华北电力大学 测量仪表PPT-过参思考题与习题

第1章 绪论

思考题

1．测量过程包含哪三要素？测量方法与测量原理各是什么含意？ 2．什么是真值？什么是约定真值？

3．完整的检测过程包括哪几部分?各部分有什么作用？

4．仪表的精度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级。 5．什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？

6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？

7．什么是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？ 8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的？

9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1.5级，量程为0~2.5MPa的压力表？为什么？

习 题

1．某弹簧管压力表的测量范围为0~1.6MPa，精度等级为2.5级。校验时在某点出现的最大绝对误差为0.05MPa，问这块仪表是否合格？为什么？

2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为0.9kPa，试分别确定它们的精度等级。

3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。求其灵敏度。

4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为1.0级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。试求： （1） 各示值的绝对误差； （2） 仪表的基本误差，该仪表合格否？ （3） 仪表的平均灵敏度。 0 5 10 15 20 25 被测压力p (MPa) 0.1 4.95 10.2 15.1 19.9 24.9 示值X (MPa) 5. 现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测量范围分别为-100℃～＋500℃、-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5％，问选用哪块表合适？

6. 有一台精度等级为2.5级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格？

第3章 接触式温度检测及仪表

习题与思考题

1．温标的三要素是什么？常用的温标有哪些？它们之间有什么关系？ 2．双金属温度计是怎样工作的？它有什么特点？

3．热电偶测温原理是什么？热电偶回路产生热电势的必要条件是什么？

4．采用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？冷端温度补偿的方法有哪些？ 5．常用的标准化热电偶有哪些？各有什么特点？

6．在热电偶测温电路中采用补偿导线时，应如何连接？需要注意哪些问题？ 7．简述手动电位差计的工作原理及使用方法。

8．手动电位差计的测量电路只有一条支路，而电子电位差计的测量电路由两条支路组成（实际上是一个电桥电路）。为什么要采用这种形式？

9．简述热电偶多路温度检测通道中各组成部分的作用。

10．试述热电阻测温原理。并说明常用热电阻的种类及R0值为多少。 11．画出热电阻与平衡电桥的三线制连接图。说明这种连接方式的优点。 12．热敏电阻测温有什么特点？按温度系数分类热敏电阻可分为几种类型？

13．试比较热电偶测温和热电阻有什么不同？（可以从原理、系统组成和应用场合三个方面来考虑）

14．用测温元件热电偶或热电阻构成测温系统测量温度时，应各自注意哪些问题？ 15．热电阻与配套的温度显示仪表构成温度测量系统，请分析显示仪表出现下列情况的原因：

1 显示仪表指示值始终偏大； ○

2 显示仪表指示到最大极限值； ○

3 显示仪表指示到最小极限值； ○

4 显示仪表指示值不稳。 ○

16．以图3-50为例，分析热电阻采用四线制连接可以减小长引线电阻变化造成的误差的原理。

17．分析接触测温方法产生测温误差的原因，在实际应用中采取哪些措施以减小测温误差？

18．简述AD590的测温原理。

19．用分度号为K的镍铬-镍硅热电偶测量温度，在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示值为500?C，而这时冷端温度为60?C。试问实际温度应为多少？如果热端温度不变，设法使冷端温度保持在20?C，此时显示仪表的指示值应为多少？

20．现用一支镍铬-镍硅热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为30?C，而显示仪表机械零位为 0?C，这时指示值为400?C，若认为换热器内的温度为430?C，对不对？为什么？正确值为多少？

21．用两只E分度号的热电偶测量两点温差，已知直流电位计分别测得热电偶A和B

?的电势值为30.63mV和24.49mV，冷端温度t0?25C，求t1、t2及温差t1?t2

???22．如图3-75所示温度测量系统，已知t?500C，tc?30C，t0?20C，对于

下列情况求温度显示仪表的读数（?C）：

1补偿导线，冷端补偿器和显示仪表使用正确； ○

2补偿导线接反，其他使用正确； ○

3补偿导线使用正确，显示仪表（包含冷端补偿器）错配成E型的； ○

4补偿导线，冷端补偿器和显示仪表都错配成E型的。 ○

图3-75

23．检定配热电偶的温度显示仪表时，常用标准电势输入代替实际热电偶的热电势。现要检定K型温度显示仪表在700C时的准确度，问输入多大的标准电势（检定时环境

?温度为25C）？

?24．镍铬-镍硅热电偶与电子电位差计配套测温，热电偶自由端温度t0?42C。如果

?不采用补偿导线而采用普通铜线进行热电偶与显示仪表之间的连接，设仪表接线端子处的温度为28?C，求电子电位差计指示在385?C时，由于不用补偿导线所带来的误差是多少？

25．有一配镍铬-镍硅热电偶的电子电位差计，在测量过程中错配了铂铑-铂热电偶，此时仪表指示196?C，问所测的实际温度是多少？此时仪表外壳温度为28?C。

26．一只分度号为Cu100的热电阻，在130?C时它的电阻Rt是多少？要求精确计算和估算。

27．已知某负温度系数的热敏电阻，温度为0?C时的阻值为6324?。热敏电阻的材料常数B?2274K。试求温度为100?C时的电阻值及电阻的变化率。

28．用套管式温度计测量管道内蒸汽温度，已知套管壁厚为1.5mm，长度为50mm，套管热导率??40W/(m??C)，蒸汽与套管间对流系数??100W/(m??C)，并忽略辐射换热。当温度计读数为160?C，管壁温度为40?C时，求：

1蒸汽实际温度是多少？ ○

2如果要求测量误差小于0.5%，温度计插入管道的最小深度是多少？ ○

第4章 非接触式温度检测及仪表

习题与思考题

1．辐射测温方法的特点是什么？常用的辐射式测温仪有哪几类？ 2．什么是光学高温计的亮度温度？它与实际被测温度有什么关系？ 3．光学高温计中的红色滤光片和灰色吸收玻璃的作用是什么？ 4．辐射温度的意义是什么？辐射高温计中的热电堆起什么作用? 5．比色高温计与光学高温计和辐射高温计相比有何优点？ 6．说明红外辐射的特征，并分析红外测温仪的工作原理。

7．为什么对高温计提出测量距离的要求？对光学高温计、辐射高温计和比色高温计的距离要求一样吗？为什么？

?8．用光学高温计测某炉膛内烟气温度，仪表示值ts?1300C。若有效波长

??0.65μm，炉膛发射率???0.7?0.05，求

（1）炉膛内烟气的实际温度；

（2）由??的变化所引起的测温误差。

9．用辐射高温计测量磨光的钢板的表面温度，钢板发射率??0.85，计算当示值温度tp?727℃和tp?1727℃时钢板表面的实际温度；如果把发射率估计成???0.68，求由此带来的测温误差。

10．用比色高温计测得比色温度tc?1927℃，比色光线波长分别为?1?0.4μm，

?2?0.58μm，被测物体在相应波长下的光谱发射率分别为??1?0.39，??2?0.35，试

确定被测物体的实际温度。

第5章 压力检测及仪表

思考题与习题

1. 试述压力的定义。表压力、绝对压力、负压力（真空度）之间有什么关系？一般工业

用压力表读出的是什么压力？

2. 3. 4. 5.

测压仪表有哪几类？各基于什么原理？

试分析影响液柱式压力计测量准确度和灵敏度的主要因素。

弹性式压力计的测量原理是什么？常用的弹性元件有哪些类型？

弹簧管压力表的弹簧管截面为什么要做成扁圆形或椭圆形的，可以做成圆形截面吗？

6. 试述弹簧管压力表的主要组成和测压过程。

7. 画出电容式压力（差压）变送器的变换过程示意图，并推导电容-差压转换关系式。 8. 简述扩散硅压力（差压）变送器的工作原理和特点。硅膜片上扩散电阻的位置怎样

决定？

9. 以ST3000为例，试述智能型压力（差压）变送器的组成和特点。 10. 简述压力表的选择原则。

11. 压力表与测压点所处高度不同时，如何进行读数修正？

12. 某容器的顶部压力和底部压力分别为-50kPa和300kPa，若当地的大气压力为标准大

气压，试求容器顶部和底部处的绝对压力以及顶部和底部间的差压。

13. 有一斜管微压计，示值l = 80mm, K = 0.6, 酒精封液测量时密度ρt= 793kg/m3，仪表

分度时密度ρ20= 808 kg/m3 (20℃温度)。求被测压力p2为多少mmH2O，大气压 PD =1工程大气压。

14. 用弹簧管压力表测量蒸汽管道内压力，仪表低于管道安装，二者所处标高为1.6m 和

6m。若仪表指示值为0.7MPa，试求蒸汽管道内的实际压力值。已知蒸汽凝结水的密度??966kg/m3，重力加速度g?9.8m/s2。

15. 有一工作压力约为6.3MPa的容器，采用弹簧管压力表测量其压力，要求测量误差不

大于压力示值的1%。试选择压力表的量程和精确度等级。

16. 某台空气压缩机的缓冲容器，其工作压力变化范围为0. 9 ～1. 6MPa，工艺要求就地

观察容器内压力，且要求测量误差不得大于罐内压力的士5％，试选用一台合适的压力表（类型、量程、精度）。

17. 用10MPa量程的标准压力表来检定一只量程为10MPa、精确度等级为2.5级的工业压力

表。问应选用何种精确度等级的标准压力表？若改用16MPa量程的标准压力表，则精确度等级又为多少?

18. 已知弹簧管压力表的温度系数?E=0.0001，当仪表所处的环境温度为40℃, 与设计环境温度20℃不同时，该压力表将产生温度附加误差。试求被测压力为650kPa时仪表的温度附加误差。

19. 现校验了三只2.5级，0～6 MPa的弹簧管压力表，结果如下表所示。试分析各个表

产生误差的原因，应如何调整才能交付使用? 标准表（MPa） 1号压力表读数（MPa） 2号压力表读数（MPa） 3号压力表读数（MPa）

1.0 1.5 1.1 1.5 2.0 2.5 2.2 2.6 3.0 3.5 3.3 3.7 4.0 4.5 4.4 4.8 5.0 5.5 5.5 5.9

第6章 流量检测及仪表

习题与思考题

1．什么是流量和总量？有几种表示方法？相互之间的关系是什么?

2．什么是流量检测仪表的量程比？当实际流量小于仪表量程比规定的最小流量时会产生

什么影响?

1．以椭圆齿轮流量计为例，说明容积式流量计的工作原理。容积式流量计的测量误差主