1、檢測技術期末復習檢測技術期末復習第一章 緒論思考題與習題（部分）1、測量過程包含哪三要素？測量方法與測量原理各是什么含義？答：三要素：測量單位、測量方法、測量工具 測量方法是實現被測量與其測量單位比較所采用的方法； 測量原理指儀表工作所基于的物理效應和化學效應。2、完整的檢測系統包括哪幾部分？答：檢測部分、信號變換部分、分析處理顯示部分考試要點1、測量過程三要素：測量單位、測量方法、測量工具2、熱工測量系統三部分組成：感受件、顯示件、傳送件3、絕對誤差=測量值真實值 相對誤差= 引用誤差=4、基本誤差：儀表在全量程范圍內各點示值誤差中絕對值最大的誤差；一般可用絕對誤差和引用誤差表示。5、我國工

2、業儀表精度等級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、46、7、重復性不包括回差，再現性包括重復性和回差。第二章 測量誤差分析與處理思考題與習題（部分）1、請分別從誤差的數值表示方法、出現規律將誤差進行分類。答：按誤差的數值表示方法分類：絕對誤差、相對誤差、引用誤差； 按出現規律分類：隨機誤差、系統誤差、粗大誤差2、何謂系統誤差？有何特點？答：系統誤差是指在同一條件下多次測量同一量值時，大小和符號保持不變，或按一定的規律變化的誤差，通常這類誤差可以預先設法知道。考試要點1、測量誤差的來源：測量裝置的誤差、環境誤差、方法誤差、人員誤差2、測量誤差分類：系統誤差、隨機誤差、粗大誤差； 隨

3、機誤差的大小和符號在測量前是不能知道的，但隨著測量次數的增多，遵循一定的統計規律；系統誤差是指在同一條件下多次測量同一量值時，大小和符號保持不變，或按一定的規律變化的誤差，通常這類誤差可以預先設法知道；粗大誤差的發生是由于測量者的粗心大意，或環境條件的變化而引起的。第三章 接觸式溫度檢測及儀表思考題與習題（部分）1、溫表的三要素是什么？常用的溫標有哪些？他們之間有什么關系？答：三要素：固定溫度點、測溫儀器、溫標方程 常用的溫標：華氏、攝氏、熱力學溫標 攝氏溫標與熱力學溫標關系： 2、雙金屬溫度計是怎樣工作的？它有什么特點？答：原理：雙金屬溫度計的感溫元件是用兩片線膨脹系數不同的金屬片疊焊在一起

4、制成的；雙金屬受熱后由于膨脹系數大的主動層的膨脹量大于膨脹系數小的被動層，造成了雙金屬向被動曾一側彎曲；在規定的溫度范圍內，雙金屬片的偏轉角與溫度有關。特點：結構簡單，耐振動，耐沖擊，使用方便，維護容易，價格低廉，適用于震動較大場合的溫度測量。3、熱電偶測溫原理是什么？熱電偶回路產生電勢的必要條件是什么？答：原理：熱電效應；條件：不同材料，有溫差4、冷端補償方法有哪些？答：計算法冰點槽法補償導線法機械儀表零點調整法軟件補償法5、常用的標準化熱電偶有哪些？答：常用的有鉑銠10鉑（S）、鉑銠30鉑銠6（B）、鎳鎘鎳硅（K）、鎳鎘銅鎳（E）6、簡述熱電阻測溫原理答：電阻隨溫度變化而變化考試要點1、各

5、種測量儀表的優缺點測溫儀表的種類優點缺點玻璃液體溫度計結構簡單，測量準確，使用方便，價格低廉易碎，不能記錄與遠傳雙金屬溫度計結構簡單，機械強度大，價格低廉精度低，量程和適用范圍均有限壓力式溫度計結構簡單，不怕震動，具有防爆性，價格低廉精度低。遠距離測量時儀表的滯后性較大熱電偶溫度計測溫范圍廣，精度高，便于遠距離、多點、集中測溫需要進行冷端補償，在低溫段測量精確度較低熱電阻溫度計測量精度高，便于遠距離多點、集中測溫不能測量高溫，不能測點溫，熱慣性較大輻射式高溫計測溫元件不破壞被測物體的溫度場，測溫上限高，不受被測物體腐蝕和毒化，可測運動物體的溫度測量精度不高，環境條件會影響測量準確度，對測量值修

6、正后才能獲得真實溫度2、溫度標尺又稱溫標，現代化溫標三要素：固定溫度點、測溫儀器、溫標方程；我國的溫標制度是：IST90；3、在ITS90中，熱力學溫度（符號T）單位為開爾文（符號K），水三相點的熱力學溫度定義為273.16K。攝氏溫標與熱力學溫標關系：，因此水的三相點為0.01。4、熱電偶由兩根不同的導體或半導體一端焊接或鉸接而成，組成熱電偶的兩根導體或半導體稱為熱電極；焊接的一端稱為熱電偶的熱端，與導線連接的一端稱為冷端。5、接觸電勢的大小與接觸點溫度高低及導體電子密度有關：溫度越高，接觸電勢越大；兩種導體電子密度的比值越大，接觸電勢也越大。6、熱電偶回路的總電勢與相應熱電極材料的性質及兩

7、接點溫度有關。7、熱電偶基本定律：均質導體定律：由一種均質導體材料組成的閉合回路，不論材料上的溫度如何分布以及材料的粗細長短如何，回路中均不產生熱電勢；中間導體定律：不同導體組成的熱電偶回路，當接點溫度相同時，總熱電勢為零；中間溫度定律：接點溫度為t1、t3的熱電偶產生的熱電勢等于接點溫度分別為t1、t2和t2、t3的兩只同性質熱電偶產生的熱電勢的代數和。8、常用的熱電偶由熱電極（熱偶絲）、絕緣材料（絕緣管）和保護套管等部分構成。 普通型熱電偶由熱電極、絕緣套管、保護套管和接線盒組成； 鎧裝熱電偶由熱電偶絲、絕緣材料和金屬保護套三者組合裝配而成，具有熱容量小、響應速度快、擾性好、可以安裝在狹窄

8、或結構復雜的測量場合、耐壓、耐沖擊等特點。9、標準化熱電偶：鉑銠10鉑（S） 復制性好，測量準確度高鉑銠30鉑銠6（B）鎳鎘鎳硅（K）鎳鎘銅鎳（E） 靈敏度最高 熱電勢：10、熱電偶冷端處理方法：計算法冰點槽法補償導線法機械儀表零點調整法軟件補償法；計算法只適用于實驗室；冰點槽法精度高；機械儀表零點調整法用于對測量準確度要求不高的場合。11、補償導線的使用相當于將熱電極延伸至顯示儀表的接線端，使回路熱電勢僅與熱端和補償導線與儀表接線端（新冷端）溫度有關，而與熱電偶接線盒處（原冷端）溫度無關。補償導線分為延伸型（X）補償導線和補償型（C）補償導線，補償導線所處溫度不超過100。12、電阻溫度計的

9、優點：中、低溫時測量精度高，不需要冷端溫度補償，電阻信號便于遠傳。缺點：不能測量太高溫度，感溫部分體積大，熱慣性大，不能測取某一點的溫度，只能測量一個區域的平均溫度；在使用時需要外供電源，連接導線電阻易受環境溫度影響而產生測量誤差。13、熱電阻測溫原理：金屬導體或半導體的電阻隨溫度變化而改變。14、電阻溫度系數表示電阻與溫度之間靈敏度的參數。15、熱電阻的材料應有較高的電阻溫度系數，最好電阻溫度系數與溫度無關，近似為常數；其次化學物理穩定性好，易于提純和復制以及價格便宜。工業中常見的熱電阻材料是鉑、銅，其次是鐵、鎳。16、鉑電阻特點：穩定性好，準確度高，性能可靠，測溫范圍寬；但在還原性氣氛中易

10、被還原污染。國產標準化工業鉑電阻分度號為Pt10和Pt100，表示其分別為10及100，測溫范圍為200850。17、銅電阻特點：價格比較便宜，電阻值與溫度幾乎是線性關系，且電阻溫度系數也比較大，材料容易提純；但容易氧化，其電阻率比較小，故體積比較大。銅電阻分度號是Cu50和Cu100，測溫范圍50150。18、熱敏電阻是用金屬氧化物半導體材料制成的測溫敏感元件，主要使用負溫度系數的熱敏電阻，測溫范圍50300。19、熱電阻由感溫元件（熱電阻體）、引出線、保護套、接線盒、絕緣材料等組成。20、引線要求：電阻率小、電阻溫度系數小、與電阻體接點處產生的熱電勢應盡量小、化學性質穩定、導熱率應盡量低。

11、常用的引線有鉑、金、銀、和銅絲。采用三線制是為了減小引線電阻變化引起的附加誤差；采用四線制不僅可以消除引出線電阻的影響，還可以消除連接導線間接觸電阻及阻止變化的影響。四線制多用在標準鉑熱電阻的引出線上。21、測溫注意事項：測溫位置要有代表性測溫元件要有一定的插入深度，元件感溫點應在管道中心流速最大處對于高溫管道，在測點引出處要加保溫材料隔熱22、壁面溫度測量誤差：點接觸分立接觸面接觸等溫線接觸23、熱輻射誤差計算公式：式中：= 測溫管表面發射率，也稱黑度 放熱系數 測溫管端部溫度 管壁的熱力學溫度第四章 非接觸式溫度檢測及儀表思考題與習題（部分）1、輻射測溫方法的特點是什么？常用的輻射式測溫儀

12、有哪幾類？答：特點：可以測量運動物體溫度而不會破壞物體的溫度場，測量無上限。 分類：光學輻射式高溫計、紅外輻射式高溫計考試要點1、輻射測溫的三種方法：亮度測溫：通過測量目標在某一波段的輻射量度來獲得溫度全輻射測溫：測量物體發出的全輻射能量來測溫的比色測溫：利用兩組（或多組）帶寬很窄的不同同單色濾光片，搜集兩個（或多個）相近波段內的輻射能量，轉換成電信號后在電路上進行比較，由此確定目標溫度2、光學高溫計原理：在波長一定時，物體的光譜輻射出射度就知是溫度的單值函數。只要能測得物體的光譜輻射出射度，就能得到物體的溫度。3、亮度溫度和真實溫度的關系：式中：普朗克第二輻射常數， 亮度溫度 波長 光譜發射

13、率4、光學高溫計中加入紅色濾光片的目的：造成單色光（紅光）。5、物體實際溫度和輻射溫度之間的關系：式中：物體的發射率6、紅外測溫儀原理：根據被測目標的紅外輻射能量與溫度呈一定的函數關系7、光電效應：指物體吸收了光能后轉換為該物體中某些電子的能量，從而產生的電效應。光電傳感器的工作原理基于光電效應，分為外光電效應和內光電效應。 外光電效應：在光線的作用下，物體的電子逸出物體表面而向外發射的現象； 內光電效應：當光發射在物體上，使物體電阻率發生變化（光電導效應）或產生電動勢（光生伏特現象）的現象。 光電導效應器件：光敏電阻 光生伏特現象期間：光電阻、光敏二極管、光敏三極管第五章 壓力檢測及儀表思考

14、題與習題（部分）1、試述壓力的定義。表壓力、絕對壓力、負壓力（真空度）之間有什么關系？答：壓力：工程上將均勻而垂直作用于物體單位面積上的力稱為壓力 表壓力+大氣壓力=絕對壓力2、測壓儀表有哪幾類？答：彈性式壓力計、壓力變送器3、彈簧管壓力表的彈簧管截面為什么要做成扁圓形或橢圓形。可以做成圓形截面嗎？答：由于短軸方向的面積較長軸方向大，非圓形截面力圖變成圓形，使管子的剛度增加有伸直的趨勢，而使自由端產生位移，故不能做成圓形截面。4、試述彈簧管壓力表的主要組成和測壓過程？答：組成：彈簧管、齒輪傳動機構、指針、刻度盤、外殼等幾部分 原理：根據胡克定律，利用彈性敏感元件受壓后產生的彈性形變. 并將形變

15、轉換成位移放大后，用指針指示出被測的壓力考試要點1、壓力的表示方法：大氣壓力：指地球表面上的空氣因自重所產生的壓力，用表示 絕對壓力：以絕對壓力零線（絕對真空）做起點的壓力，用表示。它表征某一測定點真正所受到的壓力。 表壓力：以大氣壓力為參考零點所表示的壓力，用表示。 三者之間關系：2、壓力單位1bar=105Pa3、壓力檢測儀表按被測量的種類分類：表壓壓力表、絕對壓力表和差壓計。4、液體壓力計原理：利用一定高度的液注所產生的壓力平衡被測壓力，采用液注高度差來測量的。 特點：結構簡單、讀數直觀、測量準確度高、價格便宜；但其測壓上限不高，常用于較小壓力、大氣壓和負壓的測量5、液體壓力計的測量誤差

16、分析：毛細現象溫度變化對測量結果的影響重力加速度對測量結果的印象讀數誤差6、彈性式壓力計原理：基于彈性元件受壓后產生的彈性變形與壓力大小有確定關系的原理 特點：結構簡單、堅固耐用、性能可靠、現場使用維修方便、價格便宜、體積小、指示清楚和測量范圍寬。常見的彈性元件：彈簧管、膜片、膜盒、波紋管等。7、彈性特性：彈性元件產生的變形（位移或轉角）與所加載荷（壓力、力或力矩）之間的關系8、常見的彈簧管壓力表有單圈彈簧管壓力表和多圈彈簧管壓力表。 單圈彈簧管壓力表組成：彈簧管、齒輪傳動機構、指針、刻度盤、外殼等幾部分9、電接點壓力表：利用電接點壓力表可以簡便地在壓力偏離給定范圍時自動發出警報信號。10、電

17、容式壓力（差壓）變送器：利用彈性元件受壓變形來改變可變電容的電容量；隨被測壓力的變化，膜片產生位移，使電容器的可移動極板與固定極板之間的距離改變，從而改變了電容器的電容量。11、電容公式（僅理解）：（系數，介電常數，面積，距離）12、擴散硅壓力（差壓）變送器：對于半導體壓阻片在受壓（或拉）后，引起其電阻箱度變化的主要原因是電阻率的變化13、壓力表的選擇（計算題）： 量程：穩定壓力： 脈動壓力： 高壓： 我國儀表測量范圍標準系列值： 安裝：壓力監測系統由取壓口、導壓管、壓力表和一些附件組成。 取壓口位置：取壓口開口的軸線應垂直設備的壁面 流體為氣體時，取壓口在上，流體為蒸汽或液體時，取壓口在下

18、壓力表安裝必須垂直于水平面安裝第六章 流量檢測及儀表思考題與習題（部分）1、什么是流量和總量？有幾種表示方法？答：人們常說的流量常指瞬時流量，它是在單位時間內流過管道某一截面流體的數量。總量指在一段時間內流過管道某一截面的流體總量流體。若流體數量以質量表示，稱為質量流量；流體數量以體積表示，稱為體積流量。2、什么是流量檢測儀表的量程比？答：在保證儀表的準確度的條件下可測的最大流量與最小流量的比值通常稱為量程比。3、超聲波流量計的特點是什么？其測速方法有幾種？答：超聲波流量計的優點：非接觸測量。但流速分布對其影響較大，也和雷諾數有關，需要修正。其測速方法有三種：時差法、相位差法或頻差法。4、配對

19、：含雜質的導電液體流量 電磁流量計 流速較低的清潔汽油流量 容積式流量計 微小的氣體流量 轉子流量計 流量變化不大，雷諾數較大的蒸汽流量渦街流量計 管道直徑為25mm，密度易變的液體質量流量科里奧利質量流量計考試要點1、流量的定義：流過導管某一截面的流體量 分類：瞬時流量：在單位時間內流過管道某一截面流體的數量。流體若流體數量以質量表示，稱為質量流量；流體數量以體積表示，稱為體積流量； 累計流量：總量指在一段時間內流過管道某一截面的流體總量流體；2、流量范圍：流量計在正常使用條件下，測量誤差不超過允許值的最大值最小流量范圍。 量程比：在保證儀表的準確度的條件下可測的最大流量與最小流量的比值。3

20、、容積式流量計：原理：如果使流體以固定的、已知大小的體積V逐次從流量計中排放劉出，則計數單位時間內排放次數就可以求得通過儀器的體積流量。這就是容積法的工作原理。固定容積，活動壁轉動次數， 優點：測量準確度高；安裝管道條件對流量計計量精度沒有影響；測量范圍較寬；直讀式儀表可直接得到流體總量，使用方便； 缺點：接械結構復雜，體積龐大笨重；大部分容積式流量計只適用于潔凈單相流體；測量過程中會給流動帶來脈動，大口徑儀表會產生較大噪聲；適用范圍不夠寬 注：橢圓齒輪流量計轉子每轉動一周，排出四哥半月形體積的流量！4、雷諾數為層流狀態，大于則為紊流（湍流）狀態.5、速度式流量計： 渦街流量計：原理：卡門渦街

21、現象：把一個非流線型阻流體垂直插入管道中，流體以一定的速度在管道中流動。當流體繞過阻流體流動時，產生附面層分離現象，在非線性阻流體的后側形成有規則的漩渦列，左右兩側渦街的旋轉方向相反，這種漩渦稱卡門渦街。只有形成相互交替的內旋的兩排渦街列，且渦街兩列漩渦的寬度與單列兩渦之間的距離之比滿足時所產生的渦街列才是穩定的。 特點：輸出是與流量成正比的脈沖信號，抗干擾性能好，便于遠距離傳輸，適用于流體總量的測量；測量精度高；壓力損失小，量程比寬；結構簡單牢固，安裝費用較低；適用于液體、氣體、蒸汽的流量測量。不足之處是該流量計要配置足夠長的管段，才能保證測量精確度，不適用于低雷諾數的流體測量； 結構：傳感

22、器和轉換器渦輪流量計：原理：利用安裝在管道中可以自由轉動的渦輪感受流體速度的變化，從而測定管道內流體流量 特點：精度高；量程比可達10：1，刻度線性；動態特性好；線性好；抗干擾能力強，易于累計，便于與計算機相連進行數據處理。 結構：殼體、導流體、支承、渦輪和磁電轉換器超聲波流量計：原理：超聲波在流動的流體中傳播時，可以載上流體信息。在流體中超聲波向上游和向下游的傳播速度由于疊加了流體的流速而不相同，因此，可以根據超聲波向上、下游傳播時間之差測的流體流速，進而得到流量。 結構：超聲波換能器、電子線路及流量顯示和積算系統 特點：非接觸測量；不接觸被測介質，不破壞流體的流場，沒有壓力損失；測量準確度

23、幾乎不受被測流體溫度、壓力、密度、粘度等參數的影響；量程比一般為20:1；不僅可以測液體、氣體的流量，而且對兩相的流體流量也可測量；但流速分布對其影響較大，也和雷諾數有關，需要修正。超聲波測速三種方法：時差法：（聲速受溫度影響較大；時差數量級很小）相位差法：（聲速受溫度影響較大）頻差法：（消除了聲速的影響）7、差壓式流量計：原理：伯努利定律：即通過測量流體流動過程中產生的壓差來測量流速或流量 類型：畢托管、均速管、節流變壓降流量計8、畢托管：原理：全壓與靜壓之差（畢托管頭部迎流方向開孔稱為全壓孔，頭部下游某處開的若干小孔，稱為靜壓孔。畢托管所測得的流蘇是畢托管頭部頂端所對的那一點流速） 計算：

24、不可壓縮流體： 可壓縮流體：9、均速管：起因：畢托管的問題：用實驗法求平均流速，計算繁瑣，測試時間長，且只應用于穩定工況及大口徑流量計。均速管（阿紐巴）可自動平均個測點得到得差壓，求取截面的平均流速和體積流量。 結構：均速管的迎流面上有四個取壓孔，測取此四點的全壓，取平均后被引出；另一壓力由均速管背流面的管道中心處取得 特點：結構簡單，容易價格，成本低廉，不可恢復壓力損失小，性能穩定10、質量流量計：分類：直接式質量流量計科里奧利質量流量計、熱式質量流量計、對沖式流量計和間接式推導式質量流量計組合式質量流量計、補償式質量流量計。（直接式質量流量計直接輸出與質量流量相對應的信號，反映質量流量的大

25、小。間接式質量流量計采用密度或溫度、壓力補償的方法，即在測量體積流量的同時，測量流體的密度，或者測量流體的溫度、壓力值，按一定的數學模型自動換算出相應的密度值，再將密度值與體積流量值相乘可求得質量流量。）11、科里奧利質量流量計：原理：利用流體在振動管中流動時能產生與流體質量流量成正比的科里奧利力這個原理制成的一種直接式質量流量儀表。 特點：科氏質量流量計適用于密度較大或粘度較高的各種流體，含有固體物的漿液和含有微量氣體的液體，以及有足夠密度的高壓氣體（否則不夠靈敏）。12、熱式質量流量計：原理：熱交換原理；利用外熱源對被測流體加熱，測量因流體流動造成的溫度場變化，從而測得流體的質量流量。13

26、、對沖式流量計：用于測量自由下落固體粉粒的質量流量14、組合式質量流量計：檢測的流量計（通常采用差壓式流量計）和密度計的組合（）檢測的流量計（如容積式流量計、電磁流量計、渦輪流量計、超聲波流量計等）和密度計的組合（）檢測的流量計和檢測的流量計組合（）15、轉子流量計：原理：轉子流量計兩端用法蘭或螺紋連接的方式垂直地安裝在測量管路上。當被測流體自下而上流過流量計時，流體作用于浮子，使浮子受到向上的作用力，作用力大小與浮子上下游兩側的壓力差及有效面積有關。再有浮子受到重力作用，其方向是向下的，同時在流體中浮子又收到向上的浮力作用，因此當一定流量的流體流入轉子流量計時，浮子會延錐形管上下浮動。當父子

27、移動到適當的位置時候，作用在浮子上的上樹力相互平衡，浮子就穩定地懸浮在某一高度上。由于測量過程中，浮子的重力和流體對浮子的浮力是不變的，故穩定時浮子受到的差壓也始終是恒定的。流體增大時，差壓增加，浮子上升，浮子與管壁之間環形流通面積增大，差壓又減小。直至浮子上下的差壓恢復到原來大小。通過差壓測量能計算出流量大小。16、電磁流量計：原理：利用法拉第電磁感應定律，測量導電液體體積流量。法拉第電磁感應定律：導體在磁場中切割磁力線運動時產生感應電動勢： 特點：管道內無可動部件或突出于管道內部的部件，壓力損失極小；只要是導電的介質都可測量；流量計的輸出與體積流量成線性關系，且不受液體的溫度、壓力、密度、

28、黏度等參數的影響；量程比一般為10:1，測量口徑范圍大；反應迅速，可測脈動流量；缺點是被測流體必須導電；使用溫度020；壓力為2.5MPa。17、 各類流量儀表的性能比較對比項目理論公式檢測原理輸出信號與流量關系直管段要求可移動部件橢圓齒輪流量計通過流量計算標準容積的數量成比例無有渦輪流量計渦輪轉速成比例有有渦街流量計漩渦數成比例有無超聲波流量計超聲波順流和逆流的頻率差成比例有無內錐流量計椎體前后差壓成開方有無轉子流量計轉子的高度成比例無有電磁流量計感應電動勢成比例有無靶式流量計靶上作用力成開方有無科氏質量流量計U形館扭轉角成比例無有第七章 節流式流量計思考題與習題（部分）1、為什么標準節流裝

29、置的量程比只能是1：31：4？答：差壓和流量平方成比例，當流量低于30%時精度不能保證，流體雷諾數會低于測量范圍，不是常數。考試要點1、節流式流量計：原理：在管道中設置節流件，流體流經節流原件時由于流通面積的變化，發生節流現象，在節流件的前后兩側產生壓力差（差壓）。 標準節流件：標準孔板、標準噴嘴、文丘里管2、流量系數：表示通過流量計的實際流量與理論流量的比值，一般通過實驗確定。3、流量公式：不可壓縮：（流量系數，面積，介質密度，差壓） 可壓縮：（壓縮系數） （實際流量，實際密度，測量密度） 4、取壓方式：理論取壓法、DD/2取壓法、角接取壓法和法蘭取壓法。第八章 液位檢測及儀表思考題與習題（

30、部分）1、何謂汽包的重量水位？答：所謂重量水位是對運行中鍋爐汽包內汽水狀態的一種假設，即運行中的某一瞬時，汽包的全部出口、入口封閉，水側中的汽回到汽側，汽側中的水回到水側，而且平靜下來，此時汽包內的汽水界面稱為重量水位。2、云母水位計和電接點水位計為什么測不到重量水位？答：這是因為就地云母水位計是根據連通管原理直接與汽包連通，它不需要媒介和傳遞，直觀而可靠地指示汽包水位。電接點水位計是根據汽和水的導電率不同的原理測量水位，指示值不受汽包壓力變化影響。3、常用的鍋爐汽包水位測量方法有幾種？測量原理是什么？答：云母水位計：利用連通器的原理進行工作的雙色水位計：改進了云母水位計的結構，輔以光學系統，

31、利用光從空氣進入蒸汽或水產生不同的折射，使汽水分界面顯示成紅、綠兩色的分界面，顯示清晰，并有利于電視遠傳。差壓式水位計：通過把液位高度的變化轉換成差壓信號來實現水位測量的電接點水位計：利用汽包內汽、水介質的電阻率相差極大的性質來測量汽包水位。4、差壓水位計產生測量誤差的因素有哪些？如何減小測量誤差？答：產生誤差的因素：溫度影響：環境溫度越低，冷凝水密度增大，讀數比真實值小；解決方法：改進平衡容器結構；汽包壓力變化的影響：飽和水密度和飽和蒸汽密度受汽包壓力變化很大，低水位比高水位誤差大；解決方法：進一步改進平衡容器結構，或采用汽包壓力補償措施；5、超聲波液位計的工作原理是什么？影響超聲波液位計測

32、量精確度的因素有哪些？答：原理：超聲波在介質中傳播時，被吸收而減弱。聲波的頻率越高，方向性越強，則介質中衰減越大。聲波遇到不同的分界面時會產生反射、折射等現象。超聲波液位計是利用回聲測距離原理進行工作的。 因素：溫度，介質考試要點1、液位測量的特點：穩定的液面是一個規則的表面，但是當物料有流進流出時，會有波浪使液面波動。在生產過程中還可能出現沸騰或起泡沫的現象，使液面變得模糊；大型容器中常會有各處液體的溫度、密度和粘度等物理量分布不均勻的現象；容器中的液面呈高溫、高壓、高粘度或含有大量雜質、懸浮物等；2、汽包水位特點：汽包內水汽無明顯分界面；汽包內水位忽上忽下劇烈周期波動；爐水中含有鹽堿，受汽

33、水沖擊形成泡沫；汽包水位橫切面的特點是中間凸起，水位在汽包壁呈帶狀升高，并超過中間部位；虛假水位的存在3、汽包水位分類：實際水位：即真實水位，定義為汽包內每根垂線上取出汽水混合物濕度的最大變化率這個點，然后由無數這樣的點所連成的液面；重量水位：所謂重量水位是對運行中鍋爐汽包內汽水狀態的一種假設，即運行中的某一瞬時，汽包的全部出口、入口封閉，水側中的汽回到汽側，汽側中的水回到水側，而且平靜下來，此時汽包內的汽水界面稱為重量水位；指示水位：水位計所能測出的汽包水位值4、云母水位計：原理：利用連通器的原理進行工作的 特點：可以直接反映汽包水位，直觀、可靠，但只能就地監視，并且液位顯示不夠清晰。5、雙

34、色水位計：原理：改進了云母水位計的結構，輔以光學系統，利用光從空氣進入蒸汽或水產生不同的折射，使汽水分界面顯示成紅、綠兩色的分界面，顯示清晰，并有利于電視遠傳；6、電接點水位計：原理：利用連通器的原理將水位反映到測量筒內，由于汽包內飽和蒸汽及凝結水介質的電阻率相差較大，安裝在測量筒壁上的電極若被水浸沒，該電極在所接入的電路中處于低電阻狀態（相當于開關閉合），若被汽浸沒則電極所在電路中處于高電阻狀態（相當于開關打開）。由被水接通的電接點位置可以表示水位，再利用燈光或數字就可顯示水位。 特點：指示受容器內壓力的影響較小，在鍋爐啟停等變參數工況下，儀表在控制室內能準確指示水位；測量延時小，投運速度快

35、；結構簡單，造價低，運行可靠，調校方便。7、差壓式水位計：原理：通過把液位高度的變化轉換成差壓信號來實現水位的測量 組成：水位差壓轉換裝置、壓力信號管路和差壓計等組成8、液位遷移：負遷移： 遷移量： 正遷移： 遷移量： 遷移量的相對值： 遷移量只是同時改變量程的上下限，不改變量程。9、浮力式液位計：恒浮力式液位計：在測量過程中浮力不變，浮子永遠漂浮在液面上，浮子的位置隨著液面高低而變化，檢測浮子的位移量，便可以知道液位的高低變浮力式液位計：浮力式變化的，浮筒浸沒在液體里，由于浮筒被浸沒的程度不同，浮筒所受的浮力也不同，檢測出浮筒所受的浮力變化，便可以知道液位的高低。10、電容式液位計：原理：將

36、被測介質液位的變化轉換成液位計電容的變化 特點：結構簡單，無可動部件，動態響應快，基本上不需要專門維護，應用范圍較廣； 組成：傳感器及其配套顯示儀器11、超聲波液位計：原理：超聲波在介質中傳播時，被吸收而減弱。聲波的頻率越高，方向性越強，則介質中衰減越大。聲波遇到不同的分界面時會產生反射、折射等現象。超聲波液位計是利用回聲測距離原理進行工作的。 特點：無機械可動部分，安裝維護方便；探頭不與被測介質接觸，可實現非接觸測量，超聲波探頭壽命長；缺點是聲速易受介質的溫度和壓力影響。第九章 成分分析儀表思考題與習題（部分）1、在線成分分析系統為什么要有采樣和預處理裝置？答：采樣是從生產設備中自動、快速地

37、提取有代表性的待分析樣品，送到預處理系統；而預處理系統的任務是將取出的待分析樣品加以處理，以滿足傳感器對待分析樣品的要求。2、氧化鋯氧分析儀的探頭測量含氧量應滿足什么條件？答：要有濃度差（不確定）考試要點1、成分檢測概念：分析各組分的含量或某一組分的含量2、熱導式氣體分析儀：原理：在熱傳導過程中，不同的氣體，由于熱導率的差異使其熱傳導的速率也不相同。多組分混合氣體的熱導率可近似為各組分熱導率的算術平均值：，待測組分濃度，熱導率；混合氣體其他組分熱導率差別不大，則3、熱磁式氣體分析儀：原理：熱磁式氧量計利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來測定煙氣中含氧量。工作原理是氧流經一個有加熱元件

38、的氣室，并且位于磁場中。當加熱元件附近的氧被加熱時，氧氣的順磁性變小，使較冷的氧被強烈地吸入磁場中，將熱氧置換出來，形成連續的氣流，稱“磁風”。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下，通過測量磁風大小就可測得氣樣中氧氣含量。4、紅外線成分分析儀：原理：紅外線是一種電磁波，0.761000。利用氣體對紅外線的波長有選擇的可吸收性和熱效應，不同氣體具有不同的紅外吸收光譜圖。（）；單原子分子和無極性的雙原子氣體不吸收紅外線；水蒸氣幾乎全波段吸收5、氧化鋯氧量計：原理：當兩表面有氧的濃度差異時，會因氧離子空穴的移動產生電動勢，該電動勢稱為濃差電勢。 計算： 式中：=8.314 濃度電池溫度 =4 =96487

39、 待測氣體和參比氣體氧濃度 注意事項：氧化鋯傳感器需要恒溫或在計算電路中采取補償措施，以消除傳感器溫度對測量的影響；氧化鋯傳感器要在一定高溫下工作，以保證有足夠高的靈敏度；保持參比氣樣的壓力與待測氣樣的壓力一樣，以保證兩種氣體的氧分壓之比能代表氧含量比保持參比氣樣和待測氣樣有一定的流速，以保證測量的準確性； 安裝方式：抽出式、直插式1、檢測的概念是什么？“檢測”通常是指在生產、實驗等現場，利用某種合適的檢測儀器或綜合測試系統對被測對象進行在線、連續的測量。2、檢測系統的靜態特性和動態特性分別是什么？檢測系統在被測量的各個值處于穩定狀態時，輸出量和輸入量之間的關系稱為靜態特性；檢測系統的動態特性

40、是指在動態測量時，輸出量與隨時間變化的輸入量之間的關系。3、什么是線性度？列出線性擬合常用的方法。在規定的條件下，系統校準曲線與擬合直線間最大偏差與滿量程輸出值的百分比稱為線性度。端基法、最小二乘法。4、測量儀表的范圍及量程有何區別？每個用于測量的檢測儀器都有規定的測量范圍，它是該儀表按規定精度對被測變量進行測量的允許范圍。測量范圍的最小值和最大值分別稱為測量下限和測量上限，簡稱下限和上限。量程 L= | 測量上限- 測量下限 |5、儀表的相對誤差與引用誤差的定義是什么？示值相對誤差r（簡稱相對誤差）是檢測裝置示值絕對誤差與真值之比值。檢測儀表示值絕對誤差與儀表量程L的比值，稱之為儀表示值的引

41、用誤差q。6、如何根據相對誤差合理選擇儀表？7、如何確定儀表的精度等級？在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。 8、遲滯是什么？與儀表的精度關系如何？遲滯是指在相同工作條件下作全測量范圍校準時，在同一次校準中對應同一輸入量的正行程和反行程其輸出值間的最大偏差。其數值用最大偏差或最大偏差的一半與滿量程輸出值的百分比表示。其值越小，儀表的重復性和穩定性越好9、什么是儀表的靈敏度、靈敏限以及分辨率？靈敏度是指檢測系統在靜態測量時，輸出量的增量與輸入量的增

42、量之比的極限值，即靈敏閾又叫失靈區、死區、鈍感區、閾值等。它指檢測系統在量程零點（或起始點）處能引起輸出量發生可視性變化的最小輸入量。分辨率：能引起輸出量發生變化時輸入量的最小變化量。10、一階檢測系統的動態特性如何表達？k:靜態靈敏度時間常數壓力測量1、壓力的定義及表示方法？表壓力、真空度、大氣壓力之間有什么關系？流體介質垂直作用于單位面積上的力稱為壓強，在工程上稱為壓力。表壓力，該絕對壓力與當地大氣壓之差。真空度，當絕對壓力小于大氣壓時，大氣壓與該絕對壓力之差。大氣壓，是地球表面上的空氣質量所產生的壓力。2、彈性式壓力計的測壓原理以及常用的彈性元件有哪些？測壓原理：用彈性元件作為壓力敏感元

43、件，把壓力轉換成彈性元件位移。常用的彈性元件，彈簧管、膜片、波紋管。3、保證彈性式壓力計測壓精度的條件是什么？彈性元件承受壓力的有效面積A不變，形變量X較小彈簧管：23mm，膜片：0.20.3mm復雜結構,盡量采用閉環負反饋,且放大倍數足夠大。 4、彈簧管壓力計的測壓原理？當在管內通入壓力時，則橢圓形截面在壓力的作用下趨向圓形，使弧形彎管產生挺直的變形，其自由端產生向外的位移。5、什么是霍爾效應、應變效應、壓阻效應、壓電效應。霍爾效應：把一塊霍爾元件置于均勻磁場中，并使霍爾片與磁感應強度B的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個縱向端面上通入恒定的控制電流I，則會在霍爾片的兩個橫向端面之間形成電位差

44、VH，此電位差稱為霍爾電勢。導體在產生機械變形時，電阻要發生變化，即當它拉伸時，電阻值要增大；受到壓縮時，電阻值減小。這種現象就是所謂的應變效應。單晶硅材料在受到應力作用后，其電阻率發生明顯變化，這種現象被稱為壓阻效應。某些電介質沿著某一個方向受力而發生機械變形(壓縮或伸長)時，其內部將發生極化現象，而在其某些表面上會產生電荷。當外力去掉后，它又會重新回到不帶電的狀態，此現象稱為“壓電效應”。6、應變效應與壓阻效應的相同點與不同點是什么？相同點：當受到外力作用，電阻均發生明顯變化。不同點：應變效應是指導體產生機械形變，壓阻效應是單晶硅材料電阻率發生變化.7、應變筒式壓力計為什么要接成電橋的形式

45、？有溫度補償效果，提高靈敏度。8、壓力表的選用原則及選用步驟分別是什么？壓力儀表的選用要在滿足工藝要求的前提下，本著節約的原則進行合理選用。 包括三個步驟：a 儀表的量程選擇；b 儀表的精度選擇； c 儀表類型選擇。溫度測量1、溫標是什么？其發展經歷了幾個階段？其中國際實用溫標規定了哪些內容？為了保證溫度量值的準確和利于傳遞，需要建立一個衡量溫度的統一標準尺度，即溫標。發展階段：經驗溫標，熱力學溫標，絕對氣體溫標，國際實用溫標和國際溫標。2、熱電效應的定義。回路中的熱電勢由哪兩部分組成？兩種不同的導體或半導體A和B組合成如圖所示閉合回路，若導體A和B的連接處溫度不同（設TT0），則在此閉合回路

46、中就有電流產生，也就是說回路中有電動勢存在，這種現象叫做熱電效應。兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢3、熱電偶測溫回路定律及證明、應用。均質導體定律、中間溫度定律、中間導體定律、標準電極定律4、常用的標準化熱電偶的名稱、分度號以及主要特點？分度號特點鉑銠10一鉑熱電偶S精度高，物理化學性能穩定，測溫上限高鉑銠30一鉑銠6熱電偶B測量精度高，適于在氧化或中性氣氛中使用鎳鉻一鎳硅熱電偶K價格低廉，靈敏度高，復現性好，高溫下抗氧化能力強鎳鉻一康銅熱電偶E價格低廉，靈敏度高.銅康銅熱電偶T精度高，穩定性好價格低廉鐵康銅熱電偶J靈敏度高，線性度好，價格低廉5、熱電偶冷端溫度處理的方法有哪幾種？冰點槽

47、法、計算修正法、 校正儀表零點法、 冷端補償器法 、軟件處理法6、熱電偶串聯及并聯的連線方法及各自特點是什么？熱電偶并聯：用幾只同型號的熱電偶并聯接在一起。 熱電偶串聯：將幾個具有相同熱點特性的熱電偶串聯相接。 特點：使用熱電偶并聯測多點的平均溫度，其優點是儀表的分度依舊和單獨配用一個熱電偶時一樣，缺點是當有一支熱電偶燒斷時不能及時察覺出來；串聯時當有一支熱電偶燒斷時，總電勢消失，可以立即知道有熱電偶燒斷。7、熱電阻的測溫原理是什么？根據金屬導體或半導體電阻值與溫度呈一定函數關系的原理實現溫度測量的。8、常用的金屬熱電阻有哪幾種？分度號有什么？鉑熱電阻，分度號Pt100和Pt10；銅熱電阻，分

48、度號Cu100和Cu50。9、熱電阻為什么要采用三線制的連線方法？在熱電阻感溫元件的一端連接兩根引線，另一端連接一根引線，此種引線形式稱為三線制。用它構成測量電橋，可以消除內引線電阻的影響，測量精度高于兩線制。10、輻射式溫度計測溫的理論依據是什么？利用物體輻射能與其溫度有關的原理進行測溫的11、光學高溫計是如何進行工作的？紅色單色光，0.66土0.01m 的單一波長 物體光譜輻射亮度L 與標準光源光譜輻射亮度之間比較得出溫度12、什么是亮度溫度、輻射溫度、比色溫度？在波長為的單色輻射中，若物體在溫度T時的亮度和絕對黑體在溫度時亮度相等，則把絕對黑體溫度稱為被測物體在波長時的亮度溫度；當溫度為

49、T的被測物體（灰體）的全輻射能M等于溫度為的黑體的全輻射能時，則稱溫度為被測物體的輻射溫度。若溫度為T的實際物體在兩個波長下的亮度比值與溫度為的黑體在同樣兩波長下的亮度比值相等，則把稱為實際物體的比色溫度。13、熱電偶測溫的計算。流量測量1、瞬時流量和累積流量的定義是什么？瞬時流量，簡稱流量，是流過介質的量與該量流過的導管截面所需時間之比；在一段時間內流過管道橫截面的流體總量稱為累積流量。2、如何分類流量測量儀表？按測量原理不同，流量儀表可分為容積式、速度式和差壓式三類3、橢圓齒輪式流量計工作原理是什么？有什么特點？依靠進、出口流體壓力差產生運動，每旋轉一周排出4份“計量空間”的流體體積量，只要測得轉子的轉動次數，就可以得到通過流量計的流體體積的累計值。特點：特點：精度高0.2%；與雷諾數無關；適于高粘度流體的測量；不能有固體顆粒；易卡住或磨損；工作溫度不能超出規定范圍；熱脹冷縮發生卡死或增加。4、浮子式流量計的科學命名是什么？和差壓式流量計工作原理有