熱工儀表檢修試題庫含答案一、選擇題（一）單項選擇題1.熱電偶輸出的（）是從零開始的。A.熱電勢B.熱電阻C.溫度D.電壓答案：A。熱電偶是基于熱電效應(yīng)工作的，其輸出的熱電勢是與溫度差相關(guān)，且從冷端為0℃等特定條件下是從零開始變化的，而熱電阻是基于電阻隨溫度變化原理，不是熱電偶輸出的量；溫度不是熱電偶直接輸出的物理量；電壓表述不準(zhǔn)確，熱電偶輸出的是熱電勢。2.熱電阻溫度計是根據(jù)（）來測量溫度的。A.物體受熱時體積膨脹的性質(zhì)B.導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性C.熱電效應(yīng)D.熱輻射原理答案：B。熱電阻溫度計就是利用導(dǎo)體（如鉑、銅等）或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的特性來測量溫度的；物體受熱體積膨脹性質(zhì)用于膨脹式溫度計；熱電效應(yīng)是熱電偶的工作原理；熱輻射原理用于輻射式溫度計。3.壓力式溫度計中感溫物質(zhì)的體膨脹系數(shù)越大，則儀表越（）。A.靈敏B.不靈敏C.精度高D.精度低答案：A。壓力式溫度計是基于感溫物質(zhì)受熱體積膨脹產(chǎn)生壓力變化來測量溫度的，體膨脹系數(shù)越大，相同溫度變化下體積變化越大，壓力變化也越明顯，儀表就越靈敏。而精度與體膨脹系數(shù)并無直接的這種對應(yīng)關(guān)系。4.下列哪種溫度計的測量精度最高（）。A.玻璃液體溫度計B.壓力式溫度計C.熱電偶溫度計D.熱電阻溫度計答案：D。熱電阻溫度計測量精度相對較高，玻璃液體溫度計受玻璃材質(zhì)、刻度精度等限制，精度有限；壓力式溫度計受感溫物質(zhì)特性和壓力測量等因素影響，精度不如熱電阻；熱電偶溫度計在一些情況下會存在冷端補(bǔ)償?shù)日`差問題，總體精度通常也低于熱電阻溫度計。5.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于（）。A.截面形狀任意的管道，單相流體且充滿管道B.截面形狀為圓形的管道，單相流體且充滿管道C.截面形狀任意的管道，多相流體D.截面形狀為圓形的管道，多相流體答案：B。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置要求安裝在截面形狀為圓形的管道中，并且是單相流體且充滿管道，這樣才能保證測量的準(zhǔn)確性和符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。多相流體會使測量變得復(fù)雜且難以準(zhǔn)確測量。（二）多項選擇題1.熱工儀表的基本組成部分包括（）。A.感受件B.中間件C.顯示件D.控制件答案：ABC。熱工儀表通常由感受件（如熱電偶、熱電阻等感受被測參數(shù)）、中間件（對信號進(jìn)行傳輸、轉(zhuǎn)換等處理）和顯示件（將測量結(jié)果顯示出來）組成。控制件不屬于熱工儀表基本組成部分，它一般用于控制系統(tǒng)中對參數(shù)進(jìn)行控制。2.熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償方法有（）。A.冰浴法B.計算修正法C.補(bǔ)償電橋法D.補(bǔ)償導(dǎo)線法答案：ABCD。冰浴法是將冷端置于0℃的冰水中；計算修正法是根據(jù)冷端實際溫度進(jìn)行熱電勢的修正計算；補(bǔ)償電橋法利用電橋產(chǎn)生的電勢來補(bǔ)償冷端溫度變化引起的誤差；補(bǔ)償導(dǎo)線法是用與熱電偶熱電特性相近的導(dǎo)線將冷端延伸到溫度恒定的地方。3.影響熱電阻測量精度的因素有（）。A.環(huán)境溫度變化B.導(dǎo)線電阻變化C.自熱效應(yīng)D.測量儀表精度答案：ABCD。環(huán)境溫度變化會影響熱電阻周圍的溫度場，從而影響測量；導(dǎo)線電阻變化會引入額外的電阻誤差；自熱效應(yīng)是電流通過熱電阻時產(chǎn)生熱量使自身溫度升高，導(dǎo)致測量誤差；測量儀表精度直接影響最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.以下屬于流量測量儀表的有（）。A.差壓式流量計B.電磁流量計C.渦街流量計D.轉(zhuǎn)子流量計答案：ABCD。差壓式流量計通過測量節(jié)流裝置前后的差壓來計算流量；電磁流量計基于電磁感應(yīng)原理測量導(dǎo)電液體的流量；渦街流量計利用流體振動原理測量流量；轉(zhuǎn)子流量計通過轉(zhuǎn)子的位置來反映流量大小。5.壓力測量儀表按工作原理可分為（）。A.液柱式壓力計B.彈性式壓力計C.電氣式壓力計D.活塞式壓力計答案：ABCD。液柱式壓力計是利用液柱高度來測量壓力；彈性式壓力計利用彈性元件的變形來測量壓力；電氣式壓力計將壓力轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行測量；活塞式壓力計是基于帕斯卡原理，通過活塞上的砝碼來測量壓力。二、判斷題1.熱電偶的熱電勢大小只與熱端溫度有關(guān)。（×）熱電偶的熱電勢大小與熱端和冷端的溫度差有關(guān)，而不是只與熱端溫度有關(guān)。只有在冷端溫度恒定的情況下，熱電勢才與熱端溫度有確定的對應(yīng)關(guān)系。2.熱電阻溫度計的測量范圍一般比熱電偶溫度計窄。（√）熱電阻溫度計一般適用于中低溫范圍，而熱電偶溫度計可以測量較高的溫度，所以熱電阻溫度計的測量范圍通常比熱電偶溫度計窄。3.壓力式溫度計可以測量負(fù)壓。（√）壓力式溫度計可以通過合適的設(shè)計和量程選擇來測量負(fù)壓，其原理是感溫物質(zhì)的體積變化引起壓力變化，負(fù)壓也能使壓力發(fā)生相應(yīng)改變從而實現(xiàn)測量。4.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量流量時，流量與差壓成正比。（×）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量流量時，流量與差壓的平方根成正比，而不是與差壓成正比。5.電磁流量計可以測量氣體流量。（×）電磁流量計是基于電磁感應(yīng)原理，只能測量導(dǎo)電液體的流量，不能測量氣體流量，因為氣體一般不導(dǎo)電。三、填空題1.熱電阻溫度計常用的材料有（鉑）和（銅）。鉑和銅是熱電阻溫度計常用的材料，鉑具有穩(wěn)定性好、精度高的特點，常用于高精度測量；銅價格相對較低，在一些對精度要求不是特別高的場合使用。2.熱電偶的熱電勢與（熱端溫度）和（冷端溫度）有關(guān)。如前面所述，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢取決于熱端和冷端的溫度差，所以與熱端溫度和冷端溫度都有關(guān)。3.壓力測量儀表的精度等級是指儀表的（最大引用誤差）去掉正負(fù)號后的數(shù)值。最大引用誤差是衡量儀表精度的一個重要指標(biāo)，精度等級就是將最大引用誤差去掉正負(fù)號后取整得到的數(shù)值。4.流量測量中，常用的節(jié)流裝置有（孔板）、（噴嘴）和（文丘里管）。這些節(jié)流裝置通過改變流體的流通面積，產(chǎn)生差壓，從而實現(xiàn)流量的測量。5.熱工儀表的校驗方法有（直接比較法）和（間接比較法）。直接比較法是將被校儀表與標(biāo)準(zhǔn)儀表直接進(jìn)行比較；間接比較法是通過測量其他相關(guān)參數(shù)來間接校驗儀表。四、簡答題1.簡述熱電偶的工作原理。熱電偶是基于熱電效應(yīng)工作的。兩種不同材料的導(dǎo)體A和B組成一個閉合回路，當(dāng)兩個接點溫度不同時，例如一個接點處于高溫的熱端，另一個接點處于低溫的冷端，由于不同材料中自由電子的密度不同，在接點處會發(fā)生電子的擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果會在接點處形成電位差。在整個閉合回路中，由于兩個接點溫度不同，這種電位差的綜合作用就會產(chǎn)生熱電勢，通過測量熱電勢的大小，就可以根據(jù)熱電勢與溫度的對應(yīng)關(guān)系來確定熱端的溫度。2.熱電阻溫度計在使用中為什么要采用三線制或四線制連接？熱電阻溫度計測量時，連接導(dǎo)線的電阻會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。采用三線制連接時，通過合理的電路設(shè)計，可以在一定程度上消除連接導(dǎo)線電阻變化對測量結(jié)果的影響。在三線制中，一根導(dǎo)線用于提供激勵電流，另外兩根導(dǎo)線用于測量熱電阻兩端的電壓，這樣可以將導(dǎo)線電阻的影響相互抵消一部分。四線制連接則更加精確，兩根導(dǎo)線提供恒定電流通過熱電阻，另外兩根導(dǎo)線專門用于測量熱電阻兩端的電壓，完全避免了導(dǎo)線電阻對電壓測量的影響，從而提高了測量的準(zhǔn)確性。3.簡述壓力式溫度計的工作原理和優(yōu)缺點。工作原理：壓力式溫度計主要由感溫包、毛細(xì)管和彈簧管壓力表組成。感溫包內(nèi)充有感溫物質(zhì)（如氣體、液體或蒸汽），當(dāng)感溫包感受到被測溫度變化時，感溫物質(zhì)的體積會發(fā)生膨脹或收縮，這種體積變化通過毛細(xì)管傳遞到彈簧管壓力表，使彈簧管發(fā)生變形，從而帶動指針轉(zhuǎn)動，指示出相應(yīng)的溫度值。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，具有一定的精度，適用于一些工業(yè)現(xiàn)場的溫度測量，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離測量和集中控制。缺點：測量精度相對不高，響應(yīng)速度較慢，毛細(xì)管的長度和安裝方式會對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響，而且感溫物質(zhì)的性能會隨時間和環(huán)境條件發(fā)生變化，影響測量的穩(wěn)定性。4.簡述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量流量的原理。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（如孔板、噴嘴等）安裝在管道中，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，流束會在節(jié)流裝置處發(fā)生收縮，流速增大，靜壓力降低，從而在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生差壓。根據(jù)伯努利方程和流體連續(xù)性方程，在一定的條件下，流體的流量與節(jié)流裝置前后的差壓的平方根成正比。通過測量節(jié)流裝置前后的差壓，再結(jié)合管道的參數(shù)、流體的物性等因素，就可以計算出流體的流量。5.簡述熱工儀表校驗的目的和一般步驟。目的：熱工儀表校驗的目的是確保儀表的準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性。通過校驗，可以發(fā)現(xiàn)儀表是否存在誤差，判斷儀表是否符合規(guī)定的精度要求，及時調(diào)整和修復(fù)有問題的儀表，保證儀表能夠準(zhǔn)確地測量熱工參數(shù)，為生產(chǎn)過程的控制和監(jiān)測提供可靠的數(shù)據(jù)。一般步驟：（1）準(zhǔn)備工作：選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)儀表，其精度應(yīng)高于被校儀表；檢查被校儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表的外觀是否完好，連接線路是否正常；準(zhǔn)備好校驗所需的工具和設(shè)備。（2）安裝和連接：將被校儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表按照規(guī)定的方式安裝和連接好，確保連接牢固，密封良好，避免泄漏和干擾。（3）預(yù)熱和調(diào)零：對被校儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行預(yù)熱，使其達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。然后檢查并調(diào)整儀表的零點，確保零點準(zhǔn)確。（4）校驗操作：按照規(guī)定的校驗點進(jìn)行操作，逐漸改變被測量的值，記錄被校儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表的讀數(shù)。一般需要進(jìn)行正行程和反行程的校驗，以檢查儀表的回程誤差。（5）數(shù)據(jù)處理：對記錄的校驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算儀表的誤差、精度等指標(biāo)。判斷儀表是否合格，如果不合格，需要進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)后重新校驗。（6）校驗校驗完成后，編寫校驗報告，記錄校驗的過程、數(shù)據(jù)和結(jié)果，給出儀表是否合格的結(jié)論。五、計算題1.已知某熱電阻溫度計的電阻-溫度特性為$R_t=R_0(1+\alphat)$，其中$R_0=100\Omega$，$\alpha=0.00385/^{\circ}C$，當(dāng)測量溫度為$50^{\circ}C$時，求熱電阻的阻值。解：將$R_0=100\Omega$，$\alpha=0.00385/^{\circ}C$，$t=50^{\circ}C$代入公式$R_t=R_0(1+\alphat)$中，可得：$R_t=100\times(1+0.00385\times50)$$=100\times(1+0.1925)$$=100\times1.1925$$=119.25\Omega$答：當(dāng)測量溫度為$50^{\circ}C$時，熱電阻的阻值為$119.25\Omega$。2.用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量水的流量，已知節(jié)流裝置前后的差壓$\Deltap=20kPa$，流量系數(shù)$\alpha=0.6$，管道內(nèi)徑$d=100mm$，水的密度$\rho=1000kg/m^3$，求水的體積流量$q_v$。解：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置測量流量的公式$q_v=\alphaA\sqrt{\frac{2\Deltap}{\rho}}$，其中$A=\frac{\pi}{4}d^2$。首先計算管道截面積$A$：$A=\frac{\pi}{4}\times(0.1)^2=\frac{\pi}{4}\times0.01\approx0.00785m^2$然后將$\alpha=0.6$，$A=0.00785m^2$，$\Deltap=20\times10^3Pa$，$\rho=1000kg/m^3$代入流量公式：$q_v=0.6\times0.00785\times\sqrt{\frac{2\times20\times10^3}{1000}}$$=0.6\times0.00785\times\sqrt{40}$$\approx0.6\times0.00785\times6.32$$\approx0.0296m^3/s$答：水的體積流量約為$0.0296m^3/s$。3.一支鎳鉻-鎳硅熱電偶，冷端溫度$t_0=20^{\circ}C$，測得熱電勢$E(t,t_0)=33.29mV$，求熱端溫度$t$。已知鎳鉻-鎳硅熱電偶的分度表：$E(20^{\circ}C,0^{\circ}C)=0.798mV$，通過查分度表可知當(dāng)$E(t,0^{\circ}C)=33.29+0.798=34.088mV$時，對應(yīng)的溫度$t$可通過線性插值法確定。查鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表得：$E(800^{\circ}C,0^{\circ}C)=33.275mV$，$E(810^{\ci