11年热工测量仪表作业参考答案 - 图文

变化量代入t1?t280??T2(S)??0S?T2(S) S??2dt20d?两边取拉式变换有：

280 所以?T2(S)??0S(S?1；

?0)????280??0(1?e?0)?280?(1?e120) ?t2(?)??0 有：t2(350)?20?280?(1?e?350120)?284.85

所以经过350S后的动态误差为：300-284.15=15.15

11.当被测介质温度为t1，测温传感器示值温度为t2时，有下列方程式成立：

t1?t2??0dt2,已知被测介质温度从t1(0)?00C突然升到t1(?)?1500C，经过d?15S后温度传感器示值t2?650C，试确定传感器的时间常数?0 解：同上题有t2(?)??t1(1?e)

?1520???0 2

t(15)?150(1?e)?65

?0?26.4S( )12.叙述热流密度的定义（以文字和公式），在工业生产中热流计有什么用途？

答：热流密度：单位时间内单位面积上流过的热量。

?T'' q???

?x用途：1、测量火焰在单位时间内以辐射或辐射和对流两种方式传至某单位面积上的热

量。

2、炉墙和热力管道在单位时间单位面积上向外散失的热量等等，保证运行安全。

13.金属片热流计工作原理是什么？画出金属薄板型热流密度计的简图。

答：原理：在金属或合金薄板的两个表面上贴金属箔或镀金属层，把热流测头本体作为一个差动的热电偶，假定通过此薄板的热流密度为q，差动热电偶的电势为E,则有：q=cE； c为热流测头系数。金属薄板型热流密度计的简图见书P117图6—17。

作业八

8.03解：绝对压力： P绝=101.325-13545.7?9.8?0.2/1000

=74.775kPa

表压力：P=P-a=-13545.7?9.8?0.2/1000=-26.550 kPa 绝P表8.04 解：P绝=101.325+998.2?9.8?0.5/1000+13545.7?9.8?0.8/1000

=212.414kPa

ff)?1=3.9?(1?)?810 AAff =h2(1?)?2=h2(1?)?850

AA8.05 解：?P=h1(1? ? h2=3.716kPa

8.08 解：蒸汽管道内的实际压力（表压）P1=P-ρwgh=6-985.4*9.8*8*10-6 =5.923MPa

其相对误差为E??ghP?0.0773?1.3% 68.09 解：①对于平板电容：

当极板间距离减少?d0时，电容增加?C，?C=K? 电容的相对变化为：

AA-K?，

d0??d0d0?d0/d0?C= C01??d0/d0当?d0/d01时，可将上式展开为级数：

?d0?d02?d03?C?d0)+()+??] =[1++(d0d0C0d0d0

略去高次项后，

?C?d0K1?P== C0d0d0对于差动电容：

当一个电容量增加时，另一个电容量则减少，类似方法导出的方程为：

CL=C0[1+

?d0?d02?d03+()+()+??]

d0d0d0?d0?d02?d03+()-()+??]

d0d0d0CH=C0[1-

电容的变化量为：

?C=CL-CH=C0[2

?d0?d3+2(0)+??]

d0d0?d2?d4?C?d0=2[1+(0)+(0)+??]

d0d0C0d0 略去高次项后，

K?P?C?d0=2=21 C0d0d0②如果只记入第一、二项，

对于平板电容：

?d0?C?d0=（1+） C0d0d0相

对

线

性

误

差

为

：

22(?d/d)d0030oPam?l(sin??2)?g?(5/75)2?P?100%=?d0/d0?100%=17% 1el=

?d0/d0D对于差动电容： 相对线性误差为： ec=

2(?d0/d0)32(?d0/d0)?100%=(?d02)?100%=2.8% d0

8.13 解：绝对压力P1=Pam-ρwgh

= Pam -ρwg(L*sin30o+L*d2/D2) =100.92-985.4*9.8*(0.1+0.00089)/1000

=99.95KPa

烟道负压P2=P1- Pam=99.95-100.92=-0.97KPa

作业九

一：简答题

1.用热电偶测管道流体温度可采取哪些措施提高精度？

答：（1）为了减少误差，应该把露出在管道外的测温管用保温材料包起来，这样

不仅使得露出部分温度提高，减少导热损失，而且也使露出部分与外界介质的热交换减少，放热系数减小，因而可以减小测量误差。 (2) 插到管道内介质部分测温管长度增加，露出在管道外的测温管长度减小； （3）应该把感受件放在管道流体速度最高的地方，即管道中心轴线上。 （4）应该使测温管的壁厚、外径尽量减小，也就是应将测温管做成外形细长

而壁厚很薄的形状。

（5）测温管常用导热性质不良的材料如陶瓷、不锈钢等来制造。 2.测量高温气体温度可采用哪些措施减少热辐射带来的误差？

答：（1）把测温管和冷的管壁隔离开来，使测温管不直接对冷管壁进行辐射，例

如可以加隔离罩。为了减小测量误差，隔离罩的内壁要做的非常光亮（例如镀镍）。

（2）必须减小辐射换热系数，即减小测温管的总辐射发射率。在条件许可

的情况下，为了减小误差，在短时间测温时，可以不用陶瓷管而直接把铂铑-铂热电极裸露使用，铂铑、铂材料在1500~1700℃时的εT=0.20~0.25,比陶瓷管的εT小得多（陶瓷管在1500℃时，εT=0.8~0.9），热辐射误差也就小的多。

（3）采用双热电偶测温，可用计算方法消除辐射误差。

（4）必须增加气流和测温管之间的对流放热系数。除了前面讲过的把感受

件的主要工作部分放在管道中心轴线上外，目前多采用小误差的抽气热电偶；还可以采用气动温度计。

3.导热式、辐射式、及辐射-对流式热流计的工作原理？

答：（1）导热式热流计是一种有热阻式热流测头、测量以一维空间导热为主的热

流计，其基本理论依据傅立叶定理。在稳态条件下，某一方向上由传导所传递的热流密度q为