动力工程测试技术及仪表复习模拟题答案

《动力工程测试技术及仪表》复习模拟试题标准答案

一、填空题

1、某待测水头约为90米,现有0.5级0～2.9410

6Pa和 1.0级0～0.98106Pa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x i与其出现的次数N i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：E AC（T，T0）+E CB（T，T0）。

铜-铂（100，4、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

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q v与其标准质量流量q m的关系是___q m_=_q v____。

fff

yxx2x

1N

xxx

12N

11、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：1.683kΩ。

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0.05MPa，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。

1

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

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（BD）

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（AB）

A．应高于600°CB．应保持恒温C．应高于1150°C

D．应低于600°CE．应高于1150°C

12．已知当地大气压P b,表压力读数为P e,则绝对压力P等于（c）。

（a）P=P b-P e（b）P=P e-P b（c）P=P b+P e

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）Hp/g,P是压力表读数，

（b）Hp/g,P是液面底部的绝对压力，

（c）Hp/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

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）＝13.159mVEs（30,0）＝0.173mV

Es（80,0）＝0.502mVEs（20,0）＝0.113mVEs（25，0）＝0.143mV

（1）E S（t,o）＝E S(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℃

E S（t,o）＝E S(1300,20)+E S(t m,0)

＝E S(1300,0)

∵t=1300℃

∴t m=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15mV。

参比气体2＝20.85%，综合常数为0.0496mV/K，试求此时烟气含氧量为多少?

解：设烟气含氧量为x

20.815＝0.496×（735＋273.15）lg

X

X＝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。E AB（600，0）=24.092mv，EAC

（60，0）=4.050mv，E AC（10，0）=0.646mv，E AB（10，0）=0.397mv。

t2,10C

镍硅(B)

考铜

(C)

t3,60C

t1,600C

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。

E uRR

R

R

uR

R

R

12

1

2

3

4

3

4

22

(R R)RR(R R)RR

12123434

E

u

4

RRRR

1KuKu

234

()

1234 RRRR44

1234

5

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

20.9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？S

2

S

是收缩系数，忽略流体的可压缩性。

p 1

2

c

2

const

Scconst

22

p1/ρ1c/p/ρc/

2

1222

ρ1ρ

2

2 Scconst

μS2/S

0 c1μmc

2

m S0/S

1

c

2 1 1

2

μ

2

m

2

ρ

C

p

1

S

d

p

2

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I

1E N/R N

6

2、切换开关倒向测量位置

E t IR

(,t0)1AB

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。

已知测量温度t=800℃,接点温度t=50℃，仪表环境温度t

0=30℃。如将补偿导线换成铜导

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：

E(800,0)61.017mV，E E(50,0)3.048mV，

E

E(30,0)1.801mV，E E(784.1,0)59.77mV，

E

E(768.3,0)58.523mV

E

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

(30,0)59.77(mV)

E t EEE(800,50)E

12EE

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

E1E E(800,50)E E(50,30)56.722(mV)

再加上机械仪表的零位调整，则

E t EE

20.101.80158.523(mV)

1m

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。

PPPL(1)gH()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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