学年度建筑环境测试技术习题.docx

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学年度建筑环境测试技术习题

《建筑环境测试技术》2013-2014学年复习题

一．（填空、选择）

1、有人想通过减小仪表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的？

答：

不能，精度等级是以它的允许误差去掉百分号的数值来定义的,其精度等级数越大允许误差占表盘刻度极限值越大。

改变分格间距并不能改变其允许误差。

2、T、K、J、E、S、R、B分度号的标准热电偶各是什么金属导线构成的？

T铜-铜镍、K-镍铬镍硅、J-铁铜镍、E-镍铬铜镍、S-铂铑10铂、

R-铂铑13铂铑、B铂铑30铂铑6

3、Pt100的涵义？

Cu100的涵义？

Pt100表示在0℃时阻值为100欧姆

Cu100表示在0℃时阻值为100欧姆

4、热电阻和热敏电阻测温时随着温度的升高有什么不同的变化？

热敏电阻：

测温范围-40～350℃，灵敏度高，电阻系数比金属热电阻大10～100倍，性能不稳定，互换性差；电阻值与温度成非线性关系。

热电阻：

利用金属导体随温度身高而自身阻值发生变化。

5、按照要求热电偶测温电路的总电阻为多少？

15欧姆P43

6、按照要求热电阻测温电路的总电阻为多少？

5欧姆or2.5欧姆p47

7、湿度测量有哪三种方法？

各类湿度测量仪属于哪种方法？

测量方法：

干湿球法、露点法和吸湿法。

1、干湿球法：

通风干湿球湿度计（阿斯曼）

2、露点温度法：

光电式露点湿度计、氯化锂露点式湿度计

3、吸湿法：

氯化锂电阻式，加热式氯化锂法；高分子电阻式，高分子电容式；金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻式

8、氯化锂电阻湿度传感器单片的测量范围大约是多少？

单片氯化锂电阻的范围：

灵敏度高，易老化，量程宽度15-20%，使用温度小于55℃。

柱状和梳状两种形式。

测量范围5%—95%（73）

9、两类经验温标的固定点温度如何？

华氏温标固定点：

水沸腾温度212度，氯化铵和冰的混合物为0度（标态下冰的熔点32度）。

两点之间等分212份（180份）；

摄氏温标固定点：

水的冰点温度0度，沸点为100度。

两点之间等分100份

10、热力学温标与物质的性质相关吗？

根据定义，两个热力学温度的比值等于在这两个温度之间工作的可逆热机与热源交换的热量的比值。

用热力学温标定出的温度数值，与测温物质的性质无关，因而是最科学的温标。

11、弹性压力计的弹性元件有哪几类？

测量高压的是哪一类？

答：

薄膜式，波纹管式，弹簧管式

膜片、膜盒、波纹管多用于测量微压、低压或者负压；单圈弹簧和多圈弹簧管可以作为高、中、低压及负压的测量。

12、霍尔式压力传感器有几部分组成？

答：

霍尔式压力传感器它由压力—位移转换部分、位移—电势能转换部分、稳压电源3部分组成。

13、哪些测压力仪表适合测量动态压力？

哪些测量静态压力？

答：

压力检测的主要方法：

液柱式压力检测，弹性式压力检测，电气式压力检测，活塞式压力检测。

静态压力：

液柱式，弹性式；

动态压力：

电气式，活塞式。

14、差压式液位计测液位时有哪些量程迁移？

（位移检测）

答：

迁移目的：

使压力测量仪的仪表读数只与被测液体的静压有关，量程的迁移有：

无迁移；负迁移；正迁移。

15、看随机误差落在〔-3σ，3σ〕和〔-2σ，2σ〕、〔-σ，σ〕概率各为多少？

99.7%、95.5%、68.3%

16、亮度温度、辐射温度与真实温度的大小关系？

亮度温度：

指和被测物体具有相同辐射强度的黑体所具有的温度。

辐射温度：

如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

总结：

亮度温度、辐射温度低于真实温度。

17、温标的三要素是什么？

有哪些经验温标？

三要素：

温度计、固定点、内插方程

经验温标：

借助于某一种物质量与温变化的关系，用实验方法或经验公式所确定的。

比如：

华氏温标、摄氏温标。

18、用水银温度计测温时，测量过程中易产生的误差有哪些？

答：

因为水银温度计是属于液体膨胀式温度计，利用液体体积随温度升高而膨胀的原理制作。

会造成一下误差：

（1）玻璃材料造成的热滞后效应，造成零点漂移误差

（2）温度计感温不够好。

（3）非线性误差（4）工作液的迟滞性造成的误差（5）读数误差

19、热电偶测温的三大定律是什么？

答：

定律：

均质导体定则、中间导体定则、中间温度定则。

20、σ表示测量系统的什么性能？

答：

σ表示测量系统的标准误差，明确地、单值地表征测量列的精密度。

21、热线、热膜风速仪有哪些种类（传感器的类型）？

如测平面流场和空间流场式应该选用什么样的传感器？

测液体时用什么样的传感器好些？

答：

热线、热模式风速仪种类：

恒流型热线风速仪、恒温型热线风速仪、热敏电阻恒温型风速仪。

正确答案：

热点风速仪由探头和指示仪表组成。

温度传感器的类型：

热线风速仪，热球风速仪，热膜风速仪。

测平面流场：

热线风速仪；空间流场：

热膜风速仪，热球风速仪

测量液体可用：

热球是测速仪

22、哪些测速仪表测量时必需测量压差？

答：

毕托管，S型测压管

23、测速仪表标定时所使用的装置？

答：

校正风洞、激光多普勒测速仪（标定热电风速仪）

24、国际标准化组织规定的毕托管测量流体速度的上下分别限是什么？

答：

规定：

测压管使用范围上限不得超过相当于Ma=0.25时的流速，下限是要求被测量的流速在全压测孔直径上的雷诺数Re>200，以避免造成大的误差。

25、如何测定管道内平均风速？

如何利用毕托管测量圆形管道的流量？

答：

1、若是矩形管道可以通过中间矩形法布置测点位置，若是圆形管道可以用等环面法，在同心圆周上布置测点。

等分截面积，测点由经验分析布置，各测点流速的加权平均值即为流体平均速度。

2、利用毕托管测出管道内的平均流速，再根据管道的截面积，

由《Qv=F/n·（ui）累加》可得到管道内的流量表达式。

合理将截面划分若干面积相等的部分，用毕托管测特征点流速，计算各部分流量之和。

26、各类流量仪表需要测压差的有哪些？

答：

差压式流量计：

节流式流量计、毕托管、均速管流量计、转子流量计、靶式流量计。

27、各类流量计对安装方向有什么要求？

各类流量计哪些能够测量液体介质？

哪些不能测量蒸汽、不导电的气体介质？

P121

答：

安装要求：

电磁流量计水平安装，垂直安装均可；差压装置要求水平安装；涡轮水平安装、涡街水平安装、超声波流量计水平安装、转子垂直安装。

可测量液体介质：

差压式流量计，容积式流量计，速度式流量计，间接式质量流量计。

不能测量蒸汽：

超声波流量计，以及容积式流量计中，不导电的气体介质：

电磁式流量计。

28、标准孔板流量计在工程上有哪些取压方式？

喷嘴流量计有哪些取压方式？

答：

标准孔板流量计：

有角接取压法、法兰取压法、D-D/2取压

喷嘴流量计：

角接取压法。

29、某型号的压力变送器的测量范围为0～160KPa，输出为0～10mA的标准电流信号，那么输出示值为4mA时，输入压力是多少？

答：

64Kpa

30、17.865根据“偶数法则”保留4位有效数字为多少？

（有效数字）

答：

17.86

注：

小于5舍，大于5入，等于5时则应用偶数法则”

31、40×106有效数字位数是多少位？

答案：

是4和0（后面的0也要算在内）

32、测建筑围护结构的热流量时采用哪种热流密度计？

测圆形管道呢？

答：

测量围护结构：

热阻式热流计

测量圆形管道：

热阻式热流计、热水热量测量仪表

33、热电偶测两点温差时采用什么连接方法？

热电堆采用哪种连接方法？

反向串联

答：

热电偶测温差：

位于传感器两侧；热电堆测温差：

将若干热电偶串联起来

34、某型号的温度变送器的测量范围为0～100℃，输出为0～10mA的标准电流信号，那么输出示值为4mA时，输入温度是多少？

答：

40℃

35、DDZⅡ型的温度变送器输出的标准信号是什么？

答:

0mA~10mA、DDZ|||为4—20mA

二、（简答题）

36、节流装置测流量的使用条件？

（课本124）

答：

1、流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的，单相的，或者认为是单相流；

2、流体必须充满管道和节流装置且连续流动，流经节流件前的应达到充分紊流，流速平行于管道轴线且无旋流，流经节流件时不发生相变；

3、流动是稳定的或是随时间缓变的。

流速小于音速。

37、简述多普勒激光测速仪测速的原理？

（课本111）

答：

静止的激光光源发射的激光照射到随流体运动的粒子上时，光接收器所收到的散射光频率fs与静止光源的光波频率f0不同，两者之差与运动粒子接收到的u成正比，这个差值就叫多普勒频移fd。

测量该频移就能测得流体流速。

38、湿度测量有哪些方法？

并列举出每种测量方法所对应的测量仪表（每类不少于2个）？

答：

湿度测量方法：

干湿球法、露点法和吸湿法

1、干湿球法：

简单干湿球湿度计、通风干湿球湿度计（阿斯曼）

2、露点温度法：

光电式露点湿度计、露点湿度计

3、吸湿法：

氯化锂电阻式；高分子电阻式，高分子电容式；金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻式。

39、系统误差的分类？

系统误差产生的原因？

答：

分类：

恒定系统误差；变值系统误差。

原因：

测量仪器设计原理及制作上的缺陷；测量时环境条件产生的误差；采用近似值的测量方法或近似值的计算公式；测量人员估计读数时习惯偏于某一方向等原因引起的误差。

40、简述差压式流量计测量原理？

（课本122，文字加方程）

答：

流体流动中，当流道的截面突然变小时，流速升高，压力减小，节流前后的差压与流速有对应关系，通过测量前后变化的压力差，即可测量出流体流量。

41、画出典型的测量系统的系统框图，并说明其各组成部分的作用？

课本8

答：

被测量——传感器——变换器——传输通道——显示装置（测量值）

1、传感器：

敏感元件与被测对象直接发生联系，感受信号。

（被测量与输出关系：

要单值、稳定）：

2、变换器：

在测量中，常需要把被测量变换成可以识别或传输的物理量；

传输通道：

在遥测遥控系统中，现场测量结果经变送器处理后，需经较长距离的3、传输才能送到测控室；

4、显示装置：

显示测量值。

42、现需要测量某空调风管的风速，请给出至少五种不同的测量仪表系统用来完成风速测量任务（课本105）。

答：

1、动力测压法：

测压管

2、散热效率测速法：

热电风速仪、卡他温度计；

3、机械测速法:

机械式风速仪；

4、激光测速法：

激光多普勒测速仪、粒子图像速度场仪。

43、热阻式热流计原理式中q=CE,其中C值与什么因素有关？

热流计是如何实现测量较小的热电势E？

课本181

答：

C是热流传感器系数，与导热平板厚度，导热率，热电偶温度系数有关。

（

）。

测量较小热电势可以通过在传感器上将热电偶串联起来形成热电堆片，进而得到较大的热电势。

44、简述涡街流量计的测量原理？

答：

在一定的Re数范围内，稳定的卡门涡街的漩涡脱落频率与流速成正比。

漩涡分离频率与漩涡处流体速度关系f=Sr·v/d=Sr·v/md由连续性方程，Fv=F1v1，令m=F1/F。

体积流量与频率关系。

45、霍尔压力变送器由哪几部分组成的？

简述其测量压力的原理？

答：

霍尔式压力传感器它由压力—位移转换部分、位移—电势能转换部分、稳压电源3部分组成。

测量原理：

它根据霍尔效应把压力的变化传递给霍尔元件，引起霍尔元件的等效位移变化，由于霍尔效应，位移转化成霍尔电势，这样就把压力信号等效转换成电势进行远传。

46、何谓系统误差？

系统误差有哪几类？

答：

在多次等精度测量同一个恒定值时，误差的绝对值和符号保持不变，当条件改变时按某种规律变化的误差。

分类：

恒定系差,变值系差。

47、热水供暖用户的热量计量的方法有哪些？

简述其测量方法？

（3种）180

答：

方法一、可以通过在热水进入室内进行供热水流量计量；

方法二、通过测量入户系统的供回水温度及流量的方法来测量用户的用热量测量方法的装臵用热量表；

方法三、通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量，热分配表是采用这种方式来计量的。

48、热电偶为什么要进行冷端温度补偿？

补偿的方法有哪些？

（课本41）

答：

由热电偶的原理可知，只有当热电偶的冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。

。

而在实际工作环境中冷端温度易波动，难以保持恒定。

方法：

冷端温度保持在0℃；冷端温度修正法；补偿电桥法；热电偶补偿导线法。

49、恒流型（或恒温性）热电风速仪测量风速的工作原理？

（课本108）

答：

1.恒流型热电风速仪：

在热线工作过程中，人为地用一恒值电流对热线加热，即Iw＝常数。

当流速呈稳态时，则可根据热线电阻值的大小确定流体的速度。

2.恒温性：

如果在热线工作过程中，始终保持热线的温度Tw不变，即Tw＝常数，则可通过测得流经热线的电流值来确定流体的速度。

实际测量中是通过测量与流经热线的电流值等效的惠斯顿电桥的桥顶电压来实现测量流速。

50、简述电磁流量计的测量原理，以及测量条件？

（课本129）

答：

1、依据法拉第电磁感应定律。

当被测导电流体在磁场中沿垂直于磁力线方向流动而切割磁力线时，在对称安装在流通管道两侧的电极上将产生感应电势，此电势与流速成正比。

2、测量条件：

被测流体必须具有导电性；流体必须充满管道；流体成分必须均匀；如果流体导磁，流量计的磁场将改变，必须对流量计进行修正。

51、压电式压力传感器的工作原理（另外压磁式、压阻式）？

（课本90）

答：

根据压电效应原理：

某些电介质收到压力后，其表面产生束缚电荷，通过对电荷变化的测量，可以实现对压力的测量。

52、某空调系统的水管路采用镀锌钢管（圆形），现需要测量其瞬时体积流量，请你给出至少8种以上的测量系统或仪表测量其流量？

并说明所用的系统（仪表）测量的属于哪种流量测量方法。

答：

测量瞬时体积流量（动态特性要好）：

体积式流量计：

1、速度式流量计（涡轮流量计，涡街式流量计，电磁式流量计、超声波流量计）2、容积式流量计（椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计）

质量式流量计：

1、直接式（科式质量流量计）2、间接式（体积流量经密度补偿、温度压力补偿）

53、压力测量的仪表量程选择有什么要求。

（课本97）

答：

压力稳定时，最大压力不超过仪表量程的3/4；

脉动压力，最大压力不超过仪表量程的2/3；

最小工作压力，不低于量程的1/3。

三、（论述题）

54、某商业大厦设有中央空调系统（依靠水系统输送冷热量），产权拥有者要求此大厦的中央空调按照冷热量计量收费，请作为设计工程师的你为该大楼的空调系统设计冷热量计量系统。

要求：

用文字表述测量方案，并画出冷热量计量的方案简图。

未知

方案：

要求是计量空调系统的冷热量。

可以根据水系统的供回水温度差值（焓值差）计量冷热量。

55、请简述课程中所学的温度测量仪表、湿度测量仪表、流量测量仪表、压力测量仪表等在空气调节工程中的应用？

56、现在需要测量一建筑物的墙体的传热性能（传热系数），请你用学习过的测量仪器设计一测量方案？

（列举所要布置的测量点、测量的参数及测量的原理公式、测量所需的仪器）

四、（计算题）

57、采用精度等级为1.0的仪表测量电阻上消耗的功率，已知直接测量的相对误差均为1%，采用以下三种方法测量，分别计算功率测量的相对误差，并比较采用哪种方法误差最小？

（间接测量的误差传递）（积商形式）

（1）测量电流I和电压U；2%

（2）测量电阻R和电流I；3%

（3）测量电压U和电阻R。

1%

分为确定已知量相对误差符号。

58、有K分度热电偶、补偿导线及动圈仪测温系统如下图，不计线路电阻，

tn为仪表环境温度，tm为机械零位温度，分别试求：

（1）动圈显示仪的指示温度790.2?

（2）为使仪表指示在800℃，其仪表机械零位tm应调

整到多少度30?

（3）如将铜与铜镍对换后．仪表指示多少℃?

760.2（4）如将K分度仪表改为E分度仪表。

仪表指示多少度770.26?

解答：

由题意可知

59、若需测量100℃左右的热水温度，要求测量相对误差不大于3%。

现有三支温度表可以选择，第一支测量范围为0～800℃、0.5级；第二支测量范围为0～400℃、1.0级；第三支测量范围为0～150℃，精度1.5级，纯粹考虑测量精度选用哪支温度计测量精度最合适？

第三支

解：

第一支绝对误差为：

Δx1=800×0.5%=4℃

相对误差：

γx1=Δx1/x=4/100×100%=4%

第二支绝对误差为：

Δx2=400×1%=4℃

相对误差γx2=Δx2/x=4%

第三支绝对误差：

Δx3=150×1.5%=2.25℃

相对误差：

γx3=Δx3/x=2.25%

60、

如图1所示，用双法兰电动差压变送器，测量闭口容器的液位，已知被测介质密度ρ=1200kg/m3，正负压室的毛细管内均充满硅油，毛细管内的硅油密度ρ0=900kg/m3，h1=40㎝，h2=300㎝，h3=40㎝，h4=60㎝。

变送器的量程是否需要迁移，迁移量是多少？

（g=10m/s2）超声波液位计是如何实现测量液位的？

（课本151）课本147页

29400

正压室的压力：

P+=Pc+ρ（h3+h4）

P-=Pc+ρ0x（h1+h2+h3+h4）

ΔP=ρxh3-（ρ0x（h1+h2+h3+h4）-ρxh4）

迁移量：

（ρ0x（h1+h2+h3+h4）-ρxh4）=32400Pa

由于是负迁移，可知需要向正方向迁移

第二问答案：

利用超声波发射器发出的高频超声波脉冲遇到被测介质表面会被反射回来，部分返回波被接受器就收并转换成电信号，若超声发射器和接收器到物位的距离为H，声波在液体中的传播速度为v则有H=（ut）/2.

61、当测量某管道的蒸汽压力时，压力计位于取样点下方6m处，大气压力为1.02atm,信号管内脉冲水密度为998kg/m3,压力计指示值为1.2MPa，试求蒸汽的绝对压力为多少MPa？

不经高度校正指示相对误差是多少？

答：

1.245MPar=5.1%

11、火药是我国的四大发明之一，我国古代的黑火药是硝石、硫黄、木炭以及一些辅料等粉末状物质的均匀混合物。

迄今为止，可以考证的最早的火药配方是“伏火矾法”。

4、“我迈出了一小步，但人类迈出了一大步。

”这句话是阿姆斯特朗说的。

62、

63、答：

当地球运行到月球和太阳的中间，如果地球挡住了太阳射向月球的光，便发生月食。

如图所示，分度号E的热电偶误用了分度号K的补偿导线，但极性连接正确，则仪表指示电势值如何变化？

已知t=500℃，

℃，

℃。

没有误用时，

误用后，

二、问答：

答：

无色无味，比空气重，不支持燃烧。

46、某压力表的测量范围为0～1MPa，精度为1.0级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?

若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5MPa时，压力表的指示值为0.48MPa，该压力表是否合格？

精度等级应该是多少？

4、填埋场在填满垃圾以后，可以在上面修建公园、体育场、但是不能用来建筑房屋和种植庄稼。

绝对误差：

1x0.01=0.01MPa

绝对误差：

0.48-0.5=-0.02MPa

相对误差：

|-0.02|/1x100%=2%>1%,

19、细胞也是生物最基本的功能单位，生物的呼吸、消化、排泄、生长、发育、繁殖、遗传等生命活动都是通过细胞进行的。

可知不合格。

精度等级为2.0

47、对某风口的风速经过8次等精度测量得到8组数据，系统误差已得到修整（m/s）：

（课本24——25）

15、经过有效处理的废水，可以排放到湖泊、河流和海洋中，也可以渗入地下。

4．26，4．28，4．35，4．29，4．32，4．38，4．26，4．30。

请写出计算测量结果的步骤（包括所用的计算公式）。

15、在显微镜下，我们看到了叶细胞中的叶绿体，还看到了叶表皮上的气孔。

最优概值：

（4.26+4.28+4.35+4.29+4.32+4.38+4.26+4.30）/8=4.305

6、月球是一个不发光、不透明的球体，我们看到的月光是它反射太阳的光。

剩余误差：

-0.045、-0.025、0.05、-0.015、0.015、0.075、-0.045、-0.05

标准误差：

0.04276——0.015

置信区间