热能与动力工程测试技术

答：测量是人类对自然界中客观事物取得数量概念的一种认识过2.测量方法有哪几类？直接测量与间接测量的主要区别是什答：测量方法有①直接测量（直读法、差值法、替代法、零值法）②间接测量③组合测量直接测量与间接测量区别：直接测量的被测量的数值可以直接从测量仪器上读得，而间接测量的被测量的数值不能而需要通过直接测得与被测量有一定函数关系的量，经过3.任何测量仪器都包括哪三个部分？各部分作用是什么？答：①感受件或传感器，作用：直接与被测对象发生联系（但不一定直接接触），感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。②中间件或传递件，作用：传递“、放大“、变换"、运算”。③效用件或显示元件，作用：把被测量信号显示出来。答：①精确度，表示测量结果与真值一致的程度，它是系统误差②恒定度，仪器多次重复测量时，其指示值的稳定程度。③灵敏度，以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测④灵敏度阻滞，灵敏度阻滞又称为感量，此量是足以引起仪器指⑤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答：①系统误差，特点：按一定规律变化，有确定的因素，可以②随机误差，特点：单峰性、对称性、有限性、抵偿性，无法在③过失误差，特点：所测结果明显与事实不符，可以避免。答：随机误差（又称偶然误差）是指测量结果与同一待测量的大验准则或狄克逊准则。要从测量列中迅速判别粗异常值时，应采用两种以上的准则来交叉判别，否则效果不佳。9.什么叫做等精度测量和非等精度测量？为什么在非等精度测答：①等精度测量是指在测量条件（包括测量仪器、测量人员、测量方法及环境条件等）不变的情况下，对某一被测几何量进行的多次测量。非等精度测量是指在不同测量条件下，用不同的仪器、不同的测量方法、不同的测量次数以及由不同的测量者进行的测答：采用数理统计方法，从大量试验数据中寻求变量之间相关关系的数学表达式，并对所确定的数学表达式的可信度进行统计检验。可以测量瞬态值及动态过程。③传感器提供了被研究对象的测量、调节和控制设备之间最方便可靠的联系方式，因而使热能与动力工程测试的连续量、自动记录和自动控制成为可能。④测量的准确度和灵敏度高，可以测量微弱信号并将其放大与进行长距离传输。⑤电信号易于和计算机等进行连接，记录和处理数据方便。答：①将物理量的变化转换为敏感元件电阻值的变化的传感器。②分金属应变式传感器、半导体压阻式传感器、电位计式传感器、气13.用应变片测量时，为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法答：①因为在实际使用中，除了应变会导致应变片电阻变化外，温度变化也会使应变片电阻发生变化，由此带来的测量误差。②补偿方法有桥路补偿和应变片自补偿答：电感式传感器建立在电磁感应基础上，它是利用线圈自感或互感的变化，把被测物理量转换为线圈电感量变化的传感器。答：变极板间隙型电容传感器、变面积型电容传感器、变介电常数型答：①某些结晶物质，当沿它的某个结晶轴施加力的作用时，内部会出现极化现象，从而在表面形成电荷集结，电荷量与作用力的大小成正比，这种效应称为压电效应。②垂直于x轴的晶体切片可用作压电片没有压电效应，称z轴为光轴。沿该轴方向受力产生极性相反不同，则在回路中就产生热电动势，形成热电流，这一现象称为热电现象。②热电偶的基本定律：均质材料定律、中间导体定律、中间温18.热电偶为什么要进行冷端温度补偿？常用的补偿方式有哪答：①由于冷端温度to受周围环境温度的影响，难以自行保持为0c或某一定值，因此，为减小测量误差，需对热电偶使其温度恒定。②常用补偿方式：冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端19.什么是霍尔效应？试举两种霍尔传感器在动力机械测量中的典型答：①若在薄片的垂直方向上加一磁感应强度为B的磁场，当在薄片的两端有控制电流I流过时，在此薄片的另两端会产生一个大小与控制电流1(A)和磁感应强度B(T)的成积成正比的电压UH(V),这一现化学物质生物传感器的原理：生物传感器的结构一般是在基础传感器（电化学装置）上再耦合一个生物敏感膜（称为感受器或敏感元件）。生物敏感膜紧贴在探头表面上，再用一种半渗透膜与被测溶液隔开。当待测溶液中的成分透过半透膜有选择地附着于敏感物质时，形成复合体，随之进行生化和电化学反应，产生普通电化学装置能感知的02、H2、NH4+、CO2等，弁通过电化学装置转换为电信号。铭-锦硅热电偶（R型）④铜-康铜热电偶（T型）⑤银铭-康铜热电偶（E型）22.辐射式温度计有哪几种？简述各自的工作原理？比较各种温度计答：①全辐射高温计、单色光学高温计、比色光学高温计、红外温度23.可用于动力机械最高压力测量的仪器有哪几种？简述其工作答：①机械式最高压力表：测量时，气缸压力通过单向阀进入压力表24.什么叫总压、静压和动压？什么叫不敏感偏流角？不敏感偏流角答：①气流嫡滞止后的压力叫总压，又称滞止压力。运动气流里气体感受到的就是气流的静压。总压与静压之差称为动压。②使测量误差为速度头1%的偏流角a作为总压管的不敏感偏流角，记作a0③总压管的形式和马赫数Ma。多点总压管、边界层总压管）测量②静压测量在固体壁面外进行时用定时，常用哪些标定设备？答：①静态标定：活塞式压力计、标准弹簧压力计、液柱式压力计。②动态标定：对比法、激波管动态标定法。27.绘制内燃机压力采集系统基本结构原理图，简述其工作原理。答75一内燃机6—小电传感解7—压力信号转换单.元R一采样单元系统中采用光电传感器获得曲轴转角信号和上止点信号，采用石答：①磁电法：测的的上止点实际上为静态上止点②气缸压缩线法：接近工作状态下的动态上止点③电容法：最大电容量位置即认为动态上止点，对四冲程内燃机，压缩、排气冲程有差异。29.简述皮托管的基本结构和测速原理？皮托管常用什么装置进即动压来测量流速，故也称动压管。②校准风洞热线的表面温度随流体流速而变化，电阻值也随之改变。通过测定热线的电阻值就可以确定流体速度的变化。②恒温（恒电阻）式：热线风速仪工作过程中，通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变，这样就可以根据容积型流量计：测量结果受流动状态的影响较小，精确度较高，适合于测量高粘度、低雷诺数的流体，但不宜用于高温高压和脏污介质的流量测量。②速度型流量计：这类流量计有着良好的使用性能，可用于高温高压流体测量，且精确度较高；但是,由于它们以平均流速为测量依据，因此，测量结果受流动条件的影响很大，这对精确测量带来困难。③质量型流量计：这类流量计以测量与流体质量有关的物理效应为基础答：当流体流经管道中急骤收缩的局部截面时，将产生增速降压的节流现象，流体的流速越大，即在相同流通截面积条件下的流量越大，节流压降也越大。以这种节流现象作为流量测量依据的仪表简称为节流式流量计，由于其输出信号为差压，故也称差压式流量计。答：当被测流体流经涡轮时，推动涡轮6转动，高导磁性的涡轮叶片随之周期性地通过磁电转换器的永久磁铁4,使磁路的磁阻发生相应的变化，导致通过感应线圈3的磁通量改变，在线圈中产生交变的感应②超声波流量计工作原理：超声波式流量计的测量原理是基于超声波在介质中的传播速度与该介质的流动速度有关这一现象。答：转子流量计也叫浮子流量计，它也是利用流体流动的节流原理进36.比较分析用于导电液和非导电液的电容式液位传感器的不答：①测量导电液体的电容式液位计：主要利用传感器两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起电容量变化这种关系进行液位测量。②测量非导电液体的电容式液位计，主要利用被测液体液位变化时可变电容传感器两电极之间充填介质的介电常数发生变化，从而引起电容量变化这一特性进行液位测量。其蒸气之间导电特性（电阻值）的差异进行液位测量。适用于变参数运行工况的液位测量，但是，由于其输出信号是非连续的，因此不能用于液位连续测量；另一类是热电阻液位计，它利用液体和蒸气对热敏材料传热特性不同而引起热敏电阻变化的现象进行液位测量。答1）按照测速元件与被测速转轴是否接触可以分非接触式两大类.（2）①接触式转速表（离心式转速表、磁性转速表、电动转速表、定时转速表）接触式转速表构造简单，但它要消耗被测转轴的能量，且精度一般较差，多用于能量损失可以忽略不计且对精度要求不太高的场合。②非接触式转速表（光电式转速传感器、磁电式转速传速器、霍尔转速传感器）非接触转速表是当前动力机械测量中最常用的测速仪表，它不消耗被测转轴的转矩，且测量精度高，但结构相对复杂。非接触式转速表的关键答：①光电式转速传感器：光电式转速传感器是利用光电元件（如光电池、光电管、光敏电阻等）对光的敏感性来测量转速的。②磁电式转速传速器：与光电式转速传感器相比，磁电式转无需配置专门的电源装置，且脉冲信号不会因转速过高而减弱，测速范围广，因此使用范围非常广泛。③霍尔转速传感器（PPT补充）答：根据测量原理的不同，转矩测量方法可分为传递法、平衡力法和41.常用的功率测量方法有哪些？常见的测功机有哪几种?答：①根据动力机械的类型和结构形式的不同，功率可用以下两类方法进行测量，通过电功率测量和通过转矩间接测量。②常用的测功机43.简述直流电力测功机的控制方法有哪些，各自工作原理和特点是答：原理：被分析的混合物在流动气体或液体（称流动流经一根装有填充物（称固定相）的管子（称色谱柱），由于固定相对不同的组分具有不同的吸附或溶解能力，因此，混合物经过色谱柱后，各种组分在流动相