2022年2022年热能与动力工程测试技术复习重点

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载第一至三章 一.名词说明测量 : 为人类对自然界中客观事物取得数量观念的一种熟悉过程；它用特定的工具和方法,通过试验将被测量与单位同类量相比较,在比较中确定出两者比值；稳态参数：数值不随时间而转变或变化很小的被测量；瞬变参数：随时间不断转变数值的被测量（非稳态或称动态参数、如非稳固工况或过渡工况时内燃机的转速.功率等；模拟测量：在测量过程中第一将被测物理量转换成模拟信号,以外表指针的位置或记录仪描画的图形显示测量的结果 不表现为“可数”的形式 ；数字测量：测量可直接用数字形式表示；通过模数（a d 转换将模拟形式的信号转换成数字形式； 范型仪器

2、：为预备用以复制和保持测量单位,或为用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作的仪器；精确度很高,储存和使用要求较高；有用仪器：为供实际测量使用的仪器,它又可分为试验室用仪器和工程用仪器；恒定度 :仪器多次重复测量时,其指示值稳固的程序,称为恒定度；通常以读数的变差来表示.灵敏度 :它以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例s 来表示；灵敏度阻滞 :灵敏度阻滞又称为感量、感量为足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值；一般仪器的灵敏度阻滞应不大于仪器答应误差的一半；指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间,又称时滞；测量值与真值之差称为误差

3、；因子：在试验中欲考察的因素称为因子；因子又可分为没有交互作用和有交互作用的因子,前者为指在试验中相互没有影响的因子,而后者就在试验中相互有制抑作用；水平：每个因子在考察范畴内分成如干个等级,将等级称为水平二.填空题常用的测量方法有直接测量.间接测量.组合测量；测试中,被测量依据其为否随时间变化可以分类稳态参数和瞬变参数；有时被测参数的量或它的变化,不表现为“可数”的形式,这时就不能用一般的测量方法,相应的就显现了模拟测量和数字测量；按工作原理,任何测量仪器都包括感受件,中间件和效用件三个部分；测量仪器按用途可分：范型仪器和有用仪器测量仪器的性能指标打算了所得测量结果的牢靠程度,其中主要有：精

4、确度.恒定度.灵敏度.灵敏度阻滞.指示滞后时间等在选用时,仪器的读数的变差不应超过仪器的答应误差；一般常采纳试验方法来标定测量仪器的动态特性；仪器标定的内容及方法前面已从理论上叙述了测量仪器的动态特性,但实际上由于测量仪器本身的各种因素影响,难以用理论分析方法正确地确定其动态特性；一般常采纳试验方法来标定测量仪器的动态特性；其主要内容,一般为仪器的时间常数.无阻尼时仪器的固有频率.阻尼比等；判定该测量仪器为一阶仍为二阶仪器；其主要方法,一般有频率响应法.阶跃响应法.随机信号法；对一阶仪器,主要确定的动态特性参数为时间常数 ；二阶测量系统,标定目的主要为确定动态特性参数：仪器的无阻尼固有频率0

5、和阻尼比 ；依据产生误差因素的显现规律以及它们对于测量结果的影响程序来区分,可将测量误差分为三类；系统误差:随机偶然 误差 :过失误差 :详细的测量过程中,系统误差按其产生的缘由可分为；仪器误差安装误差环境误差方法误差操作误差动态误差但往往也常采纳如下方法来排除系统误差1.交换抵消法2.替代排除法3.预检法正交表分为标准表和混合型正交表三.简答题模拟测量：直观性强.简便.价格低；主要缺点为测量精度低指示器读数误差大；但模拟信号含有“仿真”的意思,辨论才能无限；数字测量：测量精度高,操作便利,后处理便利,但对硬件要求高,辨论力有限；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载仪

6、器的选用：应在满意被测量要求的条件下,尽量挑选量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度的2/3 以上为宜,并依据对被测量肯定误差的要求挑选测量仪器的精度等级；零阶仪器的特点：不管 x 随时间如何变化,仪器输出不受干扰也没有时间滞后,因此零阶仪器 或传感器 可以认为有完全抱负的特性；时间常数 为由热电偶的几何参数和热特性确定,它的大小直接影响到滞后时间, 越小表示热惯性小,达到稳态值的时间越短；反之,时间就越长；为进行牢靠的动态测量,应使测量系统的时间常数尽可能小；为了提高响应速度而又不产生波动,二阶仪器常采纳 0.6 0.8 为正确；这时幅频特性的平直段最宽；而且在肯定条件下,提高系统的固有频率

7、,响应速度会变得更快；第四章一.名词说明压电效应：为指某些结晶物质沿它的某个结晶轴受到力的作用时,其内部有极化现象显现,在其表面形成电荷集结,其大小和作用力的大小成正比,这种效应称为正压电效应；相反,在晶体的某些表面之间施加电场,在晶体内部也产生极化现象,同时晶体产生变形,这种现象称为逆压电效应；压电晶体：具有压电效应的晶体称为压电晶体中间温度定律:用两种不同的金属组成闭合电路,假如两端温度不同,就会产生热电动势；其大小取决于两种金属的性质和两端的温度,与金属导线尺寸.导线途中的温度及测量热电动势在电路中所取位置无关；均质材料定律:如用同一种金属组成闭合电路就不管截面为否变化,也不管在电路内存

8、在什么样的温度梯度,电路中都不会产生热电动势；中间导体定律:在热电偶插入第三种金属,只要插入金属的两端温度相同,不会使热电偶的热电动势发生变化；标准电极定律:在热电偶插入第三种金属,插入金属的两端温度不同,发生附加热电动势后的总热电动势,等于各接点之间所产生热电动势的代数和；光电效应：当具有肯定能量e 的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,给予这些物质的电子以附加能量,或者转变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光外光电效应 :在光线作用下能使电子逸出物质表面的称为外光电效应,属于外光电效应的转换元件有光电管.光电倍

9、增管等；内光电效应 :在光线作用下能使物体电阻率转变的称为内光电效应；属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等；阻挡层光效应:在光线作用下能使物体产生肯定方向电动势的称为阻挡层光电效应,属于阻挡层光电效应的转换元件有光电池和光敏晶体管等；用单位辐射通量不同波长的光分别照耀光电管,在光电管上产生大小不同的光电流；这里,光电流i 与光波波长 的关系曲线称为光谱特性曲线,又称频谱特性；霍尔效应 : 金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应；霍尔元件 : 基于霍尔效应工作的半导体器件称为霍尔元件,霍尔元件多采

10、纳n 型半导体材料；传感器为把外界输入的非电信号转换成电信号的装置；金属电阻应变片的工作原理为基于金属导体的应变效应二.填空题结构型 :依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.能量转换型 :直接由被测对象输入能量使其工作.能量掌握型 :从外部供应能量并由被测量掌握外部供应能量的变化.常用传感器依据其作用原理的不同,可以分为两大类；能量型” 参“数型 ”传感器的特性主要包括以下两种；静态特性.表征传感器静态特性的主要参数有：线性度.灵敏度.辨论力等；动态特性 .测定动态特性最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种；由于半导体应变片的温度稳固性差,使用时必需实行温度补偿措施,以排除由温度引起的零

11、漂或虚假信号；在实际工作中,温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿两类；常用可变磁阻式传感器的典型结构有:可变导磁面积型.差动型.单螺管线圈型.双螺管线圈差动型；依据电容式传感器的转换原理的不同,可以分为极距变化型电容式传感器：变介电常数型电容传感器：面积变化型电容传感器按工作原理不同,磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式,即动圈式传感器和磁阻式传感器；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载磁电感应式传感器只适用于动态测量；优秀教案欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载磁阻式传感器：又称为变磁通式传感器或变气隙式传感器,常用来测量旋转物体的角速度；可分为开路变磁通

12、式传感器和闭合磁路变磁通式传感器；热电偶在测量温度时,将测量端插入被测对象的内部,主要用于测量容器或管道内气体.蒸汽.液体等介质的温度；由于被光照耀的物体材料不同,所产生的光电效应也不同,通常光照耀到物体表面后产生的光电效应分为：外光电效应.内光电效应以及阻挡层光电效应；光电转换元件的种类许多,常用的元件有光电管,光敏电阻,光电池等；光电管的特性主要取决于光电极的材料,其基本的特性为光谱特性,光电特性和伏安特性；光电传感器在工业上的应用可归纳为吸取式.遮光式.反射式.辐射式四种基本形式非电量电测系统一般由传感器.测量电路.记录和显示或处理装三部分组成；传感器一般由敏锐器件与帮助器件组成；按被测

13、物理量分类:位移 、力、温度等按工作的物理基础分类:机械式 、电气式 、光学式 、流体式等 .按信号变换特点:物性型 、结构型 .按敏锐元件与被测对象之间的能量关系:能量转换型和能量掌握型物性型 :依靠敏锐元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.三.简答题冷端恒温法将冷端放入装有冰水混合物的保温容器中,使容器保持0不变,这种方法比较精确；也可以将冷端放入盛油的容器内,利用油的热惰性保持冷端接近于室温；或者将容器做成带有水套的结构,让流经水套的冷却水来保持容器温度的稳固；电感式传感器的工作原理为基于电磁感应原理,它为把被测量转化为电感量的一种装置；第五章一.名词说明1.温度 ：为表示物体冷热程

14、度的物理量,从分子运动论的观点看,温度也为物体内部分子运动平均动能大小的一个量度标志；2.温标 ：用来量度温度高低的尺度称为温度标尺,简称温标；3.零点漂移 ：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位置的移动,因此使用玻璃管液体温度计时,应定期校验零点位置；二.填空题应用较多的有摄氏温标.热力学温标.国际有用温标和华氏温标；依据测头为否必需与被测介质接触,温度计可以分为接触式和非接触式；在一些特别要求的测量中,如低温测量,一般将温度计分为以下两类：即主温度计和次温度计；接触式温度计可以分为三类：膨胀式温度计,热电阻温度计,热电偶温度计；膨胀式温度计为利用物质的体积随温度上升而膨胀的特性制作而成；主要有玻璃

15、管液体温度计,压力式温度计,双金属温度计；气体温度计可分为定容气体温度计.定压气体温度计和测温泡定温气体温度计；依据密闭系统内所充工作物质的不同,压力式温度计可分为三种：充气体的压力式温度计,充蒸气的压力式温度计,充液体的压力式温度计；依据感温双金属片结构外形的不同,有螺旋形双金属温度计和盘形双金属温度计两种；一般标定点不少于三点,即刻度标尺的起点.中点和终点；非接触式温度计分为：单色辐射式光学高温计,全辐射高温计,比色高温计,红外测温仪等；单色辐射式光学高温计利用亮度比较取代辐射强度比较进行测温的；又分为灯丝隐灭式光学高温计和光电高温计两类；气体温度计可分为定容气体温度计.定压气体温度计和测

16、温泡定温气体温度计；三.简答题双金属温度计为用线胀系数不同的两种金属构成的金属片作为感温元件,当温度变化时, 两种金属的膨胀不同,双金属片就产生与被测温度大小成比例的变形,这种变形通过相应的传动机构由指针指示出温度数值；电阻式温度计利用导体或半导体的电阻值随温度而变化的特性所制成的测温外表；电阻温度计的电阻和温度之间的关系；包括铂电阻温度计,热敏电阻温度计；热电偶为利用“热电效应”制成的一种测温元件；测温元件安装的基本要求精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载测温元件应与被测介质形成逆流, 即安装时测温元件应迎着被测介质的流向插入 图 5-17a；如不能迎着被测介质的流

17、向插入, 可采纳迎着被测介质的流向斜插 图 5-17b 的方式, 至少也须与被测介质正交 图 5-17c ,应尽量防止与被测介质形成顺流；安装时,要使测温元件处于管道中心,即应使它处于流速最大处；当在管道上倾斜安装时 图 5-17b ,爱护管顶端要高出管中心线 5-10mm ；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载四.论述题图 5-30 为全辐射高温计原理图；被测物体波长且 0的全辐射能量由物镜1 聚焦后经光阑2 投射到热接受器 热电堆 4 上；按测温起始点不同,热电堆分别由16 对或 8 对直径为0.05 0.07mm 的镍铬一考铜热电偶串联而成,每一对热电偶的热端焊在靶心镍箔上,冷

18、端由考铜箔串联起来,以获得较大的热电势,其输出热电势由显示外表或记录外表读出；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载第六章图 5-35为红外测温仪的工作原理图、它和光电高温计的工作原理相像,为光学反馈式结构；被测物体 s 和参考源r 的红外辐射经调制盘t 调制后输至红外探测器d；调制盘t 由同步电动机m 带动,探测器 d 的输出电信号经放大器a 和相敏整流器k 后送至掌握放大器c,掌握参考源的辐射强度；当参考 源和被测物体的辐射强度一样时,参考源的加热电流即代表被测温度；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载一.名词说明流体压力：在

19、热能与动力机械中所测量的压力,通常为指流体压力；肯定压力：以完全真空作为零标准的压力；在用肯定压力表示低于大气压时,把该肯定压力叫真空度；表压力：以当地大气压作为零标准的压力；通常,所谓压力就为指表压力；压力：流体对单位面积上的垂直作用力,即物理学中的“压强”二.填空题对于运动流体,依据测量所取的面不同,可分为总压力.静压力；总压力与静压力之差称为动压力；依据测量要求,按零标准的方法,压力可分为肯定压力.表压力和差压力；我国法定计量单位规定的压力单位为帕斯卡pa； lpa ln m2,大气压视地球上不同位置而异,其值约为 105pa；在工程上,也常用工程大气压.标准大气压.毫米汞柱等单位表示压

20、力；测压外表按作用原理的不同,可为液柱式.弹性式和电测式等几种；流体压力：对于运动流体,依据测量所取的面不同,可分为总压力.静压力；总压力与静压力之差称为动压力；压力种类：可分为稳态压力（大气压力.机油压力.冷却水压力等）和瞬变压力（气缸内工质压力波.进排气压力波.高压油管中燃油压力等）两大类；测压外表：包括液柱式测压外表.弹性测压外表.测压传感器（又分为压阻式传感器.压电式传感器.电容式差压传感器） ；弹性测压外表包括弹簧管压力计,膜式压力计,波纹管式压差计；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载弹性压力计的误差包括迟滞误差,温度误差,间隙和摩擦误差；压力传感器一般均

21、安装在气缸盖上为提高上止点相位精度,可对其进行热力学修正；选用弹性压力计的量程时,被测最大压力值应不超过满量程的3/4；对液柱压力计的量程,就应考虑当压力突 然变动时,不要使水银或水溢出玻璃管外；作为一般的监督或检查用外表,通常采纳2.5 级外表, 但作为标定用的标准压力表,就要求精度在0.5 级以上；为了保证测量的精度,测压外表在使用前必需经过标定,对于长期使用的外表也要定期标定；标定有静态标定和动态标定两种；激波管高压段的高压气一般采纳氮气或空气,整个激波管必需牢坚固定,以防止振动及加速度对被标定传感器输出的影响；三.简答题.液柱式测压外表工作原理：利用工作液的液柱所产生的压力与被测压力平

22、稳,依据液柱高度来确定被测压力大小的压力计；其工作液又称封液,常用的有水.酒精和水银；毛细管现象的影响封液在管内由于毛细管现象引起表面形成弯月面,使液柱产生附加的上升或降低；因此,要求液柱管的内径不能太细,当封液为酒精时,管子内径d3mm；封液为水或水银时,管子内径d8mm；弹性测压外表弹性测压外表以各种形式的弹性元件如弹簧管. 金属膜和波纹管 受压后产生的弹性变形作为测量的基础；由于变形的大小为被测压力的函数,故设法将变形的位移传递到外表的指针或记录器上后,即可直接读出压力的数值；四.论述题动态标定有两种方法,一种为将传感器输入标准频率及标准幅值的压力信号与它的输出信号进行比较,这种方法称为

23、对比法,例如将测压管装在标定风洞上的标定；另一种方法为通过激波管产生一个阶跃的压力并施于被标定的传感器上,依据其输出曲线求得它们的频率响应特性；这种激波管动态标定为一种最为基本的动态标定方法；第十章一.名词说明流淌相 : 待检测的气体流过检测系统时,称其为流淌相 .固定相 : 在检测体统中,对流淌相样品不同成分有不同的吸附或溶解或离子交换作用的不流淌的物质（或介质）；色谱图 : 为记录按时间先后次序的一组峰值信号的图,各峰值信号曲线与横轴所围面积与总曲线与横轴所围面积之比即为该气相对应成分的组分烟度就为指烟气浓度；二.填空题烟度测量分类：透光度法：利用烟气对光的吸取作用,即通过测量光从烟气中的

24、透过度来确定烟度的,仪器主要有哈特里奇烟度计；滤纸法：先用滤纸收集肯定量的烟气,再通过比较滤纸表面对光的反射率的变化来测量烟度,也称反射法,仪器主要有波许烟度计,冯布兰式烟度计；测量氧含量的主要方法有磁性氧量分析,氧化锆氧量分析；三.简答题氧化锆固体电解质导电机理电解质溶液依靠离子导电；某些固体也具有离子导电的性质；氧化锆为一种固体电解质；纯氧化锆基本上不导电,但参杂了一些氧化钙.氧化钇等稀土元素后,具有高温导电性氧化锆氧量分析仪为利用氧化锆浓差电池所形成的氧浓差电动势与o2 含量之间的量值关系进行氧含量测量精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载的；利用氧化锆探头测含氧

25、量氧化锆的留意事项：必需实行恒温顺温度补偿措施；而且要有合适的工作温度,一般为 800,仍要求两侧气压相等,两侧气流应有肯定流速；内燃机排烟的产生与成分：黑烟：主要为不完全燃烧生成的碳烟颗粒,仍含有硫酸雾.多环芳香烃等液体成分和各种金属及盐类微粒；白烟： 为高沸点的未燃烃和水蒸汽混合而成的液态颗粒,它的直径一般在1.0 微米左右, 主要为在冷起动时产生,温度低于250兰烟：主要为未燃烧的烃,有燃油和润滑油,以及燃烧中间产物,蓝烟主要为在暖机时产生,温度在250650 ,当发动机温度提高后,蓝烟就会消逝；四.论述题高温下,氧化锆,铂和气体三种物质交界处的氧分子有一部分从铂 电极获得电子形成氧离子

26、o-2；由于两侧气体氧含量不同,形成的氧离子 浓度也不同,氧离子就从高浓度侧向低浓度侧扩散,一部分氧离子跑到负极,释放2 个电子变成氧气析出；这时,空气侧的电极显现正电荷,待测气体侧的电极显现负电荷,这些电荷形成的电场阻碍氧离子的进一步扩散；最终扩散作用与电场作用达到平稳,两个电极间显现电位差e,这就为氧浓差电势；测量原理：排气的透光度反映了排气的烟度；用光电池接受光源透过排气射来的光产生的光电流；烟度越大,光电流越小；测量原理 :在肯定的取气口用定容抽气泵抽取排气,使肯定容积的排气通过滤纸,滤纸被染黑的程度能够反映排气中的碳烟含量；再用反射率检测计检测滤纸的反射率；第十一章一.名词说明振动的

27、基本概念振动为工程中极为常见的现象,特别在热能动力机械工程中更为如此；有害的振动可能产生噪音,影响机器的正常工作,造成人体不适,甚至导致零部件损坏；振动烈度 : 振动速度的均方根值；当量振动烈度 : 为了评判内燃机整机的振动水平,标准一般规定要测量多个测点在x、y、z 三个方向的振动；二.填空题振动对人体的影响分为全身振动和局部振动；对人体最有害的振动振动频率为与人体某些器官固有频率相吻合（共振）的频率；按振动产生的缘由：自由振动.受迫振动.自激振动按振动位移的特点：直线振动.扭转振动按振动的规律：简谐振动.非简谐振动.随机振动描述振动特点的参量：频率.振幅 .相位 .频谱 .振型 .周期振动

28、测量系统的组成: 通常由传感器.信号处理和放大.记录.显示和数据处理设备组成；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载优秀教案欢迎下载振动测量系统的分类：机械测量.电测系统和光学测量系统；分类：机械测振仪.惯性测振仪 .电动式测振仪振动来源：燃烧爆发力、 曲柄连杆机构往复惯性力、 侧倾扭矩 、机械系统相互作用力；振动分类内燃机整体的刚体振动: 上下振动.侧倾为单缸机主要振动形式；曲轴系的扭振为多缸机主要振动形式；曲轴的弯曲振动为多缸机主要振动形式；其他振动 : 活塞敲击,敲缸,配气机构振动,气门脱跳 工作反常；三.简答题电动式测振仪原理将振动量（位移.速度.加速度等）变化转换为电参量（电流.电压.电荷.电容.电阻.电感等）的变化,使输出的电参量与振动量的瞬时值之间保持肯定的比例关系；第十二章一.名词说明噪声：一