热工测量仪表(朴老师画的所有的重点)Word格式文档下载.doc

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9、仪表各环节之间的连接方式：

开环连接和闭环连接10、按误差的特点和性质将测量误差分为粗大误差、系统误差和随机误差。

11、粗大误差：

明显的歪曲了测量结果，使该次测量失效的误差。

12、系统误差：

在同一条件下，多次测量同一被测量，绝对值和符号保持不变或按某种确定规律变化的误差。

13、随机误差：

在同一条件下，多次测量同一被测量时，绝对值和符号不可预知地变化着的误差。

※三种误差中只有随机误差服从统计规律。

14、①精密度：

对同一被测量进行多次量，测量的重复性程度。

②正确度：

对同一被测量进行多次量，测量值偏离被测量真值的程度。

③准确度：

精密度和正确度的综合。

※精确度高，正确度不一定高，同样地，正确度高，精确度不一定高。

15、如何确定绝对温度？

卡诺循环中有，工质在温度时吸收热量，而在温度时向低温热源放出热量，若指定，则可求得。

16、温度测量方法分为接触法和非接触法。

17、引起压力温度计误差的因素有哪些？

①温包浸入深度的影响；

②环境温度的影响③大气压力的影响④液柱高度的影响⑤仪表制造尺寸不精确、传动间隙和摩擦。

18、热电动势由温差电势和接触电势组成。

19、什么是均质导体定律？

由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体截面积如何以及各处的温度分布如何，都不能产生热电动势。

20、由均质导体定律得出的结论：

①热电偶必须由两种不同性质的材料构成；

②由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热电动势，便说明该材料是不是均匀的。

21、什么是中间导体定律？

由不同材料组成的闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路中热电动势的总和等于零。

22、由中间导体定律得出的结论：

①在热电偶回路中加入第三种均质材料，只要它的两端温度相同，对回路的热电动势无影响；

②若两种导体对另一种参考导体的热电动势已知，则这两种导体组成热电偶的热电动势是它们对参考导体热电动势之和。

23、由中间温度定律得出的结论：

①已知热电偶在某一给定的冷端温度下进行的分度，只要引入适当的修正，就可在另外的冷端温度下使用；

②补偿导线引入热电偶回路中，相当于延长热电偶并不影响热电偶应有的热电动势。

24、常用热电偶的结构组成：

热电极、绝缘材料、保护套管。

25、热电极材料的要求：

①物性稳定，能在较宽的范围内使用，其热电性质不随时间变化；

②化性稳定，在高温下不易被氧化和腐蚀；

③热电动势和热电动势率大，热电动势和温度之间呈线性关系；

④电导率高，电阻温度系数小；

⑤复制性好，以便互换；

⑥价格便宜。

26、热电偶热端焊接焊点形式：

点焊、对焊、绞状点焊。

27、对金属测温电阻的要求：

①电阻温度系数大；

②在测温范围内物理和化学性质稳定；

③有较大的电阻率；

④电阻率和温度近似呈线性，便于分度和读数；

⑤复现性好、复制性强、容易得到纯净的物质；

28、绝缘骨架材料的要求：

①在使用温度范围内，电绝缘性要好，比热容要小，热导率要大；

②温度膨胀系数要接近电阻丝的；

③物性和化性稳定，不产生有害物质污染电阻丝；

④有足够的机械强度及良好的工艺性能。

29、国产热电阻的引出线的种类：

二线制、三线制、四线制。

※其中二线制的测量误差最大，四线制最小。

30、铠装热电阻的优点：

①外径尺寸很小，最小可达Φ1，因此其热惯性小，效应速度快；

②机械性能好，可耐强烈振动和冲击；

③除感温元件外，其他部分可任意弯曲，适合在复杂结构中安装；

④寿命比普通热阻长。

31、电动显示仪表分为：

模拟式、数字式、屏幕显示式。

32、自动平衡式显示仪表分为：

电位差计、电子电位差计、测量电桥。

33、进行表面温度测量的热电偶与被测表面的接触形式：

点接触、面接触、等温线接触、分立接触。

34、串膜干扰的来源：

①交变磁场；

②由于热电偶焊在带电被测体上引进的干扰。

35、如何防止串膜干扰？

①热电偶连接导线外面加屏蔽，防止电磁场和静电场的影响；

②热电偶的连接导线应远离强电磁场，也不要离动力线太近，更不允许把连接导线与动力线平行地放在一起或穿在同一根铁管之内。

信号线与电源线也不应由同一孔进入仪表内；

③在仪表输入端加滤波电路，便于消除交流干扰信号对仪表的影响。

36、共模干扰的来源：

①测量电炉温度时引入的干扰；

②不同的地电位引入干扰；

③高压电场的干扰。

37、抗共模干扰的措施：

①热电偶“悬空”；

②放大器“浮空”；

③采用三线热电偶；

④热电偶保护管接地；

⑤旁路电容法；

⑥等电位屏蔽。

38、单色辐射高温计分为光学高温计和光电高温计。

39、使用光学高温计时注意的事项：

①非全辐射体的影响。

被测物体往往是非全辐射体，物体的光谱发射率不是常数而且变化有时很大，给测量带来很不利的影响。

②中间介质的影响。

光学高温计和被测物体之间的灰尘、烟雾和二氧化碳等气体对辐射会有吸收作用，造成测量误差。

光学高温计不能距离被测物体很远，一般1-2m。

40、红外线按坡长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外。

41、红外探测器：

接收被测物体红外辐射能并转变成电信号的器件；

分为热敏探测器和光电探测器。

42、热敏探测器：

利用物体接收红外辐射而温度升高，从而引起物参变化的器件。

光敏探测器：

利用某些物体中的电子吸收红外辐射后改变其运动状态的原理工作的。

43、常用热敏探测器分为：

热敏电阻型、热电偶型、热释电型。

44、使用红外温度计应注意的问题：

①测温范围；

②目标尺寸；

③距离系数；

④波长范围；

⑤响应时间。

45、工程上所用压力计的指示值为表压力=绝对压力-大气压力。

46、固体膨胀式温度计分为杆式温度计和双金属温度计。

47、目前常用测压用弹性元件的分类：

金属膜片式、波纹管式、弹簧管式。

48、瞬时流量（流体流量）：

单位时间内流过某一截面的流体的量。

流过的总量：

在某一段时间间隔内流过某一截面流体的量。

积分流量（累积流量）：

该段时间内的瞬时流量对时间的积分。

平均流量：

总量除以得到总量的时间间隔。

49、测量汽包水位采用连通管式水位计或双侧水位计。

50、浮子法的类型：

浮子式和浮筒式。

说明题（5个50′）

1、给图说明液体膨胀式温度计的原理。

答：

液体温度计是由装有液体的玻璃温包、毛细管、刻度标尺组成，测温原理：

应用液体在受热后体积发生膨胀的性质。

液体受热膨胀量为：

，其中：

—液体从温度增至的膨胀量；

—液体在0℃时的体积；

—液体膨胀系数；

—玻璃温包膨胀系数。

2、给图说明固体膨胀式温度计的原理。

由两种线膨胀系数不同的金属片叠焊而成，金属片一端固定，另一端自由移动，若下面的金属片的线膨胀系数大于上面的，当温度升高时，金属片向上弯曲变形。

由公式可得温度越高，弯曲角度越大。

其中：

K—比弯度；

h—双金属片的厚度；

L—双金属的展开长度。

t—被测温度；

t0—仪表起始温度。

3、给图说明液体压力式温度计的原理。

液体压力式温度计由温包、毛细管、基座、弹簧管、连杆、扇形齿轮、小齿轮、指针和刻度盘组成，金属温包和金属毛细管一端相连，毛细管的另一端与测量压力的弹簧压力计相连。

温包、毛细管和弹簧管内均充满液体，液体受热后压力升高，压力经毛细管传递给弹簧管、使弹簧管变形，通过连杆和传动机构带动指针转动，在表盘上指示出被测温度。

4、给图说明蒸汽压力式温度计的原理。

蒸汽压力式温度计根据液体的饱和蒸汽压力只和气液分界面的温度有关的原理制成的。

金属温包的一部分容积盛放低沸点液体，其余空间及毛细管、弹簧管内都充满液体的饱和蒸汽。

5、会画冰点槽简图并说明其原理。

答：

将清洁水制成冰屑，冰屑与清洁水相混后放在保温瓶中，在一个大气压力下，冰和水的平衡温度为0℃，在瓶盖上插进几根盛有变压器油的试管，将热电偶的冷端插到试管中，加入变压器油的目的是为了保证传热性能良好。

6、会画冷端温度补偿电路图并能说明其原理。

补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电压来补偿热电偶冷端温度变化而引起的热电动势。

如图所示，桥臂电阻R1、R2、R3和补偿电阻RCu与热电偶冷端处于相同的环境温度下，其中，Rs为限流电阻，其阻值随热电偶的不同而不同。

选择RCu的阻值使桥路在20℃时处于平衡状态，此时R1=R2=R3=RCu，桥路输出电压Uab=0。

当冷端温度升高时，RCu增大，Uab也在增大，热电偶的热电动势Ex却减小。

若Uab的增加量等于Ex的减少量，则ＵＡＢ的大小就不随冷端温度变化了。

7、说明动圈表的工作原理（要求既有文字又有公式）×

·

F

B

细铜线绕成的可动线圈放在永久磁铁的磁场中，当通入电流后，动圈收到的旋转力矩M为，其中，A—动圈的面积，A=2rL，由此公式可得到，M不仅与I有关，还与有关，为了消除的影响，将仪表永久磁铁的极靴与铁芯做成同心圆形状，此时动圈的旋转力矩为，支撑动圈的张丝扭转后产生的反作用力矩Mn为Mn=Kα，其中K表示为与张丝性能及张力有关的系数，α为动圈偏转角，由M=Mn可得α=CI，其中C为仪表的电流灵敏度，由此可得动圈的偏转角与流过动圈的电流成正比。

8、会画直流分压电位差计原理图并说明。

G

I2

E（t-t0）

A

EB

RS

C

通过滑线电阻RABC的电流I1用电流表显示其数值，并用RS将它调整成规定值。

在有热电偶的回路中接一只检流计G，改变滑线电阻上滑动触点B的位置，直到检流计G中的电流为零，此时I1RAB=E（t-t0），由于I1等于规定值，所以E（t-t0）的值可根据变阻器滑动触点B的位置来确定。

9、说明抽气热电偶的原理（会画简图、标注）。

如图所示，当高压蒸汽或压缩空气从蒸汽喷嘴喷出时，由于速度很大，在喷嘴处局部产生了负压，在负压作用下，气流沿图示方向高速地被抽走，在热电偶出形成了高速气流，是放热系数增大，抽气的速度越快，放热系数越大，误差越小。

10、画图并说明用手动平衡电桥测量热电阻原理。

如图所示，电桥平衡时，检流计中无电流通过，根据电桥平衡原理：

R1R3=R2（Rt+RL），由于R2=R3，所以Rt=R1-RL。

可在滑线变阻器上进行电阻或温度刻度，即根据RL的滑动触点位置便可确定热电阻的阻值且测量结果与电源电压无关。

11、给出锅炉过热器后测量烟温的装置图，说明测量误差怎么来的？

①由于锅炉过热器烟气温度tb大于热电偶热端温度t，所以烟气就以对流、辐射及传导方式将热量Q1传给热电偶；

②热电偶冷端处于环境温度t3中，t3《t，热量Q2沿热电偶套筒传给周围环境；

③过热器管壁温度t1，省煤器管壁温度t2，t1，t2都低于t，热电偶以辐射的方式将热量Q3传递给过热器及省煤器，热电偶平衡时有：

Q1=Q2+Q3。

而只有Δt=tb-t>

0时，才有Q1，其中Δt就是测量误差，使Δt减小的措施：

增大烟气对热电偶的传热和