热工测量习题及思考题

第一章 测量与测量仪表的基本知识 思考题：

1、 测量系统由哪几部分组成，各有何功能。 2、 评价仪表质量的主要指标有哪些。什么是仪表的精度等级，仪表的精度等级如何在

仪表面板上表示。

3、 什么是仪表的灵敏度与变差，仪表变差与精度等级有何关系。 习题：

1、 某台温度计的测量范围是0～300℃，精度等级为1级，测得最大误差为：在真值

为100℃时，正行程时读数为99℃，反行程时读数为101℃，求仪表变差。这台仪表能否继续使用。如仪表精度等级为0.5级，这台仪表还能继续使用吗？

2、 某一离心式转速表满刻度读数为2000r/min,精度等级为1，试求用此转速表测量转

速，当指针示值为200 r/min与1500 r/min时，可能出现的最大误差。结果说明什么。

第二章 误差的基本性质与处理 思考题：

1、什么叫随机误差的正态分布，它有哪几条重要特征。 2、σ的定义及其含义是什么。

1、 测量列标准误差与算术平均值的标准误差的区别是什么，各应用在什么地方。 2、 函数的随机误差与系统误差如何计算。 习题：

1、 多次测量某混合气体中的含氧量，得平均值为11.75%O2，有68.3%的测量值的误

差在±0.5%O2内，问在多大误差范围内，测量值误差出现的概率是95.5%，已知此列重复测量值服从正态分布。

2、 对一恒温箱的水温检测后的结果为：91.4，90.7，92.1，91.6，91.3，91.8，90.2，

91.5，91.2，90.9，对该结果进行处理。

第三章 温度测量 思考题：

1、 测温仪表有哪几类，本专业常用测温仪表有哪些。

2、 热电偶的测温原理是什么，利用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿，冷端

温度补偿的方法有哪些，各利用热电偶的什么定律。

3、 热电阻温度计的测温原理是什么，常用哪些材料来做热电阻的测温元件。 4、 什么是半导体温度计，它与金属热电阻的温度特性有何不同。 5、 如何减小接触测温误差。

6、 动圈式指示仪表的原理是什么。热电偶、热电阻与动圈式仪表为什么要配套使用。 7、 热电阻为什么要采用三线制接法。 8、 数字式测量仪表有哪几部分组成。

习题：

1、用电子电位差计配接热电偶（假定其热电特性为线性）测温，室温20℃，仪表指示300℃，问此时测量桥路输出的电压等于热电偶在多少℃时的热电势。

2、TL型半导体热敏电阻-10～60℃之间的特性如下表，试绘制其特性曲线： θ（℃） R（Ω） θ（℃） R（Ω） -10 12340 30 2045 -5 9618 35 1683 0 7546 40 1393 5 5967 45 1160 10 4751 50 971 15 3812 55 816 20 3077 60 690 25 2500 用该热敏电阻测某温度场，测得R1=4160（Ω），R2=4970（Ω），R3=5967（Ω），R4=5200（Ω），R5=4544（Ω），根据特性曲线查出相应温度场。习题：

第四章 湿度测量 思考题：

1、根据电动干湿球湿度计的线路图，说明它测量空气相对湿度的原理。 1、 利用氯化锂测量湿度的基本原理是什么。 2、 简述氯化锂电阻湿度计的原理与组成。

3、 简述氯化锂露点湿度传感器的结构与工作过程。

第五章 压力测量 思考题：

1、压力测量仪表如何进行分类。

2、液柱式压力计的原理是什么，有何特点。

3、弹性式压力表的测压原理是什么，如何安装，有何特点。 4、简述霍尔压力变送器的原理与结构。

5、简述活塞式压力计校验压力表的工作原理。 6、如何正确选择、安装压力计。 习题：

1、 测量压力罐内水的压力，测点比测压仪表高10m，当测压仪表指示为4MPa时，容

器内实际压力为多少。 2、 测量某管道内的蒸汽压力，压力计位于取样点下方6 m处，信号管路凝结水的平均

温度为50℃，当压力表的示值为3.2Mpa时，蒸汽管道内实际表压力为多大

3、 有一压力容器，压力范围0.4~0.6MPa，压力变化速度较缓，不要求远传。试选择

压力仪表（给出量程和精度等级）测量该压力，测量误差不大于被测压力的4%。

第六章 流量测量 思考题：

1、 简述转子流量计的工作原理，它与差压式流量计相比在原理上有何不同。 2、 简述电磁流量计的工作原理与变送器结构。 3、 涡轮流量计如何实现轴向推力的自动补偿。

4、 简述椭圆齿轮流量计的工作原理及优缺点。 5、本专业常用的流量测量仪表有哪些。

第七章 流速测量 思考题：

1、简述毕托管测量流速的工作原理。

2、热球风速仪时怎样测量风速的，其结构是怎样的。 3、风洞由哪几段组成。

第八章 液位测量 思考题：

1、差压式液位计的测量原理是什么。 2、浮球式液位计的工作原理是什么。

3、说明电接触式液位计的组成、工作原理及用途。 习题：

1、用差压式变送器测量密闭容器的液位，如图示，设被测液体密度ρ1=0.8g/cm3，隔离罐内充以隔离液，其密度ρ2=0.9g/cm3，该液位变化范围为1250mm,h1=50mm,h2=2000mm。问：

（1）差压变送器是否需零点迁移？是正迁移还是负迁移？迁移量为多少？ （2）变送器的量程应选择多大？

（3）量程迁移后测量上下限各为多少？

气Hh1+-h22、一开口水箱中，水位的变化范围是0.5～4.0m，选用测量范围为0～0.04Mpa的压差计显示水位。压差计安装地点的标高比水箱标高低4m，利用这台差压计指示水箱水位有什么问题要解决。

第九章 其他参数测量 思考题：

1、热阻式热流计的工作原理是什么，有几种安装方式，怎样消除其测量误差。

2、热水热量指示积算仪与饱和蒸汽热量指示积算仪的工作原理有何不同，分别怎样安装于被测管路上。

4、 简述氧化锆传感器的工作原理与结构。

第十一章 自动控制原理 思考题：

1、 自控系统由哪几部分组成，画一个框图，并说明各部分的意义及相互联系。 2、 什么叫被控对象、被控变量、干扰、操作量、传感器、控制器、调节器、执行器 3、 什么叫开环系统与闭环系统，各有何特点。

4、 什么叫正反馈与负反馈，为保证系统稳定，采用何种反馈。

5、 自动调节系统按结构和给定值的不同，分为哪几类，各有何特点，试举例说明。 6、 在阶跃干扰下，调节系统的过渡过程有哪几种形式，用什么性能指标来衡量。 7、 什么是系统的静态特性与动态特性。

8、为什么要用传递函数和拉普拉斯变换作为环节、对象或系统特性的研究工具 。 9、为什么要推导调节通道及干扰通道的微分方程式。 10、什么是单容对象和多容对象。

11、放大系数和时间常数的物理意义是什么，如何在过渡响应图上表示。 12、传感器、变送器 、控制器、执行器各有什么特性。 13、传感器的理想特性和实际特性有什么不同，为什么？ 14、为什么要进行环节的综合和等效变换。

15、对象的放大系数、时间常数、滞后时间各对控制过程有什么影响？

16、比例调节器的特性是什么，比例带是怎样定义的，它对调节过程有何影响，为什么要用比例带来描述比例调节器的特性。

17、什么是积分时间，其物理意义是什么，在比例积分调节器中积分时间对调节过程的影响如何。 18、什么是微分时间，其物理意义是什么，在比例微分调节器中微分时间对控制过程的影响如何。 19、为什么一般不单独采用微分或积分调节规律。 20、调节器PD作用时，静差为什么比纯比例作用小。 习题： 1、下图为室温过渡过程曲线，已知：y1=0.6℃,y2=0.15℃,y(∞)=5.99℃，ts=10s,xg=6℃,.求过渡过程的性能指标。 yy1y2yg 2、写出比例环节、积分环节、惯性环节、微分环节的传递函数，并利用拉氏逆变换求 tst

解方程。

3、某电动比例调节器，其输入电流范围为4～20（0～10）mA,输出电压范围为1～5（0～10）V，试计算当比例带规定在40%时，输入电流变化4mA所引起的输出电压变化量。

第十二章 自动控制仪表 思考题：

1、 自动控制仪表分为哪几类？ 2、 何谓呆滞区？怎样选取？

3、双位、三位控制的理想特性和实际特性有什么区别？ 4、单座阀、双座阀各应用在什么场合。 5、电—气转换器的功能及原理是什么。 6、定位器的功能及原理是什么。

7、气动薄膜调节阀的组成及工作原理是什么。 8、调节阀的理想流量特性有几种，各有何特点。 9、阀权度S对调节阀的特性有什么影响，为什么。 10、调节阀的理想流量特性与实际流量特性有何联系。 11、怎样选择调节阀。

12、调节风门有什么类型，选择风门时应考虑什么因素。

第十三章 自动控制系统 思考题：

1、 利用所学仪表，试组成空调工程中的温度（湿度、压力、流量、液位）等自动控制

系统。

2、按什么原则选取被控变量。

3、选取操作量时，如何考虑对象静态特性和动态特性对控制质量的影响 4、如何设计温度、湿度、压力、流量及液位对象的单回路控制系统。 5、什么是串级控制系统，有何特点。

6、什么是前馈控制，有何特点，为什么经常与反馈控制结合应用。 7、常用比值控制系统的类型有哪几种，试画出方框图。 8、什么是选择性控制，如何设计？ 9、分程控制应用在什么场合？

第十三章 自动控制系统的应用 思考题：

1、 空气调节自动控制有什么特点，为什么？ 2、 如何按新回风焓值控制新风量？

3、 智能建筑中的空调自控系统需要实现什么功能？