檢測(cè)技術(shù)期末復(fù)習(xí)

《檢測(cè)技術(shù)》期末復(fù)習(xí)

第一章緒論

思考題與習(xí)題（部分）

1、測(cè)量過程包含哪三要素？測(cè)量方法與測(cè)量原理各是什么含義？

答：三要素：測(cè)量單位、測(cè)量方法、測(cè)量工具

測(cè)量方法是實(shí)現(xiàn)被測(cè)量與其測(cè)量單位比較所采用的方法；

測(cè)量原理指儀表工作所基于的物理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。

2、完整的檢測(cè)系統(tǒng)包括哪幾部分？

答：檢測(cè)部分、信號(hào)變換部分、分析處理顯示部分

考試要點(diǎn)

1、測(cè)量過程三要素：測(cè)量單位、測(cè)量方法、測(cè)量工具

2、熱工測(cè)量系統(tǒng)三部分組成：感受件、顯示件、傳送件

3、絕對(duì)誤差=測(cè)量值一真實(shí)值

絕對(duì)誤差

相對(duì)誤差=

真實(shí)值

絕對(duì)誤差

引用誤差=

量程

4、基本誤差：儀表在全量程范圍內(nèi)各點(diǎn)示值誤差中絕對(duì)值最大的誤差；一般可用絕對(duì)誤差

和引用誤差表示。

5、我國工業(yè)儀表精度等級(jí)：0.1、0.2、0.5、1.0、55、2.5、4

輸出

6、靈敏度s=

7、重復(fù)性不包括回差，再現(xiàn)性包括重復(fù)性和回差。

第二章測(cè)量誤差分析與處理

思考題與習(xí)題（部分）

1、請(qǐng)分別從誤差的數(shù)值表示方法、出現(xiàn)規(guī)律將誤差進(jìn)行分類。

答：按誤差的數(shù)值表示方法分類：絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差；

按出現(xiàn)規(guī)律分類：隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差

2、何謂系統(tǒng)誤差？有何特點(diǎn)？

答：系統(tǒng)誤差是指在同一條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，大小和符號(hào)保持不變，或按一定的規(guī)

律變化的誤差，通常這類誤差可以預(yù)先設(shè)法知道。

考試要點(diǎn)

1、測(cè)量誤差的來源：測(cè)量裝置的誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差

2、測(cè)量誤差分類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差；

隨機(jī)誤差的大小和符號(hào)在測(cè)量前是不能知道的，但隨著測(cè)量次數(shù)的增多，遵循一定的統(tǒng)

計(jì)規(guī)律；系統(tǒng)誤差是指在同一條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，大小和符號(hào)保持不變，或按

一定的規(guī)律變化的誤差，通常這類誤差可以預(yù)先設(shè)法知道；粗大誤差的發(fā)生是由于測(cè)量

者的粗心大意，或環(huán)境條件的變化而引起的。

第三章接觸式溫度檢測(cè)及儀表

思考題與習(xí)題（部分）

1、溫表的三要素是什么？常用的溫標(biāo)有哪些？他們之間有什么關(guān)系？

答：三要素：固定溫度點(diǎn)、測(cè)溫儀器、溫標(biāo)方程

常用的溫標(biāo)：華氏、攝氏、熱力學(xué)溫標(biāo)

攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)關(guān)系：r=7-273.15

2、雙金屬溫度計(jì)是怎樣工作的？它有什么特點(diǎn)？

答：原理：雙金屬溫度計(jì)的感溫元件是用兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片疊焊在一起制成的；

雙金屬受熱后由于膨脹系數(shù)大的主動(dòng)層的膨脹量大于膨脹系數(shù)小的被動(dòng)層，造成了雙金

屬向被動(dòng)曾一側(cè)彎曲；在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，雙金屬片的偏轉(zhuǎn)角與溫度有關(guān)。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐振動(dòng)，耐沖擊，使用方便，維護(hù)容易，價(jià)格低廉，適用于震動(dòng)較大

場(chǎng)合的溫度測(cè)量。

3、熱電偶測(cè)溫原理是什么？熱電偶回路產(chǎn)生電勢(shì)的必要條件是什么？

答：原理：熱電效應(yīng)；條件：不同材料，有溫差

4、冷端補(bǔ)償方法有哪些？

答：①計(jì)算法②冰點(diǎn)槽法③補(bǔ)償導(dǎo)線法④機(jī)械儀表零點(diǎn)調(diào)整法⑤軟件補(bǔ)償法

5、常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶有哪些？

答：常用的有箱錢10-箱（S）、粕轅30—鈉錢6（B）、鑲鎘一鑲硅（K）、鑲鎘一銅鑲（E）

6、簡(jiǎn)述熱電阻測(cè)溫原理

答：電阻隨溫度變化而變化

考試要點(diǎn)

1、各種測(cè)量?jī)x表的優(yōu)缺點(diǎn)

測(cè)溫儀表的種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

玻璃液體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，使用方易碎，不能記錄與遠(yuǎn)傳

便，價(jià)格低廉

雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度大，價(jià)格精度低，量程和適用范圍均有

低廉限

壓力式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不怕震動(dòng)，具有防精度低。遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)儀表的

爆性，價(jià)格低廉滯后性較大

熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫范圍廣，精度高，便于遠(yuǎn)需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償，在低溫段

距離、多點(diǎn)、集中測(cè)溫測(cè)量精確度較低

熱電阻溫度計(jì)測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離多不能測(cè)量高溫，不能測(cè)點(diǎn)溫，

點(diǎn)、集中測(cè)溫?zé)釕T性較大

輻射式高溫計(jì)測(cè)溫元件不破壞被測(cè)物體的測(cè)量精度不高，環(huán)境條件會(huì)影

溫度場(chǎng)，測(cè)溫上限高，不受被響測(cè)量準(zhǔn)確度，對(duì)測(cè)量值修正

測(cè)物體腐蝕和毒化，可測(cè)運(yùn)動(dòng)后才能獲得真實(shí)溫度

物體的溫度

2、溫度標(biāo)尺又稱溫標(biāo)，現(xiàn)代（匕溫標(biāo)三要素：固定溫度點(diǎn)、測(cè)溫儀器、溫標(biāo)方程；我國的溫

標(biāo)制度是：1ST—90；

3、在ITS—90中，熱力學(xué)溫度（符號(hào)T）單位為開爾文（符號(hào)K）,水三相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度

定義為273.16K。攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)關(guān)系：。=7—273.15,因此水的三相點(diǎn)為0.01℃。

4、熱電偶由兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體一端焊接或錢接而成，組成熱電偶的兩根導(dǎo)體或半導(dǎo)

體稱為熱電極；焊接的一端稱為熱電偶的熱端，與導(dǎo)線連接的一端稱為冷端。

5、接觸電勢(shì)的大小與接觸點(diǎn)溫度高低及導(dǎo)體電子密度有關(guān)：溫度越高，接觸電勢(shì)越大；兩

種導(dǎo)體電子密度的比值越大，接觸電勢(shì)也越大。

6、熱電偶回路的總電勢(shì)與相應(yīng)熱電極材料的性質(zhì)及兩接點(diǎn)溫度有關(guān)。

7、熱電偶基本定律：

①均質(zhì)導(dǎo)體定律：由一種均質(zhì)導(dǎo)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(xì)長(zhǎng)短如何，回路中均不產(chǎn)生熱電勢(shì)；②中間導(dǎo)體定律：不同導(dǎo)體組成的熱電偶

回路，當(dāng)接點(diǎn)溫度相同時(shí)，總熱電勢(shì)為零；③中間溫度定律：接點(diǎn)溫度為小h的熱電偶產(chǎn)

生的熱電勢(shì)等于接點(diǎn)溫度分別為小攵和公打的兩只同性質(zhì)熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)的代數(shù)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(hù)套管等部分構(gòu)成。

普通型熱電偶由熱電極、絕緣套管、保護(hù)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(hù)套三者組合裝配而成，具有熱容量小、響

應(yīng)速度快、擾性好、可以安裝在狹窄或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的測(cè)量場(chǎng)合、耐壓、耐沖擊等特點(diǎn)。

9、標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶：伯銘10—伯（S）復(fù)制性好，測(cè)量準(zhǔn)確度高

伯銘30—伯餡6（B）

銀鎘一銀硅（K）

銀鎘一銅銀（E）靈敏度最高

熱電勢(shì)：E>K>S>B

10、熱電偶冷端處理方法：①計(jì)算法②冰點(diǎn)槽法③補(bǔ)償導(dǎo)線法④機(jī)械儀表零點(diǎn)調(diào)整法⑤軟

件補(bǔ)償法；計(jì)算法只適用于實(shí)驗(yàn)室；冰點(diǎn)槽法精度高；機(jī)械儀表零點(diǎn)調(diào)整法用于對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確

度要求不高的場(chǎng)合。

11、補(bǔ)償導(dǎo)線的使用相當(dāng)于將熱電極延伸至顯示儀表的接線端，使回路熱電勢(shì)僅與熱端和補(bǔ)

償導(dǎo)線與儀表接線端（新冷端）溫度有關(guān)，而與熱電偶接線盒處（原冷端）溫度無關(guān)。補(bǔ)償

導(dǎo)線分為延伸型（X）補(bǔ)償導(dǎo)線和補(bǔ)償型（C）補(bǔ)償導(dǎo)線，補(bǔ)償導(dǎo)線所處溫度不超過100C。

12、電阻溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：中、低溫時(shí)測(cè)量精度高，不需要冷端溫度補(bǔ)償，電阻信號(hào)便于遠(yuǎn)傳。

缺點(diǎn)：不能測(cè)量太高溫度，感溫部分體積大，熱慣性大，不能測(cè)取某一點(diǎn)的溫度，只能測(cè)量

一個(gè)區(qū)域的平均溫度；在使用時(shí)需要外供電源，連接導(dǎo)線電阻易受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生測(cè)量

誤差。

13、熱電阻測(cè)溫原理：金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而改變。

14、電阻溫度系數(shù)a表示電阻與溫度之間靈敏度的參數(shù)。

15、熱電阻的材料應(yīng)有較高的電阻溫度系數(shù)，最好電阻溫度系數(shù)與溫度無關(guān)，近似為常數(shù)；

其次化學(xué)物理穩(wěn)定性好，易于提純和復(fù)制以及價(jià)格便宜。工業(yè)中常見的熱電阻材料是銷、

銅，其次是鐵、鎮(zhèn)。

16、伯電阻特點(diǎn)：穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，性能可靠，測(cè)溫范圍寬；但在還原性氣氛中易被

還原污染。國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)的電阻分度號(hào)為PtlO和PtlOO,表示其《分別為1（）。及100。，

測(cè)溫范圍為一200~85（TC。

17、銅電阻特點(diǎn)：價(jià)格比較便宜，電阻值與溫度幾乎是線性關(guān)系，且電阻溫度系數(shù)也比較大,

材料容易提純；但容易氧化，其電阻率p比較小，故體積比較大。銅電阻分度號(hào)是Cu50和

CulOO,測(cè)溫范圍一50~150℃。

18、熱敏電阻是用金屬氧化物半導(dǎo)體材料制成的測(cè)溫敏感元件，主要使用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏

電阻，測(cè)溫范圍一50~300℃。

19、熱電阻由感溫元件（熱電阻體）、引出線、保護(hù)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(shù)小、與電阻體接點(diǎn)處產(chǎn)生的熱電勢(shì)應(yīng)盡量小、化學(xué)

性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)熱率應(yīng)盡量低。常用的引線有鉗、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(dǎo)線間接觸電阻及阻止變化的影響。四線制多用在標(biāo)準(zhǔn)粕熱電阻的引出線上。

21、測(cè)溫注意事項(xiàng)：①測(cè)溫位置要有代表性

②測(cè)溫元件要有一定的插入深度，元件感溫點(diǎn)應(yīng)在管道中心流速最大處

③對(duì)于高溫管道，在測(cè)點(diǎn)引出處要加保溫材料隔熱

22、壁面溫度測(cè)量誤差：點(diǎn)接觸〉分立接觸＞面接觸＞等溫線接觸

23、★熱輻射誤差計(jì)算公式：

式中：o-=5.67032xl0-8W/（m2.A：4）

測(cè)溫管表面發(fā)射率，也稱黑度

a一放熱系數(shù)

7；—測(cè)溫管端部溫度

心一管壁的熱力學(xué)溫度

第四章非接觸式溫度檢測(cè)及儀表

思考題與習(xí)題（部分）

1、輻射測(cè)溫方法的特點(diǎn)是什么？常用的輻射式測(cè)溫儀有哪幾類？

答：特點(diǎn)：可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體溫度而不會(huì)破壞物體的溫度場(chǎng)，測(cè)量無上限。

分類：光學(xué)輻射式高溫計(jì)、紅外輻射式高溫計(jì)

考試要點(diǎn)

1、輻射測(cè)溫的三種方法：①亮度測(cè)溫：通過測(cè)量目標(biāo)在某一波段的輻射量度來獲得溫度

②全輻射測(cè)溫：測(cè)量物體發(fā)出的全輻射能量來測(cè)溫的

③比色測(cè)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(gè)（或多個(gè)）相近波段內(nèi)的輻射能量，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后在

電路上進(jìn)行比較，由此確定目標(biāo)溫度

2、光學(xué)高溫計(jì)原理：在波長(zhǎng)一定時(shí)，物體的光譜輻射出射度就知是溫度的單值函數(shù)。

只要能測(cè)得物體的光譜輻射出射度Mi,就能得到物體的溫度。

3、★亮度溫度和真實(shí)溫度的關(guān)系：

T_ci

九4In+C2

2

式中：。2—普朗克第二輻射常數(shù)，C2=1.4388xl0-zn./r

7；—亮度溫度

2—波長(zhǎng)

4—光譜發(fā)射率

4、光學(xué)高溫計(jì)中加入紅色濾光片的目的：造成單色光（紅光）。

5、物體實(shí)際溫度T和輻射溫度Tp之間的關(guān)系:

式中：￡—物體的發(fā)射率

6、紅外測(cè)溫儀原理：根據(jù)被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量與溫度呈一定的函數(shù)關(guān)系

7、光電效應(yīng)：指物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量，從而產(chǎn)生的電效應(yīng)。

光電傳感器的工作原理基于光電效應(yīng)，分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。

外光電效應(yīng)：在光線的作用下，物體的電子逸出物體表面而向外發(fā)射的現(xiàn)象；

內(nèi)光電效應(yīng)：當(dāng)光發(fā)射在物體上，使物體電阻率發(fā)生變化（光電導(dǎo)效應(yīng)）或產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

（光生伏特現(xiàn)象）的現(xiàn)象。

光電導(dǎo)效應(yīng)器件：光敏電阻

光生伏特現(xiàn)象期間：光電阻、光敏二極管、光敏三極管

第五章壓力檢測(cè)及儀表

思考題與習(xí)題（部分）

1、試述壓力的定義。表壓力、絕對(duì)壓力、負(fù)壓力（真空度）之間有什么關(guān)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(duì)壓力

2、測(cè)壓儀表有哪幾類？

答：彈性式壓力計(jì)、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?？梢宰龀蓤A形截面嗎？

答：由于短軸方向的面積較長(zhǎng)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(shì)，而使自由端產(chǎn)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(cè)壓過程？

答：組成：彈簧管、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針、刻度盤、外殼等幾部分

原理：根據(jù)胡克定律，利用彈性敏感元件受壓后產(chǎn)生的彈性形變.并將形變轉(zhuǎn)換成位移

放大后，用指針指示出被測(cè)的壓力

考試要點(diǎn)

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(chǎn)生的壓力，用p〃表示

絕對(duì)壓力：以絕對(duì)壓力零線（絕對(duì)真空）做起點(diǎn)的壓力，用p“表示。

它表征某一測(cè)定點(diǎn)真正所受到的壓力。

表壓力：以大氣壓力Pb為參考零點(diǎn)所表示的壓力，用〃表示。

=

三者之間關(guān)系：PPa~Pb

2、壓力單位lbar=l（）5pa

3、壓力檢測(cè)儀表按被測(cè)量的種類分類：表壓壓力表、絕對(duì)壓力表和差壓計(jì)。

4、液體壓力計(jì)原理：利用一定高度的液注所產(chǎn)生的壓力平衡被測(cè)壓力，采用液注高度差來

測(cè)量的。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、讀數(shù)直觀、測(cè)量準(zhǔn)確度高、價(jià)格便宜；但其測(cè)壓上限不高,

常用于較小壓力、大氣壓和負(fù)壓的測(cè)量

5、液體壓力計(jì)的測(cè)量誤差分析：①毛細(xì)現(xiàn)象

②溫度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

③重力加速度對(duì)測(cè)量結(jié)果的印象

④讀數(shù)誤差

6、彈性式壓力計(jì)原理：基于彈性元件受壓后產(chǎn)生的彈性變形與壓力大小有確定關(guān)系的原理

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、性能可靠、現(xiàn)場(chǎng)使用維修方便、價(jià)格便宜、

體積小、指示清楚和測(cè)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(chǎn)生的變形（位移或轉(zhuǎn)角）與所加載荷（壓力、力或力矩）之間的

關(guān)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(dòng)機(jī)構(gòu)、指針、刻度盤、外殼等幾部分

9、電接點(diǎn)壓力表：利用電接點(diǎn)壓力表可以簡(jiǎn)便地在壓力偏離給定范圍時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。

10、電容式壓力（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(cè)

壓力的變化，膜片產(chǎn)生位移，使電容器的可移動(dòng)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。

cA

11、電容公式（僅理解）：C=K—（K系數(shù)，￡介電常數(shù)，A面積，％距離）

12、擴(kuò)散硅壓力（差壓）變送器：對(duì)于半導(dǎo)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(jì)算題）：

12

量程：穩(wěn)定壓力：-----

33

脈動(dòng)壓力：-----

32

我國儀表測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)系列值：（1,1.6,2.5,4,6）x10"

安裝：壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由取壓口、導(dǎo)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(yīng)垂直設(shè)備的壁面

流體為氣體時(shí)，取壓口在上，流體為蒸汽或液體時(shí)，取壓口在下

壓力表安裝必須垂直于水平面安裝

第六章流量檢測(cè)及儀表

思考題與習(xí)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(shí)流量，它是在單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面流體的數(shù)量。總量

指在一段時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體總量流體。若流體數(shù)量以質(zhì)量表示，稱為質(zhì)量流量;

流體數(shù)量以體積表示，稱為體積流量。

2、什么是流量檢測(cè)儀表的量程比？

答：在保證儀表的準(zhǔn)確度的條件下可測(cè)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(jì)的特點(diǎn)是什么？其測(cè)速方法有幾種？

答：超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：非接觸測(cè)量。但流速分布對(duì)其影響較大，也和雷諾數(shù)有關(guān)，需要

修正。其測(cè)速方法有三種：時(shí)差法、相位差法或頻差法。

4、配對(duì)：含雜質(zhì)的導(dǎo)電液體流量一電磁流量計(jì)

流速較低的清潔汽油流量一容積式流量計(jì)

微小的氣體流量一轉(zhuǎn)子流量計(jì)

流量變化不大，雷諾數(shù)較大的蒸汽流量一渦街流量計(jì)

管道直徑為25mm,密度易變的液體質(zhì)量流量一科里奧利質(zhì)量流量計(jì)

考試要點(diǎn)

1、流量的定義：流過導(dǎo)管某一截面的流體量

分類：瞬時(shí)流量：在單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面流體的數(shù)量。流體若流體數(shù)量

以質(zhì)量表示，稱為質(zhì)量流量；流體數(shù)量以體積表示，稱為體積

流量；

累計(jì)流量：總量指在一段時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體總量流體；

2、流量范圍：流量計(jì)在正常使用條件下，測(cè)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(zhǔn)確度的條件下可測(cè)的最大流量與最小流量的比值。

3、容積式流量計(jì)：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(jì)中排放劉

出，則計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)排放次數(shù)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。固定容積匕，活動(dòng)壁轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)〃，

優(yōu)點(diǎn)：①測(cè)量準(zhǔn)確度高；

②安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒有影響；

③測(cè)量范圍較寬；

④直讀式儀表可直接得到流體總量，使用方便；

缺點(diǎn)：①接械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大笨重；

②大部分容積式流量計(jì)只適用于潔凈單相流體；

③測(cè)量過程中會(huì)給流動(dòng)帶來脈動(dòng)，大口徑儀表會(huì)產(chǎn)生較大噪聲；

④適用范圍不夠?qū)?/p>

★注：橢圓齒輪流量計(jì)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，排出四哥半月形體積的流量！

4、雷諾數(shù)Re<2320為層流狀態(tài)，大于則為紊流（湍流）狀態(tài).

5、速度式流量計(jì)：

①渦街流量計(jì)：原理：卡門渦街現(xiàn)象：把一個(gè)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(dòng)。當(dāng)流體繞過阻流體流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生附面

層分離現(xiàn)象，在非線性阻流體的后側(cè)形成有規(guī)則的漩渦列，左右

兩側(cè)渦街的旋轉(zhuǎn)方向相反，這種漩渦稱卡門渦街。只有形成相互

交替的內(nèi)旋的兩排渦街列，且渦街兩列漩渦的寬度與單列兩渦之

II

間的距離之比滿足y=0.281時(shí)所產(chǎn)生的渦街列才是穩(wěn)定的。

特點(diǎn)：輸出是與流量成正比的脈沖信號(hào)，抗干擾性能好，便于遠(yuǎn)距離傳

輸，適用于流體總量的測(cè)量；測(cè)量精度高；壓力損失小，量程比

寬；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，安裝費(fèi)用較低；適用于液體、氣體、蒸汽的

流量測(cè)量。不足之處是該流量計(jì)要配置足夠長(zhǎng)的管段，才能保證

測(cè)量精確度，不適用于低雷諾數(shù)的流體測(cè)量；

結(jié)構(gòu)：傳感器和轉(zhuǎn)換器

②渦輪流量計(jì)：原理：利用安裝在管道中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪感受流體速度的變化，從

而測(cè)定管道內(nèi)流體流量

特點(diǎn)：精度高；量程比可達(dá)10：1,刻度線性；動(dòng)態(tài)特性好；線性好；

抗干擾能力強(qiáng)，易于累計(jì)，便于與計(jì)算機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

結(jié)構(gòu)：殼體、導(dǎo)流體、支承、渦輪和磁電轉(zhuǎn)換器

③超聲波流量計(jì)：原理：超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，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(jù)超聲波向上、下游傳播時(shí)間之差測(cè)的流

體流速，進(jìn)而得到流量。

結(jié)構(gòu)：超聲波換能器、電子線路及流量顯示和積算系統(tǒng)

特點(diǎn)：非接觸測(cè)量：不接觸被測(cè)介質(zhì)，不破壞流體的流場(chǎng)，沒有壓力

損失；測(cè)量準(zhǔn)確度幾乎不受被測(cè)流體溫度、壓力、密度、粘度

等參數(shù)的影響；量程比一般為20:1；不僅可以測(cè)液體、氣體的

流量，而且對(duì)兩相的流體流量也可測(cè)量；但流速分布對(duì)其影響

較大，也和雷諾數(shù)有關(guān)，需要修正。

超聲波測(cè)速三種方法；①時(shí)差法：Ar=---------L=當(dāng)（聲速受溫度影響較

c-vc+Vc-vC

大；時(shí)差加數(shù)量級(jí)很小）

②相位差法：兀于2=也坐上（聲速受溫度影響較大）

C

③頻差法：-（消除了聲速的影響）

LLL

7、差壓式流量計(jì)：原理：伯努利定律：即通過測(cè)量流體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的壓差來測(cè)量流速

或流量

類型：畢托管、均速管、節(jié)流變壓降流量計(jì)

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(cè)得的流蘇是畢托管頭部頂端所

對(duì)的那一點(diǎn)流速）

計(jì)算：不可壓縮流體：v=

可壓縮流體："（I—

9、均速管：起因：①畢托管的問題：用實(shí)驗(yàn)法求平均流速，計(jì)算繁瑣，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，且只

應(yīng)用于穩(wěn)定工況及大口徑流量計(jì)。②均速管（阿紐巴）可自動(dòng)平均個(gè)測(cè)

點(diǎn)得到得差壓，求取截面的平均流速和體積流量。

結(jié)構(gòu)：均速管的迎流面上有四個(gè)取壓孔，測(cè)取此四點(diǎn)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易價(jià)格，成本低廉，不可恢復(fù)壓力損失小，性能穩(wěn)定

10、質(zhì)量流量計(jì)：分類：直接式質(zhì)量流量計(jì)［科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、熱式質(zhì)量流量計(jì)、對(duì)沖

式流量計(jì)］和間接式［推導(dǎo)式）質(zhì)量流量計(jì)［組合式質(zhì)量流量計(jì)、補(bǔ)

償式質(zhì)量流量計(jì)］?（直接式質(zhì)量流量計(jì)直接輸出與質(zhì)量流量相對(duì)應(yīng)

的信號(hào)，反映質(zhì)量流量的大小。間接式質(zhì)量流量計(jì)采用密度或溫度、

壓力補(bǔ)償?shù)姆椒?，即在測(cè)量體積流量的同時(shí)，測(cè)量流體的密度，或

者測(cè)量流體的溫度、壓力值，按一定的數(shù)學(xué)模型自動(dòng)換算出相應(yīng)的

密度值，再將密度值與體積流量值相乘可求得質(zhì)量流量。）

11、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)：原理：利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生與流體質(zhì)量流量成正比

的科里奧利力這個(gè)原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。

特點(diǎn)：科氏質(zhì)量流量計(jì)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(zhì)量流量計(jì)：原理：熱交換原理；利用外熱源對(duì)被測(cè)流體加熱，測(cè)量因流體流動(dòng)造

成的溫度場(chǎng)變化，從而測(cè)得流體的質(zhì)量流量。

13、對(duì)沖式流量計(jì)：用于測(cè)量自由下落固體粉粒的質(zhì)量流量

14、組合式質(zhì)量流量計(jì)：①檢測(cè)P%2的流量計(jì)（通常采用差壓式流量計(jì)）和密度計(jì)的組合

（pq/-pfJo?%，2）

②檢測(cè)處的流量計(jì)（如容積式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、

超聲波流量計(jì)等）和密度計(jì)的組合（如一夕―「外）

③檢測(cè)pq；的流量計(jì)和檢測(cè)qv的流量計(jì)組合

Qv

15、轉(zhuǎn)子流量計(jì)：原理：轉(zhuǎn)子流量計(jì)兩端用法蘭或螺紋連接的方式垂直地安裝在測(cè)量管路上。

當(dāng)被測(cè)流體自下而上流過流量計(jì)時(shí)，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(cè)的壓力差及有效面積有

關(guān)。再有浮子受到重力作用，其方向是向下的，同時(shí)在流體中浮子又

收到向上的浮力作用，因此當(dāng)一定流量的流體流入轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，浮

子會(huì)延錐形管上下浮動(dòng)。當(dāng)父子移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)候，作用在浮子

上的上樹力相互平衡，浮子就穩(wěn)定地懸浮在某一高度上。由于測(cè)量過

程中，浮子的重力和流體對(duì)浮子的浮力是不變的，故穩(wěn)定時(shí)浮子受到

的差壓也始終是恒定的。流體增大時(shí)，差壓增加，浮子上升，浮子與

管壁之間環(huán)形流通面積增大，差壓又減小。直至浮子上下的差壓恢復(fù)

到原來大小。通過差壓測(cè)量能計(jì)算出流量大小。

16、電磁流量計(jì)：原理：利用法拉第電磁感應(yīng)定律，測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量。法拉第電磁感

應(yīng)定律：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

E=BDv^q=-KD2v=—E

xx"44Bx

特點(diǎn)：管道內(nèi)無可動(dòng)部件或突出于管道內(nèi)部的部件，壓力損失極??；只要

是導(dǎo)電的介質(zhì)都可測(cè)量；流量計(jì)的輸出與體積流量成線性關(guān)系，且

不受液體的溫度、壓力、密度、黏度等參數(shù)的影響；量程比一般為

10:1,測(cè)量口徑范圍大；反應(yīng)迅速，可測(cè)脈動(dòng)流量；缺點(diǎn)是被測(cè)流

體必須導(dǎo)電；使用溫度0~20℃；壓力為2.5MPa。

17、各類流量?jī)x表的性能比較

對(duì)比項(xiàng)目理論公式檢測(cè)原理輸出信號(hào)與流直管段要求可移動(dòng)部件

量關(guān)系

橢圓齒輪流量通過流量計(jì)算成比例無有

q=Kn

計(jì)標(biāo)準(zhǔn)容積的數(shù)

量

渦輪流量計(jì)渦輪轉(zhuǎn)速成比例有有

q=門G

渦街流量計(jì)漩渦數(shù)成比例有無

q-K/f

超聲波流量計(jì)超聲波順流和成比例有無

q=KM

逆流的頻率差

內(nèi)錐流量計(jì)椎體前后差壓成開方有無

q=

轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子的高度成比例無有

q=KH

電磁流量計(jì)TIDe感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e成比例有無

q=----x—

4B

靶式流量計(jì)靶上作用力F成開方有無

q=K5

科氏質(zhì)量流量U形館扭轉(zhuǎn)角成比例無有

q“,=k。

計(jì)6

第七章節(jié)流式流量計(jì)

思考題與習(xí)題（部分）

1、為什么標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的量程比只能是1：3~1：4?

答：差壓和流量平方成比例，當(dāng)流量低于30%時(shí)精度不能保證，流體雷諾數(shù)會(huì)低于測(cè)量范

圍，a不是常數(shù)。

考試要點(diǎn)

1、節(jié)流式流量計(jì)：原理：在管道中設(shè)置節(jié)流件，流體流經(jīng)節(jié)流原件時(shí)由于流通面積的變化,

發(fā)生節(jié)流現(xiàn)象，在節(jié)流件的前后兩側(cè)產(chǎn)生壓力差（差壓）。

★標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、文丘里管

2、流量系數(shù)：表示通過流量計(jì)的實(shí)際流量與理論流量的比值，一般通過實(shí)驗(yàn)確定。

3、流量公式：不可壓縮：q,“=a4j2夕下（a流量系數(shù)，人面積，p介質(zhì)密度，Ap差

壓）

可壓縮：q,"=agA0yl2P?（￡?壓縮系數(shù)）

，實(shí)際密度，「測(cè)量密度）

P'

P

4、取壓方式：理論取壓法、D—D/2取壓法、角接取壓法和法蘭取壓法。

第八章液位檢測(cè)及儀表

思考題與習(xí)題（部分）

1、何謂汽包的重量水位？

答：所謂重量水位是對(duì)運(yùn)行中鍋爐汽包內(nèi)汽水狀態(tài)的一種假設(shè)，即運(yùn)行中的某一瞬時(shí)，汽包

的全部出口、入口封閉，水側(cè)中的汽回到汽側(cè)，汽側(cè)中的水回到水側(cè)，而且平靜下來，此時(shí)

汽包內(nèi)的汽水界面稱為重量水位。

2、云母水位計(jì)和電接點(diǎn)水位計(jì)為什么測(cè)不到重量水位？

答：這是因?yàn)榫偷卦颇杆挥?jì)是根據(jù)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(diǎn)水位計(jì)是根據(jù)汽和水的導(dǎo)電率不同的原理測(cè)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(cè)量方法有幾種？測(cè)量原理是什么？

答：①云母水位計(jì)：利用連通器的原理進(jìn)行工作的②雙色水位計(jì)：改進(jìn)了云母水位計(jì)的結(jié)構(gòu),

輔以光學(xué)系統(tǒng)，利用光從空氣進(jìn)入蒸汽或水產(chǎn)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(yuǎn)傳。③差壓式水位計(jì)：通過把液位高度的變化轉(zhuǎn)換

成差壓信號(hào)來實(shí)現(xiàn)水位測(cè)量的④電接點(diǎn)水位計(jì)：利用汽包內(nèi)汽、水介質(zhì)的電阻率相差極大的

性質(zhì)來測(cè)量汽包水位。

4、差壓水位計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差的因素有哪些？如何減小測(cè)量誤差？

答：產(chǎn)生誤差的因素：①溫度影響：環(huán)境溫度越低，冷凝水密度增大，讀數(shù)比真實(shí)值小；解

決方法：改進(jìn)平衡容器結(jié)構(gòu)；②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(jìn)一步改進(jìn)平衡容器結(jié)構(gòu)，或采用汽包壓

力補(bǔ)償措施；

5、超聲波液位計(jì)的工作原理是什么？影響超聲波液位計(jì)測(cè)量精確度的因素有哪些？

答：原理：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，被吸收而減弱。聲波的頻率越高，方向性越強(qiáng)，則介質(zhì)

中衰減越大。聲波遇到不同的分界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象。超聲波液位計(jì)是利用回聲

測(cè)距離原理進(jìn)行工作的。

因素：溫度，介質(zhì)

考試要點(diǎn)

1、液位測(cè)量的特點(diǎn)：①穩(wěn)定的液面是一個(gè)規(guī)則的表面，但是當(dāng)物料有流進(jìn)流出時(shí)，會(huì)有波

浪使液面波動(dòng)。在生產(chǎn)過程中還可能出現(xiàn)沸騰或起泡沫的現(xiàn)象，使液

面變得模糊；

②大型容器中常會(huì)有各處液體的溫度、密度和粘度等物理量分布不均

勻的現(xiàn)象；

③容器中的液面呈高溫、高壓、高粘度或含有大量雜質(zhì)、懸浮物等；

2、汽包水位特點(diǎn)：①汽包內(nèi)水汽無明顯分界面；

②汽包內(nèi)水位忽上忽下劇烈周期波動(dòng)；

③爐水中含有鹽堿，受汽水沖擊形成泡沫；

④汽包水位橫切面的特點(diǎn)是中間凸起，水位在汽包壁呈帶狀升高，并超

過中間部位；

⑤虛假水位的存在

3、汽包水位分類：①實(shí)際水位：即真實(shí)水位，定義為汽包內(nèi)每根垂線上取出汽水混合物濕

度的最大變化率這個(gè)點(diǎn)，然后由無數(shù)這樣的點(diǎn)所連成的液面；

②重量水位:所謂重量水位是對(duì)運(yùn)行中鍋爐汽包內(nèi)汽水狀態(tài)的一種假設(shè),

即運(yùn)行中的某一瞬時(shí)，汽包的全部出口、入口封閉，水側(cè)中的汽回到汽

側(cè)，汽側(cè)中的水回到水側(cè)，而且平靜下來，此時(shí)汽包內(nèi)的汽水界面稱為

重量水位；

③指示水位：水位計(jì)所能測(cè)出的汽包水位值

4、云母水位計(jì)：原理：利用連通器的原理進(jìn)行工作的

特點(diǎn)：可以直接反映汽包水位，直觀、可靠，但只能就地監(jiān)視，并且液位

顯示不夠清晰。

5、雙色水位計(jì)：原理：改進(jìn)了云母水位計(jì)的結(jié)構(gòu)，輔以光學(xué)系統(tǒng)，利用光從空氣進(jìn)入蒸汽

或水產(chǎn)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(yuǎn)傳；

6、電接點(diǎn)水位計(jì)：原理：利用連通器的原理將水位反映到測(cè)量筒內(nèi)，由于汽包內(nèi)飽和蒸汽

及凝結(jié)水介質(zhì)的電阻率相差較大，安裝在測(cè)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(tài)（相當(dāng)于開關(guān)閉合），若被汽浸

沒則電極所在電路中處于高電阻狀態(tài)（相當(dāng)于開關(guān)打開）。由被水接通的

電接點(diǎn)位置可以表示水位，再利用燈光或數(shù)字就可顯示水位。

特點(diǎn)：指示受容器內(nèi)壓力的影響較小，在鍋爐啟停等變參數(shù)工況下，儀

表在控制室內(nèi)能準(zhǔn)確指示水位；測(cè)量延時(shí)小，投運(yùn)速度快；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

造價(jià)低，運(yùn)行可靠，調(diào)校方便。

7、差壓式水位計(jì)：原理：通過把液位高度的變化轉(zhuǎn)換成差壓信號(hào)來實(shí)現(xiàn)水位的測(cè)量

組成：水位一差壓轉(zhuǎn)換裝置、壓力信號(hào)管路和差壓計(jì)等組成

8、液位遷移：負(fù)遷移：py=p'+pgH+pg

P2=P'gfh+Pg

3=P\-Pi=夕g"一P'g（飽一%）

遷移量:Q,g（飽一4）

正遷移：Pi=pg（H+h）+P8

Pi=Pg

5=P「Pz=PSh

遷移量：pgh

遷移量

遷移量的相對(duì)值：d=xlOO%

測(cè)量范圍

遷移量只是同時(shí)改變量程的上下限，不改變量程。

9、浮力式液位計(jì)：①恒浮力式液位計(jì)：在測(cè)量過程中浮力不變，浮子永遠(yuǎn)漂浮在液面上，

浮子的位置隨著液面高低而變化，檢測(cè)浮子的位移量，便可以知道液位

的高低

②變浮力式液位計(jì)：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(cè)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(jì)：原理：將被測(cè)介質(zhì)液位的變化轉(zhuǎn)換成液位計(jì)電容的變化

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無可動(dòng)部件，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，基本上不需要專門維護(hù)，

應(yīng)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(jì)：原理：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，被吸收而減弱。聲波的頻率越高，方向

性越強(qiáng)，則介質(zhì)中衰減越大。聲波遇到不同的分界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、折

射等現(xiàn)象。超聲波液位計(jì)是利用回聲測(cè)距離原理進(jìn)行工作的。

特點(diǎn)：無機(jī)械可動(dòng)部分，安裝維護(hù)方便；探頭不與被測(cè)介質(zhì)接觸，可

實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，超聲波探頭壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)是聲速易受介質(zhì)的溫度和壓

力影響。

第九章成分分析儀表

思考題與習(xí)題（部分）

1、在線成分分析系統(tǒng)為什么要有采樣和預(yù)處理裝置？

答：采樣是從生產(chǎn)設(shè)備中自動(dòng)、快速地提取有代表性的待分析樣品，送到預(yù)處理系統(tǒng)；而預(yù)

處理系統(tǒng)的任務(wù)是將取出的待分析樣品加以處理，以滿足傳感器對(duì)待分析樣品的要求。

2、氧化錯(cuò)氧分析儀的探頭測(cè)量含氧量應(yīng)滿足什么條件？

答：要有濃度差（不確定）

考試要點(diǎn)

1、成分檢測(cè)概念：分析各組分的含量或某一組分的含量

2、熱導(dǎo)式氣體分析儀：原理：在熱傳導(dǎo)過程中，不同的氣體，由于熱導(dǎo)率的差異使其熱傳

導(dǎo)的速率也不相同。多組分混合氣體的熱導(dǎo)率X可近似為各

組分熱導(dǎo)率的算術(shù)平均值：a=‘4q，待測(cè)組分濃度6,

熱導(dǎo)率4；混合氣體其他組分熱導(dǎo)率差別不大“4,則

3、熱磁式氣體分析儀：原理：熱磁式氧量計(jì)利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理

特性來測(cè)定煙氣中含氧量。工作原理是氧流經(jīng)一個(gè)有加熱元

件的氣室，并且位于磁場(chǎng)中。當(dāng)加熱元件附近的氧被加熱時(shí),

氧氣的順磁性變小，使較冷的氧被強(qiáng)烈地吸入磁場(chǎng)中，將熱

氧置換出來，形成連續(xù)的氣流，稱“磁風(fēng)”。在一定的氣樣壓

力、溫度和流量下，通過測(cè)量磁風(fēng)大小就可測(cè)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，0.76~1000^o利用氣體對(duì)紅外線的

波長(zhǎng)有選擇的可吸收性和熱效應(yīng)，不同氣體具有不同的紅外

吸收光譜圖。(/=/。屋")；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、氧化精氧量計(jì)：原理：當(dāng)兩表面有氧的濃度差異時(shí)，會(huì)因氧離子空穴的移動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，

該電動(dòng)勢(shì)稱為濃差電勢(shì)。

計(jì)算：★★E=91n絲

"F9、

式中：R=8314J/(mol*K)

了一濃度電池溫度

n-4

F=96487C/mol

5,(p2一待測(cè)氣體和參比氣體氧濃度

注意事項(xiàng)：①氧化錯(cuò)傳感器需要恒溫或在計(jì)算電路中采取補(bǔ)償措施，以消

除傳感器溫度對(duì)測(cè)量的影響；

②氧化錯(cuò)傳感器要在一定高溫下工作，以保證有足夠高的靈敏

度；

③保持參比氣樣的壓力與待測(cè)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

④保持參比氣樣和待測(cè)氣樣有一定的流速，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確

性；

安裝方式：抽出式、直插式

1、檢測(cè)的概念是什么？

“檢測(cè)”通常是指在生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)場(chǎng)，利用某種合適的檢測(cè)儀器或綜合測(cè)

試系統(tǒng)對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線、連續(xù)的測(cè)量。

2、檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分別是什么？

檢測(cè)系統(tǒng)在被測(cè)量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸出量和輸入量之間的關(guān)系稱

為靜態(tài)特性；檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是指在動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，輸出量與隨時(shí)間變化的輸

入量之間的關(guān)系。

3、什么是線性度？列出線性擬合常用的方法。

在規(guī)定的條件下，系統(tǒng)校準(zhǔn)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(cè)量?jī)x表的范圍及量程有何區(qū)別？

每個(gè)用于測(cè)量的檢測(cè)儀器都有規(guī)定的測(cè)量范圍，它是該儀表按規(guī)定精度對(duì)被

測(cè)變量進(jìn)行測(cè)量的允許范圍。測(cè)量范圍的最小值和最大值分別稱為測(cè)量下限和測(cè)

量上限，簡(jiǎn)稱下限和上限。

量程L=|測(cè)量上限-測(cè)量下限|

5、儀表的相對(duì)誤差與引用誤差的定義是什么？

示值相對(duì)誤差r（簡(jiǎn)稱相對(duì)誤差）是檢測(cè)裝置示值絕對(duì)誤差與真值X。之比值。

檢測(cè)儀表示值絕對(duì)誤差b與儀表量程L的比值，稱之為儀表示值的引用誤差q。

6、如何根據(jù)相對(duì)誤差合理選擇儀表？

7、如何確定儀表的精度等級(jí)？

在確定一個(gè)儀表的精度等級(jí)時(shí)，要求儀表的允許誤差應(yīng)該大于或等于儀表校

驗(yàn)時(shí)所得到的最大引用誤差；而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級(jí)時(shí)，儀表的

允許誤差應(yīng)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(guān)系如何？

遲滯是指在相同工作條件下作全測(cè)量范圍校準(zhǔn)時(shí)，在同一次校準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)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(shù)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(fù)性和穩(wěn)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(cè)系統(tǒng)在靜態(tài)測(cè)量時(shí)，輸出量的增量與輸入量的增量之比的極

限值，即

K=lim

Ax->0

靈敏閾又叫失靈區(qū)、死區(qū)、鈍感區(qū)、閾值等。它指檢測(cè)系統(tǒng)在量程零點(diǎn)（或

起始點(diǎn)）處能引起輸出量發(fā)生可視性變化的最小輸入量。

分辨率：能引起輸出量發(fā)生變化時(shí)輸入量的最小變化量。

10、一階檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性如何表達(dá)?

k:靜態(tài)靈敏度

T時(shí)間常數(shù)嘲+而"⑺

壓力測(cè)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(guān)系？

流體介質(zhì)垂直作用于單位面積上的力稱為壓強(qiáng)，在工程上稱為壓力。表壓力,

該絕對(duì)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?。真空度，?dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓時(shí)，大氣壓與該

絕對(duì)壓力之差。大氣壓，是地球表面上的空氣質(zhì)量所產(chǎn)生的壓力。

2、彈性式壓力計(jì)的測(cè)壓原理以及常用的彈性元件有哪些?

測(cè)壓原理：用彈性元件作為壓力敏感元件，把壓力轉(zhuǎn)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(jì)測(cè)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：2?3mm,膜片：0.2~0.3mm

復(fù)雜結(jié)構(gòu)，盡量采用閉環(huán)負(fù)反饋,且放大倍數(shù)足夠大。

4、彈簧管壓力計(jì)的測(cè)壓原理？

當(dāng)在管內(nèi)通入壓力時(shí)，則橢圓形截面在壓力的作用下趨向圓形，使弧形彎管

產(chǎn)生挺直的變形，其自由端產(chǎn)生向外的位移。

5、什么是霍爾效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、壓電效應(yīng)。

霍爾效應(yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流I,則會(huì)

在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間形成電位差VH,此電位差稱為霍爾電勢(shì)。

導(dǎo)體在產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，電阻要發(fā)生變化，即當(dāng)它拉伸時(shí)，電阻值要增大；

受到壓縮時(shí)，電阻值減小。這種現(xiàn)象就是所謂的應(yīng)變效應(yīng)。

單晶硅材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象被稱為壓

阻效應(yīng)。

某些電介質(zhì)沿著某一個(gè)方向受力而發(fā)生機(jī)械變形（壓縮或伸長(zhǎng)）時(shí)，其內(nèi)部將

發(fā)生極化現(xiàn)象，而在其某些表面上會(huì)產(chǎn)生電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)重新回到

不帶電的狀態(tài)，此現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。

6、應(yīng)變效應(yīng)與壓阻效應(yīng)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是什么？

相同點(diǎn)：當(dāng)受到外力作用，電阻均發(fā)生明顯變化。

不同點(diǎn)：應(yīng)變效應(yīng)是指導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械形變，壓阻效應(yīng)是單晶硅材料電阻率發(fā)

生變化.

7、應(yīng)變筒式壓力計(jì)為什么要接成電橋的形式？

有溫度補(bǔ)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(jié)約的原則進(jìn)行合理選

用。

包括三個(gè)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(cè)量

1、溫標(biāo)是什么？其發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段？其中國際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)定了哪些內(nèi)

容？

為了保證溫度量值的準(zhǔn)確和利于傳遞，需要建立一個(gè)衡量溫度的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尺

度，即溫標(biāo)。發(fā)展階段：經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)，絕對(duì)氣體溫標(biāo)，國際實(shí)用溫標(biāo)

和國際溫林。

2、熱電效應(yīng)的定義?；芈分械臒犭妱?shì)由哪兩部分組成?

兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組合成如圖所示閉合回路，若導(dǎo)體A和B

的連接處溫度不同（設(shè)T>TO）,則在此閉合回路中就有電流產(chǎn)生，也就是說回

路中有電動(dòng)勢(shì)存在，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。

兩種導(dǎo)體的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)

3、熱電偶測(cè)溫回路定律及證明、應(yīng)用。

均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間溫度定律、中間導(dǎo)體定律、標(biāo)準(zhǔn)電極定律

4、常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶的名稱、分度號(hào)以及主要特點(diǎn)？

分度號(hào)特點(diǎn)

銷銘10—伯熱電偶S精度高，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，測(cè)

溫上限局

的錢30—柏鏤6熱電偶B測(cè)量精度高，適于在氧化或中性

氣氛中使用

銀銘一鍥硅熱電偶K價(jià)格低廉，靈敏度高，復(fù)現(xiàn)性好，

高溫下抗氧化能力強(qiáng)

銀倍一康銅熱電偶E價(jià)格低廉，靈敏度高

?銅一康銅熱電偶T精度高，穩(wěn)定性好價(jià)格低廉

鐵一康銅熱電偶J靈敏度高，線性度好，價(jià)格低廉

5、熱電偶冷端溫度處理的方法有哪幾種？

冰點(diǎn)槽法、計(jì)算修正法、校正儀表零點(diǎn)法、冷端補(bǔ)償器法、軟件處理法

6、熱電偶串聯(lián)及并聯(lián)的連線方法及各自特點(diǎn)是什么？

熱電偶并聯(lián)：用幾只同型號(hào)的熱電偶并聯(lián)接在一起。

熱電偶串聯(lián)：將幾個(gè)具有相同熱點(diǎn)特性的熱電偶串聯(lián)相接。

特點(diǎn)：使用熱電偶并聯(lián)測(cè)多點(diǎn)的平均溫度，其優(yōu)點(diǎn)是儀表的分度依舊和單獨(dú)

配用一個(gè)熱電偶時(shí)一樣，缺點(diǎn)是當(dāng)有一支熱電偶燒斷時(shí)不能及時(shí)察覺出來；串聯(lián)

時(shí)當(dāng)有一支熱電偶燒斷時(shí)，總電勢(shì)消失，可以立即知道有熱電偶燒斷。

7、熱電阻的測(cè)溫原理是什么？

根據(jù)金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值與溫度呈一定函數(shù)關(guān)系的原理實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量

的。

8、常用的金屬熱電阻有哪幾種？分度號(hào)有什么？

粕熱電阻，分度號(hào)PtlOO和PtlO；銅熱電阻，分度號(hào)CulOO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(gòu)成測(cè)量電橋，可以消除內(nèi)引線電阻的影響，測(cè)量精度高于

兩線制。

10、輻射式溫度計(jì)測(cè)溫的理論依據(jù)是什么？

利用物體輻射能與其溫度有關(guān)的原理進(jìn)行測(cè)溫的

11、光學(xué)高溫計(jì)是如何進(jìn)行工作的？

紅色單色光，0.66±0.01gm的單一波長(zhǎng)物體光譜輻