同济大学热工测量练习自测题

1•热工测量有何意义？热工测量的主要参数有哪些？2•为什么说测量值都是近似值？3•何谓测量值的绝对误差、相对误差？为什么测量值的绝对误差有时不宜作为衡量测量准确度的尺度？4•说明引用相对误差、实际相对误差、标称相对误差的区别，他们通常应用在什么地方？5•何谓仪表的测量范围、上限值、下限值和仪表的量程？6•何谓仪表的准确度等级、仪表灵敏度？过高的灵敏度将影响仪表的什么性能？7•何谓仪表的稳定性、重复性和复现性？8•有人想通过减少表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的准确度等级，这种做法能否达到目的？为什么？9•某测温仪表的准确度等级为1.0 级，绝对误差为±1 ℃，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、下限值和量程。

10•用测量范围为－50~+150kPa 的压力表测量140kPa 压力时，仪表示值为+142kPa ，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。

11•某 1.5 级测量范围为0~100kPa 的压力表，在50kPa 、80kPa 、100kPa 三点校验时，其示值绝对误差分别为－0.8kPa 、+1.2kPa 、+1.0kPa ，试问该表是否合格？12•现有2.5 级、2.0 级、1.5 级三块测温仪表，对应的测量范围分别为－100～500 ℃、－50～550 ℃、0～1000 ℃，现要测量500 ℃的温度，其测量值的相对误差不超过 2.5% ，问选用哪块表最合适？1•何谓系统误差，其有何特点？2•试举例说明系统误差可分几类？在测量数据中是否所有的系统误差均能通过检验发现？有哪些检验方法？3•何谓随机误差，它具有哪些性质？随机误差产生的原因是什么？4•何谓测量值的置信概率、置信区间、显著性水平？5•为什么说一个测量结果必须同时具有置信区间和相应的置信概率，否则测量结果是无意义的呢？6•何谓粗大误差？如何判断测量数列中是否存在粗大误差？7•什么是测量的准确度，精确度、精密度？他们与测量结果中的随机误差和系统误差有什么关系？8•以测量数据的算术平均值作为测量结果为什么能减小随机误差的影响，提高测量的准确度？9•请指出下列误差属于哪类误差：（1 ）用一块普通万用表测量同一电压，重复测量20 次后所得结果的误差。

（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。

10•已知铜电阻阻值与温度的关系为R t =R 20 [1+a 20 (t-20)] ，20 ℃时铜电阻阻值R 20 ＝6 ± 0.018 Ω，a 20 ＝0.004 ±0.00004 ℃－1 ，求铜电阻在30 ℃时的电阻值及其误差。

11•对某喷嘴开孔直径进行15 次测量，测量数据见下表，试用格拉布斯检验法判断这些数据是否含有粗大误差（取显著性水平α =0.05 ），并写出测量的结果。

序号N1 2 3 4 5 6 7测量值(mm)120.42 120.43 120.40 120.43 120.42 120.30 120.398 9 10 11 12 13 14 15 120.43 120.40 120.43 120.42 120.41 120.39 120.39 120.40 12•用热电偶重复8 次测量某恒温箱温度，动圈式仪表的示值见下表，当置信概率P ＝95 ％时，试确定该测量值的置信区间。

序号1 2 3 4 5 6 7 8测量值(mV)31.56 31.82 31.73 31.68 31.49 31.73 31.74 31.7213•重复多次测量某混合气体中的氧含量，得到的读数平均值为11.75 ％，有68.3 ％的测量者的误差在±0.5 ％以内。

若该误差服从正态分布，问测量值在多大的置信区间内，其出现的概率是95.4 ％？1•热力学温标的理论基础是什么？2•压力表式温度计是如何实现温度测量的？它有哪几种类型？其测温特点是什么？3•试述液体膨胀式温度计产生测温误差的主要原因有哪些？4•将封液为戊烷的玻璃管温度计插入被测介质，介质页面在－80 ℃刻度处，这时温度计示值为－20 ℃，裸露部分的环境温度为20 ℃，戊烷与玻璃的相对膨胀系数为0.0012 ℃－ 1 。

试确定被测介质的实际温度。

5•何谓热电现象？产生热电现象的原因是什么？热电偶回路中的总热电势如何表示？6•根据温差电势和接触电势的理论，试照明热电偶的“中间温度定律”与“中间导体定律”。

简述各定律在实际测温中的意义。

7•为什么要对热电偶的参与端温度进行处理？常用的处理方法有几种？8•用两支分度号为K 的热电偶测量A 区和B 区的温差，连接回路如图 3.1 所示。

当热电偶参考端温度t 0 为0 ℃时，仪表指示200 ℃。

问在参考端温度上升25 ℃时，仪表的指示值为多少？为什么？9•对于上题的测温回路，如果已知（ 1 ）t A = 220 ℃，t B ＝20 ℃；（2 ）t A = 700 ℃，t B＝500 ℃。

试求：（1 ）当两支热电偶采用分度号为S 或B 时，对应的温差是多少？（2 ）示值温差高于实际温差的原因是什么？10•用热电偶测量金属壁面温度有两种方案，如图3.2 所示，当热电偶具有相同的参考端温度t 0 时，问在壁温相等的两种情况下，仪表的示值是否一样？为什么？11•用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势 E 铜－铂(100,0) ＝+0.75mV ，E 康铜－铂(100,0) ＝－0.35mV 。

求E 铜－康铜(100,0) 的热电势。

12•金属热电阻和半导体热电阻的温度特性有何不同？13•某铜电阻在20 ℃时的阻值R 20 ＝16.28 Ω，α＝4.25 × 10 -3 ℃-1 ，求该热电阻在100 ℃时的阻值。

14•某个测量热电阻阻值的显示仪表是按初始阻值R0 ＝100 Ω，α 0 ＝4.28 × 10 -3 ℃-1 分度的，但实际的R0… ＝98.6 Ω，α 0' ＝ 4.25 × 10 -3 ℃-1 ，求仪表示值为164.27 Ω时的测温误差。

15•试讨论接触测温方法中有哪些因素影响测量的准确度？16•非接触测温方法的理论基础是什么，辐射测温仪表有几种？1•以下哪种湿度计不能作为电动湿度传感器：干湿球湿度计、氯化锂电阻式湿度计、电容式湿度计、毛发式湿度计。

2•当大气压力和风速一定时，被测空气的干湿球温度差直接反映了( )。

A.空气湿度的大小B.空气中水蒸气分压力的大小B.同温度下空气的饱和水蒸气压力的大小D.湿球温度下饱和水蒸气压力和干球温度下水蒸气分压力之差的大小3•湿球温度计的球部应( )。

A.高于水面20mm 以上B.高于水面20mm 以上但低于水杯上沿20mm 以上C.高于水面20mm 以上但与水杯上沿平齐D.高于水杯上沿20mm 以上4•毛发式湿度计的精度一般为( )。

A.± 2 ％B.± 5%C.± 10 ％D.± 12 ％5•关于氯化锂电阻式湿度计，下述说法错误的是( )。

A.最高使用温度为55 ℃B.传感器电阻测量电桥与热电阻测量电桥相同C.也包含干球温度传感器D.稳定性较差6•氯化锂露点式湿度传感器在实际测量时( )。

A.氯化锂溶液的温度与空气温度相等B.氯化锂饱和溶液的温度与空气露点温度相等C.氯化锂溶液的饱和水蒸气压力与湿空气水蒸气分压力相等D.氯化锂饱和溶液的饱和水蒸气压力与湿空气水蒸气分压力相等7•下列电阻式湿度传感器中，其电阻值与相对湿度的关系线性度最差的是( )。

A.氯化锂电阻式湿度传感器B.金属氧化物陶瓷电阻式湿度传感器C.高分子电阻式湿度传感器D.金属氧化物膜电阻式湿度传感器1•试述压力的定义。

何谓大气压力、绝对压力、表压力和真空度？2•一个密闭容器在海口市被抽成真空为30kPa ，将其运抵吉林市后，问这时真空值有否变化？为什么？3•判断下述几种测压仪表中哪些在测压时其示值不受重力加速度的影响：U 形管液体压力计、单管液体压力计、斜管式液体压力计、弹簧管压力计、波纹管压力计、膜片压力计、压电式压力计、压阻式压力计、应变式压力计。

4•试分析液柱式压力计测量准确度和精确度的主要因素是哪些？5•用充注水银的U 形管压力计测量某容器中的气体压力，在水银柱上加注一段水柱，水柱高h1 ＝500mm ，水银柱高h2 ＝800mm ，如图5.1 所示，求容器内气体的压力（水银在20 ℃时的密度为13545.7kg /m 3 ，水在20 ℃时的密度为998.2 kg /m 3 ）?6•U 形管压力计两肘管的内径分别为d 1 = 6mm ，d 2 = 6.5mm ，管内封液为水，被测压力作用于较细肘管，使水柱从零位下降195mm 。

如果没有读取较粗肘管的水柱从零位的升高值，而仅以下降值的 2 倍作为被测压力值，试确定由此而造成的测量相对误差。

7•用单管压力计测量某压力，当封液是密度为ρ 1 ＝810kg /m 3 的染色酒精，其示值h 1 ＝3.9kPa ，如果改用封液密度为ρ 2 ＝850kg /m 3 的酒精，问此时的示值为多少kPa ？8•单管压力计的宽容器内径D= 50mm ，肘管的内径d ＝5mm ，试计算：（1 ）求未考虑宽容器液面变化时所产生的相对误差；（2 ）为了使该误差不超过0.25 ％，设肘管内径不变，问宽容器的内径应为多少？9•用斜管压力计测量锅炉烟道中的负压，如图5.2 所示。

斜管倾角为30 度，表尺水柱长度200mm ，斜管内径 5 mm ，宽容器内径75 mm ，当地大气压力为100.92 kPa 求烟道负压及其绝对压力。

10•试述压变式压力传感器的工作原理，在膜片式应变传感器中为什么要将应变片贴在正应变区和负应变区？11•何谓压电效应？试以压电晶体石英为例，说明压电式压力传感器的测压原理，并分析该传感器更适合用于测量瞬时压力和动态压力的原因。

12•何谓霍尔效应？在霍尔压力传感器中怎样实现压力－霍尔电势的线性转换？1•按流量所使用的单位不同，它可分为哪几种？为何在流量计中提出“标准体积流量”的概念？2•试分析毕托管和均速管在流量测量中的应用及其自身特点。

3•已知管径为120mm ，管道内水流动的平均速度为1.8m /s ，这时水的密度为990kg /m 3 ，确定该状态下水的容积流量和质量流量。

4•转子流量计的测量准确度受哪些因素的影响？5•用电磁流量计测量液体的流量，判断下列叙述是否正确：（ 1 ）在测量不导电液体流量时，不能建立仪表工作所必须的电磁场；（ 2 ）这种流量计的工作原理是，在流动的液体中应能产生电动势，而能产生电动势的只是导电的液体；（ 3 ）只有导电的液体才能在测量仪表的电磁绕组中产生电动势。