《熱能與動(dòng)力測(cè)試技術(shù)》復(fù)習(xí)題目資料

1、作業(yè)習(xí)題集（一 ）1在下列說(shuō)法中正確的是（） ：（A） 測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度僅僅依賴(lài)于儀表的精度等級(jí)；B）測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度與儀表的精度等級(jí)和量程有關(guān)；C）儀表的精度等級(jí)越高，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確；D）儀表的量程越大，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。2. 測(cè)量次數(shù)在（）情況下，用于粗大誤差判斷的拉依達(dá)準(zhǔn)則失效，不能判別任何粗差。（A）10；（B）20；（C）15；（D）6;3一個(gè)精度等級(jí)為一級(jí)，量程為100MPa的壓力表，在測(cè)量值為50 MPa時(shí)，其最大可能產(chǎn)生的誤差是（） 。（a） ： +1；（b）： -1 ；（c）：1；（d） ：0.5；（e）： +0.51. 傳感器除了精度指標(biāo)外，還有線性度和靈敏度兩項(xiàng)重要指標(biāo)

2、，試說(shuō)明這兩項(xiàng)指標(biāo)的定義及在實(shí)際應(yīng)用中的作用。2. 測(cè)量裝置有哪些靜態(tài)特性指標(biāo)和動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)？測(cè)量裝置的選用原則 是什么？3. 處理試驗(yàn)結(jié)果時(shí)需作誤差綜合，試敘述綜合誤差的方法，并舉例說(shuō)明。三、計(jì)算題：1 用時(shí)間常數(shù)為0.5秒的一階測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，若被測(cè)參數(shù)按正弦規(guī)律變化，如果要求儀表指示值的幅值誤差小于2%，問(wèn)：被測(cè)參數(shù)變化的最高頻率是多少？如果被測(cè)參數(shù)的周期是2秒和5秒，幅值誤差是多少？2 測(cè)量數(shù)據(jù)如下：=827.02； 827.11 ； 827.08； 827.03； 827.14； 827.06； 827.21 ； 827.17827.19； 827.23； 827.08； 827.

3、03； 827.01 ； 827.12； 827.18； 827.16827.12； 827.06； 827.11 ； 827.14（ 1）求出測(cè)量值的算術(shù)平均值；總體標(biāo)準(zhǔn)偏差及其估計(jì)值；隨機(jī)誤差 ；極限誤差，說(shuō)明各誤差含意。（ 2）寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果的誤差表達(dá)式。3在一批額定誤差在5%的電阻中，任取三個(gè)電阻（10， 5， 5 ）進(jìn)行串聯(lián) , 求總電阻示值的極限誤差。4已知電阻，求串聯(lián)后及并聯(lián)后的總電阻R的極限誤差及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差各為多少？5 銅的電阻溫度特性的方程是：， 已知：，銅電阻溫度系數(shù)為： =0.0041/ ±1%， 溫度：t=30±1 , 求： 及其誤差 （標(biāo)準(zhǔn)偏差及極

4、限誤差） 。 （注意：的誤差不計(jì)在內(nèi)，以上測(cè)得誤差均為標(biāo)準(zhǔn)誤差）（二）一、選擇題1 一根金屬桿長(zhǎng)2米，受拉伸載荷后伸長(zhǎng)2mm，在該桿件上粘貼了一片應(yīng)變片，其靈敏度系數(shù)是2.02，當(dāng)測(cè)量電橋的橋路電壓為2V 時(shí)，其電橋的不平衡輸出電壓是（） ：（A） 1.01 × 10-3 V ；（ B）2.02× 10-3 V ；（ C）4.04× 10-3 V ；（ D） 1.01 V （E） 2.02V2用壓電式傳感器測(cè)量容器內(nèi)燃?xì)馊紵龎毫Φ淖兓?，可采用以下哪些措施提高測(cè)量精度（） ：A：盡量縮短壓力傳播的距離，避免細(xì)長(zhǎng)通道；B ：采用低噪聲的同軸電纜；C：使用前應(yīng)烘干傳感器

5、及連接導(dǎo)線；D ：足夠和可靠的冷卻；E：二次儀表應(yīng)采用電壓放大器；二、 簡(jiǎn)答題：1在用活塞式壓力計(jì)對(duì)壓力表進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，下述兩種校驗(yàn)方法中哪種校驗(yàn)精度高，并說(shuō)明精度較高的原因。（ 1）加標(biāo)準(zhǔn)砝碼重量5kg,10kg， 15kg，讀表盤(pán)指針讀數(shù)的偏差（ 2）使表盤(pán)指針對(duì)準(zhǔn)表盤(pán)刻度線kg， kg，kg，讀標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量（假設(shè)備有各種擋次的標(biāo)準(zhǔn)砝碼2用于壓電式傳感器的測(cè)量電路有幾種，各是什么？它們之間的區(qū)別是什么？3什么叫壓電效應(yīng)？4金屬電阻應(yīng)變片測(cè)量外力的原理是什么？其靈敏度系數(shù)及其物理意義是什么？受哪兩個(gè)因素的影響？5減少直流電橋的非線性誤差有哪些方法？盡可能地提高電橋電源有什么利弊？6為什么壓電

6、晶體傳感器，本質(zhì)是動(dòng)態(tài)力傳感器？為何不適于做靜態(tài)力測(cè)量？這種傳感器可用頻率范圍的上、下限與哪些因素有關(guān)？在使用中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？7分析液柱壓力計(jì)及彈性壓力計(jì)測(cè)量誤差的來(lái)源。8有人采用型管測(cè)量壓差時(shí)將一些小玻璃球沉放到型管底部，如圖2-1 所示，請(qǐng)解釋這樣做的作用是什么？圖 2-19電壓放大器與電容放大器有何區(qū)別?10. 在應(yīng)變片的粘貼工作中，有人認(rèn)為，為了提高靈敏度，可將應(yīng)變片串聯(lián)使用，請(qǐng)分析這種方案可行嗎？1 有 一 金 屬 電 阻 應(yīng) 變 片 ， 其 靈 敏 度， 設(shè) 工 作 時(shí) 其 應(yīng) 變，求：，若此應(yīng)變片是半導(dǎo)體應(yīng)變片，其，在受同樣應(yīng)變的情況下，求。2證明采用半橋接法的應(yīng)變片測(cè)量電路中

7、，當(dāng)電阻= ，且產(chǎn)生大小相等、符號(hào)相反的電阻變化時(shí)，電橋輸出電壓(2)，其中為電橋的理想電源。四設(shè)計(jì)題設(shè)石英晶體片的輸出電壓幅值為200， 若要產(chǎn)生一個(gè)大于500 的信號(hào)，需要采用什么樣的連接方法和測(cè)量電路。一、選擇題：1 用兩平板組成一個(gè)平板電容傳感器，當(dāng)兩平板間距離由5mm 增加到 5.1mm 時(shí)，電容的相對(duì)變化量是()：A： 1/50；B： 1/51；C： -1/50；D： -1/512差動(dòng)式電容和電感傳感器同非差動(dòng)式電容傳感器和電感傳感器相比，優(yōu)點(diǎn)在于( ) 。(a) ：靈敏度高；(b) ：二次儀表簡(jiǎn)單；(c) ：受溫度影響小；(d) ：體積??；(e) ：線性度高。二、簡(jiǎn)答題：1位移傳

8、感器為何多采用電橋式測(cè)量電路？如果要提高測(cè)量精度，還應(yīng)采取哪些措施？2試從工作原理及使用特點(diǎn)說(shuō)明差動(dòng)電感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的差別。3試推導(dǎo)出電容式位移傳感器變面積、變間隙、變介電介質(zhì)時(shí)，位移測(cè)量的靈敏度表達(dá)式。4試分析說(shuō)明為何被測(cè)導(dǎo)體的材料性能、幾何參數(shù)以及它與測(cè)量線圈間的距離會(huì)對(duì)渦流傳感器的輸出特性產(chǎn)生影響？三、設(shè)計(jì)題：1在采用變面積式電容傳感器測(cè)量一個(gè)做正弦運(yùn)動(dòng)的頂桿位移規(guī)律時(shí)，記錄儀器所顯示的電壓波形與真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生較大的失真（如圖 3-1 所示） ， 試從傳感器、二次儀表，以及安裝使用等方面入手，解釋可能產(chǎn)生誤差的原因。2已知電容值與其極板間介質(zhì)的介電常數(shù)成正比關(guān)系，試設(shè)計(jì)

9、一個(gè)以此原理為 基礎(chǔ)的液位傳感器，并推導(dǎo)出相關(guān)方程式。3設(shè)計(jì)一個(gè)差動(dòng)式位移傳感器，說(shuō)明測(cè)量原理，畫(huà)出測(cè)量原理示意圖；如果把 該位移傳感器用于液面的測(cè)量，如何實(shí)現(xiàn)？1-定極片；2-動(dòng)極片；3-頂桿（四）1下列說(shuō)法中正確的是（） ：2 用鎳鉻 - 鎳硅熱電偶對(duì)管道內(nèi)高溫燃?xì)獾臏囟冗M(jìn)行測(cè)量，為了提高測(cè)量精度應(yīng)采用下列那些措施（） ：A：采用熱接點(diǎn)小的熱電偶；B ：管道外壁應(yīng)加包絕熱層；C：熱電偶冷端應(yīng)置于冰水共溶的容器中；D ：必須采用動(dòng)圈式指溫表；E：熱電偶應(yīng)最大限度的插入管道中；二、簡(jiǎn)答題：1用熱電偶測(cè)溫，二節(jié)點(diǎn)之間溫差越大產(chǎn)生熱電勢(shì)也越大；如果溫差相同，產(chǎn)生熱電勢(shì)也就一樣，即=常數(shù)。所以熱電勢(shì)

10、與溫差呈線性關(guān)系。上述結(jié)論顯然是錯(cuò)誤的，問(wèn)錯(cuò)在哪里，并予以糾正。2什么叫溫標(biāo)？目前采用的國(guó)際溫標(biāo)幾個(gè)要素是什么？3 為什么經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)需要兩個(gè)固定點(diǎn)才能確定溫標(biāo)，而熱力學(xué)溫標(biāo)只有一個(gè)固定點(diǎn)就可 以確定溫標(biāo)？5. 熱電偶是如何實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的？影響熱電勢(shì)與溫度之間關(guān)系的因素是什么？6. 在熱電偶的回路中接入熱電勢(shì)的測(cè)量?jī)x表，對(duì)于電勢(shì)值有無(wú)影響？為什么？7. 試說(shuō)明在圖4-1中 a ,b兩種連接方法等效的原因。8. 現(xiàn)有一金屬電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體電阻溫度計(jì)各一只，要進(jìn)行一動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量，你認(rèn)為選用那種溫度計(jì)好？為什么？三、計(jì)算題1 用銅-康銅熱電堆測(cè)溫差。熱電偶靈敏度為0.04mV/K，所用電位差計(jì)示值誤差

11、為0.05mV，對(duì)于5K 的溫差值，需要幾對(duì)熱電偶構(gòu)成熱電堆才能使測(cè)量誤差小于 5%？假定熱電極材料完全符合其特性關(guān)系，并忽略各種傳熱誤差。2 用銅康銅熱電偶測(cè)某介質(zhì)溫度，測(cè)得電勢(shì)E（t0,t） =2500 V 已知t0=260K,求被測(cè)介質(zhì)溫度t。（五）一、選擇題1下列技術(shù)措施中，哪些可以提高磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的靈敏度：（ A）增加線圈匝數(shù)；（ B）采用磁性強(qiáng)的磁鐵；（ C）加大線圈的直徑；（ D）減小磁電式傳感器與齒輪外齒間的間隙。2在測(cè)量一臺(tái)計(jì)算機(jī)電源冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)選擇下述方案的哪一種：（ 1）機(jī)械式轉(zhuǎn)速表；（ 2）光電式轉(zhuǎn)速傳感器；（ 3）磁電式轉(zhuǎn)速傳感器；（ 4）閃光測(cè)速儀。并提

12、出具體測(cè)量方案 二、簡(jiǎn)答題：1試敘述在轉(zhuǎn)速測(cè)量中，用數(shù)字式頻率計(jì)進(jìn)行頻率測(cè)量以及周期測(cè)量的原理。2 采用磁電式傳感器測(cè)速時(shí)，一般被測(cè)軸上所安裝齒輪的齒數(shù)為60， 這樣做的目的是什么？3 如圖 5-1 所示三種傳感器均可用于轉(zhuǎn)速測(cè)量，試分析它們的工作原理。對(duì)前兩種傳感器列出其脈沖頻率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。圖 5-11 永久磁鐵 齒輪（鋼材）2 霍爾元件3 轉(zhuǎn)軸 永久螺1 鐵心1 鋁杯2 齒輪（鋼材）磁鐵3 轉(zhuǎn)軸圈彈簧44某些安裝了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的廠房不允許使用日光燈照明，試解釋其原因。三、設(shè)計(jì)題：在錄音機(jī)的機(jī)芯故障中，主導(dǎo)軸轉(zhuǎn)速不穩(wěn)是比較常見(jiàn)的，更換電機(jī)或穩(wěn)速電路后， 需要重新調(diào)整主導(dǎo)軸轉(zhuǎn)速。試設(shè)計(jì)一個(gè)錄

13、音機(jī)主導(dǎo)軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量裝置。已知盒式磁帶錄音機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)軸轉(zhuǎn)速n = 7.58 （ 轉(zhuǎn) /秒 ），與主導(dǎo)軸相連接的齒輪 1， 其齒數(shù)為60， 與齒輪 1嚙合的齒輪2， 其齒數(shù)為24， 皮帶輪與齒輪2同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪直徑為56mm，電機(jī)主軸直徑為2mm，并通過(guò)皮帶傳動(dòng)，使電機(jī)與皮帶輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速由穩(wěn)速電路控制。圖5-2 為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。一、簡(jiǎn)答題：1頻譜分析儀的作用及功能是什么？什么是信號(hào)的時(shí)域測(cè)量與頻域測(cè)量？2在噪聲和振動(dòng)的測(cè)量中，通常都要進(jìn)行其強(qiáng)度（幅值）和頻率的測(cè)量，試說(shuō)明兩者在測(cè)量方法與原理上的異同點(diǎn)？5 比較振動(dòng)測(cè)量中，電渦流傳感器、磁電式速度傳感器、壓電加速度傳感器的工作頻

14、率范圍及特點(diǎn)。4. 加速度傳感器有幾種安裝方法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？5振動(dòng)傳感器分為幾種類(lèi)型，它們是以何種方式工作的？6便攜式測(cè)振儀可用來(lái)完成那些振動(dòng)參量的測(cè)量？頻譜分析儀的作用及功能是 什么？7 脈沖激勵(lì)與正弦激勵(lì)各有什么特點(diǎn)？8敘述下面各物理量的定義：聲壓、聲壓級(jí)、聲強(qiáng)、聲強(qiáng)級(jí)、聲功率、聲功率級(jí)、響度、響度級(jí)。9什么叫頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)？A聲級(jí)、 B聲級(jí)、 C聲級(jí)各代表什么含義，用于何種場(chǎng)合？10什么叫頻程？倍頻程與1/3 倍頻程的區(qū)別何在？11 若用線性聲級(jí)計(jì)與A 計(jì)權(quán)聲級(jí)計(jì)測(cè)量同一聲源得到的噪聲聲級(jí)基本相同，說(shuō)明這一聲源有什么頻譜特性？12 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常采用聲功率級(jí)而不采用聲壓級(jí)對(duì)一臺(tái)機(jī)器噪聲水平

15、進(jìn)行衡量，為什么？13 在露天環(huán)境及試車(chē)間內(nèi)對(duì)一臺(tái)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？二、計(jì)算題：某工作地點(diǎn)周?chē)?臺(tái)機(jī)器，它們?cè)谠摰攸c(diǎn)造成的聲壓級(jí)分別為95dB、 90dB、92dB、 88dB 和 82dB。求 (a)5 臺(tái)機(jī)器在該地點(diǎn)產(chǎn)生的總聲壓級(jí)；(b) 試比較第1號(hào)機(jī)停機(jī)與第2、 3號(hào)機(jī)同時(shí)停機(jī)對(duì)降低該點(diǎn)總聲壓級(jí)的效果。三、設(shè)計(jì)題：1設(shè)計(jì)一個(gè)振動(dòng)頻率特性測(cè)量系統(tǒng)框圖。2 設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)量系統(tǒng)框圖。(七)一、選擇題：1用渦街流量計(jì)進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，與旋渦產(chǎn)生頻率相關(guān)的因素有() 。(a) 計(jì)量頻率的方法；(b) 流體的速度；(c) 導(dǎo)壓孔的直徑；(d)加熱電熱絲的電流；

16、(e) 旋渦發(fā)生器的形狀。2下面是有關(guān)熱線風(fēng)速儀的說(shuō)法，正確的有() 。( a)熱線風(fēng)速儀不適合于測(cè)量平均速度；( b)熱線風(fēng)速儀可以測(cè)量脈動(dòng)速度；( c)熱線風(fēng)速儀的動(dòng)態(tài)特性與熱線的幾何尺寸有關(guān)；( d)熱線探頭與流體之間的換熱，在低流速時(shí)屬于層流對(duì)流換熱，在高流速時(shí)屬于湍流對(duì)流換熱；二、簡(jiǎn)答題：1渦輪流量計(jì)由哪幾部分組成，適用于什么場(chǎng)合？使用時(shí)要注意什么？2節(jié)流式流量計(jì)有哪些部分組成？標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有哪些部分組成？常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件形式和取壓方式由哪些？標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)什么工況來(lái)確定C或 及 ？4對(duì)同一套節(jié)流式流量計(jì)所測(cè)的最大和最小流量比為多少？為什么？5當(dāng)流體工作參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，怎樣對(duì)儀表指示值進(jìn)行修正？6熱線風(fēng)速儀由哪些工作方式、各自特點(diǎn)？三、計(jì)算題：1水以 1. 417m/s的流速流動(dòng)，用畢托管和裝有相對(duì)密度為1.25液體的 U型管壓力計(jì)來(lái)測(cè)量。畢托管的校正系數(shù)為1.0，問(wèn)壓力計(jì)液體高度差。2空氣流以91.44 m/s的速度流動(dòng)，氣流溫度為15，密度