差是( )。
A、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、绝对误差正确答案:B10、1151压力变送器正常工作时,电源电压不小于()V,不大于()V。
A、12,45B、没有要求C、24,45D、12,24正确答案:A11、电接点水位计的突出优点是指示值不受()。
热力考试题库及答案解析一、选择题1. 热力学第一定律表明,能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - PD. ΔS = Q/T答案:B解析:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做的功。
根据能量守恒原理,系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做功的和。
2. 下列哪种情况会导致熵增?A. 冰融化成水B. 水蒸发成蒸汽C. 气体压缩成液体D. 液体压缩成固体答案:B解析:熵是表示系统无序程度的物理量。
当系统从有序状态向无序状态转变时,熵会增加。
水蒸发成蒸汽是一个从有序到无序的过程,因此熵会增加。
二、填空题1. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源______,并将全部能量转化为有用的工作。
答案:吸热解析:热力学第二定律指出,不可能构造一种循环过程的热机,其唯一作用是从单一热源吸热,并将全部能量转化为有用的工作,而不引起其他变化。
2. 理想气体状态方程为 PV = nRT,其中P代表______,V代表体积,n代表摩尔数,R是______,T代表温度。
答案:压强;理想气体常数解析:理想气体状态方程是描述理想气体状态的方程,其中P代表气体的压强,V代表气体的体积,n代表气体的摩尔数,R是理想气体常数,T代表气体的绝对温度。
三、简答题1. 什么是卡诺循环,它在热力学中的意义是什么?答案:卡诺循环是一种理想化的热机循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。
它的意义在于,卡诺循环的效率是所有在相同温度范围内工作的热机中最高的,这为热机的设计和效率的提高提供了理论基础。
解析:卡诺循环由法国物理学家尼古拉·卡诺提出,它是理想化的循环,不涉及实际的机械摩擦和热传导损失。
卡诺循环的效率只与工作介质的高温和低温热源有关,与工作介质的种类无关。
四、计算题1. 假设有一个理想气体,其摩尔数为2摩尔,初始状态下的压强为1大气压,体积为1立方米,温度为300K。
热力测试技术基础习题第二章测量的基本概念名词:测量、直接测量、间接测量、等精度测量,误差、误差分类(绝对误差和相对误差)、系统误差、随机误差、标准误差,残差、有效数字、极限误差。
简答:1. 简述测量的分类,直接测量方法的分类(直读、差值、零位、替代) 测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法; 直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法;2. 误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义 按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差; 按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差;3. 理解精密度、准确度、精确度三者的关系 精密度高的准确度不一定高; 准确度高的精密度不一定高; 但精度高的,精密度和准确度都高;4. 系统误差的特点和来源 系统误差的特点:测量条件中所引起的误差,是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。
判断:正确的测量结果中不应包含系统误差(X ) 系统误差的来源:仪器误差,环境误差,测量者误差,测量方法误差5. 随机误差分布规律与四个特点随机误差分布规律:正态分布随机误差四个特点:单峰、有界、对称、相互补偿 计算:有限测量次数中的随机误差计算(间接、直接) 第三章测试仪表基本知识名词:测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞,传递函数,动态误差 简答:1. 测试仪表的组成和功能 测试仪表的组成:传感器、传输元件和处理元件、显示器; 测试仪表的功能:变换功能、传输功能、显示功能;2. 仪器传感器满足的三个条件是什么 随被测参数的变化而发生相应的内部变化(即输出信号); 只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数; 变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系;3. 仪表精度定级与选用原则,并举例说明 数字小,相对误差小,精度高;数字大,相对误差大,精度低; 仪表精度等级规定了在满量程使用条件下,最大误差不得超过的数值; 定级原则取上限(精度低的);选用原则取下限(精度高的);4. 测量精度与仪表精度的区别,举例说明 测量精度:仪表精度: y mmA δ∆=Δm :最大绝对误差Am :仪表测量范围l :被测量值估计量 m y m A A l δδ⋅=5. 测量仪表的动态特性与动态误差 动态特性:指当输入信号随时间变化时,输出与输入信号之间的关系; 动态误差:仪表在动态下读数值和在同一瞬间被测量真值之间所存在的差值;6. 什么是阻尼比?为什么多选为0.707(22) 二阶仪器动态特性的数学描述:)(t f ky y c ym =++ 定义ω0:定义二阶仪器的阻尼比ζ:7. 画出一阶仪器阶跃输入的响应图并分析时间常数的作用8. 给出二阶系统的正弦输入的频率响应图,并会简单分析计算:仪表精度的选用,仪表精度定级,测量次数计算第四章温度测量 名词:热电效应,电阻温度系数简答:1. 摄氏温标、华氏温标、绝对温标三种温标的概念以及如何换算华氏温标: 32°——标准大气压下冰的熔点; 212°——标准大气压下水的沸点;32~212°—分成180分,每一等分为华氏1度,以符号°F 表示; t ℃=(T-273.15)K=(1.8t+32)°F ; 2. 常用测温方法及特点 玻璃管式液体温度计:工作液体的热膨胀:水银、酒精、甲苯等;压力式温度计:气体或液体受热后压力变化的原理而制成的; 热电偶温度计:利用两种不同金属的热电效应的原理来测量; 热电阻温度计:利用导体和半导体受热后电阻值变化性质;光学高温计和辐射高温计:高温物体热辐射→光学设备分析光谱→辐射强度→温度 3. 热电效应四个定律名称及内容 均匀导线定律:同一材料不管截面或温度梯度如何,其内部不会产生热电势;S =lim 3Sλ=lim lim 100%L λδ=⨯limlim (1)L L λδ±±(P=99.73%) ς=0ω=中间导体定律:热电偶回路若有中间导体,只要中间导体两端温度相同,则对热电偶回路的总热电动势无影响; 中间温度定律:在热电偶回路中,如果热端温度为t ,冷端温度为t 0,中间温度为t n ,则热电偶回路的总电势(t,t 0)等于t 与t n 热电势(t,t n )和t n 与t 0热电势(t n ,t 0)的代数和:E (t,t 0)=E (t,t n )+E (t n ,t 0); 标准电极定律:如果两种导体AB 分别与第三种导体C 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已知;()()()()()()()()()0000000,,,,,t t E t t E t t E t e t e t t E t e t e t t E BC AC AB BC BC BC AC AC AC -=-=-=4. 为什么要进行冷端补偿?四种补偿方法热电偶的分度是在冷端温度为0℃时进行的,科学工作者将各种材料的热电势均进行测试,制成图表供使用;实际使用时,难于保证0℃,需采取措施消除冷端实际温度与分度时0℃不同而引起的误差;冷端恒温法:冷端放入冰水混合物的容器中,容器温度保持0℃不变. 冷端温度校正法:如果冷端温度固定为t 0时进行的,就可从分度表中查出E(t,0),E(t 0,0),即可按前述进行校正。
《热工检测技术》习题库+答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、热电偶的()有分度号和极性之分。
A、补偿导线B、补偿电桥C、补偿电阻D、补偿PN结正确答案:A2、利用流体在振动管内流动时所产生的与质量流量成正比的科氏力的原理制成的流量计成为()流量计。
A、节流式B、毕托管C、卡门涡街D、科里奥利质量正确答案:D3、热电偶冷端温度补偿器是根据()电桥原理设计的。
A、平衡B、整流C、不平衡D、交流正确答案:C4、系统误差越小,测量的()就越高。
A、正确度B、精密度C、准确度D、精确度正确答案:A5、有一温度计测温范围0℃—200℃,示值校验最大误差为0.9℃,此表可做()级表使用。
A、0.2B、1C、0.5D、0.1正确答案:C6、液位变送器用字母代号表示为()。
A、PTB、TTC、FTD、LT正确答案:D7、铠装热电偶是由外套(),内装电容氧化镁绝缘的一对热电偶丝组成。
A、耐酸不锈钢管B、高速工具钢C、耐高温合金钢D、普通不锈钢管正确答案:C8、变压器式压力变送器的副边绕组绕制成上、下对称的两组,两组绕组()输出,即组成差动输出形式。
A、正向并联B、反向并联C、反向串联D、正向串联正确答案:C9、测温范围在1000℃左右时,测量精确度最高的温度计为( )。
A、镍铬-镍硅热电偶B、光学高温计C、铂热电阻D、铂铑10-铂热电偶正确答案:D10、电子皮带秤中的荷重传感器的输出为()。
A、电流信号B、气动信号C、电压信号D、频率信号正确答案:C11、铜热电阻的测温范围是()℃。
A、150—250℃B、-150—150℃C、-50—150℃D、50—150℃正确答案:C12、差压式水位计中水位差压转换装置输出差压与被测水位的关系是( )。
A、水位与差压成反比B、水位与差压成非线性C、水位与差压成线性D、水位与差压成对数关系正确答案:C13、热电偶冷端温度补偿电桥法的理论依据是()。
A、中间导体定律B、均质导体定律C、参考电极定律D、中间温度定律正确答案:D14、电位器式压力变送器也称为()。
热力测试技术基础习题第二章测量的基本概念名词:测量、直接测量、间接测量、等精度测量,误差、误差分类(绝对误差和相对误差)、系统误差、随机误差、标准误差,残差、有效数字、极限误差。
简答:1. 简述测量的分类,直接测量方法的分类(直读、差值、零位、替代) 测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法; 直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法;2. 误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义 按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差; 按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差;3. 理解精密度、准确度、精确度三者的关系 精密度高的准确度不一定高; 准确度高的精密度不一定高; 但精度高的,精密度和准确度都高;4. 系统误差的特点和来源 系统误差的特点:测量条件中所引起的误差,是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。
判断:正确的测量结果中不应包含系统误差(X ) 系统误差的来源:仪器误差,环境误差,测量者误差,测量方法误差5. 随机误差分布规律与四个特点随机误差分布规律:正态分布随机误差四个特点:单峰、有界、对称、相互补偿 计算:有限测量次数中的随机误差计算(间接、直接) 第三章测试仪表基本知识名词:测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞,传递函数,动态误差 简答:1. 测试仪表的组成和功能 测试仪表的组成:传感器、传输元件和处理元件、显示器; 测试仪表的功能:变换功能、传输功能、显示功能;2. 仪器传感器满足的三个条件是什么 随被测参数的变化而发生相应的内部变化(即输出信号); 只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数; 变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系;3. 仪表精度定级与选用原则,并举例说明 数字小,相对误差小,精度高;数字大,相对误差大,精度低; 仪表精度等级规定了在满量程使用条件下,最大误差不得超过的数值; 定级原则取上限(精度低的);选用原则取下限(精度高的);4. 测量精度与仪表精度的区别,举例说明 测量精度:仪表精度: y mmA δ∆=Δm :最大绝对误差Am :仪表测量范围l :被测量值估计量 m y m A A l δδ⋅=5. 测量仪表的动态特性与动态误差 动态特性:指当输入信号随时间变化时,输出与输入信号之间的关系; 动态误差:仪表在动态下读数值和在同一瞬间被测量真值之间所存在的差值;6. 什么是阻尼比?为什么多选为0.707(22) 二阶仪器动态特性的数学描述:)(t f ky y c y m =++ 定义ω0:定义二阶仪器的阻尼比ζ:7. 画出一阶仪器阶跃输入的响应图并分析时间常数的作用8. 给出二阶系统的正弦输入的频率响应图,并会简单分析计算:仪表精度的选用,仪表精度定级,测量次数计算第四章温度测量 名词:热电效应,电阻温度系数简答:1. 摄氏温标、华氏温标、绝对温标三种温标的概念以及如何换算华氏温标: 32°——标准大气压下冰的熔点; 212°——标准大气压下水的沸点;32~212°—分成180分,每一等分为华氏1度,以符号°F 表示; t ℃=(T-273.15)K=(1.8t+32)°F ; 2. 常用测温方法及特点 玻璃管式液体温度计:工作液体的热膨胀:水银、酒精、甲苯等;压力式温度计:气体或液体受热后压力变化的原理而制成的; 热电偶温度计:利用两种不同金属的热电效应的原理来测量; 热电阻温度计:利用导体和半导体受热后电阻值变化性质;光学高温计和辐射高温计:高温物体热辐射→光学设备分析光谱→辐射强度→温度 3. 热电效应四个定律名称及内容 均匀导线定律:同一材料不管截面或温度梯度如何,其内部不会产生热电势;S =lim 3Sλ=lim lim 100%L λδ=⨯limlim (1)L L λδ±±(P=99.73%) ς=0ω=中间导体定律:热电偶回路若有中间导体,只要中间导体两端温度相同,则对热电偶回路的总热电动势无影响; 中间温度定律:在热电偶回路中,如果热端温度为t ,冷端温度为t 0,中间温度为t n ,则热电偶回路的总电势(t,t 0)等于t 与t n 热电势(t,t n )和t n 与t 0热电势(t n ,t 0)的代数和:E (t,t 0)=E (t,t n )+E (t n ,t 0); 标准电极定律:如果两种导体AB 分别与第三种导体C 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已知;()()()()()()()()()0000000,,,,,t t E t t E t t E t e t e t t E t e t e t t E BC AC AB BC BC BC AC AC AC -=-=-=4. 为什么要进行冷端补偿?四种补偿方法热电偶的分度是在冷端温度为0℃时进行的,科学工作者将各种材料的热电势均进行测试,制成图表供使用;实际使用时,难于保证0℃,需采取措施消除冷端实际温度与分度时0℃不同而引起的误差;冷端恒温法:冷端放入冰水混合物的容器中,容器温度保持0℃不变. 冷端温度校正法:如果冷端温度固定为t 0时进行的,就可从分度表中查出E(t,0),E(t 0,0),即可按前述进行校正。
补偿导线法:常将冷端和测量仪表放置在远离热源的地方,这需要将热电偶的一段延伸出来,这种方法对贵金属制成的热电偶不经济,因此用热电性能与主热电偶相同或接近的补偿来代替昂贵的热电偶电极实现。
补偿电桥法:采用电桥式冷端温度补偿器,可使冷端温度变化自动得到补偿 5. 热电偶三种保护结构与特点露头式:响应快; 绝缘型:防护好;接地型:介于两者之间; 6. 热电阻工作原理与温度系数 原理:导体或半导体的电阻值随着温度变化而变化; 导体热电阻特性:)1(0t R R t α+=Rt :温度t 时的电阻; R0:温度0℃时的电阻; α:导体的电阻温度系数; 电阻温度系数:在某温度间隔内,温度变化单位温度时的电阻相对变化量,单位为Ω/℃ 7.热电偶和热电阻大致测温范围 热电偶:-200~1800℃; 热电阻:-120~500℃8. 热电阻易于产生误差的原因热电阻受热后产生内应力而造成误差:热电阻丝很细,受热后不能自由膨胀就会产生内应力,因而使其电阻值发生变化而造成误差,避免方法:定期校正; 热电阻引线造成的误差:引线电阻限制在一定范围内;电阻线圈因有电流流过而引起的误差:控制通过电阻线圈的电流; 由于绝缘不好而造成的误差:定期检查电阻引线的绝缘电阻; 9. 简述辐射式测温的几种方法和原理单色辐射式光学温度计:利用亮度代表辐射能,700℃以上发可见光;全辐射高温计:测全部辐射能;比色高温计:两种不同波长辐射强度的比值;红外测温仪:测红外光,700以下无可见光,同光电高温计;10.接触式温度计的误差来源及改进措施安装误差;热电偶与被测表面接触方式不同引起的误差热幅射引起的误差;感温器热传导引起的误差;气体流动所引起的测温误差;接触式靠热交换测温,因热惯性而存在时滞;第五章压力测量名词:表压力、真空度、压电效应、压电常数、居里点、静压、动压简答:1.三种压力概念及如何换算(表压力、绝对压力、负压力)表压力:Pa=P-P0(P:绝对压力;P0:大气压);负压力:Pb=P0-P(P:绝对压力;P0:大气压);2.简述压力传感器分类、工作原理液柱式压力计:利用液柱高度测压;机械式弹性压力计:以各种形式的弹性元件受;电子式压力传感器:结构→外力变形→电荷、电阻、电容、电感的变化→放大器→显示装置;3.简述上止点测试的几种方法静态测定法:停机划线法;磁电法;接触法;光点法;闪电停像法;动态测定法:电容法;压缩线法;4.简述示功图测试的误差分析测压通道引起的误差(改变了发动机原有工作状态,滞后和腔振);上止点位置引起的误差(是根据示功图进行放热率、平均指示压力);温度变化引起的误差(压力传感器对温度的变化很敏感,尤其是压电元件的压电常数因温度的变化而改变,是测量时的输出发生飘移。
传感器在测试时的冷却条件,可采用带温度补偿片的压电传感器,以消除气缸内燃气高温带来的影响);第六章流速测量1.流速测量常用仪器、原理动压管(皮托管)可压缩气体等熵流动的能量方程:()212vPPε++=式中:P0—气体总压;P—气体静压;ρ—气体密度;v—液体或气体流速;ε—压缩修正系数,对于液体:ε=0;热线风速仪:利用被电流加热而置于气流中的感受元件“热线”的热量散失强度与气流速度大小之间的关系来测定流速;多普勒激光测速仪:当激光照射到跟随被测气体一起流动的微粒上时,激光被运动的粒子所散射,其散射光对入射光的频率偏移与流体速度成正比,测定散射光的频率偏移量,便可求得被测流体速度;粒子图像测速技术:测量示踪粒子在△t 内的位移来计算流体速度,位移信息是t 和t+△t 时刻的粒子图像,采用激光器发射的脉冲光照明流场,利用示踪粒子的散射光成像,并拍摄粒子图像;2.什么是恒温法、恒流法热线风速仪 恒流法:v=f(Tw)电源以恒值电流对热线加热,使热线的过热度比周围被测气流温度约高100~200℃,因此热线向测量点周围气流散热,其散热量的大小,当其它条件保持固定不变时,仅为气体流速的单值函数; 恒温法v=f(I):测量过程中,通过伺服机构,使热线的温度始终保持在比测量上周围气流温度高某一恒定值。
随着被测气流流速的变化,热线向气体的散热量也必然发生相应的改变,为使热线的温度始终保持为给定的恒定值,通过伺服机构随时调节流径热线的电流值;3.简述多普勒测速的几种方法和原理 参考光束;单光束(双散射);双光束(单散射); 第七章流量测量1.流量计的分类及典型仪器 容积式:单位时间充满某一定容积的次数,即qv=nV=f(n):椭圆齿轮,腰轮(罗茨),刮板式,伺服式容积,皮模式,转筒流量计; 速度型:根据流体一元流动的连续方程,通过测量流速或与流速有关的物理量来计算流量,即qv= f(v):差压式,转子式,涡轮式,电磁式,超声波流量计,靶式,涡街,层流, 明渠; 质量型:测量与流体质量有关的物理效应为基础:直接式,推导式,温度压力补偿式; 流速法测量流量;2.压差、浮子、涡轮等流量计的原理与特点 压差:流体通过测量管道中节流元件时,流线和流速发生变化,在节流元件前后产生压差,该压差与流量流速成正比。
测得压差,通过计算可得到流量; 转子:通过改变节流面积,使得流体的动压不变,即总静压差不变,也叫浮子式; 涡轮:涡轮叶片受流动冲击而转动,测转速;3.压差式流量计的流量系数与谁有关,如何变化其中:d-节流元件的孔径(m );α-流量系数与22Dd 有关;ρ-节流元件入口前的空气密度(kg/m3);ΔP-节流元件前后压力差(Pa );ε—膨胀校正系数,由ΔP 和P0决定。