热工测量及仪表作业3-4 (1)
热工测量及仪表1
作业
１、某台测温仪表的测量范围为２００～ ７００℃ ，最大绝对误差为４℃ ，试确定该仪 表的最大引入误差（精度）和准确度等级（精度 等级）
２、某台测温仪表的测量范围为２００ ～ １０００℃ ，工艺上要求测量的绝对误差不能 大于± ５ ℃，试确定选择仪表的准确度等级。
第二章 温度测量概述
一.概述 1.温度是物质转化的一个重要条件和指标. 2.温度测量是保证生产过程实现稳定.高效. 安全.优质.经济的关键.
按测量比较方式可分为: ①偏差测量法„„„„单管压力计. ②微差测量法„„„„标准热电偶. ③零差测量法„„„„电位差计.
按测量的状态可分为: ①静态测量…………测量速度慢. ②动态测量…………随时间变化.
三.热工仪表组成
感受器
传送件 （补偿导线） 显示件
（热电偶）
被测参数
感受器
传送件
显示件
热工仪表组成示意图
②选择了十七种物质的平衡态温度作为温标 基准点. ③规定了不同温度范围的基准仪器. ITS-90的温度范围:自0.65K至单色辐射温 度实际可测量的最高温度.
三.各种测温方法简介 温度参数是不能直接测量的,只能利用 某些物质的某种性质,随温度变化而变化的 特性,测出其变化值,而获温度.
1.膨胀式温度计
生产过程
产品 （目的） 故
Ｘ０ ≈xU
测量过程三要素:以减少测量误差 ①测量方法:(后述) ②测量单位:单位是稳定的,国家法定或国际 公认. ③测量工具:足够准确性.
产品
工 艺 设 备 和 系 统
能 量 工 质
热 工
测
量
显示记录
·
自动 调节 程序 控制
· ·
保护 连锁 热工 信号
热工测量及仪表练习题答案
热工测量及仪表练习题（一）参考答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共10分)1.C2.B3.A4.D5.C6.C7.D8.B9.C 10.C二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)11.AC 12.ABC 13.BE 14.BCD 15.DE三、填空题(本大题共4小题，每空2分，共10分)16.统计规律统计法则17.权重24.E≥25V18.50～1000mmm 0.22—0.8019.直插式四、简答题(本大题共5小题，共30分)20.解：热电偶的输出热电势E AB(t,t1)补偿热电偶的输出电势E AB(t0,t1)由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势E=E AB(t,t1)-E AB(t0,t1)E=E AB(t,t1)+E AB(t1,t0)E=E AB(t,t0)21.(1)仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却，装上压力表投入使用。
(2)差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开低压侧二次针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。
(3)压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。
(4)对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度的液柱修正。
(5)一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值Hρg用仪表机械零位调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。
(6)精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等综合运算。
22.影响测量误差的因素有两个：(1)平衡容器环境温度变化；(2)汽包工作压力的变化。
采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构尺寸达到对汽包压力的补偿。
通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。
(即全补偿)五、计算题(本大题共3小题，共30分)23.X=72.350(g)σn-1=8.07(mg)=3.29(mg)x置信区间±3×3.29 72.350±0.013 (g)24.解：设烟气含氧量为x15=0.0496×(735+273.15)lg 20.8 XX=10.4%答：烟气含氧量为10.4%热工测量及仪表练习题（二）参考答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共10分)1.D2.D3.B4.D5.C6.C7.D8.C9.C 10.A二、多项选择题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)11.AD 12.ACD 13.BD 14.BD 15.AB三、填空题(本大题共4小题，每空2分，共10分)16.统计规律统计法则17.输出灵敏度18.q vn=q vρρn19.抽出式直插式四、简答题(本大题共3小题，共25分)20.解：热电偶的输出热电势E AB(t,t1)补偿热电偶的输出电势E AB(t0,t1)由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势E=E AB(t,t1)-E AB(t0,t1)E=E AB(t,t1)+E AB(t1,t0)E=E AB(t,t0)21.辐射温度：当被测物体的真实温度为T时，其辐射出射度M等于全辐射体(黑体)在温度Tp时的辐射出射度M0，温度T p称为被测物体的辐射温度。
热工测量仪表作业参考答案完整版
热工测量仪表作业参考答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】第一、二章一.名词解释以测1.测量: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量单位U倍数μ显示出来的过程,即X＝μU。
2.热工测量: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,如测量流量,液位震动,位移,转速和烟气成分等。
3标准量：即U ，测量单位。
U必须是国际或国家公认的，理论约定的，必须是稳定的可以计量的传递。
4.环节：在信号传输过程中，仪表中每一次信号转换和传输可作为一个环节。
5.传递函数：静态下每个环节的输出与输入之比，称为该环节的传递函数。
6.可靠性：作为仪表的质量指标之一，是过程检验仪表的基本要求，目前常用有效性表示。
7.精密度：对同一被测量进行多次测量所得测量值重复一致的程度，或者说测定值分布的密集度。
准确度：对同一被测量进行多次测量，测定值偏移被测量真值的程度。
精确度或者精度：精密度与准确度的综合指标。
8.绝对误差：仪表的指示值与实际值的差值。
9.基本误差：在规定的工作条件下，仪表量程范围内各示值误差中的绝对值最大者称为仪表的基本误差。
10.仪表精度：仪表在测量过程中所能达到的精确程度。
去掉百分号后余下的数字11.准确度等级：仪表最大引用误差表示的允许误差ryu称为该仪表的准确度等级。
12.线性度：对于理论上具有线性“输入—输出”特性曲线的仪表，由于各种原因，实际特性曲线往往偏离线性关系，它们之间最大偏差的绝对值与量程之比的百分数，称之为线性度。
13.回差：输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大差值与量程之比的百分数称为仪表的回差。
14.重复性：同一工况下，多次按同一方向输入信号作全量程变化时，对应于同一输入信号值，仪表输入值的一致程度称为重复性。
15.分辨率：引起仪表示值可察觉的最小变动所需的输入信号的变化，称为仪表的分辨率。
3热工测量及仪表
第三章热工测量及仪表第一节热工仪表基础知识1.什么是测量？什么是热工测量？什么是热工测量仪表？答：测量就是通过实验的方法，把被测量与其所采用的单位标准量进行比较，得出被测量数值的过程。
热工测量就是在火力发电厂热力生产过程中对各种热工参数（如温度、压力、流量、液位等）进行的测量方法和过程。
热工测量仪表是指用来测量热工参数（如温度、压力、流量、液位等）的仪表。
2.热工仪表是由那几部分组成的？答：热工测量仪表是由传感器、变换器、显示器三大部分组成。
传感器是指将被测量的某种物理量按照一定的规律转换成能够被仪表检测出来的物理量的一类测量设备。
也称感受件，一次仪表。
变换器的作用是将传感器输出的信号传送给显示器。
也称连接件，中间件。
显示器的作用是反映被测参数在数量上的变化。
也称显示件，二次仪表。
3.按显示功能热工仪表分为那几类？答：按结构形式热工仪表分为：（1）指示仪表；是通过仪表的标尺和指针或液面、光点等的相对位置来显示被测参数瞬时值的显示仪表。
（2）记录仪表；能把被测量的瞬时值记录下来的仪表。
（3）信号仪表；能把被测参数是否超越允许值进行灯光、音响报警的仪表。
（4）调节仪表；除显示被测参数外，还可以进行调节参数的仪表。
（5）累积仪表；是对被测量进行累积叠加的仪表。
4. 什么是示值的绝对误差？示值的相对误差？示值的引用误差？答：示值的绝对误差是指仪表的指示值（被校仪表的读数值）x 与被测量的真实值（标准仪表的读数值）x 0之间的代数差。
示值的绝对误差＝x －x 0示值的相对误差是指示值的绝对误差与被测量的实际值之比。
示值的相对误差＝%10000⨯-x x x 示值的引用误差是指示值的绝对误差与该仪表量程范围之比。
以百分数表示。
示值的引用误差＝%100程下限仪表量程上限－仪表量0⨯-x x 5. 什么是仪表的基本误差？什么是仪表的测量误差？答：在规定的技术条件下，将仪表的示值和标准表的示值相比较，在被测量平稳地增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者，称为仪表的基本误差。
热工测量及仪表
第一章③1、测量：人类认识自然界中的客观事物，并用数量概念描述客观事物，进而达到逐步掌握事物本质和揭示自然界规律的一种手段，即对客观事物取得数量概念的一种认识过程。
2、测量方法：直接测量法、间接测量法、组合测量法。
3、测量误差：由于测量系统不可能绝对精确，测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，也使得测量结果不能准确的反映被测量的真值而存在的一定偏差，这个偏差就是测量误差。
4、真值：理论真值：通常把对一个量严格定义的理论值。
5、约定真值：对于给定不确定度所赋予的特定量的值。
相对真值6、误差的种类：系统误差、随机误差、粗大误差。
7、测量准确度：表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。
8、测量正确度：当只考虑系统误差的影响程度时。
9、测量精密度：只考虑随机误差的影响程度时。
10、误差的表示方法：绝对误差、相对误差（实际相对误差、标称相对误差）、引用相对误差、最大引用误差。
11、测量系统的组成：完成热工测量中某一个或几个参数测量的所有装置。
12、测量系统的基本环节：传感器、变换器、传输通道（传送元件）和显示装置。
13、测量系统的静态的特性：指被测物理量和测量系统处于稳定状态时系统的输出量与输入量之间的函数关系。
14、灵敏度：表示测量仪表对被测量变化的反应能力。
一般来讲，灵敏度越高，测量范围越小，稳定性越差。
15、迟滞误差：理想的测量系统的输入-输出关系应该是单值的，但实际上对于同一输入量，其正反行程输出量往往不相等，这种现象叫做迟滞。
第二章1、经验温标：借助于某一种物质的物理量与温度变化的关系，用实验的方法或经验公式所确定的温标。
（摄氏温标和华氏温标）2、热力学温标：又叫绝对温标或开尔文温标。
是以热力学第二定律为基础的一种理论温标。
国际实用温标：为了使用方便，国际协商确定，建立一种既使用方便、容易实现，又能体现热力学温度的温标。
3、温标三要素：基准仪器、温标基准点和内插公式。
《热工测量技术及仪表》实验指导书
《热工测量技术及仪表》实验指导书曾志伟2009年3月实验须知1．实验前需仔细阅读实验指导书和实验接线及参考参数手册。
2．实验时应学生应按照实验接线手册接线，接线后需经专业老师确认正确后方可通电。
3．学生自行设计的实验，须经专业老师认同后才能进行。
注意事项1．进入实验室首先仔细阅读设备操作规程，实验时必须严格按操作规程操作。
2．实验前，请保证实验设备水路走向正确和开关电源接地端已经可靠接地！3．接线时，强电必须接强电，弱电必须接弱电，否则将导致设备埙坏；要注意接口端子的对应，如：L~L，N~N，+~+，-~-等。
4．本指导书所提供的实验参考参数是所做实验时必须更改的仪表部分参数，其他参数以仪表的出厂设置为准。
5．本指导书接线手册内强电图形部分中，无论用了几个仪表，一概用一个仪表表示。
实验过程的基本程序1．明确实验任务；2．提出实验方案；3．画实验接线图；4．进行实验操作，做好观测和记录；5．整理实验数据，得出结论，撰写实验报告。
目录实验一水箱液位检测实验二水箱液位检测与定值控制实验三管道流量检测与定值控制实验四锅炉内胆水温检测附：接线手册及参考参数部分实验一水箱液位检测一、实验目的1. 掌握水箱液位的检测方法。
2、验证液位测量的线性关系。
二、实验设备1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置2. 万用电表一只三、实验内容与步骤1、按如下接线方式连接好实验线路（附接线手册）。
强电：三相电源输出u、v、w接到380v三相磁力泵的u、v、w输入端单相Ⅰ的L、N端接到智能调节仪电源的L、N端单相Ⅱ的L、N端接到电动调节阀电源的L、N端弱电：中水箱液位LT2信号+、-端对应接到智能调节仪1、2端调节仪输出7、5端对应接到电动调节阀控制信号输入+、-端注意：完成接线后需经专业老师确认正确后方可通电。
2、打开阀F1-1、F1-2、F1-7，关闭其它与本实验无关的阀。
3、接通总电源和相关的仪表电源，打开24伏电源（传感器供电）和LT2信号开关。
课程设计任务书《热工测量及仪表》
能源与动力工程学院
课程设计任务书
自动化专业班
课程名称热工测量及仪表
题目300MW火电机组过热蒸汽检测系统的设计
任务起止日期：2011年 1 月3日~ 2011年 1 月14 日
学生姓名年月日指导教师年月日教研室主任年月日院长年月日
能源与动力工程学院
2. 此任务书最迟必须在课程设计开始前三天下达给学生。
附录1：SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统
SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统的结构示意图
图中：1——汽包，2——顶棚过热器，3——后烟井前墙包覆管，4——后烟井环形集箱，5——后烟井顶棚及后墙包覆管，6——低温再热器悬吊管，7——后烟井分隔墙下集箱，8——后烟井左侧墙包覆管，9——后烟井右侧墙包覆管，10——水平烟道左侧墙包覆管，11——水平烟道右侧墙包覆管，12——低温过热器悬吊管，13——低温过热器，14——Ⅰ级喷水减温器，15——分隔屏，16——后屏过热器，17——Ⅱ级喷水减温器，18——高温过热器，19——短路管，20——主汽管，21——后烟井分隔墙。
附录2：SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统需要检测的参数：（仅供参考）
1、汽包饱和蒸汽压力（就地、盘装指示、计算机）
2、过热器出口蒸汽压力（就地、盘装指示、盘装记录、盘装报警、计算机）
3、主蒸汽流量（盘装记录）
4、过热器减温器入口汽温度（计算机）
5、过热器减温器出口汽温度（计算机）
6、过热器出口蒸汽温度（盘装指示、盘装记录、盘装报警、计算机）
7、减温水流量（计算机）
附录3：检测仪表装设符号
送计算机。
热工测量及仪表作业
1.用一只标准压力表检定甲、乙两只压力表时，读得标准表的指示值为100kpa,甲、乙两表的读数各为101.0kpa和99.5kpa。
求它们的绝对误差和修正值。
2.被测温度值在40℃左右的变化，绝对误差要求不超过±0.5℃，如何可供选择的温度表有量程为 0～50℃；0～100℃ ; 0～200℃的1.0级表量程为 0～50℃；0～100℃ ; 0～200℃的0.5级表试选择合适的温度表。
3. 有一变化范围为320～360kpa的压力。
若用下列A、B两块压力计进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量结果准确度高些？压力计A：1级，0～600kpa压力计B：1级，250～500kpa.4.现有一台精度等级为0.5的测量仪表，量程为0～100℃。
在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的：（1）最大引用误差；（2）基本误差；（3）允许误差；（4）仪表是否合格。
1.测量压力容器内介质压力P，得如下一列测定数据（单位105 pa）2.024 2.023 2.021 2.025 2.0282.026 2.022 2.023 2.025 2.0242.019 2.037试测定数据中有无坏值。
（临界值T（12，5％）=2.285，T（11，5％）=2.234）.【例1－6】有一组重复测量值(0C)xi（i=1,2,…,16):39.44 39.27 39.94 39.44 38.91 39.6939.48 40.56 39.78 39.35 39.68 39.7139.46 40.12 39.39 39.76试分别用拉依达准则和格拉布斯准则检验粗大误差和剔除坏值。
解(1)按由小到大重排数据xi（i=1,2, …,16):38.91 39.27 39.35 39.39 39.44 39.44 39.46 39.4839.68 39.69 39.71 39.76 39.78 39.94 40.12 40.562.测量恒温箱中温度，获得如下一列测量值（单位：℃）101.2 101.3 101.0 101.5 101.3 101.2101.4 101.3 101.1制定该测量列中是否有系统误差。
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1. 已知k 分度号热电偶的热电势为：
E k （100℃，0℃）=4.095mv ， E k （20℃，0℃）=0.798mv ， E k （30℃，20℃）=0.405mv 求： E k （30℃，0℃）， E k （100℃，20℃）， E k （100℃，30℃）.
1. 现有K 分度号的热电偶和动圈表，它们之间由相应的补偿导线相连接，如下图所示。
如将补偿导线换成铜导线，仪表指示为多少？
如将KPX 与KNX 补偿导线位置对换，仪表指示又为多少？
3. 有一采用S 分度号热电偶的测温系统（如图） ℃,0
40℃分度1000℃℃
tn=30℃℃
分度
试问：（1）此动圈表的机械零点应调在多少度上？
（2）当冷端补偿器的电源开路（失电）时，仪表指示为多少？
1. XCT —101型仪表，分度号为K ，仪表要求外接电阻为15Ω，仪表内阻为200Ω，热
电偶测量上限为800℃，自由端温度为45℃，热电偶距仪表15m ，用补偿导线连接。
仪表周围温度为25℃，补偿导线截面积为2mm 2 ，电阻率ρ=0.5 Ω mm 2 ／m ，不计热电偶电阻，试求实际调整电阻和流过热电偶的电流强度。
（已知 E k (800℃，0℃）=33.29mv E k (45℃，0℃）=1.82mv E k (25℃，0℃）=1mv ）
2. 为检查锅炉炉膛内温度值是否准确，先用携带式电位差计测得热电偶的输出热电势
为37.33mv ，热电偶和用镍铬—镍硅热电偶，热电偶冷端温度用水银温度计测得为35℃，问此时炉膛的实际温度？
3. 有一测温线如图所示。
热电偶分度号为K ，仪表表示值为758℃，冷端温度为30℃，
后发现补偿盒用错，试求被测介质的实际温度
分度号
Cu
Cu t 0=30℃
补偿导
线补偿
盒
注：补偿盒即冷端补偿器，电桥平衡温度为20℃。