【文章內(nèi)容簡介】 ．不變 D．負(fù)值 35 用比色高溫計(jì)測得比色溫度 sT =1 927℃，比色光線波長分別為 1 m??? ，2 m??? ，被測物體在相應(yīng)波長下的單色輻射發(fā)射率分別為 1 ?? ? ，2 ?? ? ，則被測物體的實(shí)際溫度是 ___________。 A．： 1 881℃ B． 2 005℃ C．。 1 997℃ D： l 578℃ 3 電容式濕度傳感器不具有 _______的特點(diǎn)。 A．精度高、響應(yīng)速度快 B．不受環(huán)境溫度和風(fēng)速的影響 c．受環(huán)境氣體成分的影響 D．價(jià)格較貴 答案 （ 1236 答案） ： 12答案： B。 13答案： D。 14 答案： D。 15 答案： C。 16答案： B。提示：對(duì)測量有機(jī)液體時(shí)由于有機(jī)液體的膨脹系數(shù)比水銀大所以對(duì)該系統(tǒng)測量時(shí)如果溫度計(jì)測量頭有裸露部分要進(jìn)行修正，修正公式：1()t ah t t? ? ? 。式中： a— 工作液體與玻璃之間相對(duì)膨脹系數(shù)； h— 液柱露出的高度； t— 溫度計(jì)指示值； 1t — 裸露部分的平均溫度。 17答案： A。測溫下限可達(dá) 150℃。 18答案： A。由于測量的是兩支分度號(hào)為 K的熱電偶的溫差，當(dāng)參比端溫度上升后溫度的變化相互抵消。 19答案： A。 20 答案： A。根據(jù)熱電偶中間導(dǎo)體判斷。 21 答案： B。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鉑銠 10 一鉑熱電偶分度表判斷。 22答案： B。根據(jù)中間溫度定律： E=E(t， O)+E(t0， 0)。 23答案： c。根據(jù)中間導(dǎo)體定律，曰和 E均為中間導(dǎo)體 (兩端溫度相同 )，所以可以忽略它們對(duì)回路電勢的影響。即 1 2 1 2( , ) ( , )A F D CE E t t E t t??。 24答案： A。根據(jù)中間溫度定律，求出回路的總電勢后，除以回路的總電阻。 25答案： c。根據(jù)銅熱電阻的特性方程 0[1 ]R R at??，先根據(jù)該式求出 0R ，即可求出電阻在 100℃時(shí)的阻值。 26 答案： B。根據(jù)銅熱電阻的特性方程 0[1 ]R R at??，首先求出因環(huán)境溫度升高而增加了 0． 6 ? 所對(duì)應(yīng)的溫度，然后求出 tt???。 27答案： A。全輻射能量等于溫度為 pT 的絕對(duì)黑體全輻射能量時(shí)，溫度 pT 則稱為被測物體的輻射溫度。 28 答案： B。因?yàn)?0 ?? 1，所以測量的亮度溫度總是低于真實(shí)溫度 。修正公式可用21 1 1lnaT T C ?? ??? 29答案： B。 30答案： B。 31 答案： D。 32答案： B。干濕球溫度計(jì)測量相對(duì)濕度與大氣壓力有關(guān)、還與風(fēng)速大小有關(guān)。 33答案： B。氯化鋰電阻式溫度傳感器適應(yīng)交流電橋測量電阻，不允許用直流電源，以防氯化鋰溶液發(fā)生電解。 34 答案： C。 35答案： A。當(dāng)溫度為 T的實(shí)際物體的兩個(gè)波長下的亮度比值，與溫度為 sT 的黑體的兩波長下的亮度比值相等時(shí)，稱 sT 春季為實(shí)際物體的比色溫度，根據(jù)維恩公式可以得出實(shí)際12212ln1111()sTT C????????? 36 答案： C。 第三章 壓力測量習(xí)題 彈性式壓力計(jì)通常有哪幾種型式 ?試述它們的測壓范圍和使用注意事項(xiàng)。 解答 ： 彈性式壓力計(jì)通常有彈簧管壓力計(jì)、膜片式壓力計(jì)、膜盒式壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)等。 彈簧管壓力計(jì) ： 儀表應(yīng)工作在正常允許的壓力范圍內(nèi)，在靜壓力下一般不應(yīng)超過測量上限值的 70%，在波動(dòng)時(shí)，不應(yīng)超過測量上限值的 60%。工業(yè)用壓力表應(yīng)在環(huán)境溫度為 40~60℃，相對(duì)濕度大于 80%的條件下使用。 儀表安裝處與測定點(diǎn)的距離應(yīng)盡量短，以免指示遲緩 在振動(dòng)情況下使用儀表時(shí)要裝減振裝置。 測量結(jié)晶或黏度較大的介質(zhì)時(shí)，要加裝隔離器。儀表必須垂直安裝，無泄漏現(xiàn)象。 儀表的測定點(diǎn)與儀表安裝處應(yīng)處于同一水平位置上，否則將產(chǎn)生附加高度誤差，必要時(shí)需加修正值。如測量有爆炸、腐蝕、有毒的氣體壓力時(shí)，應(yīng)使用特殊的儀表。氧氣壓力表嚴(yán)禁接觸油類，以免爆炸。儀表必須定期校驗(yàn)，合格的表才能使用。 膜片式壓力計(jì) ： 測量范圍一般為 0~5880000Pa,精度為 級(jí)。 膜盒式壓力計(jì) ： 最大量程為 40000Pa,精度一般為 級(jí)。對(duì)于膜盒材料為磷青銅的壓力計(jì)，使用時(shí)應(yīng)注意被測介質(zhì)必須對(duì)銅合金無腐蝕作用。 波紋管壓力計(jì)工作壓力可達(dá) 14700000Pa,工作溫度可達(dá) 150℃ 。 應(yīng)變式傳感器如何消除 (或減小 )由溫度變化而引起的誤差 ? 解答： 造成溫度誤差的原因有敏感柵的金屬絲電阻本身隨溫度變化發(fā)生變化和應(yīng)變片材料和試件材料的線膨脹系數(shù)不一樣，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加變形，從而造成電阻的變化。 應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法通常有線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償法等兩種。 線路補(bǔ)償法，最常用的和效果最好的是電橋補(bǔ)償法，電橋補(bǔ)償法 有兩種。一種方法是，準(zhǔn)備一塊與測試件相同材料的補(bǔ)償件和兩片參數(shù)相同的應(yīng)變片，一片貼于測試件上，另一片貼在與實(shí)踐處于同一溫度場中的補(bǔ)償件上，然后將兩片應(yīng)變片接入電橋的相鄰兩臂上，這樣由于溫度變化而引起的電阻變化就會(huì)相互抵消，電橋的輸出將與溫度無關(guān)而只與試件的應(yīng)變有關(guān)。另一種方法是，不用補(bǔ)償件，而是將測試片和補(bǔ)償片貼于試件的不同部位，這樣其既能起到溫度補(bǔ)償作用，又能提高輸出靈敏度。當(dāng)試件變形時(shí)，測試片和補(bǔ)償片的電阻將一增一減，因此電橋輸出電壓增加一倍，從而提高了靈敏度。 溫度補(bǔ)償法 為解決線路補(bǔ)償法無法 解決的困難，如找不到安裝補(bǔ)償件的地方等，發(fā)展了一種自身具有溫度補(bǔ)償作用的應(yīng)變片，這種應(yīng)變片稱為溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片。其應(yīng)變絲是由兩種不同的材料組成的，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，它們所產(chǎn)生的電阻的變化相等。將它們接入電橋的相鄰兩臂，則電橋的輸出就與溫度無關(guān)。 根據(jù)壓力的定義說明靜止流體的靜壓和穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)流體的靜壓之間的差別。 解答 ： 對(duì)于靜止的流體，任何一點(diǎn)的壓力與該店所取面的方向無關(guān)，在所有方向上壓力大小相等，這種具有各向同性壓力稱之為流體靜壓力。 運(yùn)動(dòng)流體中，任何壓力是所取平面方向的寒素，當(dāng)所取平面的發(fā)祥與流動(dòng)方向 一致時(shí)，所得到的壓力最大，這個(gè)壓力的最大值稱為總壓力。作用在于流體流動(dòng)方向平行的面上的壓力，稱之為流體靜壓力。 4．靜壓探針和總壓探針在結(jié)構(gòu)上有什么不同 ?它們分別是根據(jù)什么原理制成的 ? 解答： 由于流體的靜壓也與流體的速度有關(guān)，由于流體在流到橫截面上的速度分布是非線性的，所以流道橫截面上各點(diǎn)的流體靜壓是不相等的。測量流體中某點(diǎn)的靜壓力時(shí)，即用靜壓探針。插入流體中的探針必須與流線平行，且不改變測壓區(qū)的流線。 流體中某一點(diǎn)的總壓等于流體中的被流物體上臨界點(diǎn)的滯止壓力?？倝禾结樉褪歉鶕?jù)這一原理設(shè)計(jì)。 L形總壓探 針型式上與靜壓探針一樣，區(qū)別在于測壓孔的位置不一樣。總壓探針的測壓孔是開在探針的端部正對(duì)流動(dòng)方向上。 圓柱型總壓探針測壓孔開在正對(duì)流向的側(cè)面上，圓柱形靜壓探測壓孔在管子背向流體流動(dòng)方向的一面。 如何確定壓力傳感器和壓力測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 ?常用的實(shí)驗(yàn)方法有哪幾種 ?試述其原理。 解答 ：動(dòng)態(tài)標(biāo)定就是確定壓力測量系統(tǒng)或壓力儀表的動(dòng)態(tài)特性，即測壓系統(tǒng)或壓力傳感器對(duì)試驗(yàn)信號(hào)（如階躍信號(hào)、脈沖信號(hào)、正弦信號(hào)）的響應(yīng)。 常用的實(shí)驗(yàn)方法有 2種 1） 激波管型標(biāo)定系統(tǒng)：它由激波管、高壓氣源、測速和記錄幾部分組成。氣源部分用 以給激波管高壓腔提供高壓壓力，測速部分由壓電式傳感器、電荷放大器、限幅放大器和電子計(jì)算器組成。記錄部分由測量電路，放大器，記憶示波器和頻譜分析儀組成。 2） 活塞發(fā)生儀型標(biāo)定系統(tǒng)：周期性的壓力變化可通過密閉的體積變化即活塞發(fā)生儀測得?；钊l(fā)生儀是由活塞和密閉空腔組成的，當(dāng)活塞在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)容積就將發(fā)生變化，氣缸內(nèi)氣體的壓力也將發(fā)生周期性的變化。 6．試述熱偶真空計(jì)的原理和工作電流的確定方法。 解答： 熱偶真空計(jì)的工作原理是氣體分子的導(dǎo)熱能力與其它的壓強(qiáng)有關(guān)。熱偶真空規(guī)管由燈絲和熱電偶組成，熱電偶是測量 燈絲溫度的，測量時(shí)，燈絲中通過恒定的電流，顯然燈絲的溫度與規(guī)管中氣體的壓強(qiáng)有關(guān)，因此，熱電偶的輸出就標(biāo)志著管內(nèi)的真空度的高低，而規(guī)管又與被測系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，這樣，通過測量熱電偶的輸出電勢，就可以測量系統(tǒng)中的真空度。熱偶真空計(jì)的測量范圍是 . 7．熱陰極電離真空計(jì)和冷陰極電離真空計(jì)在結(jié)構(gòu)和原理上有何不同 ?試分析它們的優(yōu)缺點(diǎn) 解答： 熱陰極電離真空計(jì)工作原理是，在稀薄氣體中，帶電粒子與氣體分子碰撞，使氣體分子電離，電離后產(chǎn)生的正離子數(shù)目與氣體壓強(qiáng)有關(guān)，結(jié)構(gòu)上類似于電子三極管，管內(nèi)有三個(gè)電極。冷陰性 電離真空計(jì)的工作原理是，利用放射性物質(zhì)引起氣體分子電離。通常選用放射性α粒子的物質(zhì)制作，因?yàn)棣亮Ｗ幼钅苁箽怏w強(qiáng)烈的電離。結(jié)構(gòu)上主要有放射源、離子收集極、放大器和測量電表。 使用熱陰極電離真空計(jì)時(shí)，必須注意系統(tǒng)內(nèi)的壓強(qiáng)要低于 時(shí)才能啟用，否則其燈絲容易燒毀，此外，若蒸氣分子進(jìn)入規(guī)管，則它碰到熾熱的燈絲后會(huì)分解，使規(guī)管內(nèi)壓強(qiáng)增大，造成誤差。 冷陰極電離真空計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是： 1） 提高了電離真空計(jì)量程的壓強(qiáng)上限。 2） 沒有熱陰極存在，故不怕燒毀陰極，不怕化學(xué)作用影響陰極的發(fā)射。 3） 與熱陰極電離真空計(jì)相比，蒸氣的存在不影響 校準(zhǔn)曲線，而在熱陰極電離真空計(jì)中，蒸氣會(huì)逐漸改變熱絲表面的輻射及熱傳導(dǎo)的性能，從而影響校準(zhǔn)曲線。 4） 化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，故可以用于測量化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體的真空度。 缺點(diǎn)： 1） 靈敏度很低，測量介質(zhì)為空氣的真空度時(shí)，靈敏度只有 105μ A/Pa,在低壓強(qiáng)下，離子電流很小，測量有困難。 2.） 放射性元素很昂貴，且對(duì)工作人員健康不利，故使用時(shí)要特別注意安全。 試述真空計(jì)和真空系統(tǒng)安裝時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 解答： 1）真空規(guī)管應(yīng)盡量安裝在接近要測量的部位，這對(duì)于大型真空系統(tǒng)尤為重要。 2）真空規(guī)管的進(jìn)氣口方向應(yīng)與氣 流方向垂直，避免氣流方向直對(duì)進(jìn)氣口。 3）連接管道應(yīng)盡量短而粗，管材放氣要小。 4）根據(jù)壓強(qiáng)的高低來選擇真空規(guī)管與真空系統(tǒng)的連接和密封方法。 真空計(jì)的規(guī)管與真空系統(tǒng)的連接方法一般有如下三種： 1）真空計(jì)的玻璃規(guī)管與玻璃管道的連接；除了在低真空時(shí)可采用真空橡膠管作為連接管道外，一般都采用玻璃管與玻璃管的熔接，以保證良好的密封。 2）真空計(jì)的玻璃規(guī)管與金屬管道的連接； 3）真空計(jì)的金屬規(guī)管與金屬管道的連接；后兩種在保證良好密封的條件下，應(yīng)盡量做到拆裝方便，以利于維修。此外，還要求連接管道和密封材料的放棄率要低， 在測量高真空和超高真空時(shí)，要能承受高溫（ 150— 450℃）的反復(fù)烘烤。 9．壓力探針的測量誤差是由哪些因素造成的 ?如何減小這些誤差 ? 解答： 壓力探針的測量誤差及相應(yīng)的解決方案如下： （ 1）探針對(duì)流場的擾動(dòng)，使探針附近的流線發(fā)生彎曲，從而改變了局部流動(dòng)的壓力。 為了減小探針對(duì)氣流的擾動(dòng)，應(yīng)將探針的尺寸做得足夠的小。 （ 2）測壓孔對(duì)測量值的影響。例如，測壓孔的不規(guī)則、孔的軸線與流線不垂直，以及孔徑過大都會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)測量誤差，通常靜壓孔的直徑為 ，孔徑太小易堵，孔徑太大會(huì)增加壓頭引起的誤差，因此需合理 設(shè)計(jì)測壓孔。 （ 3）馬赫數(shù)對(duì)測量值的影響。這是因?yàn)轳R赫數(shù)增大會(huì)引起氣流密度的變化，如馬赫數(shù)大于等于 1 時(shí)，探針上產(chǎn)生局部沖擊波，此沖擊波非等熵，改變了局部的氣流壓力，從而給靜壓和總壓的測量帶來誤差。 可以選用半球形“ L”探針，當(dāng) 2 1 d ? 時(shí)， ? 角很小，在亞音速氣流中，測量值和馬赫數(shù)無關(guān)。 （ 4）雷諾數(shù)對(duì)測量值的影響。當(dāng)測量實(shí)際流體中的壓力時(shí)，流體繞探針流動(dòng)，流體沿其表面的壓力分布和雷諾數(shù)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)大于 30 時(shí)，粘 性的影響被限制在沿管壁很薄的邊界層內(nèi)，而流體內(nèi)的壓力通過此邊界層不會(huì)發(fā)生變化，粘性影響可以忽略。當(dāng)雷諾數(shù)小于 30 時(shí)需校正。 解決此影響因素的辦法就是合理的校正。 （ 5）速度梯度對(duì)測量值的影響。測量有橫向速度梯度流時(shí)在探針的前緣滯止的流體會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向高速區(qū)增加的滯止壓力梯度，這種表面壓力梯度在前緣邊界層內(nèi)會(huì)引起流體流動(dòng)，在探針附近導(dǎo)致流體輕微“下沖”。此下沖作用會(huì)對(duì)靜壓的測量產(chǎn)生影響。在探針支桿的前緣，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)滯止壓力梯度。并在探針的前緣向低速區(qū)下沖，從而產(chǎn)生誤差。 為消除此影響，測壓孔的位置應(yīng)遠(yuǎn)離支桿， 通常靜壓孔離支桿的距離為 8d，有建議用 16d 更好。 常用的液柱式壓力計(jì)有哪幾種型式，各有什么特點(diǎn) ? 解答： （ 1）常用的液柱式壓力計(jì)有： a 管徑相同的 U形管壓力計(jì)。 b 單管式壓力計(jì)。 c 液柱式微壓計(jì) 有斜壓式微壓計(jì)和零平衡微壓計(jì) （ 2）首先它們都是穩(wěn)態(tài)壓力計(jì)，是基于流體靜力學(xué)原理而制成的。 a U 形管壓力計(jì)可用于測量液體和氣體的相對(duì)壓力和壓力差。 它由一根灌注有一半容積的液體（通常為水、酒精和油等）和一根標(biāo)尺所組成。兩端的壓力不同則液柱的高度不同。一般 U形管壓力計(jì)的管徑不小于 810 毫米，且要保持 管徑大小、上下一致，如果管徑較小，工作液體可采用酒精。 b 單管式壓力計(jì)由一個(gè)容器和一根與之相連的玻璃管組成，容器中注滿工作液體，使得玻璃管內(nèi)的液面正好在 0刻度。