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测量仪表复习题整理
温度测量仪表习题
1、常用的温标有几种？
它们之间的关系如何？
答：
常用温标有摄氏温标（℃）、华氏温标（℉）和凯氏温标（K）三种；华氏温标和摄氏温标关系是：
℃＝5/9（℉-32），℉=9/5℃+32；凯氏温标和摄氏温标关系：
℃=K-273.15。
2、试简述摄氏温标，华氏温标和凯氏温标对温度表示的不同处是什么？
答：
摄氏温标（℃）又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度（0℃）；把水的沸点定为壹XX（100℃），在0℃至100℃之间划分一百等份，每一等份为一摄氏度。
华氏温标（℉）规定标准大气压下冰的融点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分180等分，每一等分为1华氏度。
凯氏温标（K）又称热力学温标，是一种绝对温标。
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度或最低理论温度（0K）。
。
4、玻璃温度计是利用（感温液体受热膨胀）原理工作的。
压力式温度计利用气体、液体或蒸气的体积或压力随温度变化性质设计制成；双金属温度计是利用（固体受热膨胀）的性质制成。
5、压力式温度计主要由（温度）、（毛细管）、（弹簧管压力计）三部分组成。
6、压力式温度计是怎样工作的？
有何特点？
答：
它是利用感温物质的压力随温度而变化的特性工件的。
当温包内感温物质受到温度的作用后，密闭系统内的压力发生变化，使弹簧管的自由端产生位移，通过连杆和传动机构带动指针，在刻度盘上指示相应的温度。
其特点是：
可远距离显示，但滞后大，反应慢。
7.热电偶产生热电势的条件是：
（两热电极材料不同）及（两接点温度不同）。
11、热电偶测温时为什么需要进行冷端补偿？
答：
热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，且只有在冷端温度恒定不变时是，热电势值才是被测温度的单值函数，并且热电偶的分度表是以热电偶冷端温度为0℃时分度的。
但实际应用中，冷端温度不可能保持0℃不变，故而会引起测量误差，必须对其冷端进行温度补偿。
12、热电偶或补偿导线短路时，显示仪表的示值约为（短路处）的温度值。
习惯上称短路时指示（室温）；热电偶或补偿导线断路时显示仪表的示值（不动）。
而有“断偶”保护的仪表示值为（仪表上限）。
14、应用热电偶测温的基本原理是什么？
其测温特点有哪些？
答：
两种不同的导体或半导体构成的热电偶，当两接点温度不同时，在热电偶的冷端和热端将会产生热电势，其大小取决于热端温度，这就是热电偶测量温度的原理。
采用热电偶测温的特点是：
⑴.测温高，且测温范围宽，一般可测量-100~1600℃温度范围。
⑵.便于远距离传送与集中检测。
15、热电阻测温的基本原理是什么？
有何特点？
答：
热电阻测温原理是导体（或半导体）的电阻值，随温度变化而变化。
热电阻测温特点是适宜于较低温度的测量。
因为热电偶在测量较低温度时，其热电势很小，产生的测量温差较大，一般不宜采用。
17、什么叫热电效应是？
答：
在两种不同的导体或半导体组成的明辨真伪闭合回路中，当两个接点所处的温度不同时，回路中，就会产生电动势（热电势），应现象叫做热电效应。
18、热电偶的电势信号包括几部分？
答：
一支热电偶产生的电势信号包括两部分，即两种热电极间的接触电势和单支热电极热端和冷端的温差电势。
19、热电偶一般遵循的基本定律是什么？
答：
热电偶有三条基本定律，包括均质导体定律，中间导体定律和中间温度定律。
20、试简述补偿导线为什么能作为能作为热偶的延长使用？
答：
根据热电偶的中间温度定律可知接点温度为T1，T3的热电偶，它的热电势等于接点温度分别为T1，T2和T2，T3的两支同性质热电偶的热电势的代数和；再者补偿导线一般在0~100℃温度范围内具有所连接的热电偶相同的热电性能。
故而可以作为热偶的延长线使用。
21、用作热电偶的材料必须具备哪些条件？
答：
一般热电偶材料应满足的主要要求有以下几点：
①产生的热电势大，热电势率高并热电势与温度成线性。
②物理、化学性质及热电性较稳定。
③电导率高，电阻温度系数小。
④易于复制。
22、常用的热电偶有几种类型？
答：
①普通型：
B、S、K、E、T。
②套管热电偶：
单支双芯、双芯四支及多支多芯。
③表面热电偶：
如气化炉壁热偶。
24、试简述补偿导线的长度对温度测量的影响程度如何？
答：
补偿导线作为热电偶的延长线是，其两端热电势值仅和两端温度有关，但由于其连接的仪表不同，其在仪表电路中发挥的作用也不尽相同。
如和动圈表连接使用时，由于其内部有电流通过，其长度不同，势必会影响温度测量指示；但如和温度变送器、电子电位差计等接受毫伏热电势信号的仪表连接时，其长度如何则不会影响测量结果。
25、有人说补偿导线作为热偶的延长线可以随便使用而不需考虑热偶和补偿导线处的温度，试问他说的对吗？
答：
该说法是错误的。
因为一般补偿导线的性能只是在一定温度范围内（0~100℃）热偶相同，超过100℃就会在补偿导线和热偶连接处产生附加电势，因此不能笼统的说热偶补偿线可随便使用而不需考虑其冷端温度。
26、试述用作热电阻的材料必须具备对此条件？
答：
①具有较大的电阻温度系数。
②电阻率大。
③热容量小。
④物理和化学性质稳定。
⑤电阻与温度成近似线性关系。
；、⑥复制性强。
流量测量仪表习题及答案
1、什么叫流量？
有哪几种表示方法？
互相之间的关系是什么？
答：
流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体数量。
流量分体积流量、质量流量。
单位时间内流过的流体体积为体积流量，用Q表示；单位时间内流过的流体质量为质量流量，用M表示。
M＝Qρ，其中ρ为流体密度。
2、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处流速最大；在（管壁）处流速等于零。
3、节流装置有哪些类型？
各选用于什么场合？
答：
节流装置有标准节流装置和非标准节流装置两种。
标准节流装置有角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板和标准喷咀。
标准节流适用面广，一般流体（气体、液体、蒸汽）都可选用；非标准节流装置常用的有：
（1）、文丘里管。
适用于测量大管道低压流体。
（2）双重孔板，适用于测量低雷诺数流体。
（3）圆缺孔板，适用于易沉淀（如煤浆）物。
4、用标准节流装置进行流量测量时，流体必须满足哪些条件？
答：
（1）、必须充满圆管和节流元件。
（2）流体流量不随时间变化或其变化非常缓慢。
5、试简述差压式流量计的测量原理。
答：
差压式流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差和被测流量成平方关系来达到流量测量的。
一般的节流装置采用孔板、喷咀等完成流量至压差的转换。
而后用差压变送器等完成从差压至流量的显示。
6、试简述孔板有几种取压方式。
答：
有五种取压方式，即
（1）角接取压（单孔、环室）；
（2）法兰取压法；（3）理论取压法；（4）径距取压；（5）管接取压法。
7、什么叫标准节流装置？
它们有哪些类型？
答：
标准节流装置即有关计算数据经系统试验而有统一的图表并按统一标准规定进行设计制作，可不必经个别标定即可使用的节流装置；常用的有标准孔板、喷咀等。
8、常用的流量仪表有哪些？
各有何特点？
答：
常用的有：
差压式流量计，转子流量计及电磁流量计。
差压式流量计基于节流装置对流体的节流原理，应用范围广，极适用于一般性流体流量测量；转子流量计基于定压降变节流面积测流量的原理，主要用于测量清洁透明液体或气体流量；电磁流量计基于电磁感应原理完成导电介质的流量测量的，能使用于酸、碱、盐溶液及含有固体颗粒或纤维液体的测量，但被测介质必须导电。
9、试简述为什么流量调节系统一般采用PI调节器而不用PID控制？
答：
因为流量信号一般存在脉动信号，虽然脉动幅度不大，但脉动的频率是较高的，如果加上微分作用，调节器的输出便会频繁地波动，反而影响了调节质量。
测量误差和仪表的质量指标
1.什么是真值？
真值是一个变量本身所具有的真实值
2.什么叫绝对误差，相对误差和引用误差？
绝对误差是测量结果与真值之差，即
绝对误差=测量值—真值
相对误差是绝对误差与被测量值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即
相对误差=绝对误差/仪表示值×100%
引用误差是绝对误差与量程之比，以百分数表示，即
引用误差=绝对误差/量程×100%
3.系统误差、偶然误差和疏忽误差各有什么特点？
产生的原因是什么？
系统误差又称规律误差，因其大小和符号均不变或按一定规律变化。
其主要特点是容易消除或修正。
产生系统误差的主要原因是：
仪表本身的缺陷，使用仪表的方法
不正确，观测者的习惯或偏向，单因素环境条件的变化等。
偶然误差又称随机误差，因它的出现完全是随机的，其主要特点是不易发觉，不好分析，难于修正，但它服从于统计规律，产生偶然误差的原因很复杂，它是许多复
杂因素微小变化的共同作用所致。
疏忽误差又叫粗差，其主要特点是无规律可循，且明显地与事实不符合，产生这类误差的主要原因是观察者的失误或外界的偶然误差。
4.什么叫准确度和准确度等级?
准确度是指测量结果和实际值的一致程度，准确度等级高意味着系统误差和随机误差都很小。
准确度等级是仪表按准确度高低分成的等级，它决定仪表在标准条件下的误差限，也就是仪表基本误差的最大允许值，如果某台仪表的最大基本允许引用误差
为±1.5%，则该仪表的准确度等级为1.5级。
5.什么是仪表死区和回差，它们之间有什么关系？
死区是输入量的变化不致引起输出量有任何可察觉的变化的有限区间，死区用输量程的百分数表示。
回差（也叫变差）是当输入量上升和下降时，同一输入的两相应输出值间的最大差值。
7.什么叫仪表的灵敏度、分辨率？
灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度，它是指仪表在达到稳定状态以后，仪表输出信号变化△а与引起此输出信号变化的被测参数（输入信号）变化量△X之
比，即
分辨率反映仪表对输入量微小变化的反应能力。
8.仪表主要由那几部分组成？
传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分组成
9.误差的来源有几个方面？
仪器装置误差、环境误差、方法误差、人员误差
10.测量过程的三要素？
一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。
11.仪表调校的主要内容？
调零点、调量程、调线性。
12.按参数种类不同，热工仪表可分为几类仪表？
热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。
13.什么是测量？
测量方法有几种？
测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。
根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与
动态测量。
温度测量
1.什么是温度？
温度测量有几种方式？
温度是表征物体冷热程度的物理量。
温度测量方法有接触式测温和非接触式测温两种。
2.热电偶测温原理？
A、B两种不同导体材料两端相互紧密地连接在一起,组成了一个闭合回路,当两接点温度不等时,回路中就会产生电势,从而形成电流。
3.热电阻测温原理？
温度变化时,热电阻阻值将发生变化,利用阻值变化进行测温。
4.红外线测温原理？
任何物体只要其温度高于绝对零度，就可以不断的发射红外辐射，温度越高，辐射功率越大，若知道物体的发射功率，就可以求出它的温度，这就是红外线测温的原
理
5.热电偶测温有几种,说出其分度号,测温范围？
铂铑30--铂铑6B0--1800。
C
铂铑10--铂铑S0--1600。
C
镍铬--镍硅K--50--1200。
C
镍铬--康铜E--50--800。
C铜--康铜T--200--400。
C
7.热电偶测温为什么要进行冷端补偿？
热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0。
C时分度的，在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影
响，所以冷端温度不可能保持在0。
C不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引
起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿
8.采用热电阻做测温元件为什么采用三线制接法？
为了克服引线电阻值随环境温度变化带来的误差。
10.温度变送器的作用？
与热电偶或热电阻温度传感器相配接，输出标准化的毫安级电流。
21.补偿导线与热电偶配套使用时，应注意那些问题？
补偿导线必须与热电偶配套，不同型号的热电偶应选用不同的补偿导线；补偿导线两种材料也有正负电极之分，与热电偶连接时应正极接正极，负极接负极；补偿导
线与热电偶连接的两个接点必须同温，否则会产生测量误差。
22.接触式测温仪表有那种？
膨胀式温度计、压力式温度计、热电阻、热电偶
26.补偿导线在什么范围内的热电特性与热电偶本身的热电特性相一致？
0-100。
C范围内与热电偶本身的热电特性相一致。
27.红外线测温仪组成？
各部分的作用？
红外测温仪由光学系统、红外检测器、信号处理放大部分及显示仪表组成。
光学系统将辐射线转换成脉冲红外光波，红外检测器的作用是把接受到的脉冲红外光波转
换成电信号输出，信号处理放大部分对输入信号进行放大，显示仪进行显示
28.什么是温标？
说出几种常用的温标？
温标就是温度的数值表示方法，常用的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标
29.双金属温度计的工作原理，它有什么特点？
它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。
当指针温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带
动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。
双金属温度计结构简单，价格便宜，使用方便，耐震动，没有水银温度计的“汞害”，刻度也较水银温度计清晰，所以用的很广。
30.在热电偶的安装中，热电偶的热端接地与不接地有何区别？
热电偶热端与保护套管的管壁接触（相当于接地）较不与保护管接触，测量滞后要小得多，同时还可以减少干扰，提高测量的可靠性与准确度。
但是，热电偶的工作端（热端）能否接地，须视二次表输入电路的结构形式而定，热电偶热端接地要求二次表输入电路与热电偶的热端不能有公共的接地点。
31.测温元件在管道、设备上安装时，固定方式有几种？
一般有两种：
1）螺纹连接头固定2）法兰固定
32.热电偶的热电势与温度是成线性的吗？
K、S热电势在同一温度下哪个热电势高？
不成线性，K比S在相同温度下的热电势高
压力测量
1.什么是压力，它的法定计量单位是什么？
物体单位面积上法向力的大小。
国际单位制中，压力的单位是帕斯卡
2、写出其它压力单位与法定压力单位Pa（帕斯卡）之间的换算关系？
1Mpa=1000Kpa=106=10Kgf/cm2=105mmH2O
3、什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度？
它们的相互关系是怎样的？
答：
绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
测量流体压力用的压力表上的读数叫表压，它是流体绝对压力与该外大气压力的
差值。
如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。
4、简述电接点压力表的工作原理？
电接点压力表实际是在弹簧管压力表的基础上加电接点装置。
当压力低于下限值P1时（见图），压力表指针上的动触头和下限给定指针上的静触头相碰，使电路接通，
发出相应的下限灯光报警信号；当高于上限值P2则和上限给定指针上的静触头相碰，发出上限的灯光报警信号。
18.压力变送器的作用？
通过检测元件（传感器）接受被测变量（参数）信号并将它转换成标准信号输出的仪表。
流量测量
1.什么是流量？
单位时间内流过管道截面的流体数量，称为流量。
流量分为瞬时流量和累积流量又可分为体积流量和质量流量。
流量可分为几类？
流量分为瞬时流量和累积流量；又可分为体积流量和质量流量。
2.什么是标准容积流量？
温度为20。
C，压力为1.01×105Pa的容积数，称为标准容积流量
3.流量仪表的分类？
分为速度式流量计、容积式流量计、质量流量计。
4.差压式流量计由几部分组成？
由节流装置、压差信号管道及差压计组成。
5.标准节流装置的取压方式？
角接取压和法兰取压
6.电磁流量计的测量原理？
电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和
被测流体的流速成比例。
因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。
7.质量流量计的测量原理？
在管道中放置一热电阻，如果管道中流体不流动，且热电阻的加热电流保持恒定，则热电阻的阻值亦为一定值。
当流体流动时，引起对流热交换，热电阻的温度下
降，若忽略热电阻通过固定件的热导损失，则热电阻的热平衡为I2R=（A+B）（tk—tf）pu是加热电流I和热电阻温度的函数。
当管道截面一定时，由pu就可测得
质量流量Q。
8.涡街流量计的测量原理？
流体从流量计入口经过导流器，使流速平行于轴线方向流入涡轮，推动螺旋形叶片的涡轮转动，磁电式转换器的脉冲数与流量成比例。
9.转子流量计的测量原理？
流体由下向上流动时在转子上产生压力差，当压力差产生的力大于转子的重力和浮力之差时，转子上升。
转子上升时，锥形管与转子之间的环形截面积增大，则流体
作用在转子的压力差减小，当作用在转子上的压力差所产生的力与转子的重力和浮力相平衡时，转子便停留在某一位置。
若流体流量减少，则作用在转子上的压力差
减小，转子下降，使锥形管与转子之间的环形截面积减小，则流体作用在转子上的压力差加大，直到压力差所产生的力与转子重力和浮力相平衡时，转子便停留在某
一位置，因此转子在锥形管中位置（即高度）与被测流量有关。
10.超声波流量计的测量原理？
超声波在流体中传播时，其传播速度或相位受流体流速的影响，将穿过流体的超声波信号进行适当处理，就可检测出流体的流速，从而得知流体的流量。
11.弯管流量计的工作原理？
根据质量守恒定律、能量守恒定律和动量矩守恒定律，流体在管道流动时，在相同过流断面各元流质点的能量不变，但由于各质点流速的变化（内侧大、外侧小）就
形成了弯管的内外侧压差△P这个压力差在45。
截面时达到最大，最稳定。
且45。
弯管断面的流体平均流速υ与压差△P的对应关系符合平方比例关系，流体流过弯管
时的流量系数与弯管的几何结构尺寸（弯曲半径R和内径D）有密切关系，即流量系数α=f（R.D）。
由以上分析可知弯管传感器的几何结构尺寸确定之后，只要测取
流体流经弯管45。
截面的外侧、内侧的压差△P和流体的密度ρ就可以确定流体的平均流速υ，根据流速可以计算出流量。
15.孔板流量计的测量原理？
当被测流体（气体或液体）充满管道并流经节流装置时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使流体的动能和势能相互转换，使流速增加，静压力降低，于是在节流
件前后产生压差，假设管道内的流体是连续且不可压缩的，通过测量节流装置前后的压差为△P,
便可求出流经管道的体积流量和质量流量。
23.标准节流装置有几种，各是什么？
有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。
液位测量
1.什么是物位？
在容器或设备中储积的物料（液体和固体）高度称为物位。
7.超声波物位计的工作原理？
是利用声速特性，是采用超声波测速的原理制成超声波流量计的方法对液位进行连续测量。
置于容器底部的超声探头即可以发出超声波又可接受超声波，当超声探头
发出的超声波到达液体与气体的分界面，由于两种介质的密度相差悬殊声波几乎全部被反射，如果已知超声探头从发射到超声波所经过的时间和超声波在介质中传播
速度，就可得出液面的距离，超声波在被测液体中的传播速度是已知的，只要准确测出时间就可以。
过程控制仪表
5.什么是调节器的正、反作用？
调节器的输出值随着测量值的增加而增加为“正”作用，反之为“反”作用。
18.手操器的作用？
可对现场做手动操作，直接驱动执行器
19.抗干扰措施有那几种？
隔离、浮空、屏蔽、滤波、接地。
20.执行器按能源不同，可分为几种？
可分为气动、电动和液动三种。
21.控制阀可分为几种？
什么是气开阀？
什么是气闭阀？
分为气开阀和气闭阀。
气开阀有气便开，无气关闭。
气闭阀无气便开，有气关闭。
30.隔离器的作用？
将输入信号转换成与之隔离的1-5V或4-20mA电流信号输出。
32.调节器和手操器有何区别？
调节器是按照设定值自动进行调节，控制设备，以满足现场的要求。
手操器通过手动输出信号，控制现场设备，以满足现场要求。
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