熱工測試課后練習(xí)答案

./熱工測試作業(yè)第一章1-1、測量方法有哪幾類,直接測量與間接測量的主要區(qū)別是什么？<P1-2>答：測量的方法有：1、直接測量；2、間接測量；3、組合測量.直接測量與間接測量的主要區(qū)別是直接測量中被測量的數(shù)值可以直接從測量儀器上讀得,而間接測量種被測量的數(shù)值不能直接從測量儀器上讀得,需要通過直接測得與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的量,然后經(jīng)過運(yùn)算得到被測量的數(shù)值.1-2、簡述測量儀器的組成與各組成部分的作用.<P3-4>答：測量儀器由感受器、中間器和效用件三個部分組成.1、感受器或傳感器：直接與被測對象發(fā)生聯(lián)系〔但不一定直接接觸,感知被測參數(shù)的變化,同時對外界發(fā)出相應(yīng)的信號；2、中間器或傳遞件：最簡單的中間件是單純起"傳遞"作用的元件,它將傳感器的輸出信號原封不動地傳遞給效用件；3、效用件或顯示元件：把被測量信號顯示出來,按顯示原理與方法的不同,又可分模擬顯示和數(shù)字顯示兩種.1-3、測量儀器的主要性能指標(biāo)及各項(xiàng)指標(biāo)的含義是什么？〔P5-6答：測量儀器的主要性能指標(biāo)有：精確度、恒定度、靈敏度、靈敏度阻滯、指示滯后時間等.1、精確度：表示測量結(jié)果與真值一致的程度,它是系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合反映；2、恒定度：儀器多次重復(fù)測試時,其指示值的穩(wěn)定程度,通常以讀數(shù)的變差來表示；3、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量的變化值之間的比例來表示.4、靈敏度阻滯：又稱感量,是以引起儀器指針從靜止到作極微小移動的被測量的變化值.5、指示滯后時間：從被測參數(shù)發(fā)生變化到儀器指示出該變化值所需的時間.1-4、說明計算機(jī)測控系統(tǒng)基本組成部分及其功能.〔P6-7答：計算機(jī)測控系統(tǒng)基本組成部分有：傳感器、信號調(diào)理器、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、模/數(shù)〔A/D和數(shù)/?！睤/A轉(zhuǎn)換及微機(jī).1、信號調(diào)理器：完成由傳感器輸出信號的放大、整形、濾波等,以保證傳感器輸出信號成為A/D轉(zhuǎn)換器能接受的信號；2、實(shí)現(xiàn)多路信號測量,并由它完成輪流切換被測量與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的連接；3、采樣保持器：保證采樣信號在A/D轉(zhuǎn)換過程中不發(fā)生變化以提高測量精度；4、A/D轉(zhuǎn)換器：將輸入的模擬信號換成計算機(jī)能接受的數(shù)字信號；5、D/A轉(zhuǎn)換器：將輸入的數(shù)字信號換成計算機(jī)能接受的模擬信號.1-5、試述現(xiàn)代測試技術(shù)及儀器的發(fā)展方向.<P6、P9>答：計算機(jī)、微電子等技術(shù)迅速發(fā)展,推動了測試技術(shù)的進(jìn)步,相繼出現(xiàn)了智能測試儀、總線儀器、PC儀器、虛擬儀器、網(wǎng)絡(luò)化儀器等微機(jī)化儀器及自動化測試系統(tǒng).隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、分布式技術(shù)等手段的迅速發(fā)展,測試技術(shù)與計算機(jī)相結(jié)合已成為當(dāng)前測試技術(shù)的主流,測試技術(shù)的虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化的時代已經(jīng)不遠(yuǎn)了.第二章2-1、試述測量儀器的動態(tài)特性的含意和主要研究內(nèi)容,它在瞬變參數(shù)測量中的重要意義.<P11、P16>答：測量儀器或測量系統(tǒng)的動態(tài)特性的分析就是研究動態(tài)測量時所產(chǎn)生的動態(tài)誤差,它主要用以描述在動態(tài)測量過程中輸入量與輸出量之間的關(guān)系,或是反映系統(tǒng)對于隨機(jī)時間變化的輸入量響應(yīng)特性.從而能夠選擇合適的測量系統(tǒng)并于所測參數(shù)相匹配,使測量的動態(tài)誤差限制在試驗(yàn)要求的允許范圍內(nèi),這便是動態(tài)測量技術(shù)中的重要研究課題.在瞬變參數(shù)動態(tài)測量中,要求通過測量系統(tǒng)所獲得的輸出信號能準(zhǔn)確地重現(xiàn)輸入信號的全部信息,而測量系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)正是用來評價系統(tǒng)正確傳遞和顯示輸入信號的重要指標(biāo).2-2、測量系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間的關(guān)系可采用傳遞函數(shù)表示,試說明串聯(lián)環(huán)節(jié)、并聯(lián)環(huán)節(jié)及反饋環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)的表示方法.〔P13-14答：串聯(lián)環(huán)節(jié)：并聯(lián)環(huán)節(jié)：正反饋環(huán)節(jié)：負(fù)反饋環(huán)節(jié)：2-3、試述常用的一、二階測量儀器的傳遞函數(shù)及它的典型實(shí)例.〔P15-16答：常用的一階測量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：以熱電偶突然放入溫度為的介質(zhì)為例,每一瞬間介質(zhì)傳遞給熱電偶節(jié)點(diǎn)的熱量dQ為式中,T為熱電偶瞬間溫度；h為熱接點(diǎn)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；A為熱接點(diǎn)表面積.在不考慮導(dǎo)熱及熱輻射損失的情況下,介質(zhì)傳給熱接點(diǎn)的熱量即為熱電偶的儲熱量.若熱電偶吸收熱量dQ后,溫度上升dT,于是式中,為熱電偶熱接點(diǎn)的比定壓熱容；m為熱接點(diǎn)的質(zhì)量.根據(jù)熱平衡可得經(jīng)簡化后可得式中,稱為測量系統(tǒng)的時間常數(shù).上式是熱電偶〔測溫傳感器數(shù)學(xué)模型的一階線性微分方程,這類傳感器稱為一階測量系統(tǒng),該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為常用的二階測量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：以測振儀為例,描述質(zhì)量m的運(yùn)動微分方程為式中,c為阻尼；k為彈性系數(shù)；f〔t為干擾力.上式是一個單質(zhì)量強(qiáng)迫阻尼振動微分方程.將其與比較可得,f〔t相當(dāng)于x.用k除以兩端可得將上式與相比,其傳遞函數(shù)有相同形式.這時,1/k為系統(tǒng)的柔性系數(shù),為系統(tǒng)的固有頻率,為系統(tǒng)的阻尼比.因而,測振儀屬二階測量系統(tǒng).2-4、試述測量系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)的含意、研究方法及評價指標(biāo).答：含義：在瞬態(tài)參數(shù)動態(tài)測量中,要求通過系統(tǒng)所獲得的輸出信號能準(zhǔn)確地重現(xiàn)輸入信號的全部信息,而測量系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)正是用來評價系統(tǒng)正確傳遞和顯示輸入信號的重要指標(biāo).研究方法：對測量系統(tǒng)施加某些已知的典型輸入信號,包括階躍信號、正弦信號、脈沖信號、斜升信號,通常是采用階躍信號和正弦信號作為輸入量來研究系統(tǒng)對典型信號的響應(yīng),以了解測量系統(tǒng)的動態(tài)特性,依此評價測量系統(tǒng).評價指標(biāo)：穩(wěn)定時間ts、最大過沖量Ad.2-5、試述常用的一、二階測量儀器的頻率響應(yīng)及內(nèi)容.答：一階測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為一階測量系統(tǒng)的副頻特性和相頻特性在時間常數(shù)τ確定后也隨之確定,且τ越小,頻率響應(yīng)特性越好.二階測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為2-6、試說明二階測量系統(tǒng)通常取阻尼比范圍的原因.答：對于二階系統(tǒng)應(yīng)使,這樣能減少動態(tài)誤差,系統(tǒng)能以較短的時間進(jìn)入偏離穩(wěn)態(tài)不到2%~5%的范圍內(nèi),是系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)好,當(dāng)系統(tǒng)的阻尼比在0.8左右時幅頻特性近似常數(shù)的頻率范圍最寬,而相頻特性曲線也最接近直線.因而去可獲得較小的誤差和較寬的工作頻率范圍,相位失真也很小,使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性.而且,此時提高系統(tǒng)的固有頻率會使響應(yīng)速率變得更快.2-7、某一力傳感器擬定為二階系統(tǒng),其固有頻率為800Hz,阻尼比為0.14.問使用改傳感器作頻率為400Hz正弦變化的外力測試時,其振幅和相位角各位多少？解：2-8、用一階系統(tǒng)對100Hz的正弦信號進(jìn)行測量時,如果要求振幅誤差在10%以內(nèi),時間常數(shù)應(yīng)為多少？如果用該系統(tǒng)對50Hz的正弦信號進(jìn)行測試時,幅值和相位誤差各為多少？解：〔1則〔22-9、用傳遞函數(shù)為1/<0.0025s+1>的一階裝置進(jìn)行周期信號測量,若將幅值誤差限制在5%以下,試求所能測量的最高頻率成分,此時相位差是多少？解：,則或相位差：2-10、某一階測量裝置的傳遞函數(shù)為1/<0.04s+1>,若用它測量頻率0.5Hz,1Hz,2Hz的正弦信號,試求其幅值誤差.解：,〔1當(dāng)f=0.5Hz時,〔2當(dāng)f=1Hz時,〔3當(dāng)f=2Hz時,2-11、對某二階系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)標(biāo)定時,測量最大過沖量以及在響應(yīng)曲線上由n個周期取平均值的衰減周期.試求該系統(tǒng)的阻尼比及系統(tǒng)固有頻率.解：ε=ω第三章3-1、測量誤差有哪幾類？各類誤差的主要特點(diǎn)是什么？答：〔1系統(tǒng)誤差,特征：有其對應(yīng)的規(guī)律性,它不能依靠增加測量次數(shù)來加以消除,一般可通過試驗(yàn)分析方法掌握其變化規(guī)律,并按照相應(yīng)規(guī)律采取補(bǔ)償或修正的方法加以消減.<2>隨機(jī)誤差,特征：個別出現(xiàn)的偶然性而多次重復(fù)測量總體呈現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律,服從高斯〔GASS分布,也稱正態(tài)分布；<3>過失誤差；特征：無規(guī)律可尋,可以避免3-2、試述系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因及消除方法.答：按產(chǎn)生的原因可分為：〔1儀器誤差：它是由于測量儀器本身不完善或老化所產(chǎn)生的誤差.〔2安裝誤差：它是由于測量儀器的安裝和使用不正確而產(chǎn)生的誤差.〔3環(huán)境誤差：它是由于測量儀器使用環(huán)境條件與儀器使用規(guī)定的條件不符而引起的誤差.〔4方法誤差：它是由于測量方法或計算方法不當(dāng)所形成的誤差,或是由于測量和計算所依據(jù)的理論本身不完善等原因而導(dǎo)致的誤差.〔5操作誤差：也稱人為誤差.這是由于觀察者先天缺陷或觀察位置不對或操作錯誤而產(chǎn)生的誤差.消除系統(tǒng)誤差的方法：〔1交換抵消法：將測量中某些條件互相交換,使產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因互相抵消.〔2替代消除法：在一定測量條件下,用一個精度較高的已知量,在測量系統(tǒng)中取代被測量,而使測量儀器的指示值保持不變.〔3預(yù)檢法：是一種檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)測量儀器系統(tǒng)誤差的常用方法.可將測量儀器與較高精度的基準(zhǔn)儀器對同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量.3-3、隨機(jī)誤差正態(tài)分布曲線有何特點(diǎn)？〔P30答：1.單峰性.2.對稱性.3.有限性.4.抵償性.3-4、試述測量中可疑數(shù)據(jù)判別方法以及如何合理選用.答：1.萊依特準(zhǔn)則；2.格拉布斯準(zhǔn)則；3.t檢驗(yàn)準(zhǔn)則；4.狄克遜準(zhǔn)則.判別法的選擇：1.從理論上講,當(dāng)測量次數(shù)n趨近〔或n足夠大時,采用萊依特準(zhǔn)則更為合適；若次數(shù)較少時,則采用格拉布斯準(zhǔn)則,t檢驗(yàn)準(zhǔn)則或狄克遜準(zhǔn)則.要從測量列中迅速判別粗大誤差時,可采用狄克遜準(zhǔn)則.2.在最多只有一個異常值時采用格拉布斯準(zhǔn)則來判別壞值的效果最佳.3.在可能存在多個異常值時,應(yīng)采用兩種以上的準(zhǔn)則來交叉判別,否則效果不佳.3-5、試述直接測量誤差計算的一般步驟.答：直接測量誤差計算的一般步驟：1.計算ｌi的平均值L；2.計算li的偏差vi=li-L；3.計算均方根誤差?和極限誤差Δ；4.計算算術(shù)平均值的均方根誤差S和極限差λ；5.計算算術(shù)平均值的相對極限誤差δ；6.得出被測量的值；7.檢查vi中有大于Δ者,應(yīng)將該次測量看做誤差為差錯予以剔除,然后按上述步驟重新計算.3-6、什么叫做等精度測量和非等精度測量？為什么在非等精度測量中引入"權(quán)"的概念計算更為合理？答：等精度測量：用同一儀器,按同一方法,由同一觀測者進(jìn)行的測量.非等精度計算：用不同一儀器,按不同一方法,由不同一觀測者進(jìn)行的測量."權(quán)"概念引入的原因：對于非等精度測量,其最可信賴度就不能用算術(shù)平均值來確定,為了正確評價測量結(jié)果的質(zhì)量,引進(jìn)了測量結(jié)果"權(quán)".3-7、試述間接測量的含意及其計算的一般步驟.答：間接測量法：通過直接測量與被測量有某種確定函數(shù)關(guān)系的其它各個變量,然后將所測得的數(shù)值代入函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計算,從而求得被測量數(shù)值的方法.3-8、什么叫做傳遞誤差？為何測量系統(tǒng)中采用負(fù)反饋可以提高測量精度？答：由系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的靜態(tài)誤差組成的總誤差.在系統(tǒng)中引入負(fù)反饋開辟了補(bǔ)償順聯(lián)環(huán)節(jié)誤差的新途徑,因?yàn)樵谙到y(tǒng)的誤差計算公式中,順聯(lián)與負(fù)反饋誤差的符號相反,可以減小或抵消誤差,使整個系統(tǒng)誤差大大減小,以提高測量精度3-9、回歸分析是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的一種數(shù)學(xué)方法,它有何特點(diǎn)?答：〔1兩個變臉光之劍不是對等關(guān)系,進(jìn)行回歸分析時,應(yīng)該先根據(jù)研究目的確定自變量和因變量；〔2回歸方程的作用在于給定自變量的值估計推算因變量的值,回歸方程表明變量間的變動關(guān)系；〔3回歸方程中自變量的系數(shù)成為回歸系數(shù),回歸系數(shù)有正負(fù)號,正好表明回歸方程配合的是一條上升的直線,負(fù)號表明回歸方程配合的是一條下降直線；〔4回歸方程要求自變量是給定數(shù)值,因變量是隨機(jī)變量.3-10、用精度為0.5級、量程為0~10MPa的彈簧管壓力表測量管道流體壓力,示值為8.5MPa.試問測量值的最大相對誤差和絕對誤差各為多少？解：最大相對誤差△p=±<0.5%*10>MPa=±0.05MPa絕對誤差￡=△p/p=±0.05/8.5=±0.59%3-11、用量程為0~10A的直流電流表和量程為0~250V的直流電壓表測量直流電動機(jī)的輸電流和電壓,示值分別為9A和220V,兩表的精度皆為0.5級.試問電動機(jī)輸入功率可能出現(xiàn)的最大誤差為多少？〔提示：電動機(jī)功率P=IV>解：儀表基本誤差：△I=10×0.5%=0.05A△U=250×0.5%=1.25V由P46表3-5常用函數(shù)相對誤差和絕對誤差知函數(shù)y=u1u2的絕對誤差為±〔u1△u2+u2△u1所以最大誤差：△P=±〔U△I+I△U=±〔220×0.05+9×1.25W=25W3-12、某壓力表量程為20MPa,測量值誤差不允許超過0.01MPa,問該壓力表的精度等級是多少？解：0.01MPa/20MPa=0.0005=0.5%所以測量等級為0.5級3-13、對某物理量L進(jìn)行15次等精度測量,測得值如下表所列.設(shè)這些測得值已消除了系統(tǒng)誤差,試用準(zhǔn)則判別該測量中是否含有過失誤差的測量值.序號12345678L20.4220.4320.4020.4320.4220.4320.3920.30序號9101112131415L20.4020.4320.4220.4120.3920.3920.40解：與書中P37頁例3-2一樣.3-14、已知某銅電阻與溫度之間關(guān)系為,在不同溫度下對銅電阻進(jìn)行等精度測量,得一組測定值,如下表所示.試用最小二乘法確定銅電阻與溫度之間關(guān)系.序號1234567t/℃19.125.030.136.040.045.150.076.3077.8079.7580.8082.3583.9085.10解：已知銅電阻與溫度之間關(guān)系式,為方便計算,重新設(shè)為Rt=R0+R1t<其中R1=ａR0>利用正態(tài)方程來決定回歸系數(shù),這時方程可表示為 nR=0\*Arabic0+R=1\*Arabic1∑t=∑RtR=0\*Arabic0∑t+R=1\*Arabic1∑t2=∑tRt列表計算如下：tRttRtt2119.176.31457.33364.81225.077.81945625330.179.752400.475906.01436.080.082882.881296540.082.3532941600645.183.903783.892034.01750.085.1042552500∑=SUM<ABOVE>245.3=SUM<ABOVE>565.28=SUM<ABOVE>20018.575=SUM<ABOVE>9325.83代入正態(tài)方程得7*R0+R1*245.3=565.28R0*245.3+R1*9325.83=20018.575解得R0=90.13；R1=-0.2676即a=R1／R0=0.00296故銅電阻與溫度之間關(guān)系為3-15、為測量消耗在電阻中的電功率,分別測量電阻R和加在電阻R兩端電壓V的數(shù)值,其測量結(jié)果為,.<提示:功率按計算>.解：∵△R=10*1%=0.1△V=100*1%=1設(shè)y1=v2=10000∴△y1=±2*v*△V=±200設(shè)y2=y1/R=10000/10=1000∴￡y2=±<△R/R+△y1/y1>=±<0.01+0.02>=±3%∴P=v2/R=1000<1±3%>3-16、某冷卻油的粘度隨溫度升高而降低,其測量值如下:試求粘度隨溫度變化之間的經(jīng)驗(yàn)公式.溫度t/℃1015202530354045粘度4.243.512.922.522.202.001.811.70溫度t/℃50556065707580粘度1.601.501.431.371.321.291.25<提示:經(jīng)驗(yàn)公式可用冪函數(shù)表示,用線性變換求得>解:設(shè)經(jīng)驗(yàn)公式：v=a*tb線性變換：㏑v=㏑a+b*㏑x令㏑y=Y,㏑x=X㏑a=ao則變?yōu)椋篩=ao+b*X則可以計算得出列表：X2.3022.7082.9963.2193.4013.5553.6893.8073.9124.0074.0944.1744.2484.3174.382Y1.4451.2561.0720.9240.7880.6930.5930.5300.4700.4050.3580.3150.2780.2550.223ao=∑YI/K-b∑XI/K=-7.5b=＜k∑〔xi*yi-〔∑xi〔∑yi＞/＜k∑x2i-〔∑xi2＞=2a=eao=0.0005所以可得：v=0.0005*t2第四章4-1、什么是電阻式傳感器？它主要分成幾種？

答：把位移、力、壓力、加速度、扭矩等非電物理量轉(zhuǎn)換為電阻值變化的傳感器.

主要有金屬應(yīng)變式傳感器,半導(dǎo)體壓阻式傳感器,電位計式傳感器,氣敏傳感器,濕敏電阻傳感器.

4-2、用應(yīng)變片進(jìn)行測量時為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償？常用的溫度補(bǔ)償方法有哪幾種？

答：主要原因有兩個方面,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,應(yīng)變片自補(bǔ)償.4-3、簡要說明一下氣敏、濕敏電阻傳感器的工作原理,并舉例說明其用途.答：氣敏電阻傳感器是利用半導(dǎo)體氣敏元件與被測氣體接觸后造成半導(dǎo)體性質(zhì)發(fā)生變化,以此特性來檢測待定氣體的成分.例如氧化錫就用來檢測某氣體是否有可燃性.濕敏電阻傳感器則是吸濕元件在吸濕和脫濕過程中,水分子分解出來的H﹢的傳導(dǎo)狀態(tài)發(fā)生變化,從而使?jié)衩綦娮鑲鞲衅鞯碾娮柚惦S濕氣的吸附與脫附而變化.例如鎳鐵氧體濕敏傳感器,當(dāng)鐵氧體表面吸附有水蒸氣分子時,中性的水分子將會作為正離子而被吸附,電阻值因而增大.4-4、什么是電感式傳感器？簡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,把被測物理量如位移、振動、壓力、流量等轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器.電感式傳感器是利用金屬導(dǎo)體和交變電磁場的互感原理.位于傳感器前端的檢測線圈產(chǎn)生高頻磁場,當(dāng)金屬物體接近該磁場,金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦電流,導(dǎo)致磁場能量衰減,當(dāng)金屬物體不斷靠近傳感器感應(yīng)面,能量的被吸收而導(dǎo)致衰減,當(dāng)衰減達(dá)到一定程度時,觸發(fā)傳感器開關(guān)輸出信號,從而達(dá)到非接觸式之檢測目的.4-5、什么是電容式傳感器？它的變換原理如何？解：電容式傳感器是把位移,壓力,振動,液面位置等物理量變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器.它的變換原理是C=∈A/d.4-6、已知一變極板間隙的電容器極板為圓形,直徑D=50mm,極板間介質(zhì)的介電常數(shù),極板間的初始距離.試求：該傳感器的初始電容.當(dāng)極板間隙增大3mm時的輸出電容增量.答：4-6由C=∈A/d打入數(shù)據(jù)計算C<1>=0.0001178F當(dāng)D增大3mm時,C<2>=0.00009062FC=C<2>-C<1>=-0.00002718F4-7、分析用于壓電傳感器的電壓放大器與電荷放大器的特點(diǎn)及各自的優(yōu)缺點(diǎn).答：一種是電壓放大器,它的輸出電壓與輸入電壓<傳感器的輸出電壓>成正比；一種是電荷放大器,其輸出電壓與傳感器的輸出電荷成正比.電壓放大器與電荷放大器相比,電路簡單、元件少、價格便宜、工作可靠,但是,電纜長度對測量精度的影響較大,而使用電荷放大器則可以在一定的條件下,使傳感器的靈敏度與電纜長度無關(guān).4-8、說明磁電傳感器的基本工作原理,它有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？在使用中各用于測量什么物理量？答：磁電傳感器就是利用電磁感應(yīng)原理,將運(yùn)動速度,位移,等物理量轉(zhuǎn)換成線圈中的感應(yīng)電動勢輸出分：動圈式磁電傳感器和磁阻式磁電傳感器；前者測線速度和角速度,后者測轉(zhuǎn)速、偏心量、振動.4-9、熱電偶有哪幾條基本定律？說明它們的使用價值.答：熱電偶基本定律有1、均質(zhì)材料定律；由一種材料組成的閉合回路,無論截面是否變化,也不論在電路內(nèi)存在什么樣的溫度梯度,電路中都不會產(chǎn)生熱電動勢.2、中間導(dǎo)體定律；無論材料本身的某一段是否存在溫度梯度,也不論插入的材料是否接在兩導(dǎo)體之間,還是接在某一種導(dǎo)體中間,均不會有附加的熱電動勢產(chǎn)生,從而影響熱電偶的測量結(jié)果.3、中間溫度定律；熱電動勢等于熱電偶在連接點(diǎn)兩不同溫度對應(yīng)熱電動勢之和.4、標(biāo)準(zhǔn)電極定律；可以方便地從幾個熱電極與標(biāo)準(zhǔn)電極組成熱電偶時所產(chǎn)生的熱電動勢,求出這些熱電極彼此任意組合式的熱電動勢.4-10、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測溫時,其冷端溫度,用直流電位差計測得的熱電動勢為,求實(shí)際溫度為多少？解：查表4-2的鎳鉻-鎳硅的標(biāo)準(zhǔn)電動勢為4.1mV根據(jù)中間定律有E=38.5mV+T=4-11、光電效應(yīng)有哪幾種？與之對應(yīng)的光電元件各有哪些？答：光電效應(yīng)有三類：1、外光電效應(yīng)；元件有光電管、光電倍增管等.2、內(nèi)光電效應(yīng)；元件有光敏電阻以及由光敏電阻制成的光導(dǎo)管等.3、光生伏特效應(yīng)；元件有光電池和光敏晶體管等.4-12、什么是霍爾效應(yīng)？試舉兩個霍爾傳感器在動力機(jī)械測量中典型應(yīng)用的例子.答：一塊長為l,寬為b,厚為d的半導(dǎo)體薄片,若在薄片的垂直方向上加以磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場,當(dāng)在薄片的兩端有控制電流I流過時,在此薄片的另兩端會產(chǎn)生一個大小與控制電流I〔A和磁感應(yīng)強(qiáng)度B〔T的乘積成正比的電壓U〔V,這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).主要應(yīng)用有：轉(zhuǎn)速測量、位移測量、接近開關(guān).4-13、什么是編碼器？絕對式編碼器和增量式編碼器有何區(qū)別？答：以編碼形式產(chǎn)生數(shù)字信號的代碼型傳感器又稱為編碼器.絕對式角數(shù)字編碼器將被測轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼,指示其絕對位置.增量式數(shù)字編碼器需要一個計數(shù)系統(tǒng),旋轉(zhuǎn)的碼盤是傳感器的敏感元件產(chǎn)生一系列脈沖,在計數(shù)器中對某個基數(shù)進(jìn)行加減,可測出角速度位移量或轉(zhuǎn)速.4-14、有一電橋,已知工作臂應(yīng)變片阻值為,靈敏度k=2,其余橋臂電阻值也為,供橋電壓為10V.當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)楹蜁r,分別求出電橋單臂工作和半橋工作時的輸出電壓,并比較兩種情況下的靈敏度.解：〔1由題意得當(dāng)應(yīng)變?yōu)?00με時電橋單臂工作的輸出電壓是板橋工作時的輸出電壓是〔2同理,當(dāng)應(yīng)變?yōu)?000με時電橋單臂工作的輸出電壓是板橋工作時的輸出電壓是可以看出,在該電橋工作時,單臂工作的靈敏度比較高.第五章5-1、溫標(biāo)有哪幾種？彼此之間的關(guān)系如何？答：溫標(biāo)有熱力學(xué)溫標(biāo)、國際實(shí)用溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo).熱力學(xué)溫標(biāo)T與攝氏溫標(biāo)t的關(guān)系為：T=t+273.15；攝氏溫標(biāo)tC與華氏溫標(biāo)tF的關(guān)系為：tC=5/9〔tF-32.5-3、為什么熱電偶要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？冷端溫度補(bǔ)償有哪些方法？答：熱電偶熱電勢的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差,為保證輸出熱電勢是被測溫度的單值函數(shù),必須使冷端溫度保持恒定；熱電偶分度表給出的熱電勢是以冷端溫度0℃為依據(jù),否則會產(chǎn)生誤差.因此,常采用一些措施來消除冷鍛溫度變化所產(chǎn)生的影響,如冷端恒溫法、冷端溫度校正法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、補(bǔ)償電橋法.5-5、輻射式溫度計有哪幾種？簡述各自的工作原理.答：輻射式溫度計有哪幾種？簡述各自的工作原理.單色輻射式光學(xué)高溫計利用亮度比較取代出射度比較進(jìn)行測溫.P111全輻射高溫計通過測量物體全部輻射能來確定物體溫度的.P114比色高溫計利用兩種不同波長的輻射強(qiáng)度的比值來測量溫度的.P114紅外測溫儀5-6、試驗(yàn)室用氣體溫度計測量時有哪幾種誤差？如何進(jìn)行修正？答：氣體溫度計的修正1、工作氣體的非理想修正2、毛細(xì)管體積修正3、測溫泡體積冷縮的修正4、熱分子壓差的修正5-7、簡述紅外測溫儀和紅外熱像儀的工作原理.答：紅外測溫儀是通過接收目標(biāo)物體發(fā)射、反射和傳導(dǎo)的能量來測量其表面溫度.紅外熱像儀〔熱成像儀或紅外熱成像儀是通過非接觸探測紅外能量〔熱量,并將其轉(zhuǎn)換為電信號,進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值,并可以對溫度值進(jìn)行計算的一種檢測設(shè)備.第六章6-1、答：液柱式壓力計測量誤差來源：1.環(huán)境溫度變化<或用書上經(jīng)驗(yàn)公式6-6>2.重力加速度變化<或用書上經(jīng)驗(yàn)公式6-7>3.毛細(xì)管現(xiàn)象4、安裝與測讀引起的誤差.彈性壓力計測量誤差來源：1、遲滯誤差2、溫度誤差3、間隙和摩擦誤差6-2、答：6-3、答：壓阻式壓力傳感器原理：當(dāng)力作用于硅晶體時,晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化,擾動了載流子縱向和橫向的平均量,從而使硅的電阻率發(fā)生變化.電阻率發(fā)生變化,通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出應(yīng)用范圍：壓阻式壓力傳感器的主要缺點(diǎn)是電阻和靈敏度系數(shù)的熱穩(wěn)定性差,所以一般應(yīng)用于溫度較為穩(wěn)定的環(huán)境壓電式壓力傳感器原理某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷.當(dāng)外力去掉后,它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng).當(dāng)作用力的方向改變時,電荷的極性也隨之改變.壓電壓力傳感器是利用壓電原理制成的應(yīng)用；它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點(diǎn).壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位.壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量.也可以用于軍事工業(yè),例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力.電容式壓力傳感器原理：它一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個電極,當(dāng)薄膜感受壓力而變形時,薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化,通過測量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號.電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式傳感器,可分為單電容式壓力傳感器和差動電容式壓力傳感器.應(yīng)用范圍：電容式傳感器具有功率小,阻抗小,動態(tài)特征好,結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),且可用于非接觸測量,電容式傳感器不但應(yīng)用于位移、振動、角度、加速度、荷重等機(jī)械量的測量,也廣泛應(yīng)用于壓力、差壓力、液壓、料位、成分含量等熱工參數(shù)測量6-4、答：L形總壓管,制造簡單,安裝盒使用比較方便,且支桿對測量結(jié)果的影響較小,是最常見的總壓管.缺點(diǎn)是不敏感偏流角比較小.圓柱形總壓管,可以做成很小的尺寸,且工藝性能好,使用方便,但其不敏感偏流角較小.帶導(dǎo)流套的總壓管,實(shí)際上是在L形總壓管的關(guān)口處加一導(dǎo)流套,導(dǎo)流套進(jìn)口處的錐面為流體收斂段,氣流經(jīng)過導(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的變化比較明顯,此外由于頭部尺寸較大,因此對流場的影響較大.多點(diǎn)總壓管,把若干單點(diǎn)總壓管按一定方式組合在一起,就構(gòu)成了多點(diǎn)總壓管.邊界層總壓管,其感受截面做成扁平的形狀,感受孔做成一道窄縫,以使其有效中心靠近其幾何中心.6-5、答：測壓儀表的標(biāo)定分靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定.靜態(tài)標(biāo)定是根據(jù)靜壓平衡原理,利用活塞式壓力計、標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力計或液柱式壓力計進(jìn)行的.動態(tài)標(biāo)定有兩種方法,一種是輸入標(biāo)準(zhǔn)頻率及標(biāo)準(zhǔn)幅值的壓力信號與傳感器的輸出信號比較,這種方法稱為對比法；另一種方法是通過激波產(chǎn)生一個階躍的壓力并施加與被標(biāo)定的傳感器上,根據(jù)其輸出曲線求得他們的頻率響應(yīng)特性,這種激波管動態(tài)標(biāo)定是一種最為基本的動態(tài)標(biāo)定方法.6-6、答：1、測壓通道引起的誤差2、上止點(diǎn)位置引起的誤差3、溫度變化引起的誤差4、其他的有傳感器和測量線路的絕緣性能、環(huán)境的振動和噪聲、電磁場的干擾、安裝操作不當(dāng)?shù)?減少誤差：1、使傳感器與燃燒室壁面齊平安裝2、可以用硬件跟軟件方法多上止點(diǎn)位置進(jìn)行修正3、注意傳感器在測量時冷卻條件,可采用帶溫度補(bǔ)充片的壓力傳感器,以消除氣缸內(nèi)燃機(jī)溫度帶來的影響.6-7、答：系統(tǒng)中采用光電傳感器獲得曲軸角信號和上止點(diǎn)信號,采用石英電傳感器和電荷放大器獲得氣缸壓力信號.采樣單元由采樣保持器和模擬轉(zhuǎn)換器組成,采樣保持器在曲軸轉(zhuǎn)角信號觸發(fā)下對電壓信號進(jìn)行采樣,并使采樣值在模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換的過程中保持不變.計算機(jī)系統(tǒng)對采樣單元進(jìn)行控制并且對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和分析處理.第七章7-1、答：可壓縮pP∴Ma=0.513查表得ε≈0.0620ρ=1.226ε=1則?=ε〔2不可壓縮?=ε7-2、答：〔1恒流式,在熱線風(fēng)速儀的工作過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.因此,通過測定熱線的電阻值就可以確定流體速度的變化.〔2恒溫式子熱線風(fēng)速儀工作過程中,通過套接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,測出熱線電流的變化,進(jìn)而計算流速.特點(diǎn)：恒流式因熱線熱慣性的影響,存在靈敏度隨被測流體流動變化頻率減小而降低,而且會產(chǎn)生相位滯后等缺點(diǎn).因此,現(xiàn)在的熱線風(fēng)速儀大多采用頻率特性較好的恒溫式.另外,在實(shí)際應(yīng)用中,由于測速公式的含糊關(guān)系不易確定,通常都采用實(shí)驗(yàn)標(biāo)定曲線的方法,或把標(biāo)定數(shù)據(jù)通過回歸分析整理成經(jīng)驗(yàn)公式.應(yīng)用時,如果被測流體的溫度偏離熱線標(biāo)定時的流體溫度,則需要進(jìn)行溫度修正,為此可以采用自動溫度補(bǔ)償電路.第八章8-1、流量有哪幾種表示方式？常用流量測量方式和流量計有哪些？各有什么特點(diǎn)？選用時應(yīng)考慮哪些因素？答：流量分為瞬時流量和累計流量,累計流量又有體積流量和質(zhì)量流量之分.常用流量測量方法有容積型流量測量、速度型流量測量和質(zhì)量型流量測量.容積型的有：橢圓齒輪式流量計、腰輪〔羅茨流量計、刮板式流量計、伺候式容積流量計、皮膜式流量計和轉(zhuǎn)筒流量計. 容積式流量計工作原理簡單,測量結(jié)果受流體流動狀態(tài)的影響較小,精確度高,適合于測量高粘度、低雷諾數(shù)的流體,但不適宜用于高溫高壓和骯臟介質(zhì)的流量測量.速度型流量計的有：差壓式〔又稱節(jié)流式流量計、轉(zhuǎn)子式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、旋渦流量計、超聲波流量計.速度流量計有著良好的使用性能,可用于高溫高壓流體測量,其精度較高；但是,由于它們以平均流速為測量依據(jù),因此,測量結(jié)果受流動條件〔如雷諾數(shù)、渦流,以及截面上流速分布等的影響較大,這對精確測量帶來困難. 質(zhì)量型流量計分為直接型、推導(dǎo)型和溫度壓力測量補(bǔ)償型.直接型有量熱式質(zhì)量流量計、角動量式質(zhì)量流量計、振動陀螺式質(zhì)量流量計、馬格努斯效應(yīng)式質(zhì)量流量計、科里奧利力式質(zhì)量流量計.考慮的因素有：流體性質(zhì)、用途、工況等.8-2、根據(jù)節(jié)流式流量計的工作原理和誤差分析理論,說明為什么對同一節(jié)流式流量計測量流量的上下限比值有一定的范圍要求.答：根據(jù)反應(yīng)流量與節(jié)流壓降關(guān)系的流量方程：式子中,流量系數(shù)與節(jié)流裝置的流動狀態(tài)〔雷諾數(shù)有關(guān).流量改變則流速發(fā)生變化,雷諾數(shù)也會隨之改變,當(dāng)雷諾數(shù)變化較大時,流量測量就不準(zhǔn)確.8-3、答：可以進(jìn)行以下修正：1.節(jié)流元件開孔尺寸d因溫度變化的修正；2.被測流體密度變化修正；3.通過綜合修正系數(shù)進(jìn)行修正.溫壓補(bǔ)償流量測量系統(tǒng)設(shè)計：可以在一般節(jié)流式流量計上添加補(bǔ)償電橋和壓力變送器進(jìn)行溫壓補(bǔ)償,使工況流體〔氣體狀態(tài)值接近標(biāo)況值.8-4、答：節(jié)流元件根據(jù)對β計算在50到750之間,雷若數(shù)在8000以上,因此選擇法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板.壓差極限值通過計算為0.12兆帕.因此取壓裝置選液汞U型測壓管.直管段通過連接法蘭連接.8-5、簡述影響渦輪流量計特性的主要因素和使用渦輪流量計時應(yīng)該注意的主要問題.答：影響渦輪流量計特性的主要因素有：流體粘度的影響：渦輪流量計的儀表常數(shù)K與流體的粘度密切相關(guān),隨著流體〔尤其指液體粘度的增大,流量計的線性測量范圍縮小.流體密度的影響：渦輪流量計是一種速度型流量計,它根據(jù)流體速度的大小測量流體的體積流量.當(dāng)被測流體的密度值受狀態(tài)參數(shù)〔溫度、壓力的影響而發(fā)生明顯變化時,應(yīng)在測量回路中加入密度〔或溫度、壓力補(bǔ)償器,以補(bǔ)償相應(yīng)的測量誤差.流體壓力和溫度的影響：當(dāng)被測流體的壓力和溫度與流量計標(biāo)定時的狀態(tài)有較大偏離時,將使渦輪變送器的結(jié)構(gòu)尺寸及其內(nèi)部的流體體積發(fā)生變化,從而影響到流量計的特性.流動狀態(tài)的影響：渦輪流量計的儀表特性直接受流體流動狀態(tài)的影響,其中對渦輪變送器進(jìn)口處的流速分布尤為敏感.進(jìn)口處流速的突變和流體的旋轉(zhuǎn)可使測量誤差達(dá)到不能忽略的程度,而這些流動狀態(tài)的形成主要取決于該處的管道結(jié)構(gòu).使用渦輪流量計時應(yīng)該注意的主要問題有：安裝渦輪流量計前,管道要清掃.被測介質(zhì)不潔凈時,要加過濾器.否則渦輪、軸承易被卡住,測不出流量來.2、拆裝流量計時,對磁感應(yīng)部門不能碰撞.

3、投運(yùn)條件高前輩行儀表系數(shù)的設(shè)定.仔細(xì)檢查,確定儀表接線無誤,接地良好,方可送電.4、安裝渦輪流量計時,前后管道法蘭要水平,否則管道應(yīng)力對流量計影響很大.

5、被測介質(zhì)對渦輪不能有侵蝕,特別是軸承處,否則應(yīng)采取措施.8-6、簡述光釬流量計和超聲波流量計的工作原理、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢.答：光釬流量計舉光釬差壓式流量計為例.工作原理：在節(jié)流元件前后分別安裝一組敏感膜片和Y形光釬,膜片感受流體壓力的作用而產(chǎn)生唯一,Y形光釬是一種光釬位移傳感器,它根據(jù)輸入輸出光強(qiáng)的相對變化測量膜片位移的大小.特點(diǎn)：利用光釬傳感技術(shù)檢測節(jié)流元件前后的差壓.發(fā)展趨勢：超聲波流量計.工作原理：超聲波在順流和逆流中的傳播速度差與介質(zhì)的流動速度v有關(guān),測出這一傳播速度差就可求得流速,進(jìn)而可換算為流量.特點(diǎn)：1、非接觸測量,不擾動流體的流動狀態(tài),不產(chǎn)生壓力損失.不受被測流體物理、化學(xué)特性〔如粘度、導(dǎo)電性等的影響.輸出特性呈線性.發(fā)展趨勢：1、在石油和天然氣領(lǐng)域快速普及.

2、超聲波流量計具有高精確度和低總體擁有成本.

3、亞洲和中東市場增長最大.8-7、綜述質(zhì)量流量計的類型、工作原理及特點(diǎn).答：1、沖量式固體粉粒流量計.它是基于動量定理進(jìn)行流量測量的方法,其工作原理是當(dāng)被測固體粉粒從一定的高度自由下落到一定傾斜角的檢測板上時,對檢測板產(chǎn)生一個沖力,其大小可根據(jù)動量定理求出.2、熱式質(zhì)量流量計.它是一種直接型質(zhì)量流量計,有不同結(jié)構(gòu),其基本原理是利用流體流動過程中換熱量與質(zhì)量流量之間的直接關(guān)系進(jìn)行流量測量.第九章9-1、根據(jù)差壓式液位計的基本工資原理,說明為什么對于密閉容器內(nèi)的液位測量,當(dāng)其中的液體及其密度變化較大時,不能直接利用圖9-1b和式〔9-2的測量方法？答：因?yàn)橐何慌c差壓的關(guān)系將變化不定,差壓的變化不能完全反映液位的變化.9-2、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結(jié)構(gòu),簡述各自的工作原理.答：測量導(dǎo)電液體的電容式液位計主要利用傳感器兩電極的覆蓋面積隨被液體液位的變化而變化,從而引起電容量的變化.測量非導(dǎo)電液體的電容式液位計主要利用被測液體液位變化時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,從而引起電容量變化.9-3、簡述電阻式液位計的種類、工作原理及其特點(diǎn).答：1、電接點(diǎn)液位計.其工作原理是根據(jù)同一介質(zhì)在氣、液狀態(tài)下電阻值大學(xué)的不同來分辨和指示液位的高低.2、熱電阻液位計.其工作原理是利用通電的金屬絲與液、氣之間傳熱系數(shù)的差異及其電阻值隨溫度變化的特點(diǎn)進(jìn)行液位測量.9-4、綜述光纖傳感技術(shù)在液位測量中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢.答：光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用一方面緣于高靈敏度,另一方面是由于它還具有電瓷絕緣性能和防爆性能,從而為易燃易爆介質(zhì)的液位測量提供了安全的檢測手段.第十章10-1、答：光電式轉(zhuǎn)速傳感器：結(jié)構(gòu)復(fù)雜且脈沖信號不穩(wěn)定磁電式轉(zhuǎn)速傳感器：結(jié)構(gòu)簡單,無需配置專門的電源裝置,且脈沖信號不會因轉(zhuǎn)速過高而減弱,測速范圍廣,因此適用范圍非常廣泛.10-2、答：測量方法有傳遞法和平衡力法.典型的測量儀器有鋼鉉轉(zhuǎn)矩測量儀,光電式轉(zhuǎn)矩儀,光學(xué)式轉(zhuǎn)矩儀,磁電式轉(zhuǎn)矩儀,應(yīng)變式轉(zhuǎn)矩儀,磁致伸縮式測距儀.10-3、答：P=1*10*3000/9550=3.141kw10-4、答、直流電力測功機(jī)的控制方式有負(fù)荷電阻控制方式和自動饋網(wǎng)控制方式兩類.在測功狀態(tài)下,負(fù)荷調(diào)節(jié)處于最大位置的固有特性.自動饋網(wǎng)控制方式可將所產(chǎn)生的電能自動反饋給電網(wǎng),其基本原理也和電阻作負(fù)荷的直流電機(jī),以擴(kuò)大轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍和增大低速時的轉(zhuǎn)矩.10-5、答：曲線A為測功機(jī)的最大負(fù)荷調(diào)節(jié)位置時的特性去想,也稱固有特性曲線,轉(zhuǎn)矩和功率分別隨轉(zhuǎn)速的二次方和三次方增加.曲線B為測功機(jī)轉(zhuǎn)子和軸允許的最大轉(zhuǎn)鉅下的強(qiáng)度限制線.曲線C為測功機(jī)出水溫度達(dá)到最大允許值時的功率限制線,即測功機(jī)能吸收和測量的最大功率.曲線D為受離心力負(fù)荷或軸允許轉(zhuǎn)速所限制的最高轉(zhuǎn)速限制線.曲線E為測功機(jī)空轉(zhuǎn)時能測量的最小轉(zhuǎn)矩和功率限制線,此時制動器內(nèi)腔的水完全放掉,阻力矩僅由轉(zhuǎn)子和空氣之間的摩擦以及軸承的摩擦產(chǎn)生.10-6、測功機(jī)的選型主要有哪幾個依據(jù)？請分別介紹.答：工作范圍對于一臺測功機(jī),它的工作范圍是已知的,必須保證被測動力機(jī)械的特性全部落在所選測功機(jī)的工作范圍之內(nèi).測量精度測功機(jī)的測量精度應(yīng)符合測量要求,在滿足工作范圍的條件下,應(yīng)使測量盡可能接近滿量程進(jìn)行,以獲得較好的測量準(zhǔn)確度,通常被測動力機(jī)械最大功率與測功機(jī)工作范圍的最大功率之比應(yīng)不低于3:4.響應(yīng)速度動力機(jī)械工況變化的響應(yīng)速度是測功機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo).一般來說,電力測功機(jī)的響應(yīng)速度要快于水力測功機(jī),直流和交流電力測功機(jī)的響應(yīng)速度又快于電渦流測功機(jī),選型時要根據(jù)試驗(yàn)的具體要求進(jìn)行選擇.工作穩(wěn)定性當(dāng)動力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩與測功機(jī)的制動轉(zhuǎn)矩平衡時,動力機(jī)械能在該轉(zhuǎn)矩工況下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn).低速制動性低速制動性也是測功機(jī)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo).第十一章11-1、論述色譜分析儀在氣體組分鑒別和含量測量中的作用、工作原理以及具體應(yīng)用時需要注意的主要問題答：色譜柱完成的僅僅是的組分的分離,組分的含量檢測還需要利用相應(yīng)的檢測器.色譜分析的原理是：被分析的混合物在流動氣體或液體的推動下,流經(jīng)一根裝有填充物的管子,由于固定相對不同的組分具有不同的吸附或溶解能力,因此,混合物經(jīng)過色譜柱后,各種組分在流動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間不同,從而達(dá)到組分分離的目的.需要注意的問題是所有操作條件有嚴(yán)格的穩(wěn)定性和一致性要求.否側(cè),無法準(zhǔn)確判別組分11-2、簡述紅外分光分析儀和紅外不分光分析儀的工作原理和用途特點(diǎn).答：紅外分光分析儀工作原理：根據(jù)特定的吸收帶,可以鑒別分子的種類,這正式紅外光譜分析的基本依據(jù).用途特點(diǎn)：對混合氣體所含組分種類進(jìn)行定性分析、鑒別的理想檢測器.通過進(jìn)一步利用光能吸收與組分含量之間的關(guān)系,還可以用于各組分含量的定量測量.但由于多組分分析需要一定的掃描時間,故這類分析不適用于連續(xù)測量.紅外不分光分析儀器：工作原理:通過測量吸收帶內(nèi)待測組分對紅外輻射的吸收程度來確定組分含量.當(dāng)入射的紅外輻射強(qiáng)度以及待測組分的種類和厚度一定時,透射的紅外輻射強(qiáng)度僅僅是待測組分含量的單值函數(shù).因此,通過測量透射的紅外輻射強(qiáng)度,就可以確定待測組分的含量.用途特點(diǎn)：測定混合氣體中某種已知組分的含量.要求被測氣體是干燥而清潔的,需要對樣本進(jìn)行除濕、除塵處理.11-3、綜述O2、CO、CO2、HC以及NO等燃燒氣體排放組分含量的測量方法.答：測量方法：O2：氧化鋯氧含量分析儀CO和CO2：熱導(dǎo)檢測器HC等有機(jī)組分：氫火焰電離檢測器.NO：化學(xué)發(fā)光法.11-4、比較分析吸收式和透光式煙度測量方法的特點(diǎn).<p219-p220>答：1.吸收式測量方法是用濾紙收集一定量的煙氣,再通過濾紙表面對光的反射率的變化來測量煙度；透光式測量方法是利用煙氣對光的吸收作用,即通過測量光從煙氣中的透過度來確定煙度.2.吸收式煙度計結(jié)構(gòu)簡單,使用調(diào)整方便,濾紙樣品能夠保存,可以用來測量碳煙的質(zhì)量,其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性收到濾紙品質(zhì)的影響；透光式煙度計的特點(diǎn)是響應(yīng)快、能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測量,但光學(xué)系統(tǒng)容易受到污染,使用時必須注意清洗,以免影響測量精度.第十二章12-1、試述振動測量的主要參數(shù).<p222>答：振動測量的主要參數(shù)是：頻率、振幅、相位.12-2、從測振基本原理出發(fā),說明位移計和加速度計的主要區(qū)別.答：用于長期測量水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物伸縮縫的開合度<變形>,亦可用于測量土壩、土堤、邊坡等結(jié)構(gòu)物的位移、沉陷、應(yīng)變、滑移,并可同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度.加裝配套附件可組成基巖位移計、多點(diǎn)位移計、土應(yīng)變計等測量變形的儀器.加速度計是測量運(yùn)載體線加速度的儀表.利用檢測質(zhì)量塊的慣性力來測量載體加速度的敏感裝置.12-3、測振系統(tǒng)分哪幾類？其特點(diǎn)是什么？答：機(jī)械測振系統(tǒng)、電子測振系統(tǒng)以及光學(xué)測振系統(tǒng),其中,機(jī)械測振系統(tǒng)的使用日益減少.電子測振系統(tǒng)以數(shù)字或圖形的方式記錄和繪制出來,是人一目了然.特點(diǎn)是靈敏度高、頻率范圍和動態(tài)線性范圍寬,便于分析和控制,最廣泛的測振系統(tǒng).光學(xué)測振系統(tǒng)的特點(diǎn)是不受電磁場的干擾,測量精度高,適用于對質(zhì)量小及不易安裝傳感器的振動體作非接觸精密測量.12-4、試述電動式測振儀的類別及選擇原則和使用應(yīng)考慮哪些問題.答：電動式測振儀類別有：電磁式測振儀、電感式測振儀、電容式測振儀、壓電式測振儀.電動式測振儀靈敏度高,測量精度高,受溫度、濕度影響小,低阻抗輸出引起的干擾噪聲小,但是結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量大,受磁場影響大,若采用永磁體