第一章測(cè)量系統(tǒng)概論及誤差分析習(xí)題1、測(cè)量中測(cè)量值的絕對(duì)誤差是否可以作為衡量所有測(cè)量準(zhǔn)確度的尺度?______A．可以B．不可以C．不確定D．根據(jù)準(zhǔn)確度大小確定解絕對(duì)誤差__________儀表的指示值(示值或測(cè)量值)L與被測(cè)量的真值x之間的代數(shù)差稱為指示值的絕對(duì)誤差△，即△=L-z，它與測(cè)量值有相同的單位。相對(duì)誤差__________示值的絕對(duì)誤差與被測(cè)量的真值之比，稱為示值的相對(duì)誤差艿，常用百分?jǐn)?shù)表示，即：舉例：用高溫計(jì)測(cè)量爐內(nèi)燃燒溫度，高溫計(jì)指示值l645℃，而爐內(nèi)真值為l650絕對(duì)誤差為：1645-1650=-5(℃)相對(duì)誤差為：-5／1650×100％=-0．3％如測(cè)量恒溫桶內(nèi)溫度，溫度計(jì)指示值95℃，而桶內(nèi)溫度真值為100絕對(duì)誤差為：95-100=-5相對(duì)誤差為：-5／100×100％=-5％兩例看出，兩者絕對(duì)誤差相同，但后者相對(duì)誤差差別較大，也就是后者測(cè)量準(zhǔn)確度要低得多。所以，該題的正確答案是B?！驹u(píng)注】測(cè)量誤差是測(cè)量中不可避免的，如何正確了解與分析絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的區(qū)別以及它們之間的關(guān)系十分重要。2、有一塊精度為2．5級(jí)、測(cè)量范圍為。0-100kPa的壓力表，它的刻度標(biāo)尺最小應(yīng)分為_(kāi)_____格。A．25B．40C．50D．100解由精度的定義可知，該儀表的最大絕對(duì)誤差為：因儀表的刻度標(biāo)尺的分格值不應(yīng)小于其允許誤差所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)誤差值，故其刻度標(biāo)尺最少可分為：所以，該題的正確答案是B?！驹u(píng)注】主要考查讀者對(duì)精度和刻度概念的理解程度。關(guān)鍵是要搞清楚精度與刻度標(biāo)尺的分格值之間的關(guān)系。3、在實(shí)驗(yàn)中有哪些測(cè)量方法?直接測(cè)量與間接測(cè)量有哪些不同之處?解答：試驗(yàn)中的測(cè)量方法按被測(cè)量是否隨時(shí)間變化分為動(dòng)態(tài)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量；按測(cè)量原理分為偏差式測(cè)量和零位測(cè)量；按測(cè)量元件是否與被測(cè)介質(zhì)接觸分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量；按測(cè)量系統(tǒng)是否向被測(cè)對(duì)象施加能量分為主動(dòng)式測(cè)量和被動(dòng)式測(cè)量；按測(cè)量結(jié)果的方式不同，可分為：直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N。直接測(cè)量可分為直讀法和比較法兩種，比較法包括零值法、差值法、代替法三種。直接測(cè)量使用儀表直接測(cè)量出被測(cè)量的數(shù)值，無(wú)需經(jīng)過(guò)函數(shù)關(guān)系再運(yùn)算，其測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單而迅速。間接測(cè)量對(duì)一個(gè)或幾個(gè)與被測(cè)量有確切函數(shù)關(guān)系的物理量進(jìn)行直接測(cè)量，然后利用函數(shù)關(guān)系求出被測(cè)量的值。其手續(xù)較多，花費(fèi)時(shí)間也較多，一般用于直接測(cè)量很不方便誤差較大或不能進(jìn)行直接測(cè)量等情況下才采用。4、儀表的性能指標(biāo)有哪些?工業(yè)上常用儀表的精度等級(jí)有哪些?解答：儀表主要性能指標(biāo)有：量程、精度、靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性、重復(fù)性、溫度誤差、零點(diǎn)溫漂、動(dòng)態(tài)誤差與頻響特性。工業(yè)儀表精度等級(jí)有：0.5、1.0、1.5、2.5、4.0。5、誤差分布曲線有何特點(diǎn)解答：誤差分布曲線是一個(gè)曲線族，是曲線的參變量，越小，越小y值隨x的增加或衰減得就越快，這就是說(shuō)，在同樣的誤區(qū)區(qū)間，越小，其概率值y越大測(cè)量的精度越高。具有單峰、對(duì)稱、有界和相互抵賞6、誤差的表示方法有哪些?常用的有幾種?它們之間的定量關(guān)系如何?解答：誤差的表示方法有：標(biāo)準(zhǔn)誤差、或然誤差、極限誤差、平均誤差。常用的有4種。它們之間的定量關(guān)系如下表誤差σθγ3α測(cè)量誤差在所屬范圍內(nèi)的概率/(%)標(biāo)準(zhǔn)誤差α11.25331.48260.333368.3平均誤差θ0.797911.18290.266057.5或然誤差γ0.67450.845310.224850.0極限誤差α33.75994.4477199.77、用精度為0．5級(jí)、量程為0～10MPa的彈簧管壓力表測(cè)量某動(dòng)力機(jī)械流體的壓力，示直為8．5MPa，試問(wèn)測(cè)量值的最大相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差各為多少?解答：測(cè)量值的最大相對(duì)誤差為:最大絕對(duì)誤差為:8、用精度為0．5級(jí)，量程為0～10A的直流電流表和量程為0～250V的直流電壓表來(lái)測(cè)I/A8.58.68.658.728.78.638.68.4V/V216218220221221219218217試求電動(dòng)機(jī)的輸入功率及誤差。解答：（1）求電壓V以及電流I的平均值：（2）求電壓V以及電流I的均方根誤差：（3）求電壓V以及電流I算術(shù)平均值的均方根誤差：（4）有效功率為：（5）有效功率的均方根誤差為：（6）有效功率的極限誤差為：（7）實(shí)驗(yàn)得的有效功率為：何謂儀表的頻響特性?為何要求儀表具有良好的頻響特性?解答：一個(gè)儀表可以看做是一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，一般可通過(guò)拉普拉斯變換來(lái)求解其微分方程，獲得傳遞函數(shù)當(dāng)儀表出入一個(gè)正弦信號(hào)，輸出一個(gè)信號(hào)時(shí)，儀表的傳遞函數(shù)為其復(fù)數(shù)形式為它可分解為幅頻特性R（w）和相頻特性兩部分。因此，傳遞函數(shù)又可稱為幅相頻特性或稱為一起的頻響特性。式中R=Y/X為輸出信號(hào)和輸入想好的幅值比，為輸出和輸入信號(hào)的相位差。若以角頻率為橫坐標(biāo)，以R和y為縱坐標(biāo)，則可畫出頻幅特性和相頻特性的曲線來(lái)。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，要求一起具有良好的頻響特性，也就是說(shuō)他的幅值比R=Y/X在所要求的頻率范圍內(nèi)變化不大，這也就是要求該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差很小，同時(shí)在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的相位差也很小，相位差太大，將會(huì)導(dǎo)致儀表失真。10、微差式測(cè)量法比零位式測(cè)量法_______，比偏差式測(cè)量法________。A．速度慢；準(zhǔn)確度高B．速度快；準(zhǔn)確度低c．速度快；準(zhǔn)確度高D．準(zhǔn)確度低；速度慢11、在校驗(yàn)工作中，標(biāo)準(zhǔn)表的允許誤差不應(yīng)招過(guò)被校表允許誤差的_______，標(biāo)準(zhǔn)表的量程不應(yīng)超過(guò)被校表量程的。A．1／3；25％B．1／5；20％C．1／10；10％D．1／3：20％12、一臺(tái)精度為0．5級(jí)的電橋，下限刻度值為負(fù)值，為全量程的25％，該表允許絕對(duì)誤差是1℃A．25℃B．50℃C．15013儀表使用人員讀數(shù)不當(dāng)所造成的誤差屬于_________。A．系統(tǒng)誤差B．隨機(jī)誤差C．粗大誤差D．測(cè)量誤差14現(xiàn)要測(cè)量500℃A．測(cè)溫范圍為一100~+500℃B．測(cè)溫范圍為0~+600℃C．測(cè)溫范圍為0~+800℃D．測(cè)溫范圍為0~+1000℃答案：10C11A12C第二章溫度測(cè)量習(xí)題1、把四支K型熱電偶串聯(lián)起來(lái)，測(cè)量四個(gè)熱接點(diǎn)的平均溫度，設(shè)四個(gè)熱接點(diǎn)的溫度分別為200℃，300℃，1000℃，800解答：熱電偶為K型，查鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表t=570儀表指示在575誤差為5產(chǎn)生誤差的原因是XCZ一101儀表內(nèi)存在熱敏電阻和阻尼電阻所致。2．某測(cè)量者采用鉑銠10一鉑熱電偶測(cè)量某溫度場(chǎng)的溫度，并采用兩根普通銅導(dǎo)線將熱電偶的輸出延伸至儀表端，連接點(diǎn)的溫度及顯示儀表輸入端的電勢(shì)如圖所示。試計(jì)算被測(cè)溫度場(chǎng)的溫度。如果簡(jiǎn)單地用，查表來(lái)求得被測(cè)溫度值，那么結(jié)果將會(huì)出現(xiàn)多大誤解答：如圖所示，由于用銅導(dǎo)線熱連接電偶和顯示儀表的兩個(gè)接點(diǎn)溫度相同都為0℃由銅導(dǎo)線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)查銅-康銅熱電偶分度表知計(jì)算得：查鉑銠10一鉑熱電偶分度表得：t=1050如果簡(jiǎn)單地用查表,t=1400℃產(chǎn)生的誤差為3503．用鎳鉻一銅鎳熱電偶和與其配套的動(dòng)圈儀表(量程0～800℃線和補(bǔ)償器，儀表機(jī)械零點(diǎn)在標(biāo)尺0℃當(dāng)儀表指示在200℃處，冷端溫度為25解答：對(duì)象溫度為225若對(duì)象溫度未變化，但冷端溫度變?yōu)?0℃解答：溫度刻度為1754．在下表的空格中填上正確的數(shù)字。熱電偶類別工作端溫度/℃冷端溫度/℃熱電勢(shì)/mVS1360013.883S1168011.56K750031.214K860035.72K425017.453E5003516.756E3504041.89K6003023.699K4995031.61S125010011.9055．用分度號(hào)為Cu50的熱電阻，測(cè)得某介質(zhì)溫度為84℃，但檢定時(shí)求得該熱電阻Ro為50．4，電阻溫度系數(shù)，求由此引起的誤差。解答：由于由題意可知：則誤差：絕對(duì)誤差：6．用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量某非絕對(duì)黑體對(duì)象的溫度，儀表指示溫度為920℃，如果對(duì)象的單色輻射黑度，已知有效波長(zhǎng)為，被測(cè)對(duì)象實(shí)際溫度的相對(duì)誤差是多少?解答：兩者的亮度相同，且測(cè)量溫度可知：代入數(shù)據(jù)可得：則實(shí)際溫度相對(duì)誤差：7.已知鉑銠10一鉑熱電偶測(cè)量端溫度為1400℃，參比端溫度為0℃，現(xiàn)用銅線接向儀表，若銅線與鉑銠10電極相接處的溫度為90℃解答：查分度表：且，則所以，此時(shí)測(cè)溫誤差為：8．求如圖所示回路的熱電勢(shì)，并畫出熱電流方向。解答：分別將鎳鉻、鎳硅、考銅表示為A、B、C則，9.為了對(duì)動(dòng)圈儀表進(jìn)行溫度補(bǔ)償，在儀表回路中串聯(lián)一個(gè)由半導(dǎo)體熱敏電阻RT和錳銅絲電阻R。并聯(lián)而成的電阻，設(shè)RT在20℃時(shí)為100，50℃時(shí)為30，動(dòng)圈由銅漆包線繞制，動(dòng)圈電阻在20℃時(shí)為80，要求在20℃和50解答：銅電阻的阻值由動(dòng)圈電阻在20℃時(shí)為80，可求出所以動(dòng)圈電阻在50℃時(shí)阻值為：由于在20℃和50解方程得：Rn=3310.有兩個(gè)熱接點(diǎn)的溫度分別為200℃和800解答：可以。將熱電偶1的正極接入顯示儀表的一端，負(fù)極和熱電偶2的正極接在一起，將熱電偶2的負(fù)極接入顯示儀表的另一端。將熱電偶1、2的一端分別放置在被測(cè)對(duì)象T1和T2中，另一段置于冷端T0,如圖所示，這樣所測(cè)得的溫度T=T1+T2，其平均溫度就是T。11、用K分度號(hào)的熱電偶和與其匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線測(cè)量溫度，但在接線中把補(bǔ)償導(dǎo)線的極性接反了，這時(shí)儀表的指示________。A．不變B．偏大C．偏小D．是具體情況而定解設(shè)原來(lái)補(bǔ)償導(dǎo)線極性接法正確時(shí)的熱電勢(shì)為：這樣，如果把補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反了，則熱電勢(shì)變?yōu)椋簝墒较鄿p得：因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶的特性相同，所以上式可寫為：由此可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)，則△E為負(fù)，儀表的指示值偏?。蝗魰r(shí)，則指示值偏大；若時(shí)，則指示值不變，所以實(shí)際儀表指示值到底是偏大、偏小還是不變，必須視當(dāng)時(shí)和的具體大小而定，所以該題的正確答案是D?！驹u(píng)注】本題主要是考查讀者對(duì)熱電偶原理和補(bǔ)償導(dǎo)線原理理解的熟練程度。有關(guān)熱電偶測(cè)溫原理的題目形式較多，考生在做這類題目時(shí)應(yīng)注意：不管題目形式如何變化，其大多數(shù)都要涉及到熱電偶的均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律這三大基本定律，所以考生應(yīng)熟練地理解和掌握熱電偶的這三大定律。對(duì)于本題而言，只要讀者知道，所謂補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際上是在一定范圍內(nèi)具有與所連接的熱電偶相同的熱電特性的廉價(jià)金屬，問(wèn)題就變得相當(dāng)容易了。12、已知K型熱電偶的熱端溫度為300℃，冷端溫度為20℃。查熱電偶分度表得電勢(shì)：300℃時(shí)為12．209mV，20A．11．382B．11．411C．13．007D．12．1813、T分度號(hào)熱電偶的測(cè)溫范圍為_(kāi)________。A．0～1300℃B．200~1200℃C．200～75014、下述有關(guān)與電阻溫度計(jì)配用的金屬絲的說(shuō)法，不正確的是__________。A．經(jīng)常采用的是鉑絲B．也有利用銅絲的c．通常不采用金絲D．有時(shí)采用錳銅絲15、下列有關(guān)電阻溫度計(jì)的敘述中，不恰當(dāng)?shù)氖莀__________。A．電阻溫度計(jì)在溫度檢測(cè)時(shí)，有時(shí)間延遲的缺點(diǎn)B．與熱電偶溫度計(jì)相比，電阻溫度計(jì)所能測(cè)的溫度較低C．因?yàn)殡娮梵w的電阻絲是用較粗的線做成的，所以有較強(qiáng)的耐振性能D．測(cè)溫電阻體和熱電偶都是插人保護(hù)管使用的，故保護(hù)管的構(gòu)造、材質(zhì)等必須十分慎重地選定16、將玻璃水銀溫度計(jì)插人被測(cè)介質(zhì)，溫度計(jì)在介質(zhì)液面外露液柱在15mm處，這時(shí)溫度計(jì)值為320℃，裸露部分的平均環(huán)境溫度為40℃，水銀與玻璃的視膨脹系數(shù)為A．312.4℃B．319．9℃C．328．717、有關(guān)玻璃水銀溫度計(jì)，下述_______條的內(nèi)容是錯(cuò)誤的。A．測(cè)溫下限可達(dá)一150℃B．在200c．水銀與玻璃無(wú)粘附現(xiàn)象D．水銀的膨脹系數(shù)比有機(jī)液體的小18、用兩支分度號(hào)為K的熱電偶測(cè)量A區(qū)和B區(qū)的溫差，連接回路如圖2所示。當(dāng)熱電偶參比端溫度t0為0℃于，儀表指示200℃。則在參比端溫度上升到25A．上升B．下降C．不變D．不確定19、由熱電偶構(gòu)成的測(cè)溫回路如圖3所示，請(qǐng)判斷接線方式正確的是_________。A．a(chǎn)B．bC．cD．D圖2圖320、熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接、熱電偶和銅導(dǎo)線連接進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，要求接點(diǎn)處的溫度應(yīng)該是_______。A．熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接點(diǎn)處的溫度必須相等，B．不必相等C．熱電偶和銅導(dǎo)線連接點(diǎn)處的溫度必須相等，D．必須相等21、用標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10一鉑熱電偶校驗(yàn)鎳鉻一鎳硅熱電偶。在800℃校驗(yàn)點(diǎn)附近得標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的平均熱電勢(shì)(800，0)=7．376mV，被校熱電偶平均熱電勢(shì)(800，0)=33．604mV。已知標(biāo)準(zhǔn)熱電偶證書上寫明，對(duì)應(yīng)800℃的熱電勢(shì)E(800，O)=7．342mV，試問(wèn)校驗(yàn)用加熱電爐內(nèi)的實(shí)際溫度應(yīng)為_(kāi)____。A．800℃B．803℃C．79722、知K型熱電偶的熱端溫度為300℃，冷端溫度為20℃查熱電偶分度表得電勢(shì)：300℃時(shí)為12．209mV，20A．11．382B．11．411C．13．007D．12．1823、如圖題23所示，熱電偶回路的熱電勢(shì)應(yīng)為_(kāi)_____。A．B．C．D．題2324、XCT—101型儀表，分度號(hào)為K，儀表要求外接電阻為15，儀表內(nèi)接電阻為200，熱電偶電流所具有的電勢(shì)上限為800℃，E(800，0)=33．28mV，熱電偶與儀表之間用補(bǔ)償導(dǎo)線連接。儀表周圍溫度為25℃，E(25，O)=lmV．則流過(guò)熱電偶的電流上限為_(kāi)_______mV。A．0．15B．O．16C．2．15D．2.2925、某銅電阻在20℃時(shí)的阻值=16．28，其電阻溫度系數(shù)a=，該電阻在100℃時(shí)的阻值為_(kāi)_______。A．0．425B．16．62C．21．38D．21．8226、分度號(hào)為Cu50的熱電阻與顯示儀表構(gòu)成測(cè)溫回路，當(dāng)線路電阻因環(huán)境溫度升高而增加了0．6，則造成測(cè)溫誤差為_(kāi)______℃A．2．45B．2．83C．一2．45D．一2．8327、輻射溫度的定義是________。A．當(dāng)某溫度的實(shí)際物體的全輻射能量等于溫度為的絕對(duì)黑體全輻射能量時(shí)，溫度則稱為被測(cè)物體的輻射溫度B．當(dāng)某溫度的實(shí)際物體在波長(zhǎng)為0.5時(shí)的輻射能量等于溫度為的絕對(duì)黑體在該波長(zhǎng)時(shí)的輻射能量時(shí)，溫度則稱為被測(cè)物體的輻射溫度C．當(dāng)某溫度的實(shí)際物體的亮度等于溫度為的絕對(duì)黑體的亮度，溫度則稱為被測(cè)物體的輻射溫度D．當(dāng)某溫度的實(shí)際物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的亮度比值等于溫度為的絕對(duì)黑體在同樣兩個(gè)波長(zhǎng)下的亮度比值時(shí)，溫度則稱為被測(cè)物體的輻射溫度28、某光學(xué)高溫計(jì)的有效波長(zhǎng)=0．6pm，被測(cè)物體的發(fā)射率=0．45，這時(shí)示值t。=1600℃，與實(shí)際溫度的差值為_(kāi)______。A．79℃B．87℃C．121℃29標(biāo)準(zhǔn)熱電阻相配的動(dòng)圈表的每根接線電阻為_(kāi)____。A．1B．5C．10D．1530、在檢定、測(cè)溫電子電位差計(jì)時(shí)，通常要測(cè)冷端溫度，這時(shí)水銀溫度計(jì)應(yīng)放在________A．儀表殼內(nèi)B．測(cè)量橋路處C．溫度補(bǔ)償電阻處D．標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)處31、當(dāng)大氣壓力和風(fēng)速一定時(shí)，被測(cè)空氣的干濕球溫度差直接反映了_______。A．濕度的大??；B．空氣中水蒸氣分壓力的大??；C．同溫度下空氣的飽和水蒸氣壓力的大小；D．濕球溫度下飽和水蒸氣壓力和干球溫度下水蒸氣分壓力之差的大小32、用固定式干濕球溫度計(jì)得干濕球溫度后，在大氣壓力一定的條件下，利用干濕球溫度計(jì)面板上的干濕差表，所查得的相對(duì)濕度________利用焓濕圖所查出的相對(duì)濕度。空氣實(shí)際相對(duì)濕度應(yīng)是________。A．大于，利用干濕球溫度計(jì)面板上的表格所查得的相對(duì)濕度；B．小于，利用于濕球溫度計(jì)面板上的表格所查得的相對(duì)濕度C．大于，利用焓濕圖所查出的相對(duì)濕度；D．小于，利用焓濕圖所查出的相對(duì)濕度33、關(guān)于氯化鋰電阻式濕度計(jì)，下述錯(cuò)誤的說(shuō)法是。A．最高使用溫度為55℃c．包含干球溫度傳感器D．穩(wěn)定性較差34、采用動(dòng)圈式儀表配熱電偶的溫度系統(tǒng)，在更換熱電偶時(shí)，將熱電偶的極性接反，這時(shí)儀表指示值發(fā)生的變化是____________。A．增大B．減少c．不變D．負(fù)值35用比色高溫計(jì)測(cè)得比色溫度=1927℃，比色光線波長(zhǎng)分別為，，被測(cè)物體在相應(yīng)波長(zhǎng)下的單色輻射發(fā)射率分別為，，則被測(cè)物體的實(shí)際溫度是___________。A．：1881℃B．2005℃C．。199736、電容式濕度傳感器不具有_______的特點(diǎn)。A．精度高、響應(yīng)速度快B．不受環(huán)境溫度和風(fēng)速的影響c．受環(huán)境氣體成分的影響D．價(jià)格較貴答案（12-36答案）：12答案：B。13答案：D。14答案：D。15答案：C。16答案：B。提示：對(duì)測(cè)量有機(jī)液體時(shí)由于有機(jī)液體的膨脹系數(shù)比水銀大所以對(duì)該系統(tǒng)測(cè)量時(shí)如果溫度計(jì)測(cè)量頭有裸露部分要進(jìn)行修正，修正公式：。式中：a—工作液體與玻璃之間相對(duì)膨脹系數(shù)；h—液柱露出的高度；t—溫度計(jì)指示值；—裸露部分的平均溫度。17答案：A。測(cè)溫下限可達(dá)-150℃。18答案：A。由于測(cè)量的是兩支分度號(hào)為K的熱電偶的溫差，當(dāng)參比端溫度上升后溫度的變化相互抵消。19答案：A。20答案：A。根據(jù)熱電偶中間導(dǎo)體判斷。21答案：B。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10一鉑熱電偶分度表判斷。22答案：B。根據(jù)中間溫度定律：E=E(t，O)+E(t0，0)。23答案：c。根據(jù)中間導(dǎo)體定律，曰和E均為中間導(dǎo)體(兩端溫度相同)，所以可以忽略它們對(duì)回路電勢(shì)的影響。即。24答案：A。根據(jù)中間溫度定律，求出回路的總電勢(shì)后，除以回路的總電阻。25答案：c。根據(jù)銅熱電阻的特性方程，先根據(jù)該式求出，即可求出電阻在100℃時(shí)的阻值。26答案：B。根據(jù)銅熱電阻的特性方程，首先求出因環(huán)境溫度升高而增加了0．6所對(duì)應(yīng)的溫度，然后求出。27答案：A。全輻射能量等于溫度為的絕對(duì)黑體全輻射能量時(shí)，溫度則稱為被測(cè)物體的輻射溫度。28答案：B。因?yàn)?<<1，所以測(cè)量的亮度溫度總是低于真實(shí)溫度。修正公式可用29答案：B。30答案：B。31答案：D。32答案：B。干濕球溫度計(jì)測(cè)量相對(duì)濕度與大氣壓力有關(guān)、還與風(fēng)速大小有關(guān)。33答案：B。氯化鋰電阻式溫度傳感器適應(yīng)交流電橋測(cè)量電阻，不允許用直流電源，以防氯化鋰溶液發(fā)生電解。34答案：C。35答案：A。當(dāng)溫度為T的實(shí)際物體的兩個(gè)波長(zhǎng)下的亮度比值，與溫度為的黑體的兩波長(zhǎng)下的亮度比值相等時(shí)，稱春季為實(shí)際物體的比色溫度，根據(jù)維恩公式可以得出實(shí)際36答案：C。第三章壓力測(cè)量習(xí)題彈性式壓力計(jì)通常有哪幾種型式?試述它們的測(cè)壓范圍和使用注意事項(xiàng)。解答：彈性式壓力計(jì)通常有彈簧管壓力計(jì)、膜片式壓力計(jì)、膜盒式壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)等。彈簧管壓力計(jì)：儀表應(yīng)工作在正常允許的壓力范圍內(nèi)，在靜壓力下一般不應(yīng)超過(guò)測(cè)量上限值的70%，在波動(dòng)時(shí)，不應(yīng)超過(guò)測(cè)量上限值的60%。工業(yè)用壓力表應(yīng)在環(huán)境溫度為-40~60℃，相對(duì)濕度大于80%的條件下使用。測(cè)量結(jié)晶或黏度較大的介質(zhì)時(shí)，要加裝隔離器。儀表必須垂直安裝，無(wú)泄漏現(xiàn)象。儀表的測(cè)定點(diǎn)與儀表安裝處應(yīng)處于同一水平位置上，否則將產(chǎn)生附加高度誤差，必要時(shí)需加修正值。如測(cè)量有爆炸、腐蝕、有毒的氣體壓力時(shí)，應(yīng)使用特殊的儀表。氧氣壓力表嚴(yán)禁接觸油類，以免爆炸。儀表必須定期校驗(yàn)，合格的表才能使用。膜片式壓力計(jì)：測(cè)量范圍一般為0~5880000Pa,精度為2.5級(jí)。膜盒式壓力計(jì)：最大量程為40000Pa,精度一般為2.5級(jí)。對(duì)于膜盒材料為磷青銅的壓力計(jì)，使用時(shí)應(yīng)注意被測(cè)介質(zhì)必須對(duì)銅合金無(wú)腐蝕作用。波紋管壓力計(jì)工作壓力可達(dá)14700000Pa,工作溫度可達(dá)150℃應(yīng)變式傳感器如何消除(或減小)由溫度變化而引起的誤差?解答：造成溫度誤差的原因有敏感柵的金屬絲電阻本身隨溫度變化發(fā)生變化和應(yīng)變片材料和試件材料的線膨脹系數(shù)不一樣，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加變形，從而造成電阻的變化。應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法通常有線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償法等兩種。線路補(bǔ)償法，最常用的和效果最好的是電橋補(bǔ)償法，電橋補(bǔ)償法有兩種。一種方法是，準(zhǔn)備一塊與測(cè)試件相同材料的補(bǔ)償件和兩片參數(shù)相同的應(yīng)變片，一片貼于測(cè)試件上，另一片貼在與實(shí)踐處于同一溫度場(chǎng)中的補(bǔ)償件上，然后將兩片應(yīng)變片接入電橋的相鄰兩臂上，這樣由于溫度變化而引起的電阻變化就會(huì)相互抵消，電橋的輸出將與溫度無(wú)關(guān)而只與試件的應(yīng)變有關(guān)。另一種方法是，不用補(bǔ)償件，而是將測(cè)試片和補(bǔ)償片貼于試件的不同部位，這樣其既能起到溫度補(bǔ)償作用，又能提高輸出靈敏度。當(dāng)試件變形時(shí)，測(cè)試片和補(bǔ)償片的電阻將一增一減，因此電橋輸出電壓增加一倍，從而提高了靈敏度。溫度補(bǔ)償法為解決線路補(bǔ)償法無(wú)法解決的困難，如找不到安裝補(bǔ)償件的地方等，發(fā)展了一種自身具有溫度補(bǔ)償作用的應(yīng)變片，這種應(yīng)變片稱為溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片。其應(yīng)變絲是由兩種不同的材料組成的，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，它們所產(chǎn)生的電阻的變化相等。將它們接入電橋的相鄰兩臂，則電橋的輸出就與溫度無(wú)關(guān)。3、根據(jù)壓力的定義說(shuō)明靜止流體的靜壓和穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)流體的靜壓之間的差別。解答：對(duì)于靜止的流體，任何一點(diǎn)的壓力與該店所取面的方向無(wú)關(guān)，在所有方向上壓力大小相等，這種具有各向同性壓力稱之為流體靜壓力。運(yùn)動(dòng)流體中，任何壓力是所取平面方向的寒素，當(dāng)所取平面的發(fā)祥與流動(dòng)方向一致時(shí)，所得到的壓力最大，這個(gè)壓力的最大值稱為總壓力。作用在于流體流動(dòng)方向平行的面上的壓力，稱之為流體靜壓力。4．靜壓探針和總壓探針在結(jié)構(gòu)上有什么不同?它們分別是根據(jù)什么原理制成的?解答：由于流體的靜壓也與流體的速度有關(guān)，，由于流體在流到橫截面上的速度分布是非線性的，所以流道橫截面上各點(diǎn)的流體靜壓是不相等的。測(cè)量流體中某點(diǎn)的靜壓力時(shí)，即用靜壓探針。插入流體中的探針必須與流線平行，且不改變測(cè)壓區(qū)的流線。流體中某一點(diǎn)的總壓等于流體中的被流物體上臨界點(diǎn)的滯止壓力。總壓探針就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)。L形總壓探針型式上與靜壓探針一樣，區(qū)別在于測(cè)壓孔的位置不一樣?？倝禾结樀臏y(cè)壓孔是開(kāi)在探針的端部正對(duì)流動(dòng)方向上。圓柱型總壓探針測(cè)壓孔開(kāi)在正對(duì)流向的側(cè)面上，圓柱形靜壓探測(cè)壓孔在管子背向流體流動(dòng)方向的一面。5、如何確定壓力傳感器和壓力測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性?常用的實(shí)驗(yàn)方法有哪幾種?試述其原理。解答：動(dòng)態(tài)標(biāo)定就是確定壓力測(cè)量系統(tǒng)或壓力儀表的動(dòng)態(tài)特性，即測(cè)壓系統(tǒng)或壓力傳感器對(duì)試驗(yàn)信號(hào)（如階躍信號(hào)、脈沖信號(hào)、正弦信號(hào)）的響應(yīng)。常用的實(shí)驗(yàn)方法有2種1）激波管型標(biāo)定系統(tǒng)：它由激波管、高壓氣源、測(cè)速和記錄幾部分組成。氣源部分用以給激波管高壓腔提供高壓壓力，測(cè)速部分由壓電式傳感器、電荷放大器、限幅放大器和電子計(jì)算器組成。記錄部分由測(cè)量電路，放大器，記憶示波器和頻譜分析儀組成。2）活塞發(fā)生儀型標(biāo)定系統(tǒng)：周期性的壓力變化可通過(guò)密閉的體積變化即活塞發(fā)生儀測(cè)得?；钊l(fā)生儀是由活塞和密閉空腔組成的，當(dāng)活塞在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積就將發(fā)生變化，氣缸內(nèi)氣體的壓力也將發(fā)生周期性的變化。6．試述熱偶真空計(jì)的原理和工作電流的確定方法。解答：熱偶真空計(jì)的工作原理是氣體分子的導(dǎo)熱能力與其它的壓強(qiáng)有關(guān)。熱偶真空規(guī)管由燈絲和熱電偶組成，熱電偶是測(cè)量燈絲溫度的，測(cè)量時(shí)，燈絲中通過(guò)恒定的電流，顯然燈絲的溫度與規(guī)管中氣體的壓強(qiáng)有關(guān)，因此，熱電偶的輸出就標(biāo)志著管內(nèi)的真空度的高低，而規(guī)管又與被測(cè)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，這樣，通過(guò)測(cè)量熱電偶的輸出電勢(shì)，就可以測(cè)量系統(tǒng)中的真空度。熱偶真空計(jì)的測(cè)量范圍是100--0.1Pa.7．熱陰極電離真空計(jì)和冷陰極電離真空計(jì)在結(jié)構(gòu)和原理上有何不同?試分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)解答：熱陰極電離真空計(jì)工作原理是，在稀薄氣體中，帶電粒子與氣體分子碰撞，使氣體分子電離，電離后產(chǎn)生的正離子數(shù)目與氣體壓強(qiáng)有關(guān)，結(jié)構(gòu)上類似于電子三極管，管內(nèi)有三個(gè)電極。冷陰性電離真空計(jì)的工作原理是，利用放射性物質(zhì)引起氣體分子電離。通常選用放射性α粒子的物質(zhì)制作，因?yàn)棣亮Ｗ幼钅苁箽怏w強(qiáng)烈的電離。結(jié)構(gòu)上主要有放射源、離子收集極、放大器和測(cè)量電表。使用熱陰極電離真空計(jì)時(shí)，必須注意系統(tǒng)內(nèi)的壓強(qiáng)要低于0.1Pa時(shí)才能啟用，否則其燈絲容易燒毀，此外，若蒸氣分子進(jìn)入規(guī)管，則它碰到熾熱的燈絲后會(huì)分解，使規(guī)管內(nèi)壓強(qiáng)增大，造成誤差。冷陰極電離真空計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：提高了電離真空計(jì)量程的壓強(qiáng)上限。沒(méi)有熱陰極存在，故不怕燒毀陰極，不怕化學(xué)作用影響陰極的發(fā)射。與熱陰極電離真空計(jì)相比，蒸氣的存在不影響校準(zhǔn)曲線，而在熱陰極電離真空計(jì)中，蒸氣會(huì)逐漸改變熱絲表面的輻射及熱傳導(dǎo)的性能，從而影響校準(zhǔn)曲線。化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，故可以用于測(cè)量化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體的真空度。缺點(diǎn)：1）靈敏度很低，測(cè)量介質(zhì)為空氣的真空度時(shí)，靈敏度只有0.2×10-5μA/Pa,在低壓強(qiáng)下，離子電流很小，測(cè)量有困難。2.）放射性元素很昂貴，且對(duì)工作人員健康不利，故使用時(shí)要特別注意安全。8、試述真空計(jì)和真空系統(tǒng)安裝時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)解答：1）真空規(guī)管應(yīng)盡量安裝在接近要測(cè)量的部位，這對(duì)于大型真空系統(tǒng)尤為重要。2）真空規(guī)管的進(jìn)氣口方向應(yīng)與氣流方向垂直，避免氣流方向直對(duì)進(jìn)氣口。3）連接管道應(yīng)盡量短而粗，管材放氣要小。4）根據(jù)壓強(qiáng)的高低來(lái)選擇真空規(guī)管與真空系統(tǒng)的連接和密封方法。真空計(jì)的規(guī)管與真空系統(tǒng)的連接方法一般有如下三種：1）真空計(jì)的玻璃規(guī)管與玻璃管道的連接；除了在低真空時(shí)可采用真空橡膠管作為連接管道外，一般都采用玻璃管與玻璃管的熔接，以保證良好的密封。2）真空計(jì)的玻璃規(guī)管與金屬管道的連接；3）真空計(jì)的金屬規(guī)管與金屬管道的連接；后兩種在保證良好密封的條件下，應(yīng)盡量做到拆裝方便，以利于維修。此外，還要求連接管道和密封材料的放棄率要低，在測(cè)量高真空和超高真空時(shí)，要能承受高溫（150—450℃9．壓力探針的測(cè)量誤差是由哪些因素造成的?如何減小這些誤差?解答：壓力探針的測(cè)量誤差及相應(yīng)的解決方案如下：（1）探針對(duì)流場(chǎng)的擾動(dòng)，使探針附近的流線發(fā)生彎曲，從而改變了局部流動(dòng)的壓力。為了減小探針對(duì)氣流的擾動(dòng)，應(yīng)將探針的尺寸做得足夠的小。（2）測(cè)壓孔對(duì)測(cè)量值的影響。例如，測(cè)壓孔的不規(guī)則、孔的軸線與流線不垂直，以及孔徑過(guò)大都會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)測(cè)量誤差，通常靜壓孔的直徑為0.5-1毫米，孔徑太小易堵，孔徑太大會(huì)增加壓頭引起的誤差，因此需合理設(shè)計(jì)測(cè)壓孔。（3）馬赫數(shù)對(duì)測(cè)量值的影響。這是因?yàn)轳R赫數(shù)增大會(huì)引起氣流密度的變化，如馬赫數(shù)大于等于1時(shí)，探針上產(chǎn)生局部沖擊波，此沖擊波非等熵，改變了局部的氣流壓力，從而給靜壓和總壓的測(cè)量帶來(lái)誤差?？梢赃x用半球形“L”探針，當(dāng)時(shí)，角很小，在亞音速氣流中，測(cè)量值和馬赫數(shù)無(wú)關(guān)。（4）雷諾數(shù)對(duì)測(cè)量值的影響。當(dāng)測(cè)量實(shí)際流體中的壓力時(shí)，流體繞探針流動(dòng)，流體沿其表面的壓力分布和雷諾數(shù)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)大于30時(shí)，粘性的影響被限制在沿管壁很薄的邊界層內(nèi)，而流體內(nèi)的壓力通過(guò)此邊界層不會(huì)發(fā)生變化，粘性影響可以忽略。當(dāng)雷諾數(shù)小于30時(shí)需校正。解決此影響因素的辦法就是合理的校正。（5）速度梯度對(duì)測(cè)量值的影響。測(cè)量有橫向速度梯度流時(shí)在探針的前緣滯止的流體會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向高速區(qū)增加的滯止壓力梯度，這種表面壓力梯度在前緣邊界層內(nèi)會(huì)引起流體流動(dòng)，在探針附近導(dǎo)致流體輕微“下沖”。此下沖作用會(huì)對(duì)靜壓的測(cè)量產(chǎn)生影響。在探針支桿的前緣，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)滯止壓力梯度。并在探針的前緣向低速區(qū)下沖，從而產(chǎn)生誤差。為消除此影響，測(cè)壓孔的位置應(yīng)遠(yuǎn)離支桿，通常靜壓孔離支桿的距離為8d，有建議用16d更好。常用的液柱式壓力計(jì)有哪幾種型式，各有什么特點(diǎn)?解答：（1）常用的液柱式壓力計(jì)有：a管徑相同的U形管壓力計(jì)。b單管式壓力計(jì)。c液柱式微壓計(jì)有斜壓式微壓計(jì)和零平衡微壓計(jì)（2）首先它們都是穩(wěn)態(tài)壓力計(jì)，是基于流體靜力學(xué)原理而制成的。aU形管壓力計(jì)可用于測(cè)量液體和氣體的相對(duì)壓力和壓力差。它由一根灌注有一半容積的液體（通常為水、酒精和油等）和一根標(biāo)尺所組成。兩端的壓力不同則液柱的高度不同。一般U形管壓力計(jì)的管徑不小于8-10毫米，且要保持管徑大小、上下一致，如果管徑較小，工作液體可采用酒精。b單管式壓力計(jì)由一個(gè)容器和一根與之相連的玻璃管組成，容器中注滿工作液體，使得玻璃管內(nèi)的液面正好在0刻度。單管式壓力計(jì)和U形管壓力計(jì)一樣，測(cè)量范圍廣，上限決定于工作液體的密度，下限由測(cè)量精度要求決定。c液柱式微壓計(jì)輕便，廣泛用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中的儀器。其中斜管式微壓器由一個(gè)容器和一根與之相連的傾斜玻璃管組成。角小，靈敏度高，但液面拉的長(zhǎng)，會(huì)影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。零平衡微壓計(jì)是由兩個(gè)容器，一大一小組成，兩者橡皮管連通。其基本精度為：,而標(biāo)準(zhǔn)壓力表基本精度為11、試述霍爾傳感器的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。解答：霍爾效應(yīng)，是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象。當(dāng)電流通過(guò)金屬箔片時(shí)，若在垂直于電流的方向施加磁場(chǎng)，則金屬箔片兩側(cè)面會(huì)出現(xiàn)橫向電位差。半導(dǎo)體中的霍爾效應(yīng)比金屬箔片中更為明顯，而鐵磁金屬在居里溫度以下將呈現(xiàn)極強(qiáng)的霍爾效應(yīng)?；魻杺鞲衅鞯墓ぷ髟碚抢昧嘶魻栃?yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是：不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率，特別適合于大電流傳感；具有較高的靈敏度，測(cè)量?jī)x表簡(jiǎn)單，可配用通用的動(dòng)圈儀表來(lái)指示結(jié)果，能遠(yuǎn)距離指示或記錄。缺點(diǎn)是：受溫度影響較大。12．試述壓力傳感器和壓力測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定的目的，并畫出采用測(cè)壓天平的靜態(tài)標(biāo)定系。解答：用實(shí)驗(yàn)的方法確定靜態(tài)特性的工作稱為靜態(tài)標(biāo)定。靜態(tài)標(biāo)定通常采用比較法，目的是在恒定溫度下，把相對(duì)測(cè)量?jī)x表的響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)或參考?jí)毫Φ慕^對(duì)測(cè)量?jī)x表的響應(yīng)進(jìn)行比較，從而確定測(cè)壓系統(tǒng)或儀表的靜態(tài)特性。44112359100867采用測(cè)壓天平的靜態(tài)壓力標(biāo)定系統(tǒng)1－活塞2－砝碼3－活塞缸4－托盤5－工作液體6－壓力表接頭7－油杯8－壓力表9－加壓泵10－手輪13．試述壓電式壓力傳感器的原理和特點(diǎn)。解答：由物理學(xué)知，一些離子型晶體的電介質(zhì)(如石英、酒石酸鉀鈉、鈦酸鋇等)不僅在電場(chǎng)力作用下，而且在機(jī)械力作用下，都會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象。即：在這些電介質(zhì)的一定方向上施加機(jī)械力而產(chǎn)生變形時(shí)，就會(huì)引起它內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電的極化，從而導(dǎo)致其兩個(gè)相對(duì)表面(極化面)上出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷，且其電位移D(在MKS單位制中即電荷密度σ)與外應(yīng)力張量T成正比;當(dāng)外力消失，又恢復(fù)不帶電原狀；當(dāng)外力變向，電荷極性隨之而變。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)，或簡(jiǎn)稱壓電效應(yīng)。壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應(yīng)，目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等，當(dāng)這些晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，在其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生異性電荷，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微小（也就說(shuō)壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。14．差動(dòng)電感傳感器與簡(jiǎn)單電感傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同?性能上有何優(yōu)點(diǎn)?解答：差動(dòng)式電感傳感器是一個(gè)有公共銜鐵和兩個(gè)相同的鐵芯線圈結(jié)合在一起構(gòu)成的。當(dāng)銜鐵位于中間位置時(shí)，兩個(gè)線圈的電感相等，負(fù)載電阻上沒(méi)有電流，輸出電壓為零。當(dāng)銜鐵移動(dòng)時(shí)，一邊磁路的氣隙增加，另一邊氣隙減小，從而兩個(gè)線圈的電感量發(fā)生變化，一個(gè)減小，另一個(gè)增大，兩個(gè)線圈中的電流也不相等。兩個(gè)電流之差在負(fù)載電阻上就產(chǎn)生輸出電壓。和簡(jiǎn)單電感傳感器相比，其輸出為線性的，便于讀數(shù)。15．試述壓力傳感器和壓力測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定的目的，并畫出采用測(cè)壓天平的靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)原理圖。解答：當(dāng)被測(cè)壓力恒定時(shí)，，測(cè)定系統(tǒng)的輸出量也輸入量之間的關(guān)系式稱為測(cè)壓系統(tǒng)的靜態(tài)響應(yīng)或靜態(tài)特性。用實(shí)驗(yàn)的方法確定靜態(tài)特性的工作，稱為靜態(tài)標(biāo)定。靜態(tài)標(biāo)定通常采用比較法，即在恒定溫度下，把相對(duì)測(cè)量?jī)x表（如彈性式壓力計(jì)和各種壓力傳感器）的響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)或參考?jí)毫τ?jì)的絕對(duì)測(cè)量?jī)x表（如液柱式壓力計(jì)，測(cè)壓天平等）的響應(yīng)進(jìn)行比較，從而確定測(cè)壓系統(tǒng)或儀表的靜態(tài)特性。16．靜壓探針通常有哪幾種型式?各有什么特點(diǎn)?解答（1）“L”形靜壓探針：測(cè)壓孔中心至支桿的距離為8倍管徑。這種探針感受部分的軸向尺寸較大，對(duì)流體的方向變化不靈敏的角較小。所以它適用于流道尺寸較大，且旋流不大的場(chǎng)合，如用于壓縮機(jī)進(jìn)出、口流體靜壓的測(cè)量。（2）圓柱形靜壓探針：測(cè)壓孔開(kāi)在管子背向流體流動(dòng)方向的一面。當(dāng)一定時(shí)，在的范圍內(nèi)，由它測(cè)出的靜壓保持不變，因此，可用于二元流動(dòng)中測(cè)量流體某一點(diǎn)的靜壓。由于這種探針的軸線是與流線垂直的，因此對(duì)流場(chǎng)擾動(dòng)較大，從繞流物體上壓力分布曲線可見(jiàn)，其表面上沒(méi)有穩(wěn)定的壓力系數(shù)為零的點(diǎn)，只有壓力系數(shù)近似等于零的點(diǎn),所以測(cè)量出的靜壓值誤差較大。（3）蝶形靜壓探針：優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量值與流體在平面內(nèi)的方向角無(wú)關(guān)，因此，可用于二元流動(dòng)的靜壓測(cè)量。缺點(diǎn)是它對(duì)流體在Z軸方向的方向變化角很敏感。所以使用時(shí)必須使蝶盤的平面與流體的不平行度小于2°。此外，由于對(duì)蝶盤的加工精度要求高，增加了制作的難度和費(fèi)用。由于其體積較大，因此，其使用場(chǎng)合也受到了限制。（4）導(dǎo)管式靜壓探針：其測(cè)壓孔開(kāi)在一個(gè)導(dǎo)管上，相當(dāng)于將流體中某一點(diǎn)的靜壓測(cè)量變成流道壁面上流體靜壓的測(cè)量。它主要用于三元流體總靜壓的測(cè)量，它對(duì)流動(dòng)方向變化不靈敏的角是。其缺點(diǎn)是導(dǎo)管加工精度要求高，工藝復(fù)雜，探針的體積較大，因此，其應(yīng)用受到一定限制。（5）雙孔葉片形靜壓探針：兩個(gè)側(cè)面中心各有一個(gè)測(cè)壓孔，每個(gè)測(cè)壓孔連接各自的壓力計(jì)（或壓力傳感器），當(dāng)這兩個(gè)儀表給出同樣的指示值時(shí)，就可以認(rèn)定探頭在流體中定位良好。它的使用范圍與蝶形靜壓探針一樣，由于加工精度要求高，尺寸大且安裝要求嚴(yán)，因此應(yīng)用受到限制。（6）吉勒德-吉也納靜壓探針：由一根頭部壓扁成二面角形的管子做成的，二面角的每個(gè)面上有一個(gè)測(cè)壓孔，對(duì)于流體方向角的變化不太敏感，因此，用這種探針測(cè)量較為準(zhǔn)確可靠?？倝禾结樛ǔＳ心膸追N型式?總壓探針選用的原則是什么?解答：總壓探針的型式有：“L”形總壓探針、圓柱形總壓探針、套管式總壓探針。總壓探針的選用原則：在的三元流體中，可選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的“L”形探針，其結(jié)構(gòu)尺寸的最佳值為；在的三元流體中，應(yīng)采用套管式總壓探針；在的平面流體中，可選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小的圓柱形探針，其最佳尺寸應(yīng)是。18、測(cè)量蒸汽時(shí)，引壓口應(yīng)位于圖1中工藝管道第________范圍內(nèi)的壁面上。A．①B．②C．③D．④圖1解測(cè)量氣體時(shí)，為了使氣體內(nèi)的少量凝結(jié)液能順利地流回工藝管道，而不流入測(cè)量管路和儀表內(nèi)部，取壓孔應(yīng)在管道的上半部，如圖上的①處。測(cè)量液體時(shí)，為了讓液體內(nèi)析出的少量氣體能順利地返回工藝管道，而不進(jìn)入測(cè)量管道和儀表內(nèi)部，取壓口最好在管道水平中心線以下成0～45度夾角內(nèi)，如圖上的②處。對(duì)于蒸汽介質(zhì)，應(yīng)保持測(cè)量管道內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液，同時(shí)電防止工藝管道底部的固體介質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路和儀表內(nèi)，取壓口最好在與管道水平中心線以上成0—45度夾角內(nèi)，如圖上的③處。本題所要測(cè)量的是蒸汽介質(zhì)，故正確答案是c?！驹u(píng)注】這是一道基本知識(shí)的應(yīng)用題。管道壁面上的4個(gè)范圍，除第④范圍內(nèi)由于管道為臟物易堵塞測(cè)壓孔而不能使用外，其他3個(gè)范圍均可使用，只是對(duì)不同的測(cè)量介質(zhì)采用不同拘位置范圍而已。要求讀者對(duì)每個(gè)范圍所對(duì)應(yīng)的測(cè)量介質(zhì)要十分清楚，不可混淆。19、孔板和差壓變送器配套測(cè)流體流量，變送器的流量范圍為0~80kPa，對(duì)應(yīng)的流墾為0～l00t／h。儀器投入使用后發(fā)現(xiàn)，管道內(nèi)的實(shí)際流量很小，變送器的輸出只有5．5mA左右?，F(xiàn)希望通過(guò)更改差壓變送器的測(cè)量范圍，使在該流量時(shí)變送器的輸出在8mA左右，則更改后該差壓變送器所能測(cè)得的最大流量是__________t／h。A．37．5B．46．81C．53．58D．61．23解首先應(yīng)知道，變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流值一般為4～20mA，這是有關(guān)變送器的基本常識(shí)。知道了變送器的這一基本常識(shí)后，我們就可以求出變送器輸出5．5mA時(shí)的差壓值該題目要求通過(guò)更改差壓變送器的測(cè)量范圍，使在該流量時(shí)變送器的輸出在8mA左右。由于這時(shí)僅僅更改差壓變送器的量程，孔板流量計(jì)沒(méi)有變更。所以在該流量下也就是在該壓差下（即7.5kPa）要求變送器的輸出在8mA左右。這樣變送器更改后的量程知道了變送器的量程，再根據(jù)孔板流量計(jì)流量與差壓的平方根成正比的關(guān)系，求出變送器量程更改后所能測(cè)得的最大流量所以正確答案是D?！驹u(píng)注】這是一道綜合應(yīng)用題，涉及到孔板流量計(jì)和差壓變送器的基本概念和基本原理。看起來(lái)比較復(fù)雜，但只要讀者一步步認(rèn)真分析和思考，是不難求解的。求解時(shí)，應(yīng)注意孔板流量計(jì)量流量與差壓的平方根成正比而不是和差壓成正比，防止出現(xiàn)選A的錯(cuò)誤。20、斜管式微壓計(jì)為了改變量程，斜管部分可以任意改變傾斜角a，但a角不能小于____________度A．5B．100C．150D．20021、霍爾壓力傳感器的主要缺點(diǎn)是_________。A．靈敏度低B．不能配用通用的動(dòng)圈儀表c．必須采用穩(wěn)壓電源供電D．受溫度影響較大22、為了保證壓力表的連接處嚴(yán)密不漏，安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)壓力的特點(diǎn)和介質(zhì)性質(zhì)加裝適當(dāng)?shù)拿芊鈮|片。測(cè)量乙炔壓力時(shí)，不得使用___________墊片。A．浸油B．有機(jī)化合物c．銅D．不銹鋼23、有關(guān)活塞式壓力表，下列敘述錯(cuò)誤的是_________。A．活塞式壓力計(jì)的精確等級(jí)可達(dá)0．02B．活塞式壓力計(jì)在校驗(yàn)氧用壓力表時(shí)應(yīng)用隔油裝置C．活塞式壓力計(jì)不適合于校正真空表D．活塞式壓力表不適合于校準(zhǔn)精密壓力表24為了保證彈性式壓力計(jì)的使用壽命和精度，當(dāng)測(cè)量脈動(dòng)壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)為_(kāi)________，最高不得超過(guò)_________。A．測(cè)量上限的1/3~1/2，量程的3/5B．量程的1／3~1／2，測(cè)量上限的2／3C．量程的1/3~2/3，測(cè)量上限的3/4D．量程的1/3~2／3，測(cè)量上限的3／425當(dāng)測(cè)量壓力為—40~40kPa的一般介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用__________。A．膜盒式壓力表B．彈簧管式壓力表c．波紋管式壓力表D．壓力真空表26圖5所列各圖中管道壁面上的黑點(diǎn)代表取壓口的位置，其中圖_______所示取壓口的選擇才是最合理的。圖527、如圖6所示的壓差傳感器，元件4為_(kāi)_______。圖6A．測(cè)量膜片B．固定電極c．霍爾片D．線圈28、對(duì)于液柱式壓力計(jì)，有人總結(jié)出以下幾條經(jīng)驗(yàn)，其中不對(duì)的一條是______。A．當(dāng)液柱式壓力計(jì)的工作液為水時(shí)，可在水中加一點(diǎn)紅墨水或其他顏色，以便于讀數(shù)。B．在精密壓力測(cè)量中，U形管壓力計(jì)不能用水作為工作液。C．在更換傾斜微壓計(jì)的工作液時(shí)，酒精的重度差不了多少，對(duì)儀表幾乎沒(méi)有影響。D．環(huán)境溫度的變化會(huì)影響液柱式壓力計(jì)的測(cè)量誤差。29、力平衡式壓力、壓差變送器的測(cè)量誤差主要來(lái)源于__________。A．彈性元件的彈性滯后B．彈性元件的溫漂c．杠桿系統(tǒng)的摩擦D．位移檢測(cè)放大器的靈敏度30、壓力測(cè)量探針中靜壓孔開(kāi)孔位置應(yīng)首先考慮在圓柱體表面上壓力系數(shù)_________之處。A．為0B．為1c．穩(wěn)定D．最小31、用S型畢托管測(cè)煙道內(nèi)煙氣流速。畢托管速度校正系數(shù)Kp=O．85,煙氣密度為0．693kg／，煙道斷面上2個(gè)測(cè)點(diǎn)處畢托管的兩端輸出壓力差分別為111．36Pa，198.41Pa，則該煙道煙氣的平均流速為_(kāi)______m／s。A．19．3B．18．0C．17．8D．13.432、熱球風(fēng)速儀的量程下限可達(dá)_________m／s，分辨率可達(dá)__________m／s。A．0．02：0．01B．0．05；0．01C．0．1；0．05D0.l；0.133、熱球風(fēng)速儀的主要缺點(diǎn)是______。A．熱慣性大B．功耗大C．測(cè)量誤差較大D．測(cè)頭易老化34、今測(cè)量某管道蒸汽壓力，壓力表低于取壓口8m，如圖7所示。已知壓力表示值P=6MPa，壓力信號(hào)管內(nèi)凝結(jié)水的平均溫度仁60℃，水密度，則蒸汽管道內(nèi)的實(shí)際壓力及壓力表低于取壓口所引起的相對(duì)誤差為_(kāi)_________。圖7A．5922．7kPa，1．3％B．6200kPa，20％C．6100．7kPa，1．5％D．6058kPa，10％35、電感式傳感器，在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量中應(yīng)用較廣，在使用中對(duì)傳感器影響不大的是______。A．電流的影響B(tài)．頻率的影響C．互感系數(shù)肘的變化影響D．溫度的影響36、對(duì)于儀表的類型選擇，敘述錯(cuò)誤的是__________。A．被測(cè)壓力的范圍及精度的要求B．被測(cè)壓力介質(zhì)的性質(zhì)C．被測(cè)壓力所在的環(huán)境要求及對(duì)儀表輸出信號(hào)的要求D．測(cè)量的目的時(shí)間37、壓力表安裝的工程需要有幾條經(jīng)驗(yàn)，下列中不對(duì)的一條是__________。A．關(guān)于取壓口的位置，從安裝角度來(lái)看，當(dāng)介質(zhì)為液體時(shí)，為防止堵塞，取壓口應(yīng)開(kāi)在設(shè)備下部，但不要在最低點(diǎn)B．當(dāng)介質(zhì)為氣體時(shí)，取壓口要開(kāi)在設(shè)備上方，以免凝結(jié)液體進(jìn)入，而形成水塞。在壓力波動(dòng)頻繁和對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求高時(shí)，取壓口的直徑可適當(dāng)加大，以減小誤差C．測(cè)量?jī)x表遠(yuǎn)離測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用導(dǎo)壓管。導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑，直接影響測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能D．在敷設(shè)導(dǎo)壓管時(shí)，應(yīng)保持10％的傾斜度。在測(cè)量低壓時(shí)，傾斜度應(yīng)增大到10％~20％38、膜盒式壓力表所用壓力傳感器測(cè)壓的基本原理是基于__________。A．虎克定律B．霍爾效應(yīng)C．杠桿原理D．壓阻效應(yīng)39、對(duì)于偏斜角不大的三元流動(dòng)來(lái)講，應(yīng)盡量選用__________靜壓探針或總壓探針進(jìn)行相應(yīng)的靜壓或總壓測(cè)量。A．L形B．圓柱形C．碟形D．導(dǎo)管式答案（題20-39）：20答案：c。21答案：D?；魻枆毫鞲衅鞯撵`敏度kH值與溫度有關(guān)22答案：A。23答案：D。24答案：B。25答案：A。壓力40～0～40kPa屬微壓范圍測(cè)量26答案：D。27答案：A。28答案：C。29答案：C。30答案：C。31答案：C。32答案：B。33答案：C。34答案：A。△p=。35答案：D。36答案：Do37答案：D。38答案：A。39答案：A。第四章流速和流量的測(cè)量習(xí)題1．渦街流量計(jì)的測(cè)量原理，與其它流量計(jì)相比它有哪些優(yōu)點(diǎn)?解答：而節(jié)流壓差式是利用流體流過(guò)管道中的節(jié)流元件（孔板、噴嘴、進(jìn)口流量管）所產(chǎn)生的壓差（）來(lái)計(jì)算流量的，它廣泛地用于氣體、液體的流量測(cè)量。但這種測(cè)量的計(jì)算方程中有平方根項(xiàng)，帶來(lái)的非線性因素限制了測(cè)量范圍；其次，流體參數(shù)的變化，會(huì)造成密度的變化，使得計(jì)算變得麻煩并帶來(lái)了誤差，所以節(jié)流元件前后壓差不能太大；再者，這種形式的流量計(jì)（特別是板孔）中流體壓力損失大。浮子流量計(jì)就是采用變截面節(jié)流式的工作原理，當(dāng)流體的密度已知時(shí)，浮子的位移h與流量成線性關(guān)系，它測(cè)量范圍大，可以直接讀數(shù)，適用于任何液體的流量測(cè)量，但測(cè)量精度不高，由于密封性差，所以不適用于測(cè)量高壓流體。渦輪流量計(jì)和羅茨流量計(jì)屬于轉(zhuǎn)輪式，流體流過(guò)轉(zhuǎn)輪時(shí)，葉輪的轉(zhuǎn)速n與流量成正比，這種流量計(jì)的磁電式傳感器可以將葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)或直接轉(zhuǎn)換成流量信號(hào)，所以能遙控，但由于有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，它不宜用于渾濁、有腐蝕的流體的流量。渦街流量計(jì)屬于旋渦式，是一種流體振動(dòng)式流量計(jì)，輸出信號(hào)是一種與流量成正比的脈沖信號(hào)，并可遠(yuǎn)距離輸送。它是利用流體動(dòng)力學(xué)中卡門渦列的原理制成的一種儀器，其工作原理是，把一個(gè)非流線型的對(duì)稱體（如圓柱體）垂直插在管道中，流體繞流時(shí)，由于附面層分離，在圓柱體左、右兩側(cè)后方會(huì)交錯(cuò)出現(xiàn)漩渦、并形成渦列。由于它可以用傳感器將旋渦的頻率轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，來(lái)進(jìn)行遙控。所以這種流量計(jì)線性度好，測(cè)量時(shí)與流體狀態(tài)參數(shù)無(wú)關(guān)，而且能在很寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi)應(yīng)用。2．簡(jiǎn)述二元?dú)饬鞯臏y(cè)向原理。解答：在規(guī)則形狀的物體表面開(kāi)兩個(gè)對(duì)稱的小孔，則流體正對(duì)其對(duì)稱軸流來(lái)時(shí)，兩孔感受的壓力相等；若來(lái)流相對(duì)于對(duì)稱軸有個(gè)偏角，則兩孔感受的壓力必然不相等。根據(jù)這一原理可設(shè)計(jì)出各類方向探針，來(lái)測(cè)量流動(dòng)方向。3．簡(jiǎn)述圓柱形三孔探針測(cè)量氣流方向、總壓、靜壓和速度的方法及步驟。解答：圓柱形三孔式探針結(jié)構(gòu)在一個(gè)圓柱形的桿上，離開(kāi)端部一定距離并在垂直于桿的軸線的同一平面上，開(kāi)有三個(gè)孔，中孔用來(lái)測(cè)總壓，兩個(gè)側(cè)孔以中孔為對(duì)稱，并相隔45°，用來(lái)測(cè)量流動(dòng)方向。測(cè)方向的依據(jù)是：流體繞圓柱體流動(dòng)時(shí)，在圓柱表面上的任意一點(diǎn)的壓力和流速的大小和方向有關(guān)。圓柱型三孔探針用于對(duì)稱測(cè)量時(shí)，通常是把兩個(gè)側(cè)孔接到一個(gè)u形管壓力計(jì)上，以測(cè)兩側(cè)孔的壓差；探針中孔和其中一個(gè)側(cè)孔接第二個(gè)壓力計(jì)，以測(cè)中孔和側(cè)孔的壓差；第三個(gè)壓力計(jì)則中孔連接，以測(cè)中孔壓力與大氣壓之差。當(dāng)探針繞其本身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩側(cè)空壓力相等時(shí)，探針中孔就對(duì)準(zhǔn)了流向。測(cè)得中孔壓力p2及中孔與側(cè)孔的壓力差（p2-p1），就可以計(jì)算公式計(jì)算流體的靜壓、總壓和速度。4．如何利用多普勒激光測(cè)速儀測(cè)量管道中氣流速度。解答：（1）激光多普勒測(cè)速技術(shù)的基本原理是：當(dāng)激光照射跟隨流體一起運(yùn)動(dòng)的微粒上時(shí)，激光被運(yùn)動(dòng)的微粒所散射，散射光的頻率和入射光的頻率相比較，正比于流體速度的頻率偏移，測(cè)得這個(gè)偏移就可以測(cè)得流體速度。它是基于光學(xué)多普勒效應(yīng)工作的。且激光具有單色性好、相干性好、方向性強(qiáng)、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)。（2）此測(cè)速技術(shù)屬于非接觸式，工作過(guò)程為：激光I發(fā)出平行光，經(jīng)透鏡L將它聚焦在分光鏡S上，其中一束光透過(guò)分光鏡，經(jīng)反光鏡M1、濾光片F(xiàn)、流體管道的試驗(yàn)管段直接進(jìn)入感受器D。另一束光經(jīng)反光鏡M2反射，進(jìn)入試驗(yàn)段，經(jīng)散射粒子散射后，再被感受器的光電倍增管接受，兩束光的頻差經(jīng)光電倍增管放大，由頻率計(jì)測(cè)出，再有下式算出流體的速度：：多普勒頻差：激光入射光波長(zhǎng)參考光與反射光夾角由測(cè)頻器測(cè)出此頻率就可算出氣流的速度。5．簡(jiǎn)述孔板測(cè)流量的基本原理，說(shuō)明它的使用條件。解答：孔板測(cè)量屬于節(jié)流壓差式。（1）其基本原理是：流體流經(jīng)孔板等節(jié)流元件時(shí)，將產(chǎn)生局部收縮，其流速增加，靜壓降低，在節(jié)流前后產(chǎn)生靜壓差，即節(jié)流裝置選定后，壓差與流量關(guān)系確定，流量越大，則靜壓差越大。測(cè)出節(jié)流元件前后的靜壓差就可以間接算出流量。在‖截面處流體收縮厲害，壓力降至最低，流速達(dá)最大，之后壓力又逐漸恢復(fù)，但由于節(jié)流阻力損失和渦流損失，壓力不可能恢復(fù)到孔板前的壓力，此測(cè)量方式基于能量守恒和流體連續(xù)性方程。對(duì)于理想流體，列出兩個(gè)截面的伯努利方程：連續(xù)性方程：；修正后（2）其應(yīng)用應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，孔板與噴嘴的開(kāi)口直徑d是主要尺寸，加工要符合標(biāo)準(zhǔn)，孔板取壓有角接去壓、法蘭取壓、徑距取壓。角接取壓時(shí)，在靠近孔板兩側(cè)取,并可使用環(huán)形取壓室。法蘭取壓時(shí)，分別在孔板前后徑距取壓時(shí)，分別在孔板前后的D和0.5D處測(cè)取，不同的取壓方法所適用的范圍不同，噴嘴的取壓只用角接方式測(cè)取。為保證測(cè)量精度，安裝在管道內(nèi)的節(jié)流元件前后應(yīng)有足夠長(zhǎng)的直管段，否則流量系數(shù)、膨脹系數(shù)就不等于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。節(jié)流裝置一般安裝在水平管道內(nèi)，節(jié)流元件前后的直管段長(zhǎng)度對(duì)于不同類型的節(jié)流裝置是不同的，為測(cè)量節(jié)流前流體的溫度，需在管道上安裝帶有保溫套的溫度計(jì)。6．簡(jiǎn)述測(cè)速探針測(cè)量速度的原理。解答：測(cè)速探針是利用總壓探針測(cè)出流體的總壓，壁面開(kāi)孔測(cè)出測(cè)流體的靜壓，然后通過(guò)連接到U形管上，得到流體的總壓與靜壓之差，由伯努力方程，知道流體的總壓與靜壓之差和流體密度，可直接計(jì)算出流體的速度。7．在由光滑管和標(biāo)準(zhǔn)孔板組成的試驗(yàn)裝置中，已知管道直徑D=0．5m，孔板孔徑d=0．2m，測(cè)得大氣壓力以，孔板前氣體壓力=8700Pa、孔板前氣體溫度=20℃、孔板后氣體壓力=一800Pa，求管道中的空氣流量Q。解答：代入數(shù)據(jù)得Q=7.58、如何利用球形五孔探針測(cè)量空間氣流方向。解答：試驗(yàn)時(shí)根據(jù)壓力計(jì)在1、2、3、4孔所測(cè)得的壓力，，及的值，按計(jì)算出值，因而利用的曲線，就可找出空間氣流方向角。9．簡(jiǎn)述熱線風(fēng)速儀測(cè)速的基本原理；測(cè)量氣流速度大小和方向時(shí)，熱線與氣流方向的夾角應(yīng)為多少度。解答：基本原理：當(dāng)認(rèn)為地用恒定電流對(duì)熱絲加熱時(shí)，由于流體對(duì)熱線有冷卻作用，而流體冷卻能力隨流速的增大而增強(qiáng)，因此，可根據(jù)熱線溫度的高低（即熱絲電阻值的大小）來(lái)測(cè)量流體的速度，這便是等電流法測(cè)量流體流速的原理。在某恒定電流下，流體流速和熱線電阻的關(guān)系，可事先在校準(zhǔn)風(fēng)洞上標(biāo)定出來(lái)。測(cè)量流動(dòng)方向時(shí)，熱線與氣流方向的夾角應(yīng)為測(cè)量速度大小是，熱線與氣流方向的夾角應(yīng)為10、采用超聲波流量計(jì)測(cè)量水的流量，已知管徑D=150mm，超聲波發(fā)射與接受裝置之間的距離L=450mm，聲波在水中的傳播速度c=1500m／s，超聲波頻率f=28kHz．，則超聲波在順流和逆流的傳播時(shí)間為_(kāi)________。A．B．C．D．解首先應(yīng)根據(jù)已知條件，管徑D=150mm，超聲波發(fā)射與接受裝置之間的距離L=450mm下的三角函數(shù)關(guān)系確定超聲波流量計(jì)的傳播方向與管道軸線之間的夾角后，根據(jù)下式計(jì)算超聲波傳到探頭的時(shí)間。探頭TR1發(fā)射超聲波傳到探頭TR2所需時(shí)間為：而探頭豫：發(fā)射超聲波傳到探頭豫。所需的時(shí)間為：順流時(shí)間逆流時(shí)間所以正確答案是A?！驹u(píng)注】超聲波是一種新型流量計(jì)，常用的有時(shí)間法、相位法和頻率差法等。該題是要讀者了解時(shí)間法的使用與計(jì)算的基本方法，通過(guò)計(jì)算超聲波在兩探頭之間的傳播時(shí)間，即可方便計(jì)算出流體的流量。另外傳播時(shí)間的求出，可根據(jù)時(shí)間與頻率的關(guān)系求出正（負(fù)）循環(huán)頻率差后，求出：流體的瞬時(shí)流量。11今用S型畢托管測(cè)煙道內(nèi)煙氣流速。畢托管的速度校正系數(shù)Kp=0．85，煙氣密度為，煙道斷面上2個(gè)測(cè)點(diǎn)處畢托管兩端輸出壓力差分別為111．36Pa和198．41Pa，則該煙道煙氣平均流速為_(kāi)_________m/sA．19．3B．18．0C．17．8D．13．412今用皮托管測(cè)量管道內(nèi)水的流量。已知水溫t=50℃，水密度0.988，運(yùn)動(dòng)黏度v=0．552×10，管道直徑D=200mm，皮托管全壓口距管壁=23．8mm，測(cè)得壓差△p=0．7kPa，由此可求得此時(shí)的容積流量為_(kāi)_________．A．180．28B．160．18C．168．08D．180．2013用電磁流量計(jì)測(cè)量液體的流量，判斷下列敘述正確的是__________。A．在測(cè)量流速不大的液體流量時(shí)，不能建立儀表工作所必須的電磁場(chǎng)B．這種流量計(jì)的工作原理是，在流動(dòng)的液體中應(yīng)能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)C．只有導(dǎo)電的液體才能在測(cè)量?jī)x表的電磁繞組中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)D．電磁流量計(jì)可適應(yīng)任何流體14已知飽和蒸汽的密度為5，最大流量為25000kg/h，管道內(nèi)徑為200mm，孔板孔徑為140mm，流量系數(shù)為0．68，則該孔板前后的壓差最大應(yīng)為_(kāi)_________kPa。A．9B．11C．30D．4415某節(jié)流裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，介質(zhì)的密度為520，而在實(shí)際使用時(shí)，介質(zhì)的密度為480。如果設(shè)計(jì)時(shí)，差壓變送器輸出100kPa，對(duì)應(yīng)的流量為50，由此可知在實(shí)際使用時(shí)對(duì)應(yīng)的流量為_(kāi)_________t/h。A42．6B．46．2C．48．0D．50．016渦輪流量計(jì)的。特性曲線如圖8所示，試分析在流量變化時(shí)它并不是一條理想水平直線，下列理由中正確的是__________。A．在小流量下，由于存在的阻力距相對(duì)比較大，因此儀表常數(shù)不穩(wěn)定B．流量增大時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩超過(guò)阻力距，特性曲線近于水平線，工程要求線性度在±o．5％以內(nèi)，復(fù)現(xiàn)性在±0．1％以內(nèi)C．線性度不好是由于黏性影響，當(dāng)流體黏性較小時(shí)線性度是水平直線D．線性度的影響是由于管道內(nèi)流速分布不均造成的17用超聲波流量計(jì)測(cè)某介質(zhì)流量，超聲波發(fā)射與接收裝置之間距離L=300mm，介質(zhì)流速v=12m／s。如果介質(zhì)溫度從10℃升溫到30℃，煙氣超聲波的速度從1450m／s變化到1A．=一5．7％B．=4．7％C．=一4．7％D．=一8．7％，18渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)，下述有關(guān)其特點(diǎn)的敘述中，_________條的內(nèi)容是不確切的。A．測(cè)量基本誤差為±(0．2～1．0)％，B．可測(cè)量瞬時(shí)流量C．儀表常數(shù)應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的黏度加以修正，D．上下游必須有足夠的直管段長(zhǎng)度19已知直徑為50mm的渦輪流量變送器，其渦輪上有六片葉片，流量測(cè)量范圍為5~50，校驗(yàn)單上的儀表常數(shù)是37．1次／L．那么在最大流量時(shí)，該儀表內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)是__________r/s．A．85．9B．515．3C．1545．9D．3091．820三管型復(fù)合測(cè)壓管的特性，在下述有關(guān)其特點(diǎn)的敘述中，_________條的內(nèi)容是不確切的。A．焊接小管的感測(cè)頭部較小，可以用于氣流Ma數(shù)較高、橫向速度梯度較大的氣流測(cè)量B．剛性差，方向管斜角較大，測(cè)量氣流時(shí)較易產(chǎn)生脫流，所以在偏流角較大時(shí)，測(cè)量數(shù)值不太穩(wěn)定C．兩側(cè)方向管的斜角要保持相等，斜角可以向內(nèi)斜，也可以向外斜，可以在兩方向管中問(wèn)也可以在方向管的上下布置D．為了克服對(duì)測(cè)速流場(chǎng)的干擾，一般采用管外加屏蔽處理答案（題11-20）：11答案：c。根據(jù)是利用流體的全壓和靜壓之差一動(dòng)壓△p來(lái)測(cè)量流速。對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)可根據(jù)伯努利方程與靜壓之差△p與流速v之間的關(guān)系為12答案：B。皮托管測(cè)得動(dòng)壓，確定取壓口處的流速，根據(jù)雷諾數(shù)確定流動(dòng)狀態(tài)，依測(cè)壓管所處半徑位置和管內(nèi)速度分布規(guī)律確定測(cè)點(diǎn)速度和平均速度的關(guān)系，從而計(jì)算出流量。13答案：C。14答案：D。，15答案：c。16答案：B。17答案：c。超聲波流量計(jì)在傳播時(shí)間差當(dāng)根據(jù)溫度的變化，煙氣超聲波的速度也在變化，則可求出不同溫度下的時(shí)間差之后，再求出溫度變化對(duì)時(shí)間差的影響是多少。18答案C19答案：B。渦輪流量計(jì)的計(jì)算公式可得：20答案：D。21、采用畢托管測(cè)量作用于流道壁面上的靜壓力時(shí)，可用在流道壁面上開(kāi)靜壓孔的方法進(jìn)行測(cè)量，但開(kāi)孔時(shí)應(yīng)注意，下述條件中_______是錯(cuò)誤的。A．測(cè)壓孔應(yīng)盡量開(kāi)在直線形管壁上B．測(cè)壓孔軸線應(yīng)盡量與壁面垂直C．測(cè)壓孔的直徑應(yīng)盡量小D．測(cè)壓孔的邊緣應(yīng)盡量整齊、光潔解根據(jù)畢托管測(cè)量流速時(shí)的基本要求是：1．靜壓管孔附近的壁面要光滑平整，孔徑不宜過(guò)大。否則在孔附近的流線會(huì)引起變形，使測(cè)量產(chǎn)生誤差，如果孔徑達(dá)到1．Omm，誤差可達(dá)1％以上，因此孔徑應(yīng)在0．5mm左右為好?？讖教?，增加工藝上的麻煩，同時(shí)使用中也會(huì)經(jīng)常堵塞及滯后等問(wèn)題而帶來(lái)不便。2．靜壓孔應(yīng)垂直于壁面，若偏向來(lái)流方向，測(cè)出的靜壓比正確值為高(正誤差)，相反，如背向來(lái)流方向則影響小一些。3．應(yīng)合理設(shè)計(jì)孔口形狀，當(dāng)孔口導(dǎo)角產(chǎn)生正誤差，數(shù)值隨圓半角增大而加大?？卓谟械菇且鹭?fù)誤差，原因是這時(shí)在孔口前邊緣氣流迅速脫離，而在后邊錐形部分產(chǎn)生抽吸現(xiàn)象。當(dāng)?shù)菇巧顬榭讖降囊话霑r(shí)產(chǎn)生誤差為一0．3％。當(dāng)孔口有飛邊毛刺時(shí)產(chǎn)生15％~20％負(fù)誤差，即使毛刺已經(jīng)去掉，用手已感覺(jué)不到時(shí)，仍然會(huì)存在光亮小平面，仍有較大誤差。所以本題答案是C?！驹u(píng)注】在儀表的選用和安裝中，首先應(yīng)了解儀表的類型、使用特點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)位置的選擇，這對(duì)減少測(cè)量誤差非常有利。22、不需要借助壓力計(jì)測(cè)量流速的儀表是____________。A．熱電風(fēng)速儀B．畢托管c．圓柱形三孔測(cè)速儀D．三管形測(cè)速儀23、需要借助壓力計(jì)測(cè)量流速的儀表是____________。A．渦街流量計(jì)B．渦輪流量計(jì)c．橢圓齒輪流量計(jì)D．標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。24、熱線風(fēng)速儀常使用在某些場(chǎng)合，但下列的____________是不正確的場(chǎng)合。A．可測(cè)對(duì)象為幾何形狀較復(fù)雜流體，如不透明介質(zhì)(如油)的流速B．測(cè)量紊流參數(shù)、測(cè)量微風(fēng)速、脈動(dòng)速度C．可以使流速的量程擴(kuò)大到500m／s，脈動(dòng)頻率上限提高到80KHzD．熱慣性大、功耗大、測(cè)量誤差較大25、某化工車間的氣體流量用標(biāo)準(zhǔn)孔板進(jìn)行測(cè)量。給定的設(shè)計(jì)條件為，工作壓力P1=101．32kPa，工作溫度t1=20℃，相對(duì)濕度=0，密度=2.727，壓縮系數(shù)k=0.997，而實(shí)際工作條件=130kPa，t2=25，=40％，則由密度變換引起流量示值變化的修正系數(shù)為_(kāi)_______。A．0．892B．0．982C．O．899D．0．87626、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置在使用中，對(duì)于下述有關(guān)內(nèi)容的敘述，_____條的內(nèi)容是不確切的。A．標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置只適用于測(cè)量圓形截面管道中的單相、均質(zhì)流體的流量B．要求流體充滿管道，在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變c．流速小于音速，流動(dòng)屬于非脈動(dòng)流，在流過(guò)節(jié)流件前，流束與管道軸線平行、不得有旋轉(zhuǎn)流D．節(jié)流元件對(duì)流體的測(cè)量不受流動(dòng)方向的影響27、假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的計(jì)算命題分類要求有如下內(nèi)容，則它們是____________的。A．已知管道內(nèi)經(jīng)D與節(jié)流件開(kāi)孔直徑d、取壓方式、被測(cè)流體參數(shù)等必要條件，測(cè)得的差壓值，計(jì)算流量，這一般是試驗(yàn)工作中的命題B．已知管道內(nèi)經(jīng)D及其布置情況，流體的性質(zhì)和參數(shù)，大致流量范圍，要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置C．選擇節(jié)流件型式和確定節(jié)沆件開(kāi)孔直徑；選擇差壓計(jì)型式和量程范圍D．設(shè)計(jì)節(jié)流件在管道上的布罩位置；計(jì)算流量測(cè)量誤差A(yù)．正確B．不正確c．不確定D．不完善28、用法蘭取壓測(cè)定裝有標(biāo)準(zhǔn)孔板的管道內(nèi)氣體流量，已知孔板的開(kāi)孔直徑比=0．7，在最大流量下產(chǎn)生的壓差=5kPa，氣體的定熵指數(shù)，管道內(nèi)壓力分別在P=3MPa和=0.1MPa時(shí)，則最大流量與流量減小到0．6時(shí)的流束膨脹系數(shù)的相對(duì)偏差值為_(kāi)___________。A．0.062％，0.945％，B．0.066％，0.958％，C.0.082％，0.077％D．0.072％，0.088％29、潔凈環(huán)境顆粒物濃度測(cè)定一般采用____________。A．濾膜測(cè)塵裝置B．粒子計(jì)數(shù)器C．濾筒測(cè)塵裝置D．壓電晶體測(cè)塵儀30、在用濾膜測(cè)定環(huán)境含塵濃度時(shí)，在所注意的事項(xiàng)中，____________條是沒(méi)有必要的。A．當(dāng)采樣氣體的相對(duì)濕度與標(biāo)定時(shí)氣體的相對(duì)濕度相差較大時(shí)，對(duì)濾膜的質(zhì)量增量應(yīng)進(jìn)行修正B．應(yīng)根據(jù)空氣含塵濃度的大小確定采樣時(shí)間的長(zhǎng)短C．兩個(gè)平行樣品測(cè)出的含塵濃度偏差小于20％時(shí)方為有效樣品D．在抽氣機(jī)開(kāi)動(dòng)后即應(yīng)開(kāi)始記錄采樣時(shí)間31、已知具有直角開(kāi)孔的矩形堰流量計(jì)，其孔口流量q與液位高度h間的關(guān)系式為。式中，是與開(kāi)口寬度和重力加速度有關(guān)的系數(shù)。則該矩形堰的流量方程表達(dá)式應(yīng)為_(kāi)_____。A．B．C．D．答案（題21-31）：21答案：A。22答案：D。23答案：D。24答案：A。在工作條件下，干的的密度，濕的在工作條件下的實(shí)際密度等于干的密度與所含水蒸氣密度之和，即。而其中為水蒸氣飽和密度，為相對(duì)濕度，。25答案：D。26答案：A。27答案：，首先求出、0.6，一所對(duì)應(yīng)的壓差及的數(shù)值，再由給定的、n求取值，從而計(jì)算出的相對(duì)偏差值。28答案：B。29答案：A。30答案：A。當(dāng)水頭h時(shí)流體通過(guò)孔口的流速，對(duì)于任意高度h處的微小液位如dh，該過(guò)流斷面積等于堰寬b乘液位高(bdh)，流量為dq=bdh，對(duì)該式積分后整理可得。31答案B。第五章轉(zhuǎn)速測(cè)量習(xí)題1、試述轉(zhuǎn)速傳感器按原理分哪幾種?它們是如何將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的?解答：轉(zhuǎn)速傳感器按原理可分為光電式、磁電式、電容式、霍爾元件等幾種。光電式傳感器的工作原理是基于光電子元件的光電效應(yīng)，通過(guò)安裝在被測(cè)軸上的多孔圓盤來(lái)控制照于光電元件光通量的強(qiáng)弱，從而產(chǎn)生與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速成比例的電脈沖信號(hào)，經(jīng)整形放大電路和數(shù)字式頻率計(jì)即可顯示出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速值；磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入的運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電勢(shì)輸出；電容式利用充電放電回路產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的電流；霍爾元件是利用霍爾效應(yīng)，是霍爾元件輸出脈沖，單位時(shí)間輸出的脈沖數(shù)便表示被測(cè)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速。2．某動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)速為1000r／min左右，試設(shè)計(jì)一數(shù)字式測(cè)速系統(tǒng)使其直接讀數(shù)，并使其相對(duì)誤差控制在0．2％以內(nèi)。解答：采用測(cè)頻測(cè)速法。轉(zhuǎn)速n與計(jì)數(shù)顯示器顯示數(shù)的關(guān)系式為n=60N/tzt為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。3、試述磁電式轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩的原理；傳感器主要組成部分及作用；并說(shuō)明傳感器要分成多種規(guī)格。解答：當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒闊相對(duì)于磁鋼的空氣間隙發(fā)生變化，線圈的磁通量隨之變化，由此線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。磁電式測(cè)速傳感器：扭軸上有兩個(gè)由鐵磁材料制造的齒輪，相隔開(kāi)一距離固定的扭軸上，相對(duì)而設(shè)兩個(gè)內(nèi)齒輪，固定在校準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)筒上，校準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)筒由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)，在內(nèi)齒輪旁有一個(gè)固定的永久磁鋼，在殼體中嵌有線圈，每對(duì)齒輪和永久磁鋼之間有微小空氣間隙。轉(zhuǎn)矩傳感器有多種規(guī)格，每種規(guī)格有一定的量程。測(cè)量功率時(shí)，應(yīng)注意所測(cè)動(dòng)力機(jī)械的功率范圍和轉(zhuǎn)速范圍，以選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩傳感器。4．測(cè)一水泵電機(jī)的輸入功率。采用兩瓦計(jì)法，兩功率表的銘牌上注明為5A、600V，并接人兩個(gè)100／5A的電流互感器，兩功率表中一表偏轉(zhuǎn)110格，另一表偏轉(zhuǎn)67格，每一只表總格數(shù)為150格，求輸入功率。解答：由題意得：功率表和兩個(gè)電流互感器配合：5．闡述數(shù)字式測(cè)速儀測(cè)速原理。解答：數(shù)字式測(cè)速儀測(cè)速原理是：將轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)的頻率的測(cè)量。轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的信號(hào)VA經(jīng)過(guò)放大整形后為VE，然后送往主閘門準(zhǔn)備進(jìn)入計(jì)數(shù)器。由晶體振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)（1MHz）經(jīng)過(guò)幾個(gè)十進(jìn)制、二進(jìn)制分頻后，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為1s、10s等的信號(hào)VD。再將VD輸入到門控雙穩(wěn)電路中去控制主閘門的開(kāi)啟和關(guān)閉。幾進(jìn)入VD“門控”，使“門控”的雙穩(wěn)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，從而主閘門開(kāi)啟，允許電信號(hào)VE進(jìn)入計(jì)數(shù)器，隨即累計(jì)之，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間τ后，雙溫觸發(fā)器再翻轉(zhuǎn)回去，主閘門關(guān)閉，信號(hào)停止通過(guò)，此時(shí)計(jì)數(shù)器顯示經(jīng)過(guò)信號(hào)的數(shù)目。顯示一定時(shí)間后，計(jì)數(shù)器及各電路恢復(fù)原始狀態(tài)準(zhǔn)備下次計(jì)數(shù)。6.闡述數(shù)字轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x時(shí)基信號(hào)器τ(系數(shù)開(kāi)關(guān))選擇的依據(jù)是什么?解答：為了使計(jì)數(shù)器顯示的數(shù)值正好是轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，測(cè)量時(shí)基選擇器選擇的時(shí)基信號(hào)必須滿足在標(biāo)定傳感器時(shí)τ是給定的，并將其數(shù)值打印在傳感器的底座上。利用此傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩時(shí)，只有將時(shí)基選擇器的數(shù)碼轉(zhuǎn)輪調(diào)到與此傳感器的τ值相同，儀器才能直接顯示轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。第六章振動(dòng)測(cè)量習(xí)題1、從分析各種振動(dòng)傳感器動(dòng)態(tài)特性中，說(shuō)明幾種典型測(cè)振傳感器的測(cè)頻范圍。解答：磁電式速度傳感器：易獲得高的靈敏度，輸出阻抗低，不易受干擾，設(shè)置微、積分環(huán)節(jié)后，便可測(cè)量振動(dòng)加速度和位移值。測(cè)頻范圍在高頻部分可達(dá)數(shù)千赫茲。但由于動(dòng)態(tài)范圍有限，最高工作頻率一般難以達(dá)到2000Hz以上。壓電式加速度傳感器：通過(guò)電信號(hào)大小與受力大小成正比，從而達(dá)到測(cè)量加速度的目的。壓電式加速計(jì)的固有頻率很高，壓電元件內(nèi)部阻尼很小，系統(tǒng)可視為無(wú)阻尼的，可將固有頻率的1/5左右作為最高頻率。固有頻率可達(dá)幾十千赫茲，可實(shí)現(xiàn)寬頻帶測(cè)量。渦流式傳感器：由振動(dòng)體中感應(yīng)的渦流變化使傳感器的電感量變化。輸出量與位移成正比。它是一種非接觸式傳感器，可測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的振幅，小質(zhì)量體的振動(dòng)。測(cè)量的線性范圍大，與被測(cè)體和傳感器之間的介量無(wú)關(guān)；抗干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)性能較好，測(cè)量頻率范圍寬。2、試簡(jiǎn)述渦電流式振動(dòng)位移傳感器原理。解答：渦流式傳感器利用電渦流感應(yīng)原理制成，當(dāng)金屬物體置于交變磁場(chǎng)中時(shí)，在金屬體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，此電流在金屬體內(nèi)自成回路，即渦流。渦電流產(chǎn)生后，它本身也有一種磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)將阻止原來(lái)產(chǎn)生渦流的磁場(chǎng)發(fā)生變化。舉例說(shuō)明動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量?jī)?nèi)容。解答：動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)容可以歸為兩類。1）被測(cè)對(duì)象選定點(diǎn)的振動(dòng)參量測(cè)試和后繼特征量的分析，目的是了解被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)狀態(tài)