習(xí)題與思考題

1、中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系傳感器與檢測(cè)基礎(chǔ)習(xí)題集測(cè)量誤差和儀表的性能指標(biāo)1、什么是真值？什么是約定真值、相對(duì)真值？2、什么叫絕對(duì)誤差，相對(duì)誤差，引用誤差，回差？3、什么叫系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差？各有什么特點(diǎn)？產(chǎn)生的原因是什么？4、什么叫測(cè)量不確定度、準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度等級(jí)？5、測(cè)量不確定度有哪幾種形式？試總結(jié)各種不確定度的計(jì)算程序。6、有兩臺(tái)測(cè)溫儀表，其測(cè)量范圍分別是0-800C和600-1100c，已知其最大絕對(duì)誤差均為土6C,試分別確定他們的精度等級(jí)。7、檢定一塊1.5級(jí)刻度為0100kPa的壓力表，發(fā)現(xiàn)在50kPa處的誤差最大為1.4kPa,其它Page1刻度處的誤差均小于

2、1.4kPa,問這塊壓力表是否合格？7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系壓力測(cè)量部分1 .彈簧管壓力表測(cè)壓原理是什么？試述彈簧管壓力表的主要組成及測(cè)壓動(dòng)作過程。2 .試述石英晶體壓電效應(yīng)的產(chǎn)生過程。橫向和縱向壓電效應(yīng)的產(chǎn)生與所測(cè)壓力之間的關(guān)系是什么？3 .什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電勢(shì)的大小和方向與哪些因素有關(guān)？4 .金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有什么不同？5 .一臺(tái)差壓變送器，測(cè)量范圍是060kPa,輸出信號(hào)范圍是420mA,問被測(cè)差壓為35kPa時(shí)，變送器的輸出應(yīng)是多少mA?6 .電容式壓力傳感器有哪幾種類型？差動(dòng)式結(jié)構(gòu)具有什么優(yōu)點(diǎn)？7 .電容式壓力變送器，測(cè)量范

3、圍為0250kPa,求輸出信號(hào)為16mA時(shí)，被測(cè)壓力應(yīng)是多少kPa?8 .試述自感傳感器及差動(dòng)變壓器的工作原理靈敏度。9 .振弦式壓力變送器的工作原理是什么？如何使得振弦產(chǎn)生振動(dòng)？10 .要求測(cè)量0.8MPa的壓力，測(cè)量的最大誤差應(yīng)小于或等于土0.01MPa,現(xiàn)有一塊01.0MPa、精度0.5級(jí)的壓力表，問量程和精度能否滿足要求？應(yīng)選擇何量程、何精度？11 .需要測(cè)量某臺(tái)空氣壓縮機(jī)緩沖罐內(nèi)的壓力，工作壓力范圍為1.11.6MPa,要求就地觀察，并要求測(cè)量誤差不得大于罐內(nèi)壓力的土5%，試選擇一合適的壓力儀表用于測(cè)量。12 .某化肥廠合成氨塔的壓力控制指標(biāo)為14±0.4MPa,要求有一就

4、地壓力顯示，試選擇壓力儀表的類型、測(cè)量范圍及精度等級(jí)。13 .為什么測(cè)量儀表的測(cè)量范圍要根據(jù)被測(cè)量的大小來選?。窟x量程很大的儀表來測(cè)量很小的參數(shù)有何問題？14 .需要校驗(yàn)精度為1.0級(jí)、010MPa的壓力表，試選擇標(biāo)準(zhǔn)表的精度和量程。15 .校驗(yàn)一塊精度1.5級(jí)、06MPa的壓力表，現(xiàn)有0.25級(jí)、010MPa和0.2級(jí)、016MPa的壓力表各一塊，哪一塊可以作為標(biāo)準(zhǔn)表？為什么？16 .用活塞式壓力計(jì)校驗(yàn)彈簧管壓力表時(shí)，應(yīng)如何讀取上、下行讀數(shù)？讀數(shù)時(shí)為什么要使測(cè)量活塞和祛碼保持一定的旋轉(zhuǎn)速度？Page217 .壓力儀表的安裝包括哪些內(nèi)容？需要注意哪些問題？7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控

5、制工程學(xué)院自動(dòng)化系物位測(cè)量部分1 .按工作原理不同，物位測(cè)量儀表有那些種類？它們的工作原理各是什么？2 .分別說明浮球式液位計(jì)和浮筒液位計(jì)的工作原理，它們之間有何區(qū)別？3 .什么是差壓式液位計(jì)的零點(diǎn)遷移問題？遷移的實(shí)質(zhì)是什么？正、負(fù)遷移有什么不同？如何判斷？4 .按圖2-1和2-2的安裝方法，分別為何種遷移？試分析討論遷移量分別為多少？圖2-1圖2-2圖2-35 .如圖2-3所示，測(cè)量密閉容器內(nèi)的液位，氣相為不凝性氣體，采用單法蘭差壓式液位計(jì)，液位測(cè)量范圍為H,已知：介質(zhì)密度p=0.8g/cm3,h=500mm,H0=200mm,試問：(1)差壓計(jì)的量程應(yīng)是多少kPa?(2)何種遷移？遷移量是

6、多少kPa?6 .用差壓式液位計(jì)測(cè)量某鍋爐水位，如圖2-4所示，水位變化范圍為H,水的密度隨溫度變化可以忽略，已知Hmax=2000mmp=0.95g/cm3,試問：(1)若差壓計(jì)不帶遷移機(jī)構(gòu)能否使用？如何使用？存在什么問題？(2)若差壓計(jì)帶有遷移機(jī)構(gòu)應(yīng)如何使圖24用？需要進(jìn)行哪種遷移？遷移量是多少KPa?遷移后的測(cè)量范圍應(yīng)是多少？7 .如圖2-5所示用差壓變送器測(cè)量某容器液位，被測(cè)介質(zhì)密度P1=0.85g/cm3,隔離液體密度P2=0.95g/cm3,液位測(cè)量范圍H=2000mm,h1=1000mm,h2=3000mm,試問：(1)需要進(jìn)行哪種遷移？遷移量是多少kPa?(2)遷移后的測(cè)量范圍

7、應(yīng)是多少？圖258 .應(yīng)用差壓變送器測(cè)量兩種液體的分界面，安裝情況如圖2-6所示，已知pi=0.75g/cm3,p2=1.0g/cm3,h4=200mm,h2=600mm,h3=1800mm,p0=1.0g/cm3,試問：(1)采用此種方法測(cè)量界位時(shí)應(yīng)注意什么問題？Page3(2)差壓變送器的量程應(yīng)是多少kPa?是何種遷移？遷移量為多少kPa?7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系圖2-69 .浮筒式液位計(jì)的量程由什么決定？在相同液位高度下，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)密度不同時(shí)，如何使液位計(jì)的輸出相同？10 .浮筒式液位計(jì)的校驗(yàn)一般采用水校和掛重的方法。若浮筒截面為A,長度為L,重量為W;被

8、測(cè)介質(zhì)密度為p,試說明使液位計(jì)輸出分別為0%、25%、50%、75%、100%時(shí)，若分別采用這兩種方法校驗(yàn)具體應(yīng)如何實(shí)施？（設(shè)被測(cè)介質(zhì)的密度為850kg/m3）11 .試分析用電容式液位計(jì)分別測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的液位時(shí)，相當(dāng)于各自改變了哪個(gè)物理量從而引起電容量變化的？何時(shí)需要考慮虛假液位的影響？如何消除？12 .試述射頻導(dǎo)納物位計(jì)和超聲波物位計(jì)的工作原理及它們應(yīng)用的場(chǎng)合。13 .試述核輻射式物位計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。Page414 .可以用做界位測(cè)量的物位計(jì)有哪幾種？簡述其原理和特點(diǎn)。7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系流量測(cè)量部分1 .什么叫流量和總量？有哪幾種表示方

9、法？常用流量單位是什么？2 .試述差壓式流量計(jì)測(cè)量流量的原理，并說明哪些因素對(duì)差壓式流量計(jì)的流量測(cè)量有影響？3 .什么叫標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置？有幾種形式？它們分別采用哪幾種取壓方式？4 .原來測(cè)量水的差壓式流量計(jì)，現(xiàn)在用來測(cè)量其測(cè)量范圍相同的油的流量，讀數(shù)是否正確？為什么？5 .用一臺(tái)電容式差壓變送器與節(jié)流裝置配用測(cè)量流量，變送器的測(cè)量范圍為010KPa,對(duì)應(yīng)流量為0320m3/h,求輸出為14mA時(shí)，差壓是多少？流量是多少？6 .用一臺(tái)電動(dòng)差壓變送器配孔板測(cè)量流量，原設(shè)計(jì)差壓范圍為063kPa,流量范圍為0125T/h,安裝時(shí)誤裝了一臺(tái)差壓范圍為040KPa的差壓變送器，啟用后流量穩(wěn)定，儀表輸出壓力

10、為10mA,試問:（1）實(shí)際流量是多少？（2）若采用063kPa的差壓變送器，此時(shí)變送器的輸出應(yīng)為多少mA?7 .為了防止差壓計(jì)的測(cè)量室單向受壓，投用時(shí)應(yīng)如何啟動(dòng)差壓計(jì)？8 .靶式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)的工作原理是否相同？該流量計(jì)有何特點(diǎn)？安裝時(shí)應(yīng)注意哪些問題？9 .靶式流量計(jì)的轉(zhuǎn)換部分和差壓變送器相比，為何要增加一個(gè)阻尼器？10 .用一臺(tái)電動(dòng)靶式流量計(jì)測(cè)量加熱爐燃料油流量，已知流量計(jì)的測(cè)量范圍為040m3/h,產(chǎn)生的最大作用力Fmax=22N,問當(dāng)變送器輸出為8mA時(shí)，靶的受力為多少？此時(shí)的流量應(yīng)為多少？11 .容積式流量計(jì)的泄漏量與哪些因素有關(guān)？安裝時(shí)有哪些要求？12 .試比較差壓式流量計(jì)與

11、轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量原理的異同。13 .當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的密度、壓力或溫度變化時(shí)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的指示值應(yīng)如何修正？14 .用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測(cè)量表壓為31.992KPa、溫度為40c的N2氣的流量，若巳知流量計(jì)讀數(shù)為10Nm3/h,求N2氣的真實(shí)標(biāo)況流量（巳知N2在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的密度為1.165Kg/m3）應(yīng)是多少？（標(biāo)況按照國家標(biāo)準(zhǔn)）15 .用水標(biāo)定的流量計(jì)，測(cè)量范圍為01000m3/h,現(xiàn)將不銹鋼轉(zhuǎn)子（密度為7.92g/cm3）更換成相同形狀的鋁轉(zhuǎn)子（密度為2.86g/cm3）,用來測(cè)量水的流量。試問更換轉(zhuǎn)子后的測(cè)量范圍應(yīng)是多少？16 .已知被測(cè)液體的實(shí)際最大流量為500m3/h,工作狀態(tài)下的密度為0.8

12、g/cm3,試選擇一臺(tái)轉(zhuǎn)子為不銹鋼材料（密度為7.92g/cm3）,測(cè)量范圍合適的轉(zhuǎn)子流量計(jì)用于此介質(zhì)的流量測(cè)量。17 .電磁流量計(jì)的工作原理是什么？它對(duì)被測(cè)介質(zhì)有什么要求？18 .渦街流量計(jì)是根據(jù)什么原理測(cè)量流量的？采用什么方法檢測(cè)漩渦的分離頻率？19 .渦輪流量計(jì)如何實(shí)現(xiàn)磁電之間的轉(zhuǎn)換？它適用于什么介質(zhì)的流量測(cè)量？20 .彎管流量計(jì)工作原理及特點(diǎn)是什么？Page521 .質(zhì)量流量的測(cè)量有哪幾種方法？各有什么特點(diǎn)？7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系溫度測(cè)量部分1 .什么是熱電效應(yīng)？熱電偶的熱電勢(shì)是如何產(chǎn)生的？2 .用饃銘一饃硅熱電偶測(cè)量某爐膛溫度，現(xiàn)測(cè)得的熱電勢(shì)為31.

13、64mV,巳知熱電偶冷端溫度為30C,求熱端溫度t=?o3 .熱電偶為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？補(bǔ)償方法有哪幾種？4 .用鉗銬一鉗熱電偶測(cè)溫，冷端溫度為30C,顯示儀表(無冷端補(bǔ)償措施)讀數(shù)為985C,所測(cè)的實(shí)際溫度應(yīng)是多少？5 .用K分度號(hào)熱電偶測(cè)量某設(shè)備的溫度，測(cè)得回路中的熱電勢(shì)為20mV、巳知冷端溫度為25C,求設(shè)備的實(shí)際溫度？若用S分度號(hào)的熱電偶來測(cè)量，在相同條件下，測(cè)得的熱電勢(shì)應(yīng)是多少6 .根據(jù)熱電偶回路的有關(guān)性質(zhì)，證明圖4-1中回路總電勢(shì)為E=EAB(t,tl)+EcD(tl,t2)+EEF(t2,t3)7 .熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線正、負(fù)極性與熱電偶的正、負(fù)極性接反會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？試分析之。

14、8 .如圖4-2所示為溫差測(cè)量回路，熱電偶的分度號(hào)為K,問在補(bǔ)償導(dǎo)線兩端測(cè)得的熱電勢(shì)應(yīng)是仙此3。0七圖4-1圖4-29 .用E分度號(hào)的熱電偶與其相應(yīng)的顯示儀表配用測(cè)量溫度，顯示儀表帶有冷端溫度補(bǔ)償作用，但錯(cuò)用普通導(dǎo)線代替了補(bǔ)償導(dǎo)線，當(dāng)把顯示儀表輸入端短接時(shí)，顯示溫度為28C,用水銀溫度計(jì)測(cè)得的熱電偶冷端溫度為42C,求顯示儀表顯示385c時(shí)，被測(cè)的實(shí)際溫度為多少？10 .圖4-3為鉗銬一鉗熱電偶與顯示儀表組成的測(cè)溫系統(tǒng)。A：B為熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，但續(xù)接的一段由于疏忽接反，已知：E(1000,0)=9.585mVE(100,0)=0.645mVE(50,0)=0.299mVE(20,0)=0.11

15、3mV求：(1)顯示儀表顯示的溫度是多少？(2)若全部正確連接顯示儀表應(yīng)顯示何值？由于第二段補(bǔ)償導(dǎo)線接反而引入的絕對(duì)誤差是多少C?11 .熱電阻的測(cè)溫原理是什么？同熱電偶相比有何優(yōu)點(diǎn)？12 .常用熱電偶和熱電阻的分度號(hào)有哪幾種？各有何特點(diǎn)？13 .熱電阻為什么要采用三線制連接？為什么要規(guī)定熱電阻的連接導(dǎo)線電阻？14 .用分度號(hào)為Pt100鉗電阻測(cè)溫，但錯(cuò)用了Cu100的分度表，查得溫度為140C,問實(shí)際溫Page6度為多少？7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系15 .輻射式溫度計(jì)為什么要對(duì)儀表溫度示值進(jìn)行修正？16 .巳知某兩線制溫度變送器，內(nèi)部無線性化功能。它配饃銘一康銅

16、熱電偶測(cè)量范圍為200-300C,遷移和量程巳調(diào)校完畢。問變送器輸出分別為8mA、12mA及16mA電流時(shí)表明熱電偶熱端溫度是多少C?這些結(jié)果受冷端溫度變化的影響嗎？17 .測(cè)溫元件安裝時(shí)應(yīng)注意哪些問題？18. 一支分度號(hào)為E的熱電偶與顯示儀表配套測(cè)溫，熱電偶冷端溫度t0=42C,如果不采用補(bǔ)償導(dǎo)線而采用普通銅線進(jìn)行熱電偶與顯示儀表之間的連接，設(shè)儀表接線端子處的溫度為L=28C,求顯示儀表顯示385c時(shí)其測(cè)量誤差是多少C?19. 一測(cè)溫系統(tǒng)，采用K分度號(hào)熱電偶測(cè)溫，并采用相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶信號(hào)引入自動(dòng)電位差計(jì)顯示溫度，但錯(cuò)用了與E分度號(hào)配用的顯示儀表。當(dāng)儀表顯示160c時(shí)，問實(shí)際溫度應(yīng)是多

17、少？（室溫25C）20一支分度號(hào)為Cu100的銅電阻測(cè)溫，錯(cuò)接了按Cu50分度的顯示儀表，則顯示溫度為147C,求Page7實(shí)際溫度？7/12/2019中國石油大學(xué)信息與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系顯示儀表部分1 .電位差計(jì)的基本工作原理是什么？2 .對(duì)于起始點(diǎn)為0c的自動(dòng)電子電位差計(jì)，當(dāng)輸入端短路時(shí)，儀表指針應(yīng)指示在何處？為什么？3 .一支分度號(hào)為E的熱電偶與顯示儀表配套測(cè)溫，熱電偶冷端溫度t0=42C,如果不采用補(bǔ)償導(dǎo)線而采用普通銅線進(jìn)行熱電偶與顯示儀表之間的連接，設(shè)儀表接線端子處的溫度為ti=28C,求顯示儀表顯示385c時(shí)其測(cè)量誤差是多少C?4 .試比較自動(dòng)電位差計(jì)和自動(dòng)平衡電橋的測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)組成和使用等方面的異同。5 .如果在自動(dòng)電位差計(jì)和自動(dòng)平衡電橋的測(cè)量橋路中，量程電阻Rm和起始電阻Rg分別斷路，各會(huì)顯示什么數(shù)值？為什么？6 .當(dāng)熱電阻短路、斷路時(shí)，自動(dòng)平衡電橋應(yīng)指示在什么地方？為什么？