熱工測量儀表課后答案

1-1舉例說明測量的構(gòu)成要素有哪些?（P2）1-2舉例說明，什么是直接測量法、間接測量法和組合測量法，它們之間有何區(qū)別?（P2-3）1-3測量準(zhǔn)確度、正確度和精密度之間有何聯(lián)系和區(qū)別?（作業(yè)）1-4舉例說明什么是粗大誤差、隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，其誤差來源各有哪些?（作業(yè)）1-5測量不確定度與測量誤差相比較，有什么不同之處?（P11表1-1）1-6測量不確定度有哪兩類評定方法，它們的內(nèi)容是什么?（P12-13）1-7測量系統(tǒng)由哪幾部分組成，各部分的作用是什么?（P16-17）1-8測量系統(tǒng)的靜動態(tài)特性分別是什么?（P18）1-9測量系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)性能指標(biāo)分別有哪些，請結(jié)合測量實(shí)例具體分析。（P22-30）1-10測儀表時得到某儀表的最大引用誤差為1.45%，問此儀表的準(zhǔn)確度等級應(yīng)為多少?由工藝允許的最大誤差計(jì)算出某儀表的測量誤差至少為1.45%才能滿足工藝的要求，問應(yīng)選幾級表?（1.5級；1.0級）1-11現(xiàn)有2.5級、2.0級、1.5級三塊測溫儀表，對應(yīng)的測量范圍分別為-100~500℃、-50~550℃、0~1000℃，現(xiàn)要測量500℃的溫度，其測量值的相對誤差不超過2.5%，問選用哪塊表最合適?1-12在選用儀表時，準(zhǔn)確度等級是“越高越好”嗎?（P23最后一行）2-1什么是溫標(biāo)？簡述ITS-90溫標(biāo)的基本內(nèi)容。（作業(yè)）2-2接觸式測溫和非接觸式測溫各有何特點(diǎn)，常用的測溫方法有哪些?（P36-37）2-3膨脹式溫度計(jì)有哪幾種，各有何優(yōu)缺點(diǎn)?（P38-47）2-4熱電偶的測溫原理是什么，使用時應(yīng)注意什么問題?（P47）2-5可否在熱電偶閉合回路中接入導(dǎo)線和儀表，為什么?（P52）2-6為什么要對熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償，常用的方法有哪些，各有什么特點(diǎn)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線時應(yīng)注意什么問題?（作業(yè)）2-7已知圖2-19中AB為鎳鉻-鎳硅熱電偶，請選擇補(bǔ)償導(dǎo)線A’B’的材料。若圖中T0=0℃,T=100℃，求毫伏表的讀數(shù);若其他條件不變，只將補(bǔ)償導(dǎo)線換成銅導(dǎo)線，結(jié)果又如何?（作業(yè)）2-8將一支靈敏度為0.08mV/℃的熱電偶與毫伏表相連，已知接線端溫度為50℃，毫伏表讀數(shù)是60mV,問熱電偶熱端溫度是多少?（作業(yè)）2-9已知熱電偶的分度號為K,工作時的冷端溫度為20℃，測得熱電勢以后，錯用E型偶分度表查得工作端的溫度為514.8℃，試求工作端的實(shí)際溫度是多少?（P376）2-10用K型熱電偶測某設(shè)備的溫度，測得的熱電勢為30.241mV,冷端溫度為15℃，求設(shè)備的溫度?如果改用E型熱電偶來測溫時，在相同的條件下,E型熱電偶測得的熱電勢為多少?（P376）解：（1）當(dāng)熱電勢為30.241mV，此時冷端溫度是15℃，即E（t，t0）=30.241mV查表可得，E(t0，0)=E(15，0)=0.598mV因?yàn)镋(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0)=30.241+0.598=30.839mV由此電勢，查表可得:t=740.964℃，即設(shè)備溫度740.964℃（2）若改用E電偶來測溫時，此時冷端溫度仍為15℃。查表可得:E(t0,0)=E(15，0)=0.892mV設(shè)備溫度為740.946℃，查表可得:E(t，0)=E(740.946，0)=56.366mV因此E(t,t0)=E(t,0)-E(t0，0)=56.366-0.892=55.474mV則E電偶測得的熱電勢為55.474mV。2-11熱電偶主要有哪幾種，各有何特點(diǎn)?（P56-61）2-12什么叫做消耗式熱電偶，這種熱電偶有什么用途和特點(diǎn)?（P61）2-13熱電偶測溫的基本線路是什么，串、并聯(lián)有何作用?（P66-68）2-14如何進(jìn)行熱電偶的檢定，其測溫誤差主要有哪些?（P68-70）2-15如何進(jìn)行熱電偶的選擇、使用和安裝?（作業(yè)）2-16常用熱電阻有哪些，各有何特點(diǎn)?（P75-79）2-17熱電阻的引線方式主要有哪些，各自的原理和特點(diǎn)是什么?（P81-83）2-18為什么輻射溫度計(jì)要用黑體刻度?用其測溫時是否可測被測對象的真實(shí)溫度，為什么?因?yàn)樵谙嗤瑴囟葪l件下,黑體的吸收本領(lǐng)和發(fā)射本領(lǐng)大，其發(fā)射、吸收性質(zhì)與方向無關(guān)，各個方向上的輻射能量相同，屬漫發(fā)射，其發(fā)射的能量僅與波長及溫度有關(guān)。不可測，因?yàn)檩椛錅囟扔?jì)按黑體刻度的，吸收率為1。實(shí)際物體不是黑體，吸收率介于1和0之間。2-19輻射溫度計(jì)可分為幾大類，各自的原理和特點(diǎn)是什么?（作業(yè)）2-20光學(xué)高溫計(jì)和全輻射高溫計(jì)在原理和使用上有何不同?（P106,118,122-123）2-21何為亮度溫度、顏色溫度和輻射溫度，它們和真實(shí)溫度的關(guān)系如何?（P104,115,118）2-22以光電高溫計(jì)為例說明自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理、特點(diǎn)、基本組成部分和作用。（P111-113）2-23輻射測溫的誤差源主要有哪些,如何克服?（P124-129）2-24光纖測溫的基本原理是什么，有何特點(diǎn)?（P133,135）2-25何謂功能型光纖溫度計(jì)和非功能型光纖溫度計(jì)，各種常用光纖溫度計(jì)的原理和特點(diǎn)是什么?（P139-146）3-1壓力測量儀表的“壓力”指什么?用圖表示出大氣壓力、表壓力、絕對壓力和負(fù)壓力之間的關(guān)系。（P163-164）3-2常用的壓力計(jì)有哪些，其原理和特點(diǎn)各是什么?（P164,167,169/171-187/187-189/189-192）3-3能否用圓形截面的金屬管做彈簧管測壓力，為什么，彈簧管測壓力時應(yīng)考慮哪些因索的影響?（P165,169）3-4活塞式壓力計(jì)的工作原理是什么，影響測量準(zhǔn)確度的因素有哪些?3-5某臺空壓機(jī)的緩沖器，其工作壓力范圍為1.1-1.6MPa，工藝要求就地觀察端內(nèi)壓力，并要求測量誤差不大于罐內(nèi)壓力的±5%，試選擇一只合適的壓力表。（作業(yè)）3-6如果某反應(yīng)器最大壓力為0.8MPa,允許最大絕對誤差為0.01MPa?，F(xiàn)用一只測量范圈為0-1.6MPa,準(zhǔn)確度等級為1級的壓力表來進(jìn)行測量，問是否符合工藝要求?若其他條件不變，測量范圍改為0-1.0MPa,結(jié)果又如何?試說明其理由。（作業(yè)）3-7何謂壓電效應(yīng)，壓電式壓力計(jì)的特點(diǎn)是什么?（P171,174）3-8分析比較應(yīng)變片式壓力計(jì)和壓阻式壓力計(jì)在各方面的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。（P181-182）3-9簡述振弦式壓力計(jì)和振筒式壓力計(jì)的工作原理，并比較二者的異同點(diǎn)。（P185-186）3-10差動式電容壓力變送器的優(yōu)點(diǎn)是什么，為什么?（P195）3-11測壓儀表在選擇時應(yīng)遵循什么原則?（P199-200）3-12當(dāng)測量氣體、液體和蒸汽時，取壓口開孔位置應(yīng)如何選擇，為什么?（P202）3-13導(dǎo)壓管在與管道連接和敷設(shè)時應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?（P203）3-14彈性元件有哪幾種，各有何特點(diǎn)，在不同壓力計(jì)中的作用各是什么?（P165-）3-15某一待測壓力約12MPa,能否選用一量程范圍為0-16MPa的壓力表來測量，為什么?不能。因?yàn)闇y量高壓力時，其量大工作壓力不應(yīng)超過儀表量程的3／5，而此題中工作壓力為12MPa(高壓力)，已經(jīng)超過了儀表量程的3／5(9．6MPa)，所以不能選用0~16MPa的壓力表來測量．3-16活塞式壓力計(jì)是否可以同時拿來校驗(yàn)普通壓力表和氧壓表，為什么?不可以。為了安全起見，氧壓表必須禁油，因?yàn)檠鯕庥龅接椭苋菀滓l(fā)爆炸，而普通壓力表難免將油脂帶進(jìn)活塞式壓力計(jì)，所以校驗(yàn)氧壓表時必須用專門的校驗(yàn)裝置和校驗(yàn)工具．4-1分析速度法和容積法測量流量的異同點(diǎn)，并各舉一例詳加說明。（P208）4-2國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有哪幾種，標(biāo)準(zhǔn)孔板使用的極限條件是什么?（P215-216）4-3何謂標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，它對流體種類、流動條件、管道條件和安裝等有何要求，為什么?（作業(yè)）4-4試述節(jié)流式差壓流量計(jì)的測量原理。（作業(yè)）4-5何謂標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流出系數(shù)，其物理意義是什么?何謂流量系數(shù)，它受何種因素影響?（P234）4-6試述浮子流量計(jì)的基本原理及工作特性。（P245,250）4-7浮子流量計(jì)在什么情況下對測量值要做修正，如何修正?4-8用某轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量二氧化碳?xì)怏w的流量，測量時被測氣體的溫度是40℃，壓力是49.03kPa(表壓)，二氧化碳?xì)怏w的密度為2.58kg/m3。如果流量計(jì)讀數(shù)為120m3/s,問二氧化碳?xì)怏w的實(shí)際流量是多少?已知標(biāo)定儀表時，絕對壓力P=98.06kPa,溫度為20℃，二氧化碳密度為1.84kg/m3;空氣的密度為1.21kg/m3。（P249）4-9一浮子流量計(jì)，其浮子密度為ρ=6500kg/m3,流量計(jì)測量上限為70m3/h。出廠時用氣體A標(biāo)定，標(biāo)定時溫度為30℃，壓力表測得的壓力為25kPa,此時氣體A的密度ρ=1.413kg/m3。現(xiàn)用來測量某化學(xué)容器內(nèi)氣體B的流量，已知現(xiàn)場儀表測得容器內(nèi)的溫度為85℃，壓力為76kPa，氣體B的密度為ρ=0.456kg/m3。求:(1)流量計(jì)顯示52m3/h時，實(shí)際通過流量計(jì)的氣體B的流量為多少?(2)若浮子材料改用鉛，鉛密度為ρ=11350kg/m3,則測量氣體B的最大流量又為多少?（P250）4-10請?jiān)敿?xì)闡述節(jié)流式流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)在各方面的異同點(diǎn)。答：（1）它們都是利用節(jié)流效應(yīng)，轉(zhuǎn)子是恒流速變面積，節(jié)流式是恒面積變流速。（2）節(jié)流式安裝在水平管上，轉(zhuǎn)子式安裝在垂直由下至上管。（3）節(jié)流式壓力損失變化，轉(zhuǎn)子式壓力損失小，且恒定。（4）轉(zhuǎn)子式刻度是線性的，有刻度換算。（5）轉(zhuǎn)子流量計(jì)是非標(biāo)準(zhǔn)的。（6）轉(zhuǎn)子流量計(jì)直管段要求不高。（7）轉(zhuǎn)子流量計(jì)靈敏度寬，量程比寬。4-11試述靶式流量計(jì)的測量原理和特點(diǎn)。（P254，257）4-12渦輪流量計(jì)是如何工作的，它有什么特點(diǎn)?渦輪流量計(jì)如何消除軸向壓力的影響?（P267,268，a.反推力方法：實(shí)現(xiàn)軸向推力自動補(bǔ)償。根據(jù)流體機(jī)械能守恒方程（伯努利方程），流速越大，壓強(qiáng)越小，所以將軸設(shè)計(jì)成漸變的，使流體產(chǎn)生與流速相反的軸向力。b.中心軸打孔：在軸上打孔，使一部分流體直接通過，減少對渦輪的軸向分力。）4-13試述電磁流量計(jì)的工作原理，并指出其應(yīng)用特點(diǎn)。（P271,276）4-14電磁流量計(jì)有哪些激磁方式，各有何特點(diǎn)?采用正弦波激磁時，會產(chǎn)生什么干擾信號?如何克服之?（P272-273）4-15渦街流量計(jì)是如何工作的，它有什么特點(diǎn)?（P279，285）4-16速度差法超聲波流量計(jì)和多普勒超聲波流量計(jì)各自的工作原理是什么，二者有何不同?（P293-304）4-17容積式流量計(jì)測量的基本原理是什么?請任舉一例詳細(xì)分析其工作原理和結(jié)構(gòu)。（P305）4-18試述容積式流量計(jì)的誤差及造成誤差的原因。為了減小誤差，測量時應(yīng)注意什么?（P311-313）4-19簡述常用的各種質(zhì)量流量測量方法。（P314）4-20簡述科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的工作原理和特點(diǎn)。（P316,318）5-1在物位測量中應(yīng)著重考慮哪些影響測量的因素?（P328）5-2料位測量儀表的種類有哪些，各自基本原理是什么?（P327）5-3靜壓式物位測量儀表如何考慮量程遷移問題?（P368-371）差壓變送器輸出受到附加靜壓的影響答：利用差壓變送器測量密閉容器液位時，由于現(xiàn)場的安裝條件不同，存在量程無遷移、正遷移和負(fù)遷移三種情況。（1）無遷移：當(dāng)差壓變送器的測量室與容器最低液位安裝在同一水平面上時無遷移。（2）正遷移：差壓變送器輸出增加了一個固定的壓差△p=ρgH+ρgh=ρgH+C需要抵消此作用，其方法叫做正遷移。（3）負(fù)遷移：差壓變送器輸出減少了一個固定的壓差△p=ρgH-ρg(Ho-h)=ρgH-B需要抵消此作用，其方法叫做負(fù)遷移。差壓變送器輸出受到附加靜壓的影響調(diào)整變送器的遷移彈簧實(shí)現(xiàn)量程遷移。液位由零變化到最高液位時，差壓由零變化到最大，變送器輸出從下限變化到上限。零點(diǎn)遷移彈簧的作用，改變測量范圍的上下限值，實(shí)現(xiàn)測量范圍平移，不改變量程的大小。差壓變送器中，都注有是否帶正、負(fù)遷移裝置。型號后面加“A”為正遷移，加“B”為負(fù)遷移，根據(jù)現(xiàn)場要求正確使用。5-4浮子式液位計(jì)與浮筒式液位計(jì)都是利用浮力工作的，原理上究竟有什么不同?答:不同之處在于:(1)浮子式液位計(jì)中浮子式漂浮在液體表面上的，而浮筒式則是浮筒通過彈簧固定在一定位置上的;(2)浮子式液位計(jì)中浮子所收浮力為恒定值，而浮筒則是利用浮力的變化來測量液位的。(3)浮子式液位計(jì)中浮子浸在液體中的△h是不變的，而浮筒中浸在液體中的△h則是變化的。5-5浮力式液位計(jì)受不受氣體壓力的影響，為什么?答:不受。浮子受到的來自表面的氣體壓力與來自水中的氣體壓力相互抵消。5-6用電容式液位計(jì)測量導(dǎo)電物質(zhì)與非導(dǎo)電物質(zhì)液位時，在原理和結(jié)構(gòu)等方面有何異同點(diǎn)?（P343-3