热工测量及仪表

自考测题：

一、名词解释题

1 、测量 指人们借用工具对生产过程取得数量观念的试验过程。

2 、热工测量 指人们获取热力过程中各种参数及与热力生产密切相关的其他参数的试验过程．

3 、热工测量系统 指完成热工测量中某一个或几个参数测量的工具。 5 、约定真值 对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值。 8 、精确度 表示仪表的测量滇与被测量的真值之间的逼近程度。

13 、死区 不致引起计量仪器响应有可察觉变化的最大激励双向变化的区间。

15、零点迁移 由于某些影响量引起的输出零点的变化。

16 、量程迁移 由于某些影响量引起的输出量程的变化。

17 、飘移 计量器具计量特性随时间的缓慢变化。

18、零点飘移 在规定工作条件下，规定时间内，零点读数（示值）的偏移量。 19 、偏移 计量仪器的活动部件对其规定位置的偏差。

27 、示值误差 计量器具的示值减对应于被测量真值的应有示值。

31 、系统误差 在重复条件下，对同一被测量的多次测量过程中，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差．

32 、随机误差 在重复条件下，对同一被测量的多次测量过程中，以不可预知方式变化的测量误差。

35 、变送器 能输出标准信号的传感器。

37 、标准化热电偶 指工业上大量生产和使用，工艺稳定，性能符合专业标准或国家标准，同时具有统一分度表的常用热电偶。

38、标准化热电阻 指具有统一分度号、易于应用互换的工业热电阻。

43、 弹性迟滞 给弹性元件加压力和减压力时，愉出特性曲线不重合的现象。 48 、汽包的指示水位 凡无论哪种水位计所测出的汽包水位值统称为指示水位。

二、填空题

51 、检测技术是研究检测方法、系统模型信号处理的一门综合性学科。

52 、仪表的质量指标主要包括评价仪表计量性能、操作性能、可靠性和经济性等

方面的指标。

53、约定真值是对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值。约定真值有指定值、最佳估计值、约定值和参考值四种形式。

54、灵敏度是指测量仪表输出量响应的变化（Δy ）．除以对应的输入量激励的变化值（Δx ）值。对于具有线性特性的仪表来讲，则有：S=Δy/Δx=k(k为常数) 。 55

57 、有一块0～10 mA , 0.5 级的电流表，它的刻度标尺最多可 分200格。 58 、按照测量结果中的误差所呈现的规律，常归结为三种性质的测量误差：疏失（粗大）误差、随机误差和系统误差．

59 、用一电位差计测量标准电阻，每隔十分钟测一次，重复测量多次其数值不等，这个误差是随机误差。

60 、仪表的零点迁移其曲线斜率不变，仪表的量程迁移其曲线斜率改变。 61 、开环组成的仪表，其环节越多，产生误差也就越大。为了减小误差，提高仪表精度，常采用如某一环节产生的误差符号为正，，那么则设计另一环节产生的误差为负的正负相互补偿法。

62、凡能输出标准信号的传感器就称为变送器。标准信号是物理量的形式和数值范 围都符合国际(国家) 标准的信号。例如， 4～20mAD ．C 或1～5VD ．C(或空气

63、一根均匀电阻丝，电阻为147欧，若将其截为若干等分后，再并联电阻值为3欧。 那么应截的等分数为

64、热工测量参数是指压力、 温度、 流量、 物位(液位、料位、界位) 、 成

6667、采用“结构防爆”技术措施的仪表称为 ，而采用“本质安全防爆” 技术措施的仪表称为“安全火花防爆仪表” 。

69，90国际温标定义固定温度点共有种物质的固定温度点是以“三 相点”的状态存在的，而“三相点”是指同 呈平衡时的温度。

70，90 71 73

76，它的分度号为，在 火电厂可用来断续测锅炉炉膛中火焰温度。

79、热电阻在科研和生产中经常用来测量

81、采用磁电(动圈) (动 圈) 式仪表的外接电阻值。

83 84、在1个标准大气压下(101.325kPa)， 冰和纯水的平衡温度为0℃根据这

个原理制成0℃的恒温器冰点槽。

85、补偿电桥 (又称冷端温度补偿器) 法中通常取℃时，桥路中的

Rl=R2=R3=Rcu=1Ω。

87

89

90、根据压力量值传递的需要，将所有的压力仪器仪表分为； 基准的、标准的和工

9122 工业上一般采用千帕作为压力的单位。

93、弹性式压力计的测量方法是根据弹性受力变形的原理，将被测压力转换成弹性元件 的位移或力进行测量。

95、使用U

96、用石英材料制成的弹性敏感元件最理想，它的弹性滞后只有最好弹性合金的最小滞 后的，线膨胀系数则为它的

97、超声波振子通常由锆钛酸铅陶瓷等压电材料制造，通过压电效应和电致伸缩 效应将超声波脉冲转换为电脉冲。

98

99 100、普通单圈弹簧管，最常用的传动机构是杠杆一扇形齿轮机构。

102

108、标准节流装置前后的直管段长度规定：上游侧直管段为

110

113

115、标准节流装置的设计计算命题有两种形式。

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119、云母水位计就地安装在汽包上，指示直观、可靠；但监视不便。

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124

125、氧化锆传感器内阻很大，而且信号与温度有关，为保证测量精度，前置放

126 ’ 127、工程上采用的转速单位为 转速。

128，通常采用测频的方法测量汽轮机的转速。 ·

129

三、选择题

131，仪表防护等级和程度由( D ) 来确定。

A. 识别字母IP ，五个数字： B ．识别字母IP ，四个数字；

C. 识别字母IP ，三个数字： 13．识别字母IP ，二个数字。

134、测量时环境妇的改变造成的误差属于(C ) 。

A. 疏失误差 B ．随机误差— C. 系统误差 D ．基本误差

136、表征仪表读数精密性的指标是(D)

A. 灵敏度 B. 线性度， C. 分辨率 D. 准确度

137、相对误差为测量误差除以( B ) 的真值。

A. 量程； B ．被测量； C. 绝对误差： D. 测量数字。

143，由电阻、电容、电痞共同对交流电呈现的阻力叫( A ) 。

A. 阻抗； B ．容抗； C. 电抗， D ．感抗。

145、阻抗匹配对不同的电路有不同的意义。下列是几种常见的对阻抗匹配的理解，试

指出哪一条不够全面?( C )

A. 阻抗匹配是负载阻抗从设备中获得最大功率的措施；

B ．选择负载使电子器件处于最佳工作状态，输出最大功率；

C 只要负载电阻等于电源内电阻，负载电阻就能获得最大的功率；

D ．使负载阻抗等于传输线的特性阻抗。

146、保险丝一般是由具有高电阻率和低熔点的铅锡、铅锑等合金制成。它是仪表或一

切电路中一种最16单的保护装置。其作用是保证仪表或线路免受短路和过载的损 害。选用或更换时，不正确的是( D ) 。

A. 更换时最好停电； B ．更换时应确保其接触良好；

C. 不能停电进行更换时，操作者应采取可靠的绝缘措施；

D ．可用铜丝代替保险丝。

155、热电偶接点因焊接后成分改变、但不影响热电动势，其理论根据是( B )

A. 均质导体定律； B ．中间导体定律：

C. 参考电极定律： D ．中间温度定律。 ．

156、在热电偶测温系统中，如果补偿导线型号正确而和热电偶冷端极性接反，则会使 指示温度比正确的测量值( B ) 。

A . 偏高 B ．偏低 C 不受影响 D ．不同型号情况不同

157、K 型热电偶的长期测温范围是：( B )

A. 0--1300： B ．0—1200； C ．一200--1200； D ．0～1600。 160、冷端温度补偿器通常取( A ) 时，设计的电桥是平衡的。

A. 20℃ B ．30℃ C .25℃ D ．35℃

161、冰点槽恒温法适应于：( C ) ’

A 露天处 B ．厂房里 C 实验室 D ．都可以

162、补偿导线在一定的温度范围内( B ) 它具有和所连接的热电偶相同的热电性能。

A.-10—100℃ B ．0～100℃ C ．10～100℃ D ．20～100℃

164、Ⅱ级镍铬—镍硅(镍铝)(K分度号) 热电偶使用的测温范围是：( A )

A.-40—1200℃ B ．-50～1200℃ C ．-60～1200℃ D ．-70—1200℃ 165、火电厂使用最多的标准化热电偶为：( B ) ‘

A. S 分度号 B ．K 分度号 C. .E分度号 D ．T 分度号

168、工业上常用的标准热电阻的种类有( C ) 种。

A.4 B ．3； C ．2； D ．1；

170、电阻温度系数α是热电阻的重要特性。和金属热电阻相比：( A ) ·

A. 半导体热敏电阻的a 大、且为负值； B ．半导体热敏电阻的a 大、且为正值：

C. 半导体热敏电阻的a 小、且为负值； D. 半导体热敏电阻的a 小、且为正值。 173、在分析和修理磁电式仪表时，常遇到已知电流方向而要判定指针运动方向。或知 其动圈运动方向判定绕组绕向方向，问应采用以下哪一条定则? ( B )

A. 右手定则； B ．左手定则； C 右手螺旋定则 D ．不易判断。

175、以下压力和压强的正确理解是：( D )

A. 压力是垂直作用在物体表面上的力； B ．压强是力与受力面积的比；

C. 压力和压强并不是一个概念：

D ．压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。压力在物理学中称为压强。 176、大气压力是地球表面上空气柱的( F ) 所产生的压力。

A. 比重： B ．重度； C 质量；

D ．密度； E ．重心； F ．重量。

177、测压仪表的取压管路内径不宜过小，长度不宜过长，原因是：( B )

A. 避免压力损失过大 B. 避免动态误差过大 C. 不易维修 D ．避免堵塞 179、单圈弹簧管式的弹性元件，它的测量压力的范围为：( C )

A.0～981Pa ； B ．0—981KPa ； C ．0～981MPa ； D ．0～98.1MPa 。 180、薄膜式的弹性元件包括( A 、B 、C )

A. 平薄膜 B ．波纹膜； C. 挠性膜 D ．其他。

182、为增大弹簧管受压变形的位移量，提高测压灵敏度，可采用：( C )

A. 多圈普通管结构： B ·单圈普通管结构；

C. 多圈弹簧管结构： D ·单圈弹簧管结构。

184、电容式差压变送器由( B ) 所构麟。

A. 检测部分，转换部分，显示部分； B. 检测部分，转换部分；

C ．检测部分，显示部分： D ．转换部分，显示部分.

190、为提高检测精度，减少外界环境的影响，电容式压力或差压变送器在结构上通常 设计成 (B) 电容器。

A. 一组； B. 两组； C. 三组 D ．四组。

193、在一段时间间隔内，流体流过某( A ) 截面的数量称为流体的总量。

A. 一； B ．二； C. 三： D ．四。

194、流量校验有几种方法，但下述有一种是不对的：( C )

A. 直接测量法： B ．间接测量法；

C. 控制测量法； D ．综合测量法。

195、测量气体的脉动流量可以用下述哪一种流量计? ( B )

A. 电磁流量计； B. 涡轮流量计； C. 超声波流量计； D ．标准节流装置。 206、标准节流件的直径比B 越小，则：( D )

A. 流量攫t 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。

207、需测量较大口径的饱和蒸汽流量，一般应采用：( D )

A. 涡轮流量计； B ．漩涡流量计；

C. 采用标准孔板的节流式流量计； D. 采用长颈喷嘴的节流式流量计。

208、超声流量计是属于：( B )

A. 容积式流量计 B ．速度式流量计；

C. 差压式流量计 D ．阻力式流量计。

211、汽包的水位名称有 ( C ) 种。

A ． 1； B ．2； C ．3： D ．4。

214、能够作为锅炉汽包水位的调节器输入信号的水位计是：( B )

A. 连通管式的云母水位计； B ．差压式水位计：

C ．电接点水位计； D ．任意选择。

215、下述哪个是对电接点水位计的正确描述：( A )

A. 能远传，不能作调节器输入信号； B ． 能远传，能作调节器输入信号； 。

C. 不能远传，不能作调节器输入信号： D ．不能远传，能作调节器输入信号。 222、物位测量即：(D)

A. 液位测量； B ． 料位测量； C ．界位测量； D. 以上全对

224、我国于1982年制定了第1个{大气环境质量标准》(GB3095—82) ，规定大气环境质量标准分为( D ) 级。

A. 六； B ．五； C. 四： D ．三。

229、黑体辐射理论主要适应于：( D )

A. 光学高温计： B ．光电高温计； C ．辐射温度计； D ．上述全是。 231、利用红外测温原理，可以测量的温度范围是：( A ) ·

A.-10～500℃； B ．500～2000℃

C. 2000～3000℃ D ．-10～3000℃

236、高频涡流传感器和差动铁芯传感器均是用于汽机机械参数保护的( D ) 传感变

送器。

A. 热膨胀； B ．振动； C. 差胀； D ．位移。

243、我国火电厂主要采用( A ) 来测量原煤量。

A. 电子皮带秤 B ．机械皮带秤 C ．手工秤； D ．任意。

248、煤粉炉膛的火焰目前都采用( C ) 相结合的辐射检测。

A. 可见光； B ．红外光； C. 可见光和红外光； D ．可见光和紫外线。

四、简答题

251、试说出检测技术和仪器仪表的技术的发展方向是什么?

答：检测技术和仪器仪表的技术的发展方向是：

(1)智能化；

(2)数字化：

(3)网络化。

252、衡量一台仪表合格的基本条件是什么?

答：衡量一台仪表合格的基本条件是：

仪表的基本误差≤允许误差；

仪表的变差(回差) ≤允许误差。

253、测量仪表的可靠性目前是一门专门的科学，它涉及哪三个领域?

答：测量仪表的可靠性目前是一门专门的科学，它涉及下述三个领域：

(1)第一是可靠性理论，又可分为可靠性数学和可靠性物理；

(2)第二是可靠性技术；又可分为可靠性设计、可靠性试验和可靠性分析；

(3)第三是可靠性管理，包括宏观管理和微观管理两个层面。

257、试说说标准化热电偶的含意。

答：标准化热电偶是指：制造工艺较成熟，应用广泛，能批量生产，具有统一的分度表，并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。

258、什么是铠装热电偶? 它有那些类型?

答：铠装热电偶是由热电极、绝缘材料和金属套管，三者组合，拉伸加工而成的组合体。它可以做得很细，直径可以从0.5--8mm

它的几种类型：

A. 露端型； B ．接壳型； C 绝缘型：

D ．扁变截面型； E. 圆变截面型。

259、试述热电偶进行校验时需要使用哪些仪器设备?

答：热电偶进行校验时，需要使用的仪器设备：

(1)管式电炉；

(2)冰点槽；

(3)直流电位差计；

(4)标准热电偶；

(5)切换开关等。

262、双金属温度计有哪些特点?

答：双金属温度计的特点：

(1)结构简单，成本低廉；

(2)坚固、耐用、耐振、读数指示明显；

(3)精确度不高：

(4)量程不能太小；

(5)使用范围有限等

264、试说出非接触测温仪表主要应用的领域及测温范围。

答：非接触测温仪表主要应用的领域：

冶金、电力、铸造、热处理、玻璃、陶瓷、耐火材料、军工等部门。

非接触测温仪表的测温范围：-50~4000℃

269、试指出弹性敏感元件的特性．

答：弹性敏感元件的特性：

弹性元件虽然种类繁多, 结构设计土各不相同，但它们都有共同的特性，如下所 示；

1) 弹性特性；

2) 刚度；

3) 灵敏度；

4) 弹性后效；

5) 弹性滞后；

6) 温度影响。

271、为什么要对压力表进行检定?

答：由于压力表经过一段时间的使用，内部机件可能受到某些磨损和变形，导致仪表产生各种故障或量值的准确性的改变，为达到指示正确、安全可靠运行的目的，故应 对压力表进行周期检定。

272、火力发电厂中，使用差压变送器可用来测哪些热工参数?

答：火力发电厂中，使用差压变送器可用来测量的热工参数有：压力，差压，流量，物位(料位、液位) 等。

274、电容式压力(差压) 变送器的转换电路由几大部分构成?

答：电容式压力(差压) 变送器的转换电路由九大部分构成：

(1)解调器：

(2)振荡器；

(3)振荡控制放大器；

(4)调零电路；

(5)调量程电路：

(6)电流控制放大器；

(7)电流转换器：

(8)电流限制器；

(9)反向保护等部分。

277、使用标准节流装置时，·流体的性质和状态必须满足哪些条件? 什么样的流体不适 应标准节流装置?

答：使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足的条件是：

(1)满管流；

(2)单相流；

(3)定常流：

(4)无相变流

(5)无旋流。

不适应标准节流装置的流体是：

(1)脉动流；

(2)临界流。

278、电磁流量计的选用原则?

答：(1)被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒 精等物质，也不能测量纯净水。

(2)口径与量程的选择。

(3)压力的选择。

(4)温度的选择。

五、计算题：

295，下图为某仪表中的稳压电路，其中稳压管的稳定电压是6V ，求流过稳压管的电 流I ：是多少? 当电源合上，稳压管维持稳定电压为6V 前，加到稳压管的的初始电 压为多少? ·

答：(1)VR2=6V 则：VR 1=14--6=8V

∵ I 1=I―I 2

∴ I 1=8／500―6／1000=10(mA)

(2)加到稳压管WY 上的初始电压应为：

14*1000／(1000+500)≈9.3V ；

在9.3V 的反向导通电压的作用下，稳压管WY 反向导通，最终使该电压降至6V 并稳定和保持。

296、某一铜线绕制的电阻，已知其电阻在0℃时的电阻温度系数α=0.004281／℃。当温度为20℃时，测得的电阻值为10.856Ω，又经升温后测得的电阻值是14.28Ω，问此时该电阻的温度是多少? (已知：Rt=R0(1／αt)

答；根据：Rt=Ro(1／αt)

Rt l =Ro(1+20α) „①

Rt 2=Ro(1+αt) „② ·

①／②得： Rt 1／Rt 2=(Ro(1+20α)) ／(Ro(1／αt))

化简得：t=(Rt1／Rt 2(1+20α) 一1) ／α

=(14.28／10.856)(1+20*4.28*10-3) 一1) ／(4.28*10-3)

=(14.28／10.856) *1.0856—1) ／(4.28*10-3)

= 100(℃)

298、用差压变送器测量流量，其流量范围为0～50T ／h ，当流量指示分别为25 T ／h 和40T ／h 时，差压变送器的输出信号各为多少?(已知差压变送器的输出信号范围：

4～20mA D.C)

答： I=4+(20-4)／502) *252=4+16／502*252=8(mA)

I=4+(20-4)／502) *402=4+16／502*402=14.24(mA)