熱能與動(dòng)力工程測(cè)試技術(shù)55題

什么是測(cè)量 答 測(cè)量是人類(lèi)對(duì)自然界中客觀事物取得數(shù)量概念的一種認(rèn)識(shí)過(guò)程 在這一過(guò)程中 人們借助于專(zhuān)門(mén) 工具 通過(guò)試驗(yàn)和對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算 求得被測(cè)量的值 獲得對(duì)于客觀事物的定量的概念和內(nèi)在 規(guī)律的認(rèn)識(shí) 測(cè)量方法有哪幾類(lèi) 直接測(cè)量與間接測(cè)量的主要區(qū)別是什么 答 測(cè)量方法有 直接測(cè)量 直讀法 差值法 替代法 零值法 間接測(cè)量 組合測(cè)量 直接測(cè) 量與間接測(cè)量區(qū)別 直接測(cè)量的被測(cè)量的數(shù)值可以直接從測(cè)量?jī)x器上讀得 而間接測(cè)量的被測(cè)量的數(shù) 值不能從測(cè)量?jī)x器上讀得 而需要通過(guò)直接測(cè)得與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的量 經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到被測(cè)量 任何測(cè)量?jī)x器都包括哪三個(gè)部分 各部分作用是什么 答 感受件或傳感器 直接與被測(cè)對(duì)象發(fā)生聯(lián)系 但不一定直接接觸 感知被測(cè)參數(shù)的變化 同時(shí) 對(duì)外界發(fā)出相應(yīng)的信號(hào) 中間件或傳遞件 傳遞 放大 變換 運(yùn)算 效用件 或顯示元件 把被測(cè)量信號(hào)顯示出來(lái) 測(cè)量?jī)x器按用途可分為哪幾類(lèi) 答 按用途可分為范型儀器和實(shí)用儀器兩類(lèi) 測(cè)量?jī)x器有哪些主要性能指標(biāo) 各項(xiàng)指標(biāo)的含義是什么 答 精確度 表示測(cè)量結(jié)果與真值一致的程度 它是系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合反應(yīng) 恒定度 儀器多次重復(fù)測(cè)量時(shí) 其指示值的穩(wěn)定程度 靈敏度 以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位 移的被測(cè)量的變化值之間的比例 S 來(lái)表示 靈敏度阻滯 靈敏度阻滯又稱(chēng)為感量 此量是足以引起儀 器指針從靜止到作極微小移動(dòng)的被測(cè)量的變化值 指示滯后時(shí)間 從被測(cè)參數(shù)發(fā)生變化到儀器指示 出該變化值所需的時(shí)間 稱(chēng)為指示滯后時(shí)間或稱(chēng)時(shí)滯 測(cè)量誤差有哪幾類(lèi) 各類(lèi)誤差的主要特點(diǎn)是什么 答 系統(tǒng)誤差 按一定規(guī)律變化 有確定的因素 可以加以控制和有可能消除 隨機(jī)誤差 由許多 未知的或微小的因素綜合影響的結(jié)果 特點(diǎn) 單峰性 對(duì)稱(chēng)性 有限性 抵償性 無(wú)法在測(cè)量過(guò)程中 加以控制和排除 過(guò)失誤差 所測(cè)結(jié)果明顯與事實(shí)不符 可以避免 什么叫隨機(jī)誤差 隨機(jī)誤差一般都服從什么分布規(guī)律 答 隨機(jī)誤差 又稱(chēng)偶然誤差 是指測(cè)量結(jié)果與同一待測(cè)量的大量重復(fù)測(cè)量的平均結(jié)果之差 隨機(jī) 誤差一般都服從正態(tài)分布規(guī)律 試述測(cè)量中可疑數(shù)據(jù)判別方法以及如何合理選用 答 判別方法有萊依特準(zhǔn)則 格拉布斯準(zhǔn)則 t 檢驗(yàn)準(zhǔn)則 狄克遜準(zhǔn)則 肖維涅準(zhǔn)則 選用原則 1 從理論上講 當(dāng)測(cè)量次數(shù) n 趨近 或 n 足夠大 時(shí) 采用萊依特準(zhǔn)則更為合適 若次數(shù)較少時(shí) 則采用格拉布斯準(zhǔn)則 t 檢驗(yàn)準(zhǔn)則或狄克遜準(zhǔn)則 要從測(cè)量列中迅速判別粗大誤差時(shí) 可采用狄克遜 準(zhǔn)則 2 在最多只有一個(gè)異常值時(shí) 采用格拉布斯準(zhǔn)則來(lái)判別壞值的效果最佳 3 在可能存在多個(gè) 異常值時(shí) 應(yīng)采用兩種以上的準(zhǔn)則來(lái)交叉判別 否則效果不佳 什么叫做等精度測(cè)量和非等精度測(cè)量 為什么在非等精度測(cè)量中引入 權(quán) 的概念 答 等精度測(cè)量是指在測(cè)量條件 包括測(cè)量?jī)x器 測(cè)量人員 測(cè)量方法及環(huán)境條件等 不變的情況 下 對(duì)某一被測(cè)幾何量進(jìn)行的多次測(cè)量 非等精度測(cè)量是指在不同測(cè)量條件下 用不同的儀器 不同 的測(cè)量方法 不同的測(cè)量次數(shù)以及由不同的測(cè)量者進(jìn)行的測(cè)量 各次測(cè)量結(jié)果的精度不同 為了正 確評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量 其 權(quán) 的數(shù)值越大 表示測(cè)量結(jié)果的可信賴度越高 權(quán) 和標(biāo)準(zhǔn)誤差 的平方成反比 什么叫做回歸分析 答 采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法 從大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)中尋求變量之間相關(guān)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式 并對(duì)所確定的數(shù)學(xué) 表達(dá)式的可信度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn) 11 非電量電測(cè)法具有哪些優(yōu)點(diǎn) 答 易于實(shí)現(xiàn)集中檢測(cè) 控制和遠(yuǎn)距離測(cè)量 響應(yīng)速度快 可以測(cè)量瞬態(tài)值及動(dòng)態(tài)過(guò)程 傳感器 提供了被研究對(duì)象的測(cè)量 調(diào)節(jié)和控制設(shè)備之間最方便可靠的聯(lián)系方式 因而使熱能與動(dòng)力工程測(cè)試 的連續(xù)量 自動(dòng)記錄和自動(dòng)控制成為可能 測(cè)量的準(zhǔn)確度和靈敏度高 可以測(cè)量微弱信號(hào)并將其放 大與進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸 電信號(hào)易于和計(jì)算機(jī)等進(jìn)行連接 記錄和處理數(shù)據(jù)方便 12 什么是電阻式傳感器 主要分哪些類(lèi)型 答 將物理量的變化轉(zhuǎn)換為敏感元件電阻值的變化的傳感器 分金屬應(yīng)變式傳感器 半導(dǎo)體壓阻 式傳感器 電位計(jì)式傳感器 氣敏傳感器 濕敏電阻傳感器 13 用應(yīng)變片測(cè)量時(shí) 為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償 常用的溫度補(bǔ)償方法有哪些 答 一是因溫度變化引起的應(yīng)變片敏感柵的電阻變化及附加變形 二是因試件材料與敏感柵材料的 線脹系數(shù)不同 從而使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變 補(bǔ)償方法有橋路補(bǔ)償和應(yīng)變片自補(bǔ)償 14 簡(jiǎn)述電感式傳感器的工作原理 答 電感式傳感器建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上 它是利用線圈自感或互感的變化 把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為線 圈電感量變化的傳感器 15 電容式傳感器有哪些類(lèi)型 答 變極板間隙型電容傳感器 變面積型電容傳感器 變介電常數(shù)型電容傳感器 16 什么是壓電效應(yīng) 什么是壓電元件的電軸 光軸和力軸 答 某些結(jié)晶物質(zhì) 當(dāng)沿它的某個(gè)結(jié)晶軸施加力的作用時(shí) 內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象 從而在表面形成 電荷集結(jié) 電荷量與作用力的大小成正比 這種效應(yīng)稱(chēng)為壓電效應(yīng) 垂直于 x 軸的晶體切片可用作 壓電元件 此時(shí) x 軸稱(chēng)為電軸 垂直于 z 軸切割出的晶片沒(méi)有壓電效應(yīng) 稱(chēng) z 軸為光軸 沿該 y 軸方 向受力產(chǎn)生極性相反的電壓 y 軸為力軸 17 什么是熱電效應(yīng) 熱電偶有哪些基本定律 答 兩種不同的導(dǎo)體 A 和 B 組成閉合回路 若兩連接點(diǎn)溫度 T 和 To 不同 則在回路中就產(chǎn)生熱電動(dòng) 勢(shì) 形成熱電流 這一現(xiàn)象稱(chēng)為熱電現(xiàn)象 熱電偶的基本定律 均質(zhì)材料定律 中間導(dǎo)體定律 中 間溫度定律 標(biāo)準(zhǔn)電極定律 18 熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償 常用的補(bǔ)償方式有哪些 答 由于冷端溫度 to 受周?chē)h(huán)境溫度的影響 難以自行保持為 0 或某一定值 因此 為減小測(cè)量 誤差 需對(duì)熱電偶冷端采取補(bǔ)償措施 使其溫度恒定 常用補(bǔ)償方式 冷端恒溫法 冷端補(bǔ)償器法 冷端溫度校正法 補(bǔ)償導(dǎo)線法 19 什么是霍爾效應(yīng) 試舉兩種霍爾傳感器在動(dòng)力機(jī)械測(cè)量中的典型應(yīng)用 答 若在薄片的垂直方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的磁場(chǎng) 當(dāng)在薄片的兩端有控制電流 I 流過(guò)時(shí) 在 此薄片的另兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流 I A 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B T 的成積成正比的電壓 UH V 這一 現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng) 轉(zhuǎn)速測(cè)量 位移測(cè)量 接近開(kāi)關(guān) 高斯計(jì) 電流計(jì) 20 生物傳感器的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理 答 結(jié)構(gòu) 生物傳感器的原理 生物傳感器的結(jié)構(gòu)一般是在基礎(chǔ)傳感器 電化學(xué)裝置 上再耦合一個(gè)生物敏感膜 稱(chēng)為感受器或敏感元件 生物敏感膜緊貼在探頭表面上 再用一種半滲透膜與被測(cè)溶液隔開(kāi) 當(dāng) 待測(cè)溶液中的成分透過(guò)半透膜有選擇地附著于敏感物質(zhì)時(shí) 形成復(fù)合體 隨之進(jìn)行生化和電化學(xué)反應(yīng) 產(chǎn)生普通電化學(xué)裝置能感知的 O2 H2 NH4 CO2 等 并通過(guò)電化學(xué)裝置轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 21 試舉標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的名稱(chēng)與型號(hào) 答 鉑銠 10 鉑 S 型 貴金屬 0 35 0 5mm 精度高 理化性能穩(wěn)定 1600 氧化或中性氣氛 缺 高溫還原介質(zhì)中容易被侵蝕 熱電動(dòng)勢(shì)較小 靈敏度較低 鉑銠 30 鉑銠 6 B 型 貴金屬 0 3 0 5mm 精度高 1800 氧化或中性氣氛 缺 靈敏度較低 價(jià)格昂貴 鎳鉻 鎳硅 K 型 賤金屬 0 5 3mm 價(jià)格低廉 靈敏度較高 測(cè)量重復(fù)性好 高溫抗氧化 1300 缺 在還原或含硫化物氣氛中易被侵蝕 銅 康銅 T 型 賤金屬 0 2 1 6mm 200 400 價(jià)格低 精度高 穩(wěn)定性好 靈敏度較高 鎳鉻 康銅 E 型 賤金屬 0 5 3mm 800 靈敏度最高 價(jià)格便宜 應(yīng)用廣泛 中性或還原性 氣氛 缺 抗氧化及抗硫化能力較差 22 輻射式溫度計(jì)有哪幾種 簡(jiǎn)述各自的工作原理 比較各種溫度計(jì)測(cè)量溫度與真實(shí)溫度的關(guān)系 1 單色輻射式光學(xué)高溫計(jì) 利用亮度比較取代輻射出射度比較進(jìn)行測(cè)溫的 因?yàn)?0 1 因此 Ts T 用光學(xué)溫度計(jì)直接測(cè)到的溫度 Ts 稱(chēng)為被測(cè)物體的 亮度溫度 亮度溫 度要比物體的實(shí)際溫度低 所以必須根據(jù)物體表面的單色黑度系數(shù) 修正 或根據(jù)光學(xué)高溫計(jì)修正 曲線進(jìn)行修正 單色輻射式光學(xué)高溫計(jì)主要有燈絲隱滅式光學(xué)高溫計(jì)和光電高溫計(jì)兩種 2 全輻射高溫計(jì) 根據(jù)絕對(duì)黑體的全輻射定律式設(shè)計(jì)的高溫計(jì) 按絕對(duì)黑體對(duì)象進(jìn)行分度 用它測(cè)量 發(fā)射率為 的實(shí)際物體溫度時(shí) 示值是被測(cè)物體的 輻射溫度 比實(shí)際溫度高 整個(gè)高溫計(jì)機(jī)殼 內(nèi)壁面涂上黑色 以便減少雜光干擾并形成黑色條件 3 比色高溫計(jì) 兩個(gè)固定波長(zhǎng) 1 和 2 的亮度比值隨溫度而變化 因此測(cè)量亮度比就可確定黑體的 溫度 用這種方法測(cè)得的溫度稱(chēng)為比色溫度 當(dāng)溫度為 T 的物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的亮度比值等于溫度為 Ts 的黑體在同樣波長(zhǎng)下的亮度比值時(shí) Ts 就稱(chēng)為這個(gè)物體的比色溫度 比色法測(cè)出的比色溫度要 比亮度溫度和輻射溫度更接近物體的實(shí)際溫度 當(dāng)被測(cè)物體難以得到其發(fā)射率時(shí) 用比色溫度代替真 實(shí)溫度比其他方法更準(zhǔn)確 比色高溫計(jì)有單通道和雙通道兩種 23 可用于動(dòng)力機(jī)械最高壓力測(cè)量的儀器有哪幾種 簡(jiǎn)述其工作原理 答 機(jī)械式最高壓力表 測(cè)量時(shí) 氣缸壓力通過(guò)單向閥進(jìn)入壓力表直接指示壓力 理論上可測(cè)出最 高燃燒壓力 由于單向閥的慣性以及作用面積不同等原因 指示壓力值往往低于實(shí)際值 通常只能作為監(jiān)測(cè)或比較測(cè)量 氣電式最高壓力表 不再有跳火產(chǎn)生 這時(shí)的壓力即為氣缸工作的最高壓力 即最高燃燒壓力 比機(jī)械式最高壓力表精度高 24 什么叫總壓 靜壓和動(dòng)壓 什么叫不敏感偏流角 不敏感偏流角受哪些因素影響 答 氣流熵滯止后的壓力叫總壓 又稱(chēng)滯止壓力 氣流壓力是指氣流單位面積上所承受的法向表面 力 在靜止氣體中 由于不存在切向力 故這個(gè)表面力與所取面積的方向無(wú)關(guān) 該壓力稱(chēng)為靜壓 在 流動(dòng)氣體中 靜壓是指運(yùn)動(dòng)氣流里氣體本身的熱力學(xué)壓力 當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運(yùn) 動(dòng)時(shí) 感受到的就是氣流的靜壓 總壓與靜壓之差稱(chēng)為動(dòng)壓 在實(shí)用上允許感受孔軸線與氣流方向 有一定的偏角 習(xí)慣上取使測(cè)量誤差為速度頭 1 的偏流角作為總壓管的不敏感偏流角 記 p p 的范圍越大對(duì)測(cè)量越有利 總壓管的形式和馬赫數(shù) Ma 25 常用的總壓和靜壓測(cè)量?jī)x器有哪些 各自的特點(diǎn)是什么 答 總壓用總壓管 L 形總壓管 制造簡(jiǎn)單 安裝和使用方便 支桿對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較小 最常見(jiàn) 缺點(diǎn)是不敏感偏流角 p 較小 圓柱形總壓管 優(yōu)點(diǎn)可以做成很小的尺寸 工藝性能好 使用方便 缺 不 敏感偏流角也較小 它的不敏感偏流角有兩個(gè) 一個(gè)是在孔口軸線與支桿軸線垂直的平面內(nèi) 另一個(gè) 是在孔口軸線與支桿軸線構(gòu)成的平面內(nèi) 帶導(dǎo)流套的總壓管 實(shí)際上是在 L 形總壓管的管口處加一導(dǎo)流 套 氣流經(jīng)過(guò)導(dǎo)流套被整流 使得不敏感偏流角大大提高 缺點(diǎn)是隨著 Ma 的變化較明顯 此外由于頭 部尺寸較大 因此對(duì)流場(chǎng)的影響較大 多點(diǎn)總壓管 邊界層總壓管 總值 或者說(shuō)使總壓管的有效中心 盡量靠近其幾何中心 一般總是將總壓管的感受截面做成扁平的形狀 感受孔做成一道窄縫 測(cè)量 靜壓測(cè)量在固體壁面外進(jìn)行時(shí)用壁面靜壓孔 感受孔的位置選在流體流線平直的地方 因?yàn)檫@里整個(gè) 截面上的靜壓基本相等 而且在靜壓孔設(shè)計(jì)合理 加工符合要求的情況下對(duì)氣流的干擾小 能得到較 高的測(cè)量精度 1 開(kāi)孔直徑以 0 5 1 0mm 為宜 當(dāng) Ma 為 0 8 時(shí) 這樣大小的孔徑可以將由此引起的誤 差控制在 1 以內(nèi) 孔徑越大 其附近的流線變形越嚴(yán)重 引起的誤差也越大 孔徑太小 會(huì)增加加 工上的困難 而且易被堵塞 從而增加滯后現(xiàn)象 2 靜壓孔的軸線應(yīng)和管道面垂直 孔的邊緣應(yīng)尖銳 無(wú)毛刺 無(wú)倒角 且壁面應(yīng)光滑 否則會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)較大誤差 3 靜壓孔的長(zhǎng)度 l 和直徑 d 的關(guān) 系 一般應(yīng)取 l d 3 否則會(huì)增大流線彎曲的影響 4 連接靜壓孔與導(dǎo)壓管的管接頭要固定在管道壁 上 只要管道厚度允許 螺紋聯(lián)接要比焊接好 因?yàn)樗梢员苊庖驘釕?yīng)力使管壁面變形 從而不干擾 流場(chǎng) 測(cè)量 在流場(chǎng)中進(jìn)行時(shí)用靜壓管測(cè)量 靜壓管 由于氣流中的靜壓管無(wú)疑對(duì)氣流流動(dòng)的干擾較 大 為了減少測(cè)量誤差 在剛度滿足要求的前提下 要盡量減少靜壓管的幾何尺寸 同時(shí)也要求靜壓 管對(duì)氣流方向變化的敏感性盡量小 安裝時(shí)要盡量保證靜壓孔的軸線垂直于氣流方向 L 形靜壓 管 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工容易 性能較好 因而應(yīng)用也較廣泛 缺點(diǎn)是軸向尺寸較大 安裝后氣流流過(guò)靜壓 管頭部獲得加速 靜壓降低 但支桿則對(duì)氣流有阻礙作用 使流速降低 靜壓升高 因此 在靜壓管 的頭部和支桿之間選擇適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置靜壓孔 可以得到接近真實(shí)靜壓的測(cè)量值在高亞聲速時(shí) 為減 小壓縮性影響 采用錐形頭部并加大 l1 d 和 l2 d 常選取 l1 d 8 l2 d 16 20 為減少偏流角引 起的誤差 一般沿圓周開(kāi) 2 8 個(gè)孔 管徑一般為 1 2mm 孔徑為 0 3 0 4mm 圓盤(pán)形靜壓管 測(cè)量時(shí) 將其垂直插入氣流中以保證感受孔感受到的是氣流的靜壓 這種靜壓管的測(cè)量值對(duì)與圓盤(pán)平面平行的 氣流方向變化不敏感 但對(duì)氣流與其軸線的夾角 稱(chēng)為 角 卻極為敏感 一般要求 角要小于 1 2 所以它的加工精度要求特別高 尤其是支桿與圓盤(pán)面的垂直度要求高 使用時(shí)要特別注意 角 的影響 并避免損壞圓盤(pán) 否則會(huì)影響測(cè)量精度 圓盤(pán)直徑常取 15 20mm 直徑過(guò)小會(huì)增大測(cè)量誤差 對(duì) 角的敏感性 直徑過(guò)大則會(huì)增大對(duì)氣流的干擾 帶導(dǎo)流管的靜壓管 能改善一般靜壓管的不敏感 偏流角偏小的問(wèn)題 在靜壓孔外加了導(dǎo)流管后 喇叭口結(jié)構(gòu)可使不敏感偏流角 p 增大到 30 p 增大到 20 這種靜壓管可用于三元?dú)饬髦袦y(cè)量靜壓 缺點(diǎn)是導(dǎo)流管的形狀較復(fù)雜 加工也較困難 其頭部尺寸較大 在小尺寸的流道中難以應(yīng)用 26 測(cè)壓儀進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定時(shí) 常用哪些標(biāo)定設(shè)備 答 靜態(tài)標(biāo)定 活塞式壓力計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力計(jì) 液柱式壓力計(jì) 動(dòng)態(tài)標(biāo)定 目的是得到它的頻 率響應(yīng)特性 以確定其的適用范圍 動(dòng)態(tài)誤差等 有兩種方法 一種是輸入標(biāo)準(zhǔn)頻率及標(biāo)準(zhǔn)幅值的壓 力信號(hào)與傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行比較 這種方法稱(chēng)為對(duì)比法 例如將測(cè)壓管裝在標(biāo)定風(fēng)洞上的標(biāo)定 另一種方法是通過(guò)激波產(chǎn)生一個(gè)階躍的壓力并施加于被標(biāo)定的傳感器上 根據(jù)其輸出曲線求得它們的 頻率響應(yīng)特性 這種激波管動(dòng)態(tài)標(biāo)定是一種最為基本的動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法 27 繪制內(nèi)燃機(jī)壓力采集系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)原理圖 簡(jiǎn)述其工作原理 答 系統(tǒng)中采用光電傳感器獲得曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和上止點(diǎn)信號(hào) 采用石英壓電傳感器和電荷放大器獲得氣缸 壓力信號(hào) 28 簡(jiǎn)述內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)位置確定的測(cè)量方法及其特點(diǎn) 答 磁電法 測(cè)的的上止點(diǎn)實(shí)際上為靜態(tài)上止點(diǎn) 氣缸壓縮線法 接近工作狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)上止點(diǎn) 電容法 最大電容量位置即認(rèn)為動(dòng)態(tài)上止點(diǎn) 對(duì)四沖程內(nèi)燃機(jī) 壓縮 排氣沖程有差異 29 簡(jiǎn)述皮托管的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)速原理 皮托管常用什么裝置進(jìn)行標(biāo)定 答 它由總壓探頭和靜壓探頭組成 利用流體總壓與靜壓之差 即動(dòng)壓來(lái)測(cè)量流速 故也稱(chēng)動(dòng)壓管 校準(zhǔn)風(fēng)洞 30 簡(jiǎn)述熱線風(fēng)速儀有哪些工作方式及其各自的工作原理 答 恒流式 在熱線風(fēng)速儀的工作過(guò)程中保持加熱電流不變 熱線的表面溫度隨流體流速而變化 電阻值也隨之改變 通過(guò)測(cè)定熱線的電阻值就可以確定流體速度的變化 恒溫 恒電阻 式 熱線風(fēng) 速儀工作過(guò)程中 通過(guò)調(diào)節(jié)熱線兩端的電壓以保持熱線的電阻不變 這樣就可以根據(jù)電壓值的變化 測(cè)出熱線電流的變化 進(jìn)而計(jì)算流速 31 目前所使用的流量計(jì)可歸納為哪幾大類(lèi)型 其特點(diǎn)是什么 答 容積型流量計(jì) 測(cè)量結(jié)果受流動(dòng)狀態(tài)的影響較小 精確度較高 適合于測(cè)量高粘度 低雷諾數(shù) 的流體 但不宜用于高溫高壓和臟污介質(zhì)的流量測(cè)量 速度型流量計(jì) 這類(lèi)流量計(jì)有著良好的使用 性能 可用于高溫高壓流體測(cè)量 且精確度較高 但是 由于它們以平均流速為測(cè)量依據(jù) 因此 測(cè) 量結(jié)果受流動(dòng)條件的影響很大 這對(duì)精確測(cè)量帶來(lái)困難 質(zhì)量型流量計(jì) 這類(lèi)流量計(jì)以測(cè)量與流體 質(zhì)量有關(guān)的物理效應(yīng)為基礎(chǔ) 分為直接型 推導(dǎo)型和溫度壓力補(bǔ)償型三種 直接型質(zhì)量流量計(jì)利用與 質(zhì)量流量直接有關(guān)的原理進(jìn)行測(cè)量 推導(dǎo)型質(zhì)量流量計(jì)是同時(shí)測(cè)取流體的密度和體積流量 通過(guò)運(yùn)算 而推導(dǎo)出質(zhì)量流量的 一般 它由速度型流量計(jì)和密度計(jì)組合而成 溫度壓力補(bǔ)償型質(zhì)量流量計(jì)利用 溫度 壓力與密度之間的關(guān)系 將溫度 壓力的測(cè)量值轉(zhuǎn)換為密度 再與體積流量進(jìn)行運(yùn)算而得到質(zhì) 量流量 由于連續(xù)測(cè)量溫度 壓力比連續(xù)測(cè)量密度容易 因此 目前工業(yè)上所用的推導(dǎo)型質(zhì)量流量計(jì) 大多屬于溫度壓力補(bǔ)償型 32 節(jié)流式流量計(jì)的測(cè)量原理是什么 答 當(dāng)流體流經(jīng)管道中急驟收縮的局部截面時(shí) 將產(chǎn)生增速降壓的節(jié)流現(xiàn)象 流體的流速越大 即在 相同流通截面積條件下的流量越大 節(jié)流壓降也越大 以這種節(jié)流現(xiàn)象作為流量測(cè)量依據(jù)的儀表簡(jiǎn)稱(chēng) 為節(jié)流式流量計(jì) 由于其輸出信號(hào)為差壓 故也稱(chēng)差壓式流量計(jì) 33 簡(jiǎn)述渦輪流量計(jì)的工作原理 答 當(dāng)被測(cè)流體流經(jīng)渦輪時(shí) 推動(dòng)渦輪 6 轉(zhuǎn)動(dòng) 高導(dǎo)磁性的渦輪葉片隨之周期性地通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換器的 永久磁鐵 4 使磁路的磁阻發(fā)生相應(yīng)的變化 導(dǎo)致通過(guò)感應(yīng)線圈 3 的磁通量改變 在線圈中產(chǎn)生交變 的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 從而獲得交流電脈沖信號(hào)的輸出 34 簡(jiǎn)述光纖式流量計(jì)和超聲波流量計(jì)的工作原理和特點(diǎn) 答 光纖式流量計(jì)特點(diǎn) 利用光纖傳感技術(shù)檢測(cè)節(jié)流元件前后的差壓 p 原理 在節(jié)流元件前后分 別安裝一組敏感膜片和 Y 形光纖 膜片感受流體壓力的作用而產(chǎn)生位移 Y 形光纖是一種光纖位移傳 感器 它根據(jù)輸入輸出光強(qiáng)的相對(duì)變化測(cè)量膜片位移的大小 超聲波流量計(jì)工作原理 超聲波 式流量計(jì)的測(cè)量原理是基于超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與該介質(zhì)的流動(dòng)速度有關(guān)這一現(xiàn)象 特點(diǎn) 1 非接觸測(cè)量 不擾動(dòng)流體的流動(dòng)狀態(tài) 不產(chǎn)生壓力損失 2 不受被測(cè)流體物理 化學(xué)特性的影響 3 輸出特性呈線性 35 簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)子式流量計(jì)的工作原理 答 轉(zhuǎn)子流量計(jì)也叫浮子流量計(jì) 它也是利用流體流動(dòng)的節(jié)流原理進(jìn)行流量測(cè)量的儀表 36 比較分析用于導(dǎo)電液和非導(dǎo)電液的電容式液位傳感器的不同 簡(jiǎn)述各自的工作原理 答 導(dǎo)電液 主要利用傳感器兩電極的覆蓋面積隨被測(cè)液體液位的變化而變化 從而引起電容量變化 這種關(guān)系進(jìn)行液位測(cè)量 非導(dǎo)電液 主要利用被測(cè)液體液位變化時(shí)可變電容傳感器兩電極之間充填介 質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化 從而 37 簡(jiǎn)述電阻式液位計(jì)的種類(lèi) 工作原理和特點(diǎn) 答 電阻式液位計(jì)主要有兩類(lèi) 一類(lèi)是電接點(diǎn)液位計(jì) 它根據(jù)液體與其蒸氣之間導(dǎo)電特性 電阻值 的 差異進(jìn)行液位測(cè)量 適用于變參數(shù)運(yùn)行工況的液位測(cè)量 但是 由于其輸出信號(hào)是非連續(xù)的 因此不 能用于液位連續(xù)測(cè)量 另一類(lèi)是熱電阻液位計(jì) 它利用液體和蒸氣對(duì)熱敏材料傳熱特性不同而引起熱 敏電阻變化的現(xiàn)象進(jìn)行液位測(cè)量 38 常用的接觸式轉(zhuǎn)速表有哪幾種 各自有什么特點(diǎn) 答 1 離心式轉(zhuǎn)速表 利用離心力器件 重環(huán)或重錘 旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速的平方成正比的離心力 通 過(guò)克服彈簧的反作用力推動(dòng)指示機(jī)構(gòu)工作 優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單通用 且穩(wěn)定性好 缺點(diǎn)是測(cè)量精度較低 低于 2 級(jí) 故雖然應(yīng)用較廣 但多用作試驗(yàn)時(shí)檢查動(dòng)力機(jī)械的參考讀數(shù) 磁性轉(zhuǎn)速表 利用回轉(zhuǎn)圓盤(pán)在旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電渦流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變化 從而帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)速的 又稱(chēng)為電渦流式轉(zhuǎn)速表 精度 不高 1 5 2 級(jí) 但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 對(duì)振動(dòng)的敏感性小 測(cè)速范圍寬 故應(yīng)用范圍也較廣 其典型應(yīng)用是 汽車(chē)和船用轉(zhuǎn)速 電動(dòng)轉(zhuǎn)速表 一般由發(fā)送器 指示器和連接導(dǎo)線三部分組成 發(fā)送器實(shí)際上是一個(gè)小 型永磁的交流或直流發(fā)電機(jī) 由被測(cè)轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器直接帶動(dòng)發(fā)電 轉(zhuǎn)速越高 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大 電動(dòng)轉(zhuǎn)速表通過(guò)電壓表指示所測(cè)轉(zhuǎn)速 電動(dòng)轉(zhuǎn)速表工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)受磁場(chǎng)強(qiáng)度 溫度等因素的影 響 精度不高 1 5 級(jí) 定時(shí)轉(zhuǎn)速表 定時(shí)轉(zhuǎn)速表是在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)累計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的 定時(shí)轉(zhuǎn) 速表使用方便 精度較高 可達(dá) 0 5 級(jí) 測(cè)量上限可達(dá) 10000r min 可以用于內(nèi)燃機(jī)等高速機(jī)械的轉(zhuǎn) 速測(cè)量 接觸式轉(zhuǎn)速表構(gòu)造簡(jiǎn)單 但它要消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的能量 且精度一般較差 多用于能量損失可 以忽略不計(jì)且對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合 39 常用的非接觸式轉(zhuǎn)速表有哪幾種 各自有什么特點(diǎn) 答 它不消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩 且測(cè)量精度高 但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜 非接觸式轉(zhuǎn)速表的關(guān)鍵部分是轉(zhuǎn)速 傳感器 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是利用光電元件 如光電池 光電管 光敏電阻等 對(duì)光的敏感性來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速的 磁電式轉(zhuǎn)速傳速器 與光電式轉(zhuǎn)速傳感器相比 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 無(wú)需配置專(zhuān)門(mén)的電源裝置 且脈沖信號(hào)不會(huì)因轉(zhuǎn)速過(guò)高而減弱 測(cè)速范圍廣 因此使用范圍 非常廣泛 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器 40 轉(zhuǎn)矩測(cè)量有哪幾種方法 答 根據(jù)測(cè)量原理的不同分為傳遞法 平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法三大類(lèi) 41 常用的功率測(cè)量方法有哪些 常見(jiàn)的測(cè)功機(jī)有哪幾種 答 根據(jù)動(dòng)力機(jī)械的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的不同 通過(guò)電功率測(cè)量和通過(guò)轉(zhuǎn)矩間接測(cè)量 常用的測(cè)功 機(jī)有電力測(cè)功機(jī) 水力測(cè)功機(jī)和磁粉測(cè)功機(jī)等 42 簡(jiǎn)述直流電力測(cè)功機(jī)的基本構(gòu)成和測(cè)量原理 答 定子外殼被支承在一對(duì)軸承上 并可以繞軸線自由擺動(dòng) 在定子外殼上固定一個(gè)力臂 6 它與測(cè) 力機(jī)構(gòu) 5 連接 用以測(cè)定轉(zhuǎn)矩 當(dāng)被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的輸出軸與直流電力測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)子 1 連接在一起旋轉(zhuǎn) 時(shí) 電樞繞組 4 切割定子繞組磁場(chǎng)的磁力線 在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 即產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向 相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 此時(shí) 電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行 以實(shí)現(xiàn)作為負(fù)荷進(jìn)行測(cè)功的目的 相反 當(dāng)電樞回路有 電流通過(guò)時(shí) 在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用而產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相同的驅(qū)動(dòng)力矩 這時(shí)電機(jī)作電動(dòng) 機(jī)運(yùn)行 用來(lái)拖動(dòng)動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng) 43 簡(jiǎn)述直流電力測(cè)功機(jī)的控制方法有哪些 各自工作原理和特點(diǎn)是什么 答 1 負(fù)荷電阻控制方式 原理 電機(jī)以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行作為測(cè)功使用時(shí) 電機(jī)產(chǎn)生的電能將消耗在主 變阻器 P 的各檔電阻和主負(fù)荷電阻 RL 上 測(cè)功機(jī)作為被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的負(fù)荷 負(fù)荷的大小可通過(guò)變阻器 P W V 進(jìn)行調(diào)整 當(dāng)電機(jī)以電動(dòng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行作為驅(qū)動(dòng)使用時(shí) 電源加到主變阻器 P 串勵(lì)繞組 C C 和 電樞 H H 所組成的串聯(lián)回路上 電樞電流的大小由主變阻器 P 調(diào)節(jié) 當(dāng)主變阻器 P 的電阻值逐檔減小 時(shí) 主電流 電樞電流 逐級(jí)加大 電機(jī)的轉(zhuǎn)速也逐級(jí)升高 進(jìn)一步提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速 可通過(guò)調(diào)節(jié)粗調(diào) 節(jié)變阻器 W 和細(xì)調(diào)節(jié)變阻器 V 以減小勵(lì)磁繞組 F F 電流的方式實(shí)現(xiàn) 顯然 當(dāng)變阻器 W V 的電阻值 最大時(shí) 電機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速 特點(diǎn) 負(fù)荷電阻控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但測(cè)功機(jī)所測(cè)的功率基本上消耗在 負(fù)荷電阻上 不能加以利用 因此這種控制方式只適用于中 小功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量 2 自動(dòng)饋網(wǎng)控制方式 這種控制方式可將所產(chǎn)生的電能自動(dòng)反饋給電網(wǎng) 它的基本原理與上述用電阻 作負(fù)荷的直流電力測(cè)功機(jī)相同 饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)包括一個(gè)由三相交流異步電動(dòng)機(jī)和直流電機(jī)組 成的主變流機(jī)組 3 當(dāng)測(cè)功機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 它將三相交流電變?yōu)橹绷麟娫傧驕y(cè)功機(jī)供電 當(dāng)測(cè) 功機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí) 它將測(cè)功機(jī)輸出的直流電變?yōu)榻涣麟娫俜答伣o電網(wǎng) 勵(lì)磁電流的大小通過(guò)勵(lì) 磁調(diào)整電阻調(diào)節(jié) 勵(lì)磁電流是由一個(gè)小型的變流機(jī)組 4 將三相交流電變?yōu)橹绷麟?提供的 由 于饋網(wǎng)式直流電力測(cè)功機(jī)能夠回收動(dòng)力機(jī)械發(fā)出的能量 故適用于較大功率動(dòng)力機(jī)械的功率測(cè)量 44 電渦流測(cè)功機(jī)的工作原理和特點(diǎn) 答 電渦流測(cè)功機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 控制方便 轉(zhuǎn)速范圍和功率范圍寬等特點(diǎn) 但電渦流測(cè)功機(jī)將被測(cè) 動(dòng)力機(jī)械的功率所產(chǎn)生的電渦流轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉 不能發(fā)出電力反饋電網(wǎng) 另外它也不能作為電動(dòng) 機(jī)來(lái)倒拖驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī) 定子由擺動(dòng)軸承 7 支承在軸承支架上 能繞轉(zhuǎn)軸軸線自由擺動(dòng) 其擺動(dòng)量由固定在定子外殼上的力臂 輸出 該力臂與測(cè)力機(jī)構(gòu)相連 以測(cè)量轉(zhuǎn)矩的大小 當(dāng)勵(lì)磁繞組 3 通過(guò)直流電流時(shí) 由感應(yīng)子 6 空 氣隙 5 渦流環(huán) 4 磁軛定子 1 等形成的閉合磁路中產(chǎn)生靜止磁通 因感應(yīng)子的外圓制成齒形狀 齒頂 處的空氣間隙很小 磁通密度較大 齒槽處的空氣隙較大 磁通密度很小 當(dāng)感應(yīng)子旋轉(zhuǎn)時(shí) 渦流環(huán) 相應(yīng)部位的磁通密度不斷增減變化 此時(shí)在渦流環(huán)的表面將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而形成電渦流 力圖阻止 磁通的變化 從而產(chǎn)生對(duì)感應(yīng)子的制動(dòng)作用 在電渦流測(cè)功機(jī)中 渦流環(huán)和感應(yīng)子都用高磁導(dǎo)率和高電導(dǎo)率的純鐵制成 轉(zhuǎn)子的尺寸和質(zhì)量與相同 功率容量的直流電機(jī)相比要小得多 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 因而允許在較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn) 45 測(cè)功機(jī)的選型依據(jù)是什么 答 1 工作范圍 保證被測(cè)動(dòng)力機(jī)械的特性全部落在所選測(cè)功機(jī)的工作范圍之內(nèi) 2 測(cè)量精度 測(cè)功機(jī)的測(cè)量精度應(yīng)符合測(cè)量的要求 在滿足工作范圍的條件下 應(yīng)使測(cè)量盡可能接近 滿量程進(jìn)行 以獲得較好的測(cè)量準(zhǔn)確度 通常被測(cè)動(dòng)力機(jī)械最大功率與測(cè)功機(jī)工作范圍的最大功率之 比應(yīng)不低于 3 4 3 響應(yīng)速度 電力測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度要快于水力測(cè)功機(jī) 直流和交流電力測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度又快于電 渦流測(cè)功機(jī) 選時(shí)要根據(jù)試驗(yàn)的具體要求進(jìn)行選擇 測(cè)功機(jī)的響應(yīng)速度還和其外形尺寸有關(guān) 對(duì)于同 一種測(cè)功機(jī) 外形尺寸越小 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小 則響應(yīng)速度越快 4 工作穩(wěn)定性 平衡工況的穩(wěn)定程度 主要取決于測(cè)功機(jī)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 即取決于測(cè)功機(jī) 的固有特性 測(cè)功機(jī)的工作穩(wěn)定性還與制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理有關(guān) 改變水層厚度的水力測(cè)功機(jī)的穩(wěn)定 性 受到進(jìn)水壓頭的波動(dòng)和水層厚度微小變化的影響 而電力測(cè)功機(jī)的穩(wěn)定性則取決于電網(wǎng)電壓的波 動(dòng)以及負(fù)載與勵(lì)磁電流的穩(wěn)定程度 單純從測(cè)功機(jī)的固有特性的對(duì)比來(lái)看 水力測(cè)功機(jī)的工作穩(wěn)定 性最佳 從制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生過(guò)程分析 對(duì)于靠改變水層厚度來(lái)調(diào)節(jié)功率的水力測(cè)功機(jī) 只有用穩(wěn)壓水 箱供水且水層厚度較大的情況下 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的恒定性才是良好的 對(duì)于電力測(cè)功機(jī) 保證足夠穩(wěn)定的 負(fù)荷和勵(lì)磁電流是比較容易實(shí)現(xiàn)的 因此其工作穩(wěn)定性實(shí)際上不比水力測(cè)功機(jī)差 交流電力測(cè)功機(jī)的 固有特性具有持續(xù)等速運(yùn)轉(zhuǎn)的特性 幾乎不受轉(zhuǎn)矩動(dòng)的伙響 穩(wěn)定性良好 5 低速制動(dòng)性 水力測(cè)功機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的二次方變化 電力測(cè)功機(jī)固有特性曲線制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成 正比 低速區(qū)制動(dòng)性能比水力測(cè)功機(jī)好 電渦流測(cè)功機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系在低速區(qū)域類(lèi)似對(duì) 數(shù)函數(shù) 低速制動(dòng)性能最好 46 色素分析儀的工作原理與基本結(jié)構(gòu)是什么 答 原理 被分析的混合物在流動(dòng)氣體或液體 稱(chēng)流動(dòng)相 的推動(dòng)下 流經(jīng)一根裝有填充物 稱(chēng)固定相 的管子 稱(chēng)色譜柱 由于固定相對(duì)不同的組分具有不同的吸附或溶解能力 因此 混合物經(jīng)過(guò)色譜柱 后 各種組分在流 動(dòng)相和固定相中形成的含量分配關(guān)系不同 最終導(dǎo)致從色譜柱流出的 時(shí)間不同 從而組分分離的目的 47 紅外氣體分析儀的測(cè)量原理是什么 答 在燃?xì)饣蚺欧艢怏w所含的主要組分中 除了同原子的雙原子氣體外 其他非對(duì)稱(chēng)分子氣體 其在 紅外區(qū)均有特定的吸收帶 波段 這種特定的吸收帶對(duì)于某一種分子是確定的 標(biāo)準(zhǔn)的 其特性如同 物質(zhì)指紋 也就是說(shuō) 根據(jù)特定的吸收帶 可以鑒別分子的種類(lèi) 這正是紅外光譜分析的基本依 據(jù) 48 簡(jiǎn)述氧化鋯氧量分析儀的基本工作原理 答 氧化鋯氧量分析儀是利用氧化鋯濃差電池所形成的氧濃差電動(dòng)勢(shì)與 O2含量之間的量值關(guān)系進(jìn)行氧 含量測(cè)量的 49 煙度測(cè)量方法主要有哪兩類(lèi) 試舉不同方法典型的測(cè)量?jī)x器及其工作原理 答 1 透光度法 利用煙氣對(duì)光的吸收作用 即通過(guò)測(cè)量光從煙氣中的透過(guò)度來(lái)確定煙度 2 濾紙法 也稱(chēng)反射法 先用濾紙收集定量的煙氣 再通過(guò)比較濾紙表面對(duì)光的反射率的變化來(lái)測(cè)量煙度 這兩種 方法各自相應(yīng)的測(cè)量?jī)x表分別稱(chēng)做透光式煙度計(jì)和濾紙式煙度計(jì) 也稱(chēng)反射式煙度計(jì) 一 哈特里奇煙度計(jì) 透光式煙度計(jì) 這種煙度計(jì)不僅能夠測(cè)量碳煙的煙度 而且也能夠測(cè)量排放氣體中水氣和油霧等組分形成的煙氣煙度 如內(nèi)燃機(jī)冷車(chē)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的白煙或藍(lán)煙的煙度等 其特點(diǎn)是響應(yīng)快 能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測(cè)量 但光學(xué)系統(tǒng) 容易受到污染 使用時(shí)必須注意清洗 以免影響測(cè)量精度 二 PHS 煙度計(jì) 一種透光式煙度計(jì) 與哈特里奇煙度計(jì)的主要區(qū)別是它將被測(cè)的排放氣體全部 而不 是部分 導(dǎo)入其檢測(cè)系統(tǒng) 例如 用于內(nèi)燃機(jī)排氣煙度測(cè)量時(shí) PHS 煙度計(jì)的檢測(cè)部分直接放置在離排 氣口一定距離的排氣通道上 這種煙度計(jì)的測(cè)量值直接受排氣管道直徑及其排放流量的影響 例如 在實(shí)際煙度不變的情況下 當(dāng) 排氣管道直徑或排氣流量增大時(shí) 通過(guò)光源與光電檢測(cè)單元之間的煙層厚度或密度增加 其對(duì)光的衰 減量隨之增大 即對(duì)光的透過(guò)度減小 致使煙度測(cè)量值增大 為此 在使用 PHS 煙度計(jì)時(shí) 應(yīng)根據(jù)被 測(cè)對(duì)象的特征指標(biāo) 在內(nèi)燃機(jī)中通常指標(biāo)定功率 按照規(guī)定來(lái)選用排氣導(dǎo)入管的尺寸 以使測(cè)量結(jié)果 具有一定的可比性 三 波許煙度計(jì) 濾紙式煙度計(jì) 優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 使用調(diào)整方便 濾紙樣品能夠保存 可以用來(lái)測(cè)量 碳煙的質(zhì)量 缺點(diǎn)是不能適用變工況下的連續(xù)測(cè)量 也不能測(cè)量藍(lán)煙和白煙 測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到 濾紙品質(zhì)的影響 四 馮布蘭德煙度計(jì) 濾紙式煙度計(jì) 與波許煙度計(jì)不同的是 采用帶狀濾紙 通過(guò)相應(yīng)的濾紙傳送裝 置 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量 通過(guò)調(diào)節(jié)濾紙的傳送速度和取樣噴嘴的尺寸 可以調(diào)整煙度計(jì)的靈敏度 50 常見(jiàn)的電動(dòng)式測(cè)振儀有哪些 簡(jiǎn)述其基本結(jié)構(gòu)和工作原理 答 1 電磁式測(cè)振儀 由磁鐵 結(jié)構(gòu) 1 裝有線圈的框架 5 平彈簧 2 支柱 3 和與被測(cè)表面安裝在一起 的底座 4 組成 原理 測(cè)振時(shí) 底座 支柱和線圈隨被測(cè)振動(dòng)體振動(dòng) 而磁鐵幾乎保持原位置不動(dòng) 因而線圈切割磁力線產(chǎn)生與速度成正比的電動(dòng)勢(shì) V 電動(dòng)勢(shì) e 和振動(dòng)速度成正比 因而此測(cè)振儀可用 于測(cè)量振動(dòng)體的速度 經(jīng)一次微分可得振動(dòng)體的加速度 經(jīng)一次積分可得振動(dòng)體的位移 電磁式測(cè)振儀可用于測(cè)量頻率范圍 10 500Hz 的線速度或角速度 0 001 1mm 的位移和 0 01g 10g 的 加速度的振動(dòng) 這種測(cè)振儀靈敏度高 測(cè)量精度高 受溫度 濕度影響小 低阻抗輸出引起的干擾噪聲小 但結(jié)構(gòu)尺 寸和質(zhì)量大 受磁場(chǎng)影響大 若采用永磁體 則其磁場(chǎng)衰減會(huì)引起靈敏度降低 2 電感式測(cè)振儀 原理 測(cè)振時(shí) 由于由彈簧支承的慣性質(zhì)量和與被測(cè)對(duì)象相連殼體上的電磁體間的氣 隙 發(fā)生變化 導(dǎo)致線圈周?chē)拇磐òl(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 如果選擇足夠大的慣性質(zhì)量和十分 柔軟的彈簧 振動(dòng)時(shí)慣性質(zhì)量保持不動(dòng) 這時(shí)慣性質(zhì)量和電磁體間氣隙 的變化就是振動(dòng)體的振幅值 且電磁體內(nèi)電感量的大小與成反比 電感式傳感器一般適用于測(cè)量 20 1000Hz 范圍內(nèi)的振動(dòng)信號(hào) 為了增加電感式測(cè)振儀的靈敏度和提高 測(cè)量精度 常采用橋式電路或制成差動(dòng)式傳感器 3 電容式測(cè)振儀 結(jié)構(gòu) 與慣性質(zhì)量相連的平彈簧 2 與定片 4 構(gòu)成電容的兩極 兩極間靜態(tài)間隙為 0 原理 測(cè)振時(shí)基座 1 固定在被測(cè)振動(dòng)體上 定片 4 隨基座同步振動(dòng) 由于平彈簧 2 十分柔軟而慣 性質(zhì)量 3 相對(duì)較大 因而振動(dòng)時(shí)慣性質(zhì)量 3 幾乎不動(dòng) 由于是平彈簧和定片間產(chǎn)生了相對(duì)位移 即電 容兩極間距發(fā)生變化 若電容兩極相對(duì)面積 A 保持不變 電容式傳感器的測(cè)量電路一般采用橋式電路 諧波電路或差拍線路 以提高測(cè)量靈敏度和精度 慣性 式電容測(cè)振儀適用于測(cè)量 10 500Hz 范圍內(nèi)的角位移和線位移 0 001 1mm 它具有靈敏度高 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單等優(yōu)點(diǎn) 它受溫度 濕度以及電容介質(zhì)等的影響較大 4 壓電式測(cè)振儀 結(jié)構(gòu) 鈦酸鋇晶體 1 電極 9 絕緣圈 5 和彈簧膜片 2 由螺母 3 和蓋子 7 壓緊 底座可旋入外殼內(nèi)以產(chǎn)生必要的預(yù)應(yīng)力 這個(gè)預(yù)應(yīng)力非常重要 因?yàn)楫?dāng)慣性質(zhì)量振動(dòng)時(shí) 必須保證晶 體始終受到壓力 其次是晶體的電壓和壓力之間的關(guān)系 在壓力很小時(shí)不是線性的 即使晶體表面研 磨得很好 也難以保證接觸面的絕對(duì)平整 因此如果沒(méi)有足夠的壓力就不能保證全面均勻接觸 致使 電壓晶體在最初接觸階段輸出的電荷信號(hào)因接觸不良隨著壓力而變化 因而影響靈敏度 反之 預(yù)應(yīng) 力也不宜過(guò)大 否則也將影響靈敏度 壓電式傳感器常用的固定方法是采用螺栓固定或用粘結(jié)劑粘貼 在被測(cè)對(duì)象表面 需要絕緣時(shí)可用絕緣螺栓和云母墊片來(lái)固定加速度傳感器 壓電式加速度傳感器特別適用于沖擊載荷測(cè)量 經(jīng)積分后可得速度和位移 加速度傳感器使用頻率的上限取決于和傳感器安裝方法有關(guān)的安裝諧振頻率 由于壓電式傳感器的輸 出信號(hào)是微弱的電荷 必須經(jīng)高阻抗的前置放大器或電荷放大器放大 檢測(cè) 才能進(jìn)行測(cè)量 51 內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)大致可分為哪幾類(lèi) 多缸機(jī)的主要振動(dòng)形