热工仪表基础知识2.doc
热工仪表题库(简答题2)
热工仪表题库(简答题2)51、简述力平衡式压力变送器的工作原理。
这种压力变送器是按力平衡原理工作的。
被测压力通过弹性敏感元件（弹簧管或波纹管）转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换为0~10毫安的直流电流输出，电流流入处于永久磁场内的反馈动圈之中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力，当作用与反馈力达到平衡时，杠杆系统停止偏转，此时的电流即为变送器的输出电流，它与被测压力成正比。
将压力信号转变为电流信号供指示调节用。
52、什么是热工信号？热工信号分为哪几类？热工信号是指在机组启停或运行过程中，当某些重要参数达到规定限值，或设备，自动装臵出现异常情况（但未构成危及机组安全）时，向运行人员发出报警的一种信号。
热工信号一般分为热工预告信号，热工危险信号。
除以上两种信号外，还有显示设备状态的信号系统，以及一些中小型电厂主控室与机炉控制室间传递运行术语的联络信号。
3053、中间再热机组为什么设计旁路系统？中间再热机组在机组启停、低负荷或空负荷运转时，而锅炉保持稳定燃烧需一定的最小蒸发量，因而在低低负荷或空负荷时为了处理锅炉多余的蒸汽量，使汽轮机、锅炉汽量平衡，保护再热器心脏回收工质和热量，所以设计了旁路系统。
3054、压力变送器调校的内容有哪些？压力变送器调校的内容有：基本误差及变差的校验；再现性试验；恒流性能试验；电源电压波动试验；环境温度试验；环境振动试验；长期运行漂移试验。
3055、什么是比较法检定热电偶？比较法就是利用高一级的标准热电偶和被校热电偶在检定炉中直接比较的一种检定方法。
就是把标准热电偶与被校热电偶捆扎在一起送入检定炉内，把它们的测量端同臵于同一均匀测试场中，用测试仪器测出它们的热电势，比较它们之间的差值，因而叫做比较法。
3056简述转速传感器的种类？结构原理和使用方法？常用的转速传感器有光电式和磁电式两种，光电式传感器一般用在试验室或携带式仪表，而磁电式转速传感器多用于现场安装。
2010《热工仪表》第一二章复习
2010《热工仪表》复习提纲一第一章绪论部分一、选择1. 传感技术，同计算机技术和( C )，被列为现代信息技术的三大支柱。
A:汽车制造技术B:建筑技术C:通信技术D:测量技术2. 随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是( B )A:传感器＋通信技术B:传感器＋微处理器C:传感器＋计算机D:传感器＋多媒体技术3. 近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的( D )的传感器。
A:视觉器官B:听觉器官C:嗅觉器官D:感觉器官4 若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为( B )5 A:眼睛B:感觉器官C:手D:皮肤6. 传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD ）。
A:守恒定律B:电磁场的感应定律C:欧姆定律D:胡克定律7. 传感技术是一个汇聚物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等多类型交叉学科，涉及多方面的综合技术，包括（ABC ）等方面。
A:传感检测原理B:传感器件设计C:传感器的开发和应用D:传感器的销售和售后服务二、填空题1、测量的三要素是（测量单位）、（测量方法）和（测量设备与仪器）。
2、无论简单仪表还是复杂仪表，其部件按功能可分为（传感器）、（变送器）和（显示装置）三个环节，它们之间用信号线路联系。
3、测量仪表中，现代科学技术所能达到的最高准确度等级是（国家基准器具）。
4、仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析）。
第二章温度测量一、选择题1. 温度传感器是一种将温度变化转换为___D__变化的装置。
A:电流B:电阻C:电压D:电量2. 自19世纪发现热电效应以来，热电偶被越来越广泛地用来测量___A___范围内的温度，根据需要还可以用来测量更高或更低的温度。
A:100一1300℃B:100一1200℃C:100一1100℃D:100一1000℃3. 下面对热电极极性阐明正确的是___C__。
热工仪表复习题
热工仪表复习题选择1、量程为0~10MPa，精度等级为1.5级，其允许的示值绝对误差为（C）MPaA. ±1.5B. ±1.0C. ±0.15D. ±0.12、仪表必须在规定的温度、湿度条件下工作才能保证其准确度，这是因为（B）A. 有一个统一的环境条件B. 仪表因周围环境温度、湿度改变而使实际值发生变化，当温度、湿度超过一定范围时仪表的示值误差会超过其允许误差C. 按仪表使用说明书要求D. 仪器仪表必须在20℃、60%湿度的环境条件下使用，才能保证不超出其准确度等级所表示的误差值。
3、测量时环境温度的改变造成的误差属于(C )。
A. 疏失误差B. 随机误差C. 系统误差D. 基本误差5、测量热电偶产生的热电势应选用（C）来测量。
A. 功率表B. 电流表C. 直流电位差计D. 直流电桥6、用热电偶测温时，在其热电偶回路里连接第三种导体的两端温度相同，则热电偶回路的总热电势（D）A. 增大B. 减小C. 等于零电势D. 不变8、测量火电厂的锅炉给水温度最好采用的测温仪表是（C）。
A. 玻璃水银温度计B. 热电偶C. 热电阻D. 红外测温仪9、将热电阻从测温现场引线接入温度显示仪表时，为减少线路电阻的变化导致的测量误差，尽可能采用（B）的接线方法。
A. 两线制B. 三线制C. 恒定接线端温度D. 直流电路10、压力测量采用的国际单位是（D）A. atmB. kgf/cm2C. barD. Pa11、有4块压力表，它们的绝对误差都是0.2MPa，量程为（D）的表准确度高。
A. 1 MPaB. 4 MPaC. 8 MPaD.12 MPa12、在弹簧管式压力计中，游丝的作用是（A）A. 减小回程误差（变差）B. 固定表针C. 提高灵敏度D. 平衡弹簧管的弹性力14、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16、孔板和喷嘴上下游侧直管段的最小长度与（C）有关。
热工测量基础知识考试题库及答案(完整版)
热工测量基础知识考试题库及答案（完整版）一、选择题A类1、热工仪表精确度为（A）的测量值最精确。
A.0.25B.0.5C.1.0D.1.62、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3、一般指示式仪表希望在（C）刻度下工作。
A.任意B.大于10%满量程C.大于30%满量程D.大于50%满量程4、下列（B）是法定计量单位。
A.公尺B.米C.公分D.英尺5、选择描述性长度的正确写法是（B）。
A.425mm±5mmB.1.83mC.1M54D.2MM6、不属于SI基本单位的是（B）。
A.米B.欧（姆）C.安培D.伏特B类7、如果两物体分别与第三个物体处于热平衡，则他们彼此之间也必然处于热平衡，这一规律被称为（A）。
A.热力学第零定律B.热力学第二定律C.热力学第一定律D.热力学第三定律8、下列不属于按误差性质分类的是（B）。
A.随机误差B.相对误差C.系统误差D.绝对误差9、双积分式A/D转换器属于（B）测量法。
A.比较B.间接C.直接D.标准10、计量标准就是（C）。
A.计量基准B.计量器具C.计量标准器具D.工作标准器11、表证仪表的主要指标是（D）。
A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.基本误差12、下列（B）是法定计量单位。
A.公尺B.米C.工分D.公厘13、仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的（C）。
A.系统误差B.绝对误差C.允许误差D.相对误差14、热工仪表的质量好坏通常用（B）等三项主要指标评定。
A.灵敏度、稳定性、时滞B.准确度、灵敏度、时滞C.稳定性、准确性、快速性D.精确度、稳定性、时滞15、测量时环境温度的改变造成的误差属于（C）。
A.疏失误差B.随机误差C.系统误差D.基本误差16、测量系统和测量条件不变时，增加重复测量的次数，并不能减少（B）。
A.随机误差B.系统误差C.疏忽误差D.基本误差17、对同一被测量点进行多次测量，测量的重复性程度称为（C）。
热工仪表自动化复习题(带答案)
热工仪表自动化复习题一.名词解释1.冶金生产过程自动化的概念。
答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上自动地进行。
那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。
而用相应的自动化装置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。
2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象4.自动调节系统的最大偏差的概念。
答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。
在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。
5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差。
6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同?答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表的读数值的差值.因为真值无法得到7.测量仪表的相对误差的定义？000x x x x y -=∆=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值8.测量仪表的指示变差的概念。
答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。
9.测压仪表主要有哪几类？答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？答：温度、压力、流量、物位二.简答题1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？%100max ⨯-∆=测量范围下限值测量范围上限值δ相对百分误差δ答：量程范围的确定原则：根据“化工自控设计技术规定”：1）测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；2）测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；3）测量高压压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的3/5；4)为保证测量值的准确度，量程还不能选的过大，即测量值不能太接近于仪表的下限值，一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3为宜。
热工测量及仪表题库
综合题一、用K分度热电偶测温时，热端浊度为t℃时测得热电势E(t,t0)=16.395毫伏，同时测得冷端环境温度为50℃，求热端的实际温度。
已知K分度热电偶在50℃时的热电势值为2.022毫伏，450℃时的热电势值为18.531毫伏，448.7时的热电势值为18.417毫伏。
答案：E（t,0℃）=E(t,t0)＋E(t0, 0℃)=16.395＋2.022=18.417（毫伏）所以热端的实际温度为448.7℃。
答：热端的实际温度为448.7℃。
难度：3知识点：温度测量部分二、检定一只测量范围为0—10MPa，准确度为1．5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程和准确度等级应为多少?答案：检定一般压力表时，作为标准器的精密压力表的允许误差的绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1／3，其测量上限值一般应比被检表的测量上限值大1／3为好。
为此：精密表的测量上限应为10×（1+1/3）=13．3MPa根据弹簧管式精密压力表的产品系列，可选用0～16MPa的精密压力表。
被检表允许基本误差的绝对值为：10×1.5/100=o．15MPa则精密表的允许基本误差的绝对值应不大于0．05MPa设精密表的准确度级别为a,则a应为a≤0.05×100/16=0.3125答：可选用0．25级精密压力表难度：3知识点：压力测量部分三、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？(550+50)×2.0%=12， 12÷500×100%=2.4%；(1000－0)×1.5%=15， 15÷500×100%=3%；所以准确度2.0级量程范围－50~550℃的测温仪表最合适。
难度：2知识点：基本知识部分四、欲测量60mV电压，要求测量误差不大于0.4％，现有两块电压表，一块量程为0-75mV，0.2级毫伏表，一块量程为0～300mV，0.1级毫伏表，问应选用哪一块毫伏表，并说明理由。
常见热工仪表基础知识
仪表基础知识1、测量误差概念1.1、误差的分类按误差数值表示的方法分为：绝对误差、相对误差、引用误差；按误差出现的规律分为：系统误差（规律误差）、随机误差（偶然误差）、疏忽误差（粗大误差）1.2、真值与约定真值（近似真值）、相对真值（标准表示值）1.3、仪表的精度等级是指基本误差（仪表在规定参比工作条件下，即标准工作条件下的最大误差）的最大允许值，精度=（最大误差/测量范围）*100%2、化工过程仪表的分类2.1、按读取测量值的位置可分为：就地测量仪表（如就地压力表、温度计、液位计、流量计等）和远传信号测量仪表（各类变送器、位置开关等）2.2、按测量参数性质可分为：分析、流量、物位（液位）、压力、温度、电量、机械量等3、分析仪表3.1、按分析目的分为：安全检测报警分析仪（可燃、有毒气体检测）、成分分析仪表3.2、成分分析仪的分类：离线分析仪（分析室仪器）、在线分析仪（COD分析仪、PH计、F离子分析仪等）4、流量测量4.1、流量的概念：是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
分为体积流量和质量流量，质量流量M=体积流量Q *流体密度ρ。
质量流量的常用单位有：kg/h、t/h等，体积流量的常用单位有：l/h、m3/h等。
4.2、流体流动状态的分类：A、层流（雷诺数Re〈2300） B、过渡流（2300〈Re〈4000） C、紊（湍）流（雷诺数Re〉4000）。
雷诺数是指流体惯性力与粘性力的比值。
4.3、与流体有关的物理参数：温度、压力、密度、粘度、速度、流量等。
4.4、流体的密度与温度、压力的关系：气体的密度随温度的升高而减小、随压力的增大而增大，液体的密度主要随温度升高而减小、而与压力关系不大。
4.5、流量测量仪表种类有：涡街流量计、金属管转子流量计、孔板节流装置流量计、锥形管流量计、威力巴流量计、楔式流量计、质量流量计、电磁流量计等。
4.6、流量计的分类流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。
热工仪表基础知识
热工仪表基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：热工仪表基础知识第一章、热工测量和仪表第一节、测量的基本概念一、测量:1、测量是人们借助专门工具，通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量x 0以测量单位U 的倍数显示出来的过程。
2、被测量的真值μ只能近似地等于其测量值x ：3、热工测量是指压力、温度等热力状态参数的测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数的测量 。
二、测量方法:按测量结果的获取方式来分（1)直接测量法：使被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器进行测量、从而得到被测量数值的测量方法，称直接测量法。
(2)间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其他各变量、再按函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方法,称为间接测量法。
按被测量与测量单位的比较方式来分(1)偏差测量法：测量器具受被测量的作用,其工作参数产生与初始状态的偏离，由偏离量得到被测量值,称为偏差测量法。
(２)微差测量法：用准确已知的、与被测量同类的恒定量去平衡掉被测量的大部分,然后用偏差法测量余下的差值，测量结果是已知量值和偏差法测得值的代数和。
（3）零差测量法：用作比较的量是准确已知并连续可调的,测量过程中使它随时等于被测量，也就是说，使已知量和被测量的差值为零，这时偏差测量仅起检零作用,因此，被测量就是已知的比较量。
0x U μ=0x xU≈三、测量误差测量误差是被测量参数的测量值x 与其真值μ的之差。
真值常用的方法有:(1）用标准物质(标准器)所提供的标准值，例如水的三相点。
（２）用高一级的标准仪表测量得到的值来近似作为真值。
（3）对被测量进行N 次等准确度测量,各次测量值的算术平均值近似为真值。
N 越大，越接近真值。
常见的测量误差表达方式:1．绝对误差２.实际相对误差 3.标称相对误差 4.折合误差折合误差一般用于比较测量仪表的优劣。
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常用仪表
一、分类
1.根据检测类别分类
a.温度
b.压力
c.液位
d.流量
2.根据工作性质分类
a.变送器
b.传感器
c.调节器
d.执行器
e.显示器
二、常用仪表工作原理
1・温度检测仪表
a）热电偶
1.热电偶测温基木原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成
我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
b）热电阻
（1）热电阻的测温原理
与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
目前应用最广泛的热电阻材料是钳和铜：钳电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。
中国最常用的有R0=10Q、R0=100Q和R0=1000Q 等几种，它们的分度号分别为PtlO、PtlOO、Pt 1000；铜电阻有R0=50Q和R0=100Q 两种，它们的分度号为Cu50和CulOOo其中PtlOO和Cu50的应用最为广泛。
⑵热电阻的信号连接方式
目前热电阻的引线主要有三种方式
%1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r, r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
%1三线制：在热电阻（热电阻相关的信息）的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
%1四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
c.红外线测温仪工作原理
红外线测温仪由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测冃标的温度值。
3.压力
a.扩散硅压力变送器
采用扩散或离子注入等工艺形成电阻并连接成惠斯通电桥，用微机械加工技
术在电桥下形成压力敏感膜片。
当压力作用在膜片上时，电阻值发生变化并且产生一个与作用压力成正比的线性化输岀信号。
我们在惠斯通电桥上加上直流电源，就会产生一个直流电压信号的输岀。
经过二次转换线路，实现两线制4〜20mA输出。
b.电容式压力变送器
被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在6元件（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。
测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。
当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节, 转换成与压力成正比的信号。
4 .液位
a.玻璃管
b.浮筒式
c.超声波
d.雷达
e.单晶体
f.电导式
5 •流量
a.电磁流量计
电流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。
流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。
两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。
其电极头与衬里内表面基本齐平。
励磁线圈由双方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂肓的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。
此时，如果具有一定电导率的流体流
经测量管。
将切割磁力线感应出电动势E。
电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d与平均流速v的乘积。
电动势E （流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。
转化器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
E=KBdv
式屮：E ................... 为电极间的信号电压（v）
B ---------------- 磁通密度（T）
d .......... ........... 测量管内径（m）
v ---------------- 平均流速（m/s）式中k, d为常数，由于励磁电流是恒流的，故B也是常数，则由E= KBdv可知，体积流量Q与信号电压E■成正比，即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。
因此，只要测量出E就可确定流量Q,这是电磁流量计的基本工作原理。
b.涡街流量计
不同检测方法涡街流量计比较
注：较好、△-一般、X-差。
C.涡轮流量计
涡轮流量计的工作原理
涡轮流量计的原理示意图如图3—1所示.在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑.当流体通过管道吋，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转.在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比.由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量.
d.质量流量计
质量流量测量原理
一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。
Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律：力=质量x加速度(F=ma)
e.转子流量计
f.孔板
三、常规控制回路
1.单冋路控制
单回路反馈控制系统一-又称简单控制系统，是指由一个被控过程、一个检测变送器、一个控制器和一个执行器所组成的.对一个被控变量进行控制的单回路反馈闭环控制系统。
单回路反馈控制系统组成方框图：
FCs)
5-1单回路控制系统框图
W⑹•一调节器的传递函数；叫©)亠一调节
阀的传递函数；w°a〉一一被控过程的传递函数；
IV m(s) 一测量变送器的传递函数.
简单控制系统是实现生产过程自动化的基本单元、其结构简单、投资少、易于调整和投运，能满足一般工业牛产过程的控制要求、因此在工业生产小应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或。