动力工程测试技术及仪表复习模拟题答案

一、填空题 1、某待测水头约为90米,现有0.5级0～2.94106Pa 和1.0级0～0.98106Pa 的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好？答: 后者 。

2、对某一物理量x进行N次测量，测量值xi与其出现的次数Ni满足一定的规律，误差分布呈对称性 、 单峰性 、 有界性 的特点。

3、任意两种均质导体A、B，分别与均质材料C连接组成热电偶回路，若热电势分别为EAC(T,T0)和ECB(T,T0)，则导体A、B组成的热电偶的热电势为：EAC（T，T0）+ ECB（T，T0） 。 4、用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势E铜-康铜（100，0）=1.10mV， E铜-铂（100，0）=0.75mV，E康铜-铂（100，0）=-0.35mV 。

7、弹簧管压力计中游丝的作用是：恢复、导电、径向间隙小 。

9、标准节流装置由 节流元件 、 取压设备 、 后面的直管段 三部分组成，孔板取压有角接取压； 法兰取压和径距取压 三种方式。

10、气体的体积流量qv与其标准质量流量qm的关系是___qm_=_qv____。

fffyx1x2xN

x1x2xN11、系统的绝对误差传递公式为 。

12、根据统计学原理，随机误差服从_统计规律__，因而可采用_统计法则__对含有随机误差的测量结果加以表达。

15、某种铜热敏电阻30℃时的电阻值R1＝1.812kΩ，35℃时的电阻值R2＝1.510kΩ，那么热敏电阻在32℃时的电阻值为：1.683 kΩ。

16、氧化锆氧量计安装方式分为抽出式和___直插式__。

20、红外气体分析仪工作原理是：被测气体对红外线的吸收程度,来对多组分混合气体进行定量分析。

22、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差）。 （1）用一块万用表测量同一电压，重复测量15次后所得的结果误差。 （2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。

（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。

23、常用的压力传感器有：应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。

24、某压力表的量程是20MPa，测量值的误差不允许超过0.05 MPa，则仪表的精度为0.25级。

25、标准误差、平均误差、或然误差、极限误差落在所属范围内的概率大小顺序依次为 （用“>”或“<”排列）极限误差>标准误差>平均误差>或然误差。

26、热电偶是基于塞贝克效应原理发展起来的一种测温传感器，两种不同导体A、B组成的闭合回路，当A、B两接点的温度不同时，回路中会产生热电势，研究表明热电势是由温差电势和接触电势两种电势组成。

32、热电阻测温常采用“三线制”接法，其目的在于消除连接导线电阻造成的附加误差 。 34、激光多普勒效应是指：一定频率的激光照射到具有一定速度的运动粒子上，粒子对光有散射作用，散射光的频率与直射光的频率有一定的偏差，其频移量与运动粒子的速度成正比，只要测得频移，就可算出流速 。

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35、涡街流量计中卡门旋涡的频率与流体的平均速度 成正比，当旋涡列间隔和旋涡间隔之比等于时，涡列就能保持稳定。

39、压电晶体表面产生的电荷能够长时间保持的两个条件是：外电路负载无穷大，内部无漏电 。

41、任何形式的波在传播时，波源、接收器、传播介质、中间反射器或散射体的运动都会使波的 频率 产生变化。 42、节流测量装置常用的取压方式有角接取压和法兰取压两种方式，角接取压又包括单独钻孔和环室取压 两种形式。 44、差压式水位计测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器 实现的。

46、仪表的等级有0.1、0.2、0.4、0.5级，用0～16MPa压力表来测量10MPa左右的主蒸汽压力，要求相对测量误差不超过±0.5%，那么应选择准确度等级为 0.2 级的测量仪表。 二、判断题

1、表压力和真空度都不是实际压力，只是仪表的读数。（√） 3、云母水位计显示的水位值要高于汽包的实际水位。 （×）

5、在锅炉烟气中，除氧气外，其余成分的磁化率都是负值 。（×） 6、角接取压适用于孔板和喷嘴，而法兰取压仅用于孔板（√） 7、涡轮流量变送器中的导流器的作用是改变流体方向。（×）

11、压电晶体在任何方向上有外力作用时都会产生压电效应。（×） 13、差压式水位计中平衡容器的作用主要是为了使水位稳定。（×） 14、喷嘴的取压方式主要采用法兰方式取压。 （×） 16、采用全桥电路测量扭矩时，温度变化不会对输出电压有影响。（√） 17、顺磁性气体磁化率与压力成正比，和绝对温度平方成反比。（√） 18、半导体应变片的电阻变化量和材料的应变成线性关系。 （×） 19、凝固性液体压力测量可以采用薄膜密封式测量仪器。 （√）

20、精度含有精密度、正确度、准确度 等概念，精密度高的，正确度不一定高；正确度高的，精密度不一定高。（√）

21、热力学温标（绝对温标）中温度仅与热量有关,而与工质无关。（√） 22、半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，具有负的温度系数。（√） 24、弹簧管有压力信号时，其自由端会发生移动，与截面形状无关。（×） 25、对干燥气体测量应采用下方取压或侧面取压的方式。（×） 26、可压缩气流的速度是由总压和静压的差值决定的。（×）

27、平衡容器带加热套是为了让容器内水的密度接近饱和水的密度。（√） 28、化学发光气体分析仪只能测NO的浓度。（×）

32、氧化锆补偿式测量系统与定温式测量系统都有热电偶，作用相同。（×） 33、XCZ-102是测量热电阻的三线制动圈仪表。（√）

34、利用热电偶测温，只要热电偶连接显示仪表的两个接点温度相同，那么仪表的接入对热电势没有影响。（√） 三、选择题

1、表征仪表读数精密性的指标是（C）

A．灵敏度 B．线性度 C．分辨率 D．准确度 2．对于与热电偶配套的动圈表，下列叙述正确的是（B） A．对于标准化热电偶，动圈表是通用的

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B．动圈表必须与其相同型号的热电偶相配 C．动圈表的量程一般不能调整 D．动圈表测量的起始温度为0℃

3．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有利 B．金属材料的强度超高对测温越有利 C．金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D．金属纯度越高对测温越有利

4．在热力试验中，常用来测量微小正压、负压的差压的压力计是（A）

A．U型管压力计 B．单管式压力计 C．斜管式压力计 D．弹性式压力计 5．标准节流件的直径比β越小，则（D）

A．流量测量越准确 B．流体的压力损失越小 C．要求水平直管段越长 D．流体的压力损失越大 6．涡轮流量计输出___________信号（B）

A．模拟 B．数字 C．电流 D．电压 7．将被测差压转换成电信号的设备是（C）

A．平衡容器 B．脉冲管路 C．差压变送器 D．显示器 8．当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（C）

A．线圈的振荡频率增加 B．线圈电阻增大 C．线圈的电感增大 D．线圈的电阻减小 9．标准节流装置的取压方式主要有（B D）

A．损失取压 B．法兰取压 C．理论取压 D．角接取压 E．任意取压

10．下列对氧化锆氧量传感器的工作温度叙述正确的是（A B）

A．应高于600°C B．应保持恒温 C．应高于1150°C D．应低于600°C E．应高于1150°C

12．已知当地大气压 Pb , 表压力读数为 Pe , 则绝对压力P等于（c）。 （a） P= Pb - Pe （b） P= Pe - Pb （c） P= Pb + Pe 13．下面哪一种压力计不是弹性式压力计（d）

（a）膜片式压力计（b）膜盒压力计 （c）波纹管压力计 （d）应变式压力计 14．对于平行板电容器，下面哪一个参数改变不能改变电容的值。（d） （a）极距（b）极板间遮盖面积（c）介电常数 （d）极板厚度 15．下面哪种探针既可以做对向测量又可以做不对向测量（c） （a）L形探针（b）U形探针（c）圆柱三孔型探针

16．用热线风速仪测量流速方向时，应选择气流方向角为（c）的热线。 （a）0°（b）90°（c）45°（d）15°

17．下面有关热电偶总的热电势方向描述正确的是（a） （a）沿着正热电极，由热端指向冷端 （b）沿着正热电极，由冷端指向热端 （c）沿着负热电极，由热端指向冷端

18．敞口式静压液面计测量时，液面高度和压力的关系表达式错误的是（b） （a）Hp/g,P是压力表读数，

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（b）Hp/g,P是液面底部的绝对压力，

（c）Hp/g,P是液面底部与上部的压差。 19．下面哪一种烟度计是反射光式烟度计（a）

（a）波许烟度计（b）哈特里奇烟度计（c）PHS烟度计 （d）重量式烟度计 21．电接点水位计的测量原理是电极和氖灯构成回路，那么（b）。 （a）蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极接通，氖灯亮； （b）蒸汽的电阻大，处于饱和蒸汽中的电极断路，氖灯不亮； （c）水的电阻大，处于水中的电极断路，氖灯不亮； （d）蒸汽的电阻小，处于饱和蒸汽中的电极接通，氖灯亮 四、图解题。

2、在涡轮流量变送器结构图中，1～6各代表什么部件？并简述其各自的作用。

4、试写出图示回路电势表达式。

1－热电偶 2－补偿导线 3－补偿热电偶 4－恒温器 5－铜导线 6－动圈仪

五、简答题

1、何谓亮度温度？写出它和被测实际温度的关系式。

2、测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？

3、影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些？减小误差采取的主要措施是什么？ 6、简述热电偶的三条基本定律（公式）。 六、计算和证明题

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1、用分度号为S的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿器的平衡温度为20℃，图中，动圈式仪表的机械零位为0℃。

试求（1）动圈式仪表的温度示值1300℃所对应的电势值？ （2）要想使示值与实际温度相符，应作何处理？

Es（1300,0）＝13.159mV Es（30,0）＝0.173mV

Es（80,0）＝0.502 mV Es（20,0）＝0.113 mV Es（25，0）＝0.143 mV （1）ES（t,o）＝ES(1300,20)

＝13.159-0.113 ＝13.046（mv）

(2) 要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20℃

ES（t,o）＝ES(1300,20)+ES(tm,0) ＝ES(1300,0) ∵t=1300℃

∴tm=20℃

2、已知分析气体与参比气体总压力相同，氧化锆测得烟温为735℃时氧电动势为15 mV。参比气体2＝20.85%，综合常数为0.0496 mV/K，试求此时烟气含氧量为多少?

解：设烟气含氧量为x

15＝0.496×（735＋273.15）lg20.8

XX＝10.4%

答：烟气含量为10.4%。

4、如下图所示，求回路中的热电势，并画出热电流方向。EAB（600，0）=24.092mv，EAC（60，0）=4.050mv，EAC（10，0）=0.6mv，EAB（10，0）=0.397mv。 t2,10 C

镍硅 (B)考铜

(C)

Ct3,60

t1,600 C 镍铬 (A)

5、已知一应变片测量电路采用等臂电桥接法如下图所示，其中RL为负载电阻，R1=R2=R3=R4=R，RL>>R；电阻R1为应变片，在受到应力（受拉）时，电阻R1有一个微小增量ΔR1，则电桥的输出为Δu；试证明：如何使测量电路的灵敏度提高到原来的4倍。 uR3R4R3R4uR1R2R1R2 E22(RR)R RRR(R1R2)241334 uR1R2R3R4KuKu

E

(1234)4R1R2R3R4445

6、对于截面为圆形的金属丝，在外力作用下沿着线性方向发生微小变形，其压阻系数为e，泊松系数为，弹性模量为E，试写出金属丝电阻的变化量和应变之间的函数关系式。 11、如何用电容传感器实现液面的测量？请写出公式推导过程，并画出示意图

12.如图所示，节流差压式测量流量，如何利用流道中的节流元件所产生的差压ΔP来计算流量？S2是收缩系数，忽略流体的可压缩性。 S01pc2const2Scconst2/ρ1c12/2p2/ρ2c2p1/2ρ1ρ2ScconstμS2/S0mS0/S1c1μmc2

11μ2m22p2p1SCρd

c2

13、下图是直流电位差计测热电偶电势的电路，对照此图说明其测量原理。

1、“工作电流标准化”，求得I1EN/RN

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2、切换开关倒向测量位置

E(t,t0)I1RAB

14、现有E分度号的热电偶、温度显示仪表，它们是由相应的补偿导线连接，如下图所示。

 =50℃，仪表环境温度t0=30℃。如将补偿导线换成铜导已知测量温度t=800℃,接点温度t0线，仪表指示为多少？如果将两根补偿导线的位置对换，仪表的指示又为多少？其中：

EE(800,0)61.017mV，EE(50,0)3.048mV，

EE(30,0)1.801mV，EE(784.1,0)59.77mV，

EE(768.3,0)58.523mV

解：当补偿导线都改为铜导线时，热电偶的冷端便移到了50℃处，故仪表的输入电势为

EtE1E2EE(800,50)EE(30,0)59.77(mV)

查分度表可得，此时仪表的指示是784.1℃，只有将机械零位调到50℃，才能指示出800℃。 若两根补偿导线反接，线路电势为

E1EE(800,50)EE(50,30)56.722(mV)

再加上机械仪表的零位调整，则

EtE1Em56.7221.80158.523(mV)

这时仪表指示为t=768.3℃,由此可见，补偿导线接反了，仪表指示将偏低，偏低的程度与接点处的温度有关，所以补偿导线和热电偶的正负极不能接错。

四、如图双室平衡容器，请按照力学原理，推导出当汽包水位在任意值时，平衡容器的输出差压表达式，并简单说明双室平衡容器在实际使用时存在的问题。

PPPL(1)gH()g

存在问题（要点）：

1、温度变化进而造成1变化，带来指示误差 2、汽包压力变化，造成变化，带来误差

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