热工测量仪表及自动控制习题热工测量仪表及自动控制习题集.docx
《热工测量仪表及自动控制习题热工测量仪表及自动控制习题集.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热工测量仪表及自动控制习题热工测量仪表及自动控制习题集.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
热工测量仪表及自动控制习题热工测量仪表及自动控制习题集
热工测量仪表及自动控制习题集
⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。
所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃；0~1000℃。
如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。
问选哪块表较合适？
⑵．请指出下列误差属于哪类误差？
a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。
b读数时由于看错了数字造成的误差。
c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。
⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？
为什么？
（4）.工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。
XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？
（5）仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？
请举例说明。
（6）指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。
那么该表的最小刻度分格应为多少？
（7）现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？
刻度值℃
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
测量值
正行程
0
101
207
289
399
495
602
701
803
900
1002
反行程
0．5
94
196
304
400
505
605
698
800
899
1002
误差
（8）热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？
（8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响
（9）常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？
（10）为什么要对热电偶冷端温度进行处理？
常用处理方法有几种？
（11）补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？
（11a）什么是补偿导线？
补偿导线的作用是什么？
在使用补偿导线时应注意哪些问题？
（12）在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？
（13）哪些热电偶称为特殊热电偶？
请例举三种以上特殊热电偶。
（14什么是铠装热电偶？
其主要特点有哪些？
（15）热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？
（16）用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？
（使用方法正确）
（17）热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？
为什么？
（18）热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？
（19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？
在使用时有何区别？
（21）目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？
（22）热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？
为什么？
（23）校验工业用热电偶时需要哪些设备？
怎样进行校验？
（24）目前我国标准化热电阻有哪几种？
写出它们的分度号和对应的初始值。
（25）用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？
初始电阻值小的热电阻有何特点？
（26）试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。
（27）对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？
比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。
（28）比较下图中各仪表温度示值的大小，并说明原因。
（29）用S型热电偶和动圈表组成的测温系统。
如图所示，补偿电桥的平衡温度为20℃，t=1300℃，t1=80℃，t0=30℃，t2=25℃，动圈表的机械零点在0℃，求
①动圈表的温度示值为多少？
②要想使示值与实际被测温度相符，应作何处理？
（30）用K型热电偶和动圈表组成测温回路。
将动圈表的机械零点调到20℃，但热电偶的冷端温度为55℃，当测量时仪表示值为425℃时，实际测量的温度为多少？
（31）当动圈式温度表在工作时，将信号输入端短接时，温度指针应指在何处？
（32）当数字式温度仪表在工作时，将信号输入端短接时，温度显示应为多少度？
（33）非接触式测温方法的理论基础是什么？
目前常用的辐射测温仪表有几种？
（34）影响非接触式测温的准确性最关键的因素是什么？
（35）在用非接触法测温时，有何种方法来确定被测对象的辐射系数？
（36）简述光学高温计的工作原理及使用方法？
影响光学高温测温准确的因素有哪些？
（37）用光学高温计测量窑内匣钵的温度，高温计读数为1300℃，匣钵的ελ=0.7,λ=0.66μm,求匣钵的实际温度?
（38）全辐射高温计中的热电堆起何作用?
（39）全辐射高温计测温时应注意哪些问题?
（40）热电偶配动圈表测温时,为什么要规定外接电阻为15欧姆?
（41）一台动圈表的满度电流为60μA,共内阻为185Ω,求在规定的外接电阻条件下,配S型热电偶测温时,仪表的量程为多少℃（下限为0℃）?
（42）热电偶配动圈组成测温系统,请判断下列看法的对与错
①在更换热电偶时,将热电偶极性接反了,这时仪表批示反偏,可将连接动圈表的两根连线调换下就行了。
②可将动圈表的信号输入端短接，检查机械零点是否调到了冷端温度补偿点。
③在调整外接电阻时，应考虑热电偶在工作温度下的阻值。
④无论怎样进行冷端补偿，都无法消除外线路电阻值随环境温度变化引起的附加误差。
⑤如果动圈表的指示长时间在机械零位，如何判断是属于测量系统故障呢？
还是被测温度就是没有变化？
（43）能否用UJ-36电位差计直接校验XCZ-101动圈表？
为什么？
（44）能否用UJ-36电位差计直接校验XMZ-101数显温度表？
为什么？
（45）请用已学过的知识，计算一下XW系列电子电位差计中测量桥路中的各电阻阻值，量程0-1000℃，配K型热电偶。
（46）判断下列说法是否正确，并回答为什么？
①配同一分度号热电偶的两台电子电位差计，其量程都为300℃，虽然标尺刻度值的上下限不同，但量程电阻值相同。
②热电偶的分度号同为K，测量范围分别50～500℃和０～1000℃的电子电位差计，它们的温度补偿电阻值不一样。
（47）XW系列的电子电位差计，当量程电阻短路时，指录记针会如何变化？
当量程电阻开路了指针又如何变化？
（48）用K型热电偶与电子电位差计配套测温，电子电位差计是温度刻度。
如图所示，当出现如表中所列参数的情况，电子电位差计的读数为多少？
序号
T℃
T1℃
导线
T0℃
读数℃
性质
阻值Ω
1
500
50
补偿导线
15
25
2
500
50
铜线
5
25
3
500
25
铜线
5
25
（49）测温时，由于粗心将S型热电偶与配K分度号热电偶的电子电位差计相连接了。
当电子电位差计指示200℃时，实际被测温度为多少℃（室温20℃）
（50）试述压力的定义。
何谓大气压力、绝对压力、表压力、负压力和真空度。
（51）请指出陶瓷工厂在生产过程中，需要测量的压力的有哪些方面？
（52）用封液为水银的U型管测量某密闭容器中的压力，如图所示，水银柱高h=20mm，已知大气压力为101.325Kpa，求容器内的表压。
（水银在20℃时的密度为13545.7kg/m3）
（53）判断下述几种测压仪表中哪种仪表在测压时其示值不受重力影响.
1液柱式压力计
2弹簧管压力计
3波纹管差压计
4差压变送器
（54）为什么圆形截面弹簧管不可以作为测压弹性元件?
（55）同样材料做成的同量程的弹簧管压力计,表面直径大的和表面直径小的相比哪个精度高?
（56）弹簧管压力表能用来测量隧道窑内的压力吗?
（57）弹簧管压力表的刻度是线性的,还是非线性的?
（58）流量测量的方法有哪几种?
请列举你所了解的流量仪表,它们属于那种测量方法?
（59）需要测量轻柴油的流量,应选用哪种流量计较合适?
为什么？
（60）哪些流量计安装时要考虑重力加速度的影响?
（61）能否用同一台标准孔板流量计来测量液体流量和气体流量?
为什么?
（62）测量液体的转子流量计,当流体的密度变大了,流量计的指示是偏大,还是偏小?
（63）孔板流量计用久了,孔板的口径磨损变大了,这时流量显示值是偏大还是偏小,或者没有影响?
（64）用孔板流量计测量煤气的流量,配用DDZ-2型仪表中的DBC差压变送器,DBC差压变送器输出范围为0-10mA,对应流量范围为0-220m3/h，差压范围为0-33Kpa。
当变送器输出为5mA时，请计算相应的差压和流量值。
（65）椭圆齿轮流量计能否用于测量气体流量？
（66）哪些流量计在测量流量时不必考虑被测流体的粘度，密度和重力加速度的变化的影响？
（67）电磁式流量计能否用来测量柴油流量？
（68）液位测量的方法有哪些？
（69）简述超声液位计的工作原理以及产生误差的因素？
（70）简述电容式物位计的工作原理。
其测量时的误差因素主要有哪些？
（71）欲连续测量某种液体介质的密度变化，请设计一个装置，用一次读数的办法来完成。
（72）请设计一个能连续测量两种不同密度，并不相溶的液体在某容器中的界面。
（73）请设计一个能连续测量埋在地底下汽油储罐内的汽油储量变化的装置，并说明工作原理。
（74）请选一种已学过的仪表来连续测量窑内一氧化碳含量的变化？
并指出可能存在的误差因素。
（75）什么是红外线气体分析的干扰气体？
如何克服测量中出现的干扰气体？
（76）能否用热导式气体分析器测量空气中的氧含量？
为什么？
（77）什么是调节系统的过渡过程？
怎样评价一个自动调节系统的优劣？
（78）请画出调节过程的四种过渡曲线？
并确定哪一种过渡过程能基本满足调节要求？
（79）调节对象的特性参数有哪几个？
这些参数与调节过程的关系如何？
（79a）自动调节的规律有哪些？
（79b）请例举你所知道的三个以上属于位式控制方式的自动调节系统或装置。
（80）根据下图所示偏差变化，分别画出PI和PD调节器的输出的变化曲线。
（调节器的作用方式为正作用）
（81）在一个比例积分调节器的输入端，加上一个1mA的阶跃偏差信号。
调节器输出变化如下图所示，请问该调节器的比例度为多少？
积分时间为多少？
（82）积分调节规律有何特点？
微分调节规律有何特点？
（83）一个自动调节系统设计安装完后，如何确定调节器的PID参数？
（84）定值调节系统和程序调节系统主要区别在哪里？
一个程序调节系统能否用于定值调节？
而反之呢？
你所知道的程序调节系统可采用哪些办法来实现程序调节？
（85）串级调节系统的基本特征是什么？
它有哪些优点？
（86）DDZ—Ⅱ型仪表有何特点？
继DDZ—Ⅱ型仪表后又研制出DDZ—Ⅲ型仪表，二者的主要区别是什么？
（87）DBC差压变送器为什么要划分很多种量程范围？
某一台差压变送器只能对应变送有限的一点差压量程，为什么？
（88）差压变送器的零点迁移和量程调整功能在实际使用时有何意义？
具体进行调试时有何要求？
（89）对于DBC差压变送器来说，变送不同量程范围的差压信号，其位移检测片变化的位移量是否相同？
为什么？
（89a）除DBY（C）系列外，你还知道目前有哪些类型的压力或差压测量传感器？
（90）温度变送器（DBW）在调自动调节系统中的作用是什么？
（91）用DBW—130温度变送器，变送热电偶测温信号，热电偶的分度号为S，温度变送范围为0-1400℃，问
①调试好后输入回路中的RCD电阻是多大？
②RM量程电阻是否需要短接？
③当工作端温度为700℃时，变送器输出电流为多少mA？
④当变送器输出电流为4mA时，工作端的温度为多少℃？
⑤在调试时，如果调试现场温度为30℃，那么对应I0=0mA和I0=10mA，用UJ—36电位差计应输多少电势给温度变送器（DBW—130）？
（92）DTL—121是如何进行手动--自动无扰动切换？
（99）当DTL—121中的积分电容如果击穿了，是否还能进行手动操作？
（93）当DTL—121切换至手动操作状态时，输入回路中的偏差表是否还能显示测量值与给定值之差？
（94）能否从调节器面板上给定值的大小来确定被调参数的工艺要求的数值呢？
（95）当调节器输入回路中的偏差指零时，调节器输出是否也一定为零呢？
（96）电动执行器DKJ通电以后会不停地转动吗？
（97）电动执行器DKJ输入信号电流越大，是否输出转矩也越大？
（98）电动执行器DKJ输入信号越大，其转速是否也越快？
（99）电动执行器DKJ为什么会出现真假零点？
如何识别电动执行器的真假零点？
（100）电动执行器DKJ是如何消除转动的惯性的？
《动力工程测试技术》试卷B
一、单项选择题（本大题共10小题，每题只有一个正确答案，答对一题得2分，共20分）
1、下列关于温度测量仪表，说法错误的是【A】
Ａ.热敏电阻温度计的电阻温度系数是常数
Ｂ.热电阻温度计最大不足是低温时电阻值小，灵敏度低
Ｃ.同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高
Ｄ.与热电偶相比，同温度下，电阻式温度计的灵敏度高
2、增大浮子密度会对浮子流量计产生下列哪种影响 【B】
Ａ.量程扩大，灵敏度提高 Ｂ.量程扩大，灵敏度降低
Ｃ.量程缩小，灵敏度降低 Ｄ.量程缩小，灵敏度提高
3、下列关于霍尔压力变送器，说法正确的是【C】
Ａ.霍尔元件越厚，灵敏度越高
Ｂ.只有磁场改变方向，霍尔电势不改变方向
Ｃ.霍尔元件越薄，灵敏度越高
Ｄ.只有电流改变方向，霍尔电势不改变方向
4、下列不属于静压式物位测量仪表的是【D】
Ａ.压力计式物位计Ｂ.差压式液位计Ｃ.吹气式液位计Ｄ.浮子式液位计
5、下列关于浮子式液位计说法正确的是【A】
Ａ.适当增大浮子直径可提高仪表灵敏度Ｂ.所受浮力为变值
Ｃ.采用小直径的浮子能显著地增大定位力Ｄ.被测液体密度变化不会造成测量误差。
6、单极板式电容压力变送器的灵敏度是差动式电容压力变送器的灵敏度的【 A】
Ａ.1/２倍 Ｂ.１倍 Ｃ.1/３倍 Ｄ.1/４倍
7、与标准孔板相比，标准喷嘴的测量准确度（ ），压力损失（ ），所需的直管段也较（ ） 【B】
Ａ.低、大、长 Ｂ.高、小、短 Ｃ.高、大、长 Ｄ.低、小、短
8、为使热电偶的热电势与被测温度间成单值函数关系，热电偶的冷端必须【C】
Ａ.随热端温度上升Ｂ.随热端温度下降Ｃ.恒定Ｄ.随所测温场而变化
9、一般来讲，仪表的灵敏度越（），测量范围越（），稳定性也越（）。
【D】
Ａ.高、小、好 Ｂ.低、小、好 Ｃ.低、小、差 Ｄ.高、小、差
10、下列关于测量准确度、正确度和精密度，说法正确的是【A】
Ａ.准确度高，正确度和精密度都一定高Ｂ.精密度高，准确度一定高
Ｃ.正确度高，准确度一定高Ｄ.三者没有关系
二、判断题（本大题共10小题，每题1分,共10分,答A表示说法正确，答B表示说法不正确,本题只需指出正确与错误,不需要修改）
11、超声波流量计的压电式发射换能器是利用压电材料的压电效应。
（B）
12、电源电压的突然增高或降低是粗大误差，秒表指针与度盘不同心是随机误差。
（B）
13、电容式物位测量仪表只能用于液位测量。
（B）
14、压力计式物位计的压力表比容器底（零物位）低时，将产生负量程迁移。
（A）
15、通常，接触式测温仪表比非接触式测温仪表的响应时间长。
（A）
16、用铂电阻温度计测量介质温度属于组合测量。
（A）
17、反向串联的两支热电偶可以测两点的温差。
（A）
18、刚度大的弹簧管常用于测量较高的压力。
（A）
19、斜管压力计比U形管压力计更适合测量微小的压力。
（A）
20、吹气式液位计不适于密闭容器的液位测量。
（A）
三、填空题（本大题共7小题，每空1分,共10分。
）
21、（增大、减小或保持）增大弹簧管的中心角或减小短半轴，均可以增加△θ，提高弹簧管的灵敏度。
22、应变片式压力计采用全桥差动电路的电压灵敏度，为单臂桥路的4倍。
23、物位是指物料相对于某一基准的位置，是液位、物位和相界面的总称。
24、容积式流量计是通过测量一段时间内被测流体填充的标准容积个数来确定流量。
25、所有调节流量的阀门应安装在节流装置的下游上游或下游）。
26、弹性压力计的弹性元件有膜片、波纹管和弹簧管。
27、准确度等级是指最大引用误差去掉%后的数字经过圆整后的系列值。
四、简答题（本大题共5小题，每题6分,共30分。
）
28、应变式压力计和压阻式压力计的工作原理是什么，二者有何异同点？
答：
应变式压力计是基于应变效应，压阻式压力计是基于压阻效应。
相同点：
都是压力与电阻的关系。
不同点：
在外力作用下所引起电阻变化的机理不同，应变式压力计因应变片的几何尺寸的变化引起的，压阻式压力计是因电阻率的变化引起的。
29、测量系统有哪4个基本环节,及其各自的作用。
答：
组成测量系统的基本环节有：
传感器、变换器、传输通道（或传送元件）和显示装置。
各自作用：
传感器是感受指定被测参量的变化并按照一定规律将其转换成一个相应的便于传递的输出信号，以完成对被测对象的信息提取。
变换器是将传感器传来的微弱信号经某种方式的处理变换成测量显示所要求的信号。
传送元件是建立各测量环节输入、输出信号之间的联系。
显示装置用于实现对被测参数数值的指示、记录，有时还带有调节功能，以控制生产过程。
30、写出热电偶的基本定律及其应用。
答：
基本定律
应用
均质导体定律
同名极法检定热电偶
参考电极定律
为制造和使用不同材料的热电偶奠定了理论基础
中间导体定律
为在热电偶闭合回路中接入各种仪表、连接导线等提供理论依据；可采用开路热电偶，对液态金属进行温度测量。
中间温度定律
为在热电偶回路中应用补偿导线提供了理论依据；为制定和使用热电偶分度表奠定了基础。
31、写出标准节流装置对流体条件、流动条件的规定。
答：
（1）只适用于圆管中单（或近似单相，如具有高分散度的胶体溶液）、均质的牛顿流体。
（2）流体必须充满管道，且其密度和黏度已知。
（3）流速小于声速，且流速稳定或只随时间作轻微而缓慢的变化。
（4）流体在流经节流件前，应达到充分紊流且其流束必须与管道轴线平行，不得有漩涡。
（5）流体在流经节流装置时不发生相变。
32、辐射温度计是基于什么定律，其表观温度包括哪些，写出对应的定义以及与真实温度的关系。
答：
辐射温度计是基于普朗克定律，表观温度包括亮度温度、颜色温度和辐射温度。
亮度温度:
L（λc,T）=Lb（λc,Ts）,在某指定波长，黑体的单色辐射亮度等于实际物体的单色辐射亮度，此时黑体所对应的温度Ts就是亮度温度。
亮度温度总是小于真实温度，当ε→0,亮度温度与真实温度的差值越大，误差越大；当ε→1,亮度温度越接近真实温度，误差越小。
颜色温度：
当φb（Tc）=φ（T）,在两个指定波长λc1和λc2下，若黑体在温度为Tc时单色辐射亮度之比φb（Tc）和实际物体在温度为T时的单色辐射亮度之比φ（T）相等，则Tc称为被测物体的颜色温度。
颜色温度可小于、等于或大于真实温度。
辐射温度：
Mb（Tp）=M（T）,若物体在温度T时的辐射出度M（T）和黑体在温度Tp时的辐射出度Mb（Tp）相等,则把黑体温度Tp称为被测物体的辐射温度。
辐射温度总是小于真实温度，当ε→0,辐射温度与真实温度的差值越大，误差越大；当ε→1,辐射温度越接近真实温度，误差越小。
五、计算题（本大题共3小题，共30分。
）
33、一台测温范围为100～600℃的温度测量仪表，检验该表时，得到的最大绝对误差为±6℃,试确定该表的准确度等级，并说明所使用的原则（10分）（仪表的准确度等级采用以下数字：
1×10n、1.5×10n、1.6×10n、2×10n、2.5×10n、3×10n、4×10n、5×10n和6×10n,其中n=1、0、-1、-2、-3等。
）
解：
由已知测量范围为100～600℃，可得满量程
由选大不选小的原则，并根据准确度等级的系列值，可以确定该仪表的准确度等级为1.5级。
34、用镍铬-镍硅（K型）热电偶测量1000℃的炉温，其冷端温度为30℃,仪表测得热电势为39.17mV，试求测温的绝对误差。
（10分）（保留小数点后两位有效数字）
[EK（0，970）=-40.096mVEK（0，980）=-40.488mVEK（910，0）=37.724mVEK（920，0）=38.122mVEK（30，0）=1.203mV}
解：
由题意可知：
绝对误差
35、用测量范围为-50～150中KPa的压力表测量140kPa压力时，仪表示值为+142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用相对误差。
（10分）（保留小数点后两位有效数字）
解：
由已知测量范围为-50～150中Kpa，可得满量程
绝对误差
实际相对误差
标称相对误差
引用相对误差
全国2002年4月高等教育自学考试热工测量及仪表试题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.表征仪表读数精密性的指标是（）
A.灵敏度B.线性度C.分辨率D.准确度
2.对于与热电偶配套的动圈表，下列叙述正确的是（）
A.对于标准化热电偶，动圈表是通用的B.动圈表必须与其相同型号的热电偶相配
C.动圈表的量程一般不能调整D.动圈表测量的起始温度为0℃
3.配热电阻的电子平衡电桥的测量线路中要求每根导线电阻阻值为（）
A.2.5ΩB.5ΩC.10ΩD.15Ω
4.用金属材料制作测温热电阻下列说法正确的是（）
A.金属材料的密度越大对测温越有利B.金属材料的强度越高对测温越有利
C.金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利D.金属纯度越高对测温越有利
5.在热力试验中，常用来测量微小正压、负压和差压的压力计是（）
A.U型管压力计B.单管式压力计C.斜管式压力计D.弹性式压力计
6.扩散硅压力变送器测量线路中，电阻Rf是电路的负反馈电阻，其作用是（）
A.进一步减小非线性误差B.获得变送器的线性输出C.调整仪表的满刻度输出D.有利环境温度补偿
7.标准节流件的直径比β越小，则（）
A.流量测量越准确B.流体的压力损失越小C.要求水平直管段越长D.流体的压力损失越大
8.涡轮流量计输出（）信号。
A.模拟B.数字C.电流D.电压
9.将被测差压转换成电信号的设备是（）
A.平衡容器B.脉冲管路C.差压变送器D.显示器
10.当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（）
A.线圈的振荡频率增加B.线圈的电阻减小
C.线圈的电感增大D.线圈的电感减小
二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的五个选项中有二至五个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
多选、少选、错选均无分。
11.疏失误差处理方法有（）
A
升级会员 