热工测量及仪表学生练习题

习题1

某级测量范围为0~100kPa的压力表，在50kPa，80kPa，100kPa三点处校验时，

某示值绝对误差分别为，+，+，试问该表是否合格？

有级，级，级三块测温仪表，对应得测量范围分别为-100~+500℃,

-50~+550℃,0~1000℃，现要测量500℃的温度，要求其测量值的相对误差不超过%，问选用哪块表最合适？ 请指出下列误差属于哪类误差？

a) 用一块普通万用表测量同一电压，重复测量十五次后所得结果的误差。 b) 观察者抄写记录时错写了数据造成的误差。

c) 在流量测量中，流体温度，压力偏离设计值造成的流量误差。 对某状态下的流体进行压力测量，得测量值如下： n 1 2 3 4 5 6 7 8 P(kPa) n 9 10 11 12 13 14 15 P(kPa) 试用统计学方法处理随机误差。 对某喷嘴开孔直径d的尺寸进行15次测量，测量值见下表，试用格拉布斯准则检验并判断该批数据是否含有粗大误差(取显著性水平＝, 并求该喷嘴真实直径

(要求测量结果的置信概率为95%,π=,用t分布).

序号 测量值 序号 测量值 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8

通常仪表有哪三个部件组成？

习题3

叙述热电偶工作原理和基本定律。 普通工业热电偶由什么组成？ 常用标准热电偶的分度号及特点？

用铂铑10-铂热电偶测温，在冷端温度30℃时，测得热电势是，

求热端温度。(附：铂铑10-铂热电偶分度表(分度号：S,冷端0℃),见教材)

用镍铬-镍铝标准热电偶在冷端温度30℃时，测得的电势，求该热 电偶热端温度。(附：镍铬-镍铝热电偶分度表。(分度号K，冷端温端0℃) 见教材附录)。

用铜，康铜，铂两两相配构成三热电偶，已知：热电势

（100，0）（100，0）E铜?铂（100，0）= ,E康铜?铂= ，求E铜?康铜电势值。

用两支分度号为K的热电偶测量A区和B区的温差，连接回路如下图所

示，当热电偶参比端温度t0为0℃时，仪表指示200℃。问在参比端温度 上升到250C时，仪表指示值为多少？为什么？

图

热电偶测温时，为何要对冷端温度进行补偿？补偿方法有哪些？

用镍铬-镍硅热电偶测量壁温，测量系统如图所示。已知t0 =50℃,冷端补偿器所处温度为t1 =30℃，冷端补偿器的平衡温度为20℃，动圈表的指示值为800℃，动圈表的机械零点预先调整到20℃。 求: (1)壁面的真实温度是多少？

(2) 如果补偿导线误用铜线，动圈表误用与铂铑10-铂所配用的动圈表，其他条件不变， 此时管壁的真实温度又是多少？

图

简述压力式温度计的工作原理并分析引起其测量误差的影响因素。

习题4

热电阻测温原理是什么？比较热电偶温度计和热电阻温度的异同点。 普通工业热电阻由哪几部分组成？

已知非标准铜热电阻R与温度t呈线性函数，在200C时的阻值 R20=?，电阻温度系数??4.25?10?3/0C，求该电阻在1000C时的阻 值和该铜材料纯度W(100)。

习题5

在整个测量系统中，热电偶、热电阻作为测温元件，其显示仪表可配备哪 些？

简述电子电位差计和电子平衡电桥的异同点。

习题6

从降低误差的角度分析管内流体温度、壁面温度及高温气体温度应采取的措施

和方法。

壁面温度测量有哪几种接触方式？比较它们的导热误差的大小。

习题8

8.01 有一容器用封液位水银的U行管压力计测得压力如图8-01，水银柱高

h=200mm ，已知大气压力，求容器内的绝对压力和表压力（水银柱在200C

时的??13545.7kg/m3）

8.02 用水银的U行管压力计测量某容器中的气体压力，在水银柱上加了一段水

柱，水柱高h2=500mm，水银柱高h1=800mm，如图，求容器内的气体压力（水在00C时的??998.2kg/m3）。

图 图

8.03 用单管压力计测得某压力，当封液是?1?810kg/m3的染色酒精时，示值

h1=，如改用?2?850kg/m3酒精，问此时的示值是多少？

8.04 欧美制用PSI(bf/in2)作为压力单位，bf是力的单位，等于

0.45359237?9.80665?4.44822N，in是长度单位，等于，请将1PSI推导至SI制压力值。

8.05 1标准大气压等于101325Pa，请折算[bar]、[kgf/m2]、[mmHg]、[mmH2O]、

[PSI]，并写出演算过程。

8.06 测量某管道蒸汽压力，压力表低于取压口8m，如图，已知压力表的示值P

= 6MPa(表压)，水密度?水?985.4kg/m3，求蒸汽管道内的实际压力（表压）及压力表低于取压口所引起的相对误差。

图

用斜管压力计测量锅炉烟道中的负压，如图所示，斜管倾角??30°，

标尺水柱长度l = 200mm，斜管内径d = 5mm，宽容器内径D = 75mm，当 地大气压Pam为，求烟道负压及绝对压力。

图

在压力传感器（变送器）中, 将弹性元件位移信号转化为电信号的方式有哪些？它们各输出什么样的电信号？

若管道内水的压力大约为，且压力大小比较稳定，用弹簧管压力表测量压力，要求示值误差在以内。请选择压力表的量程和准确度等级。

（准确度等级系列，，，，，，，，；量程0-1, , ,*10n, n=-1，0，1……）。 用标准孔板节流装置测量高压蒸汽的流量，取压口应在什么位置？与测量水和空气的取压口有何不同？为什么？

习题9

9.01 解释什么是质量流量、体积流量、瞬时流量及累计流量。

9.02 分别叙述容积式流量计、涡轮流量计、漩涡流量计、电磁流量计、转子流

量计的工作原理（文字说明）。 9.03 基型毕托管测量管道内水流量，已知D内径=100mm，?P=5kPa，

?水?1000kg/m3，Kp?0.95，求qv，qm。

9.04 叙述速度式流量计的工作原理。

9.05 某浮子流量计，满刻度值1000l/h(水标定)，不锈钢浮子材质

?钢=2900kg/m3。现测量乙醇?乙=790kg/m3流量，问其上限可达多少？若将换成铝合金浮子?铝=2900kg/m3，分别测水和乙醇时上限是多少？(?水??乙?1000kg/m3)

9.06 已知管径D = 120mm，管道内水流动的平均速度v=s，水密度?水=990kg/m3，

确定该状态下水的容积流量和质量流量。

习题10

10.1 简述标准节流装置的取压方式

10.2 叙述标准节流装置测量流体流量的工作原理。

10.3 根据流体连续方程和伯努利方程，推导不可压缩流体的节流装置的流量公

式。 10.4 流量公式中?,?含义是什么？如何确定其数值，与哪些因素有关？ 10.5 测量水流量的一套标准孔板流量计，其最大流量Gmax=1200T/H， 最大差

压 ?Pmax=3500mm水柱。若测得压差为?P=2500mm水柱，问实际流量为多少？

习题11

叙述锅炉汽包水位常用的四种测量方法，简述其工作原理。哪种水位计的结果更靠近汽包的重量水位？

习题12

12.1 在800℃工作的氧化锆氧量计，测得浓差电势为，试求炉烟中氧的百分含

量。(已知空气中氧浓度%)

12.2 为正确测量氧含量，使用氧化锆氧量计需要注意的五点是什么？