热能与动力工程测试技术
热能与动力工程测试技术

第一章1、测量方法按最后得到结果过程不同分为三类:直接测量、间接测量、组合测量按过程分为:稳态、非稳态测量2、按工作原理,测量仪器都包括感受件、中间件和效用件3、测量仪器按其用途可分为范型仪器和实用仪器两类4、测量仪器的主要性能指标:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞和指示滞后时间第二章1、测量仪器或测量系统的动态特性的分析就是研究动态测量时产生的动态误差,主要用以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
2、传递函数实用输出量和输入量之比表示信号间的传递关系3、串联环节:两个传递函数非别为H1(s)和H2(s)环节串联后测量系统。
该系统特点是前一环节的输出信号为后一环节的输入信号4、单位阶跃输入信号特点是t=0时信号以无限大的速率上升;当t>0时信号保持定值,不随时间变化。
第三章1、绝对误差=测量值—真值相对误差=绝对误差/真值≈绝对误差/测量值系统误差:在测量过程中,出现某些规律性的以及影响程度有确定的因素所引起的误差2、消除系统误差的方法:消除产生系统误差的根源用修正方法消除系统误差常用消除系统误差的具体方法:交换抵消法、替代消除法、预检法3、综合系统误差的方法:代数综合法、算数综合法、几何综合法4、正态分布规律中随机误差特性:单峰性、对对称性、有限性、抵偿性5、进行随机误差计算前步骤:首先剔除过失(或粗大)误差修正系统误差最后在确定不存在粗大误差与系统误差的情况下,对随机误差进行分析和计算6、非等精度测量:在不同测量条件下,用不同的仪器、不同的测量方法、不同的测量次数以及由不同的测量者进行的测量,各次测量结果的精度不同。
7、间接测量:被测量的数值不能直接从测量仪器上读得,二十需要通过测取与被测量有一定关系的直接测量的量,再经过计算求得。
例3-6 3-8 3-10第四章1、传感器是能感受被测量并按照一定规律转换成电信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
2、常用的温度补偿方法:桥路补偿,应变片自补偿,热敏电阻补偿(热敏电阻处在与应变片相同的温度条件下,当应变片的灵敏度随温度升高而下降时,阻值也要下降)3、电感式传感器主要分为:自感式和互感式两大类4、常见的自感式电感传感器有:变气隙式、变截面式和螺管式三种5、电容式传感器中ε(为极板间介质的介电常数),d(为极板间的距离),A(为两极板相互遮盖的面积)三个参数都影响到电容量C6、压电效应:某些结晶物质,当沿它的某个结晶洲施加力的作用时,内不会出现极化现象,从而在表面形成电荷集结,电荷量与作用力的大小成正比7、热电现象:两种不同的导体A和B组成闭合回路,若两连接点温度T和T0不同,则在回路中就产生热电动势,形成热电流8、光电转换元件:光电管,光敏电阻,光电池,光敏晶体管9、霍尔效应:一块长为l,宽为b,厚为d的半导体薄片,若在薄片的垂直方向上加一磁感应强度为B的磁场,当在薄片的两端有控制电流I流过时,在此薄片的另两端会产生一个大小和控制电流I(A)和磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压UH(V)。
热能与动力工程测试技术(第3版)

热能与动力工程测试技术(第3版)简介《热能与动力工程测试技术》是一本关于热能与动力工程测试的专业指南,旨在帮助工程师和技术人员更好地理解和应用热能与动力工程测试技术。
本书是第3版,经过对前两版的内容进行修订和扩充,加入了最新的测试技术和实践案例。
目录1.热能与动力工程测试的概述2.测试设备和仪器3.测试中的数据测量与分析4.测试方法与实践5.热能与动力工程测试的安全与操作规范6.热能与动力工程测试中的质量控制7.热能与动力工程测试的实例和应用案例第一章热能与动力工程测试的概述1.1 热能与动力工程测试的意义和目的1.2 热能与动力工程测试的基本原理1.3 热能与动力工程测试的分类1.4 热能与动力工程测试的步骤和流程第二章测试设备和仪器2.1 热能与动力工程测试中常用的设备和仪器2.2 设备和仪器的选择和购买原则2.3 设备和仪器的维护与保养2.4 设备和仪器的校准和验证第三章测试中的数据测量与分析3.1 数据测量的基本原理和方法3.2 数据采集和记录的技术和要求3.3 数据处理与分析的方法和工具第四章测试方法与实践4.1 热能与动力工程测试的常用方法和技术4.2 不同测试方法的适用范围和注意事项4.3 测试过程中的常见问题和解决方法4.4 测试结果的评估与分析第五章热能与动力工程测试的安全与操作规范5.1 热能与动力工程测试中的安全问题和风险评估5.2 测试现场的安全管理与控制5.3 设备和仪器的安全使用与维护5.4 操作规范和流程的建立与执行第六章热能与动力工程测试中的质量控制6.1 热能与动力工程测试中的质量要求和评估指标6.2 质量控制的方法和工具6.3 质量控制措施的实施和监控第七章热能与动力工程测试的实例和应用案例7.1 燃煤发电厂的性能测试与评估7.2 燃气轮机的性能测试与分析7.3 水力发电站的测试与调试7.4 热能与动力系统的节能改造与优化结语《热能与动力工程测试技术(第3版)》通过对热能与动力工程测试的概念、设备和仪器、数据测量与分析、测试方法与实践、安全与操作规范、质量控制以及实例和应用案例的详细介绍,为读者提供了一本全面、实用的测试指南。
热能与动力工程测试技术总结

第一章 概述1. 测量:用特定的工具和方法,通过试验的手段将被测物理量与另一同名的作为单位的物理量的比较,以确定两者之间的比值。
2. 测量方法:直接测量(直读法、差值法、替代法、零值法)、间接测量、组合测量3. 测量仪器按照工作原理分为三部分:4. 感受器(传感器):直接与被测对象发生联系,感知被测参数的变化,同时对外界发出相应信号。
5. 中间件(传递件):信号传递及加工6. 效用件(显示元件):把被测量信号显示出来7. 分类:标准仪器、范型仪器、实用仪器8. 测量仪器性能指标(静态)9. 精确度:测量结果与真值一致的程度。
jy a b 100%A A δ∆=±⨯-10. 恒定度:仪器多次重复测量时,其指示值的稳定程度。
11. 灵敏度:仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例。
12. 灵敏度阻滞:足以引起仪器指针从静止到作微小移动的被测量的变化值。
13. 指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间。
第二章 测量系统的动态特性1. 动态特性:表示测试系统的输入信号从一个稳定状态突然变化到另一个稳定状态时,输出信号的跟踪能力。
2. 用以研究动态测量时的所产生的动态误差,主要用以描述在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系,或是反映系统对于随时间变化的输入量响应特性。
3. 传递函数:当初始条件为0时,线性系统输出信号(时域)与输入信号(时域)之比。
4. (1)只是描述系统的动态性能,不说明系统的物理结构,只要动态特性相似,可以有相似的传递函数。
5. (2)仅描述动态特性,与输入和初始条件无关。
6. (3)组合系统的传递函数:串联环节、并联环节、反馈联接7. 基本测量系统的传递函数:8. (1)零阶测量系统:不管输入量随时间如何变化,系统的输出不受干扰也没有时间滞后,具有完全理想的特性。
0000()()b b Y s Hy x kx X s a a ==+(s )= 9. 例如:位移式电位计 10. (2)一阶测量系统:100()()()()()()1()+1dy a a y t b x t sY s Y s kX s dt Y s H X s s ττ+=+==(s )= 11. 时间常数10a a τ=;稳态灵敏度00b k a = 12. 例如:热电偶13. (3)二阶测量系统:221002222()()()()()2n n nd y dy a a a y t b x t dt dt Y s H s X s s s ωξωω++===++ 14.固有频率n ω=1a ξ=,均需合适的选取 15. 例如:测振仪16. 测量系统的动态响应:评价系统正确传递与显示输入信号的重要指标。
热能与动力工程测试技术(附答案)

1.测量方法:直接测量:凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出,常用方法1.直读法2.差值法3.替代法4.零值法间接测量:被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出,而直接测量与被测量有一定函数关系的量,通过运算被测量的测值。
组合测量:测量中各个未知量以不同的组合形式出现,根据直接测量与间接测量所得的数据,通过方程求解未知量的数值2.测量仪器:可分为范型仪器和实用仪器一、感受件:它直接与被测对象发生联系,感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号。
应满足条件:1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件:起传递作用,将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件:导线,导管三、效用件:把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标:一、精确度:测量结果与真值一致的程度,系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度:仪量多次重复测量时,其指示值的稳定程度三、灵敏度:认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞:在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H(s)(s)(s)作用:传递函数描述系统的动态性能,不说明系统的物理结构,只要动态特性相似,系统可以有相似的传递函数串联环节:H(s)1(s)H2(s)并联环节H(s)1(s)2(s)反馈环节H(s)(s)/1(s)(s)5.测量系统的动态响应:通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应,以了解测量系统的动态特性,依次评价测量系统测量系统的阶跃响应:一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应:一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源:每一参数都是测试人员使用一定的仪器,在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的,由于受到人们的观察能力,测量仪器,方法,环境条件等因素的影响,所得到的测量值只能是接近于真值的近似值,测量值与真值之差称为误差。
热能与动力工程测试技术要点

J I A N G S U U N I V E R SI T Y热能与动力工程测试技术要点简析主编:邝锡金副主编:代冲主审:邝锡金目录第一章概述 (3)第二章测量系统的动态特性 (4)第三章测量系统误差分析及处理 (5)第四章传感器的基本类型及工作原理 (6)第五章温度测量 (8)第六章压力测量 (10)第七章流速测量 (11)第八章流量测量 (12)第一章概述1、在热能与动力工程领域中,需要测量的物理量主要有?温度、压力、流量、功率、转速等。
2、按照得到最后结果的过程不同,测量方法可以分为哪几类?简述各类方法的定义。
1)直接测量:凡被测量的数值可以直接从测量仪器上读得的测量:2)间接测量:被测量的数值不能直接从测量仪器上读得,而需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量,然后经过运算得到被测量的数值:3)组合测量:测量中使各个未知量以不同组合形式出现(或改变测量条件以获得不同的组合),根据直接测量或间接测量所得数据,通过求解联立方程组求得未知量的数值。
3、按工作原理,任何测量仪器都应包括哪三部分?各部分的功能和作用?包括感受器、中间件和效应件三个部分。
1)感受器或传感器:它直接与被测对象发生关系(但不一定直接接触),感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号;2)中间件或传递件:最简单的中间件是单纯起“传递”作用的元件,它将传感器的输出信号原封不动的传递给效应件;3)效应件或显示元件:显示元件的功能是把被测信号显示出来,按显示原理与方法不同,又可分为模拟显示和数字显示两种。
4、测量仪器按照用途可以分为哪两类?其特点为?范型仪器和实用仪器两种。
范型仪器精确度很高,对它的保存和使用有较高要求:实用仪器使用起来方便、可靠,测量结果只要在工程测量允许范围内即可。
5、测量仪器的主要性能指标包括?各指标的含义?测量仪器的性能指标主要有:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。
精确度:表示测量结果与其真值一致的程度,它是系统误差与随机误差的综合反映。
《热能与动力工程测试技术》课程教学大纲(本科)

热能与动力工程测试技术Testing Technology of Thermal and Power Engineering课程代码:04410070学分:2学时:32 (其中:课堂教学学时:32实验学时:0上机学时:0课程实践学时:0 )先修课程:大学物理、电工电子学适用专业:能源与动力工程(动力机械工程及自动化)教材:《热能与动力工程测试技术》,严兆大,机械工业出版社,第2版一、课程性质与课程目标(一)课程性质《热能与动力工程测试技术》为考试课程,是动力机械工程及自动化专业的核心课程之一。
试验在内燃机的研发、性能优化、排放控制等方面占有极其重要的地位,可以说内燃机是以试验为基础的学科。
通过课程的学习,可使学生掌握测试系统的特性、测量仪器的工作原理、常见物理量的测试方法及有关内燃机的专业参量的测量原理,可为学生以后的工作提供有力的支撑。
(二)课程目标知识目标1:掌握测试技术的发展历程及作用;2:测量系统特性及误差的分析;3:各类传感器的机构及工作原理;4:被测参量的物理含义及测量方法;5:有关内燃机的法规认知。
能力目标1:能根据测试要求合理选择测量仪器或测试系统并能组织有效试验;2:能对测量结果进行分析及真伪性判断。
(三)课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系如下:知识目标全部对应毕业要求1;能力目标全部对应毕业要求4;能力目标全部对应毕业要求5。
二' 课程内容与教学要求(按章撰写)第一章概述(一)课程内容测试技术的重要性、发展阶段及趋势,本课程的性质、特点、研究对象与方法、目的、任务等。
学习测量的基本概念、仪器的组成与分类、测量仪器的主要性能指标。
学习现代计算机测试技术。
(二)教学要求(1)测试技术在本学科中的重要性呈现给学生;(2)了解本课程的性质、研究对象与方法;(3)掌握测量的定义、测量仪器的组成与分类、测量仪器的评价指标及含义;(4)了解非电量电测系统的工作原理,初步认识仪器的静态标定;(5)激发学生学习本课程的兴趣和信心。
(完整版)热能与动力工程测试技术

⒈什么是测量?答:测量是人类对自然界中客观事物取得数量概念的一种认识过程.⒉测量方法有哪几类?直接测量与间接测量的主要区别是什么?答:测量方法有①直接测量(直读法、差值法、替代法、零值法)②间接测量③组合测量直接测量与间接测量区别:直接测量的被测量的数值可以直接从测量仪器上读得,而间接测量的被测量的数值不能从测量仪器上读得,而需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量,经过运算得到被测量。
⒊任何测量仪器都包括哪三个部分?各部分作用是什么?答:①感受件或传感器,作用:直接与被测对象发生联系(但不一定直接接触),感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号.②中间件或传递件,作用:“传递"、“放大”、“变换”、“运算”。
③效用件或显示元件,作用:把被测量信号显示出来.⒋测量仪器按用途可分为哪几类?答:按用途可分为范型仪器和实用仪器两类。
⒌测量仪器有哪些主要性能指标?各项指标的含义是什么?答:①精确度,表示测量结果与真值一致的程度,它是系统误差与随机误差的综合反应。
②恒定度,仪器多次重复测量时,其指示值的稳定程度。
③灵敏度,以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例S来表示④灵敏度阻滞,灵敏度阻滞又称为感量,此量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。
⑤指示滞后时间,从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间,称为指示滞后时间或称时滞。
⒍测量误差有哪几类?各类误差的主要特点是什么?答:①系统误差,特点:按一定规律变化,有确定的因素,可以加以控制和有可能消除。
②随机误差,特点:单峰性、对称性、有限性、抵偿性,无法在测量过程中加以控制和排除。
③过失误差,特点:所测结果明显与事实不符,可以避免。
⒎什么叫随机误差?随机误差一般都服从什么分布规律?答:随机误差(又称偶然误差)是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。
随机误差一般都服从正态分布规律。
热能与动力工程测试技术课程设计

热能与动力工程测试技术课程设计一、设计背景热能与动力工程测试技术作为能源转化的核心技术之一,是现代工程技术领域中一个至关重要的领域。
在热能与动力工程的研究与开发过程中,不仅仅需要相关理论知识,同时还需要对测试技术有深刻的理解,并运用技术手段进行测试,验证和评估。
因此,热能与动力工程测试技术课程的教学质量和课程设计的实践性都是至关重要的。
二、设计目的本课程设计的目的主要是通过学生参与热能与动力工程测试的实践活动,让学生深入了解热能与动力工程测试技术的工作原理和实践过程,提高学生的实践能力和能力,同时锻炼学生动手解决问题的能力和创新能力,更好地为今后的工作和专业发展做好准备。
三、设计内容3.1 课程简介热能与动力工程测试技术是一门基础课程,旨在介绍热能与动力工程的测试方法、测试技术、测试仪器等方面的知识,使学生掌握相关的基本理论和实践方法,了解反应功率、传热、流体力学等基本热学原理和热工测试技术。
3.2 设计原则1.问题导向:设计中设置多个问题或任务,学生需要通过实践活动完成对应的测试任务,通过实践任务,体验解决实际问题时所需的思考方法和策略;2.合作式学习:为促进学生之间的互动和协作,设计中可以设置组队任务,多组学生共同完成一个测试任务,每个同学都有自己的任务和职责。
通过小组合作学习,帮助学生提高解决问题能力和学习效果。
3.3 设计步骤1.热学原理掌握:针对热学原理进行课堂讲解及习题练习,培养学生基本理论基础。
2.试验方案设计:在老师的指导下,学生根据要求设计相应的试验方案。
3.试验数据采集和分析:学生在实验室内进行实验操作,并采集、处理数据,进行试验结果分析和评估。
4.报告撰写:学生需要根据实践任务完成报告撰写任务,完成试验报告的撰写和答辩。
3.4 设计成果1.课程达成度:学生将能够掌握热学原理和热工测试技术,能够熟练操作测试仪器,独立进行热工测试,并能够理解和分析测试结果。
2.报告成果:学生完成试验报告撰写任务,包括测试方案设计、测试结果分析和结论等,能够独立进行规范化的技术报告写作。
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⒈什么是测量?答:测量是人类对自然界中客观事物取得数量概念的一种认识过程。
⒉测量方法有哪几类?直接测量与间接测量的主要区别是什么?答:测量方法有①直接测量(直读法、差值法、替代法、零值法)②间接测量③组合测量直接测量与间接测量区别:直接测量的被测量的数值可以直接从测量仪器上读得,而间接测量的被测量的数值不能从测量仪器上读得,而需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量,经过运算得到被测量。
⒊任何测量仪器都包括哪三个部分?各部分作用是什么?答:①感受件或传感器,作用:直接与被测对象发生联系(但不一定直接接触),感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号。
②中间件或传递件,作用:“传递”、“放大”、“变换”、“运算”。
③效用件或显示元件,作用:把被测量信号显示出来。
⒋测量仪器按用途可分为哪几类?答:按用途可分为范型仪器和实用仪器两类。
⒌测量仪器有哪些主要性能指标?各项指标的含义是什么?答:①精确度,表示测量结果与真值一致的程度,它是系统误差与随机误差的综合反应。
②恒定度,仪器多次重复测量时,其指示值的稳定程度。
③灵敏度,以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例S来表示④灵敏度阻滞,灵敏度阻滞又称为感量,此量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。
⑤指示滞后时间,从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间,称为指示滞后时间或称时滞。
⒍测量误差有哪几类?各类误差的主要特点是什么?答:①系统误差,特点:按一定规律变化,有确定的因素,可以加以控制和有可能消除。
②随机误差,特点:单峰性、对称性、有限性、抵偿性,无法在测量过程中加以控制和排除。
③过失误差,特点:所测结果明显与事实不符,可以避免。
⒎什么叫随机误差?随机误差一般都服从什么分布规律?答:随机误差(又称偶然误差)是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。
随机误差一般都服从正态分布规律。
⒏试述测量中可疑数据判别方法以及如何合理选用?答:①判别方法有莱依特准则、格拉布斯准则、t检验准则、狄克逊准则、肖维涅准则。
②选用原则:1)从理论上讲,当测量次数n趋近∞(或n足够大)时,采用莱依特准则更为合适;若次数较少时,则采用格拉布斯准则、t检验准则或狄克逊准则。
要从测量列中迅速判别粗大误差时,可采用狄克逊准则。
2)在最多只有一个异常值时,采用格拉布斯准则来判别坏值的效果最佳。
3)在可能存在多个异常值时,应采用两种以上的准则来交叉判别,否则效果不佳。
⒐什么叫做等精度测量和非等精度测量?为什么在非等精度测量中引入“权”的概念?答:①等精度测量是指在测量条件(包括测量仪器、测量人员、测量方法及环境条件等)不变的情况下,对某一被测几何量进行的多次测量。
非等精度测量是指在不同测量条件下,用不同的仪器、不同的测量方法、不同的测量次数以及由不同的测量者进行的测量,各次测量结果的精度不同。
②为了正确评价测量结果的质量。
⒑什么叫做回归分析?答:采用数理统计方法,从大量试验数据中寻求变量之间相关关系的数学表达式,并对所确定的数学表达式的可信度进行统计检验。
11.非电量电测法具有哪些优点?答:①易于实现集中检测、控制和远距离测量。
②响应速度快,可以测量瞬态值及动态过程。
③传感器提供了被研究对象的测量、调节和控制设备之间最方便可靠的联系方式,因而使热能与动力工程测试的连续量、自动记录和自动控制成为可能。
④测量的准确度和灵敏度高,可以测量微弱信号并将其放大与进行长距离传输。
⑤电信号易于和计算机等进行连接,记录和处理数据方便。
12.什么是电阻式传感器?主要分哪些类型?答:①将物理量的变化转换为敏感元件电阻值的变化的传感器。
②分金属应变式传感器、半导体压阻式传感器、电位计式传感器、气敏传感器、湿敏电阻传感器。
13.用应变片测量时,为什么要进行温度补偿?常用的温度补偿方法有哪些?答:①因为在实际使用中,除了应变会导致应变片电阻变化外,温度变化也会使应变片电阻发生变化,由此带来的测量误差。
②补偿方法有桥路补偿和应变片自补偿14.简述电感式传感器的工作原理?答:电感式传感器建立在电磁感应基础上,它是利用线圈自感或互感的变化,把被测物理量转换为线圈电感量变化的传感器。
15.电容式传感器有哪些类型?答:变极板间隙型电容传感器、变面积型电容传感器、变介电常数型电容传感器。
16.什么是压电效应?什么是压电元件的电轴、光轴和力轴?答:①某些结晶物质,当沿它的某个结晶轴施加力的作用时,内部会出现极化现象,从而在表面形成电荷集结,电荷量与作用力的大小成正比,这种效应称为压电效应。
②垂直于x轴的晶体切片可用作压电元件,此时x轴称为电轴。
垂直于z轴切割出的晶片没有压电效应,称z轴为光轴。
沿该轴方向受力产生极性相反的电压。
17.什么是热电效应?热电偶有哪些基本定律?答:①两种不同的导体A和B组成闭合回路,若两连接点温度T 和To不同,则在回路中就产生热电动势,形成热电流,这一现象称为热电现象。
②热电偶的基本定律:均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
18.热电偶为什么要进行冷端温度补偿?常用的补偿方式有哪些?答:①由于冷端温度to受周围环境温度的影响,难以自行保持为0℃或某一定值,因此,为减小测量误差,需对热电偶冷端采取补偿措施,使其温度恒定。
②常用补偿方式:冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法、补偿导线法。
19.什么是霍尔效应?试举两种霍尔传感器在动力机械测量中的典型应用。
答:①若在薄片的垂直方向上加一磁感应强度为B的磁场,当在薄片的两端有控制电流I流过时,在此薄片的另两端会产生一个大小与控制电流I(A)和磁感应强度B(T)的成积成正比的电压UH(V),这一现象称为霍尔效应。
②转速测量、位移测量、接近开关。
20.生物传感器的基本结构和测量原理?答:结构生物传感器的原理:生物传感器的结构一般是在基础传感器(电化学装置)上再耦合一个生物敏感膜(称为感受器或敏感元件)。
生物敏感膜紧贴在探头表面上,再用一种半渗透膜与被测溶液隔开。
当待测溶液中的成分透过半透膜有选择地附着于敏感物质时,形成复合体,随之进行生化和电化学反应,产生普通电化学装置能感知的O2、H2、NH4+、CO2等,并通过电化学装置转换为电信号。
21.试举标准热电偶的名称与型号?答:①铂铑10-铂热电偶(S型)②铂铑30-铂铑6热电偶(B型)③镍铬-镍硅热电偶(R型)④铜-康铜热电偶(T型)⑤镍铬-康铜热电偶(E型)22.辐射式温度计有哪几种?简述各自的工作原理?比较各种温度计测量温度与真实温度的关系?答:①全辐射高温计、单色光学高温计、比色光学高温计、红外温度计。
②23.可用于动力机械最高压力测量的仪器有哪几种?简述其工作原理。
答:①机械式最高压力表:测量时,气缸压力通过单向阀进入压力表直接指示压力。
②气电式最高压力表:24.什么叫总压、静压和动压?什么叫不敏感偏流角?不敏感偏流角受哪些因素影响?答:①气流熵滞止后的压力叫总压,又称滞止压力。
运动气流里气体本身的热力学压力,当感受器在气流中与气流以相同的速度运动时,感受到的就是气流的静压。
总压与静压之差称为动压。
②使测量误差为速度头1%的偏流角α作为总压管的不敏感偏流角,记作αp。
③总压管的形式和马赫数Ma。
25.常用的总压和静压测量仪器有哪些?各自的特点是什么?P129答:①总压用总压管(L形总压管、圆柱形总压管、带导流套的总压管、多点总压管、边界层总压管)测量②静压测量在固体壁面外进行时用壁面静压孔测量。
在流场中进行时用静压管测量。
静压管(L形静压管、圆盘形静压管、带导流管的静压管)26.测压仪进行静态标定和动态标定时,常用哪些标定设备?答:①静态标定:活塞式压力计、标准弹簧压力计、液柱式压力计。
②动态标定:对比法、激波管动态标定法。
27.绘制内燃机压力采集系统基本结构原理图,简述其工作原理。
答:系统中采用光电传感器获得曲轴转角信号和上止点信号,采用石英压电传感器和电荷放大器获得气缸压力信号。
28.简述内燃机上止点位置确定的测量方法及其特点?答:①磁电法:测的的上止点实际上为静态上止点②气缸压缩线法:接近工作状态下的动态上止点③电容法:最大电容量位置即认为动态上止点,对四冲程内燃机,压缩、排气冲程有差异。
29.简述皮托管的基本结构和测速原理?皮托管常用什么装置进行标定?答:①它由总压探头和静压探头组成,利用流体总压与静压之差,即动压来测量流速,故也称动压管。
②校准风洞30.简述热线风速仪有哪些工作方式及其各自的工作原理?答:①恒流式:在热线风速仪的工作过程中保持加热电流不变,热线的表面温度随流体流速而变化,电阻值也随之改变。
通过测定热线的电阻值就可以确定流体速度的变化。
②恒温(恒电阻)式:热线风速仪工作过程中,通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变,这样就可以根据电压值的变化,测出热线电流的变化,进而计算流速。
31.目前所使用的流量计可归纳为哪几大类型?其特点是什么?答:①容积型流量计:测量结果受流动状态的影响较小,精确度较高,适合于测量高粘度、低雷诺数的流体,但不宜用于高温高压和脏污介质的流量测量。
②速度型流量计:这类流量计有着良好的使用性能,可用于高温高压流体测量,且精确度较高;但是,由于它们以平均流速为测量依据,因此,测量结果受流动条件的影响很大,这对精确测量带来困难。
③质量型流量计:这类流量计以测量与流体质量有关的物理效应为基础32.节流式流量计的测量原理是什么?答:当流体流经管道中急骤收缩的局部截面时,将产生增速降压的节流现象,流体的流速越大,即在相同流通截面积条件下的流量越大,节流压降也越大。
以这种节流现象作为流量测量依据的仪表简称为节流式流量计,由于其输出信号为差压,故也称差压式流量计。
33.简述涡轮流量计的工作原理?答:当被测流体流经涡轮时,推动涡轮6转动,高导磁性的涡轮叶片随之周期性地通过磁电转换器的永久磁铁4,使磁路的磁阻发生相应的变化,导致通过感应线圈3的磁通量改变,在线圈中产生交变的感应电动势,从而获得交流电脉冲信号的输出。
34.简述光纤式流量计和超声波流量计的工作原理和特点?答:①光纤式流量计的工作原理:P172②超声波流量计工作原理:超声波式流量计的测量原理是基于超声波在介质中的传播速度与该介质的流动速度有关这一现象。
特点:1)非接触测量,不扰动流体的流动状态,不产生压力损失。
2)不受被测流体物理、化学特性的影响。
3)输出特性呈线性。
35.简述转子式流量计的工作原理?答:转子流量计也叫浮子流量计,它也是利用流体流动的节流原理进行流量测量的仪表。
36.比较分析用于导电液和非导电液的电容式液位传感器的不同?简述各自的工作原理?答:①测量导电液体的电容式液位计:主要利用传感器两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化,从而引起电容量变化这种关系进行液位测量。