建筑环境测试技术 试卷及答案 B卷

《建筑环境测试技术》考试试卷（A£/BR卷）考试时间：120分钟考试形式：开卷□/闭卷试卷总分：100分，占总评成绩%，20年月日提示：本场考试可以使用不带存储功能计算器。一、填空题（每空1分，共10分）1.为了使测量结果有意义，就要求用来进行比较的标准应该是国际或国家公认的，且性能稳定；进行比较的方法和仪器必须经过。2.极大的正、负误差出现的概率都非常小，即大的误差一般不会出现，称为随机误差的。3.卡他温度计是测量的仪器。4．接触式测温是测量体与被测物体直接接触，二者进行并最终达到，这时测量体的温度就反映了被测物体的温度。5．弹性压力计是利用弹性元件受力产生的弹性变形为测量基础的，常用的弹性元件有弹簧管、和波纹管。6．各种热电偶的外形虽不相同，但其基本结构均由、绝缘管、保护管和接线盒等主要部分组成。7．毕托管测速仪是利用流场中的与流场速度之间存在的一定关系来测定速度的。8．超声波测流量的作用原理有、多普勒法、波束偏移法、噪声法、相关法、流速-液面法等。9．建筑室内环境空气中可吸入颗粒物的测量，可采用、光散射式粉尘浓度计（尘埃粒子计数器）进行测定。二、判断对错题（每题1分，共10分）（）1.仪表的精度取决于仪表本身的基本误差，不能单纯地依靠提高灵敏度来达到提高精度的目的。（）2.依据有效数字的舍入规则，17.863、17.865、17.855保留四位有效数字的结果均为17.85。（）3.霍尔压力传感器属于位移式压力传感器，但它通过霍尔效应最终将压力信号转化为位移信号。（）4.金属热电阻是利用电阻与温度呈正线性关系的原理，而半导体热敏电阻是利用电阻与温度呈负线性关系原理制成的。（）5.气体湿度测量方法有干湿球法、露点法、电阻法和吸湿法，其中氯化锂湿度测量仪是基于露点法和电阻法。（）6.在压力测量仪表的量程时，为保证安全性，压力较稳定时，最大工作压力不超过仪表量程的2/3。（）7.热电风速仪是基于散热效率测速法进行流速测量的。（）8.辐射式热流计主要用于测量通过设备、管道、建筑围护结构等壁体的导热量。（）9.由于单个热电偶是单点测量，不能反映整个传感器两侧表面温差，而且形成的热电势很小，所以将若干个热电偶并联起来形成热电堆片。（）10.电容式液位计可用于测量导电液体，也可以用于测量非导电液体的液位。三、问答题（每题8分，共40分）1.设测量值x，真值x0，量程Lm，列出公式说明绝对误差、相对误差、基本误差这三者的含义，并说明允许误差和仪器精度的关系。（8分）2.热电偶温度计的测温原理是什么？请简述热电偶的三个应用定律及具体应用。（8分）3.在工程中，压力的表示方法有哪几种，各自对应测量仪表是什么，并画图说明各压力表示法之间的关系。（8分）4.简述热电风速仪的工作原理，并说明恒流型和恒温型热电风速仪原理的差异，以及热电风速仪在使用时的注意事项。（8分）5.热阻式热流计的工作原理是什么？热阻式热流计的传感器为什么不用热电偶，而用热电堆？（8分）四、计算题（共30分）1．测量某一管道内热水流量，有两台合格的流量计，测量范围分别是100~1000m3/h，80~800m3/h，已知其最大绝对误差均为±8m3/h，分别确定两台仪表的精度等级。假如使用一段时间后，最大绝对误差均变为±10m3/h，问两台仪表是否合格？（精度系列：0.005，0.01，0.02，0.04，0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5等）（8分）2.对某环境温度进行了15次等精度测量，测量数据如下（℃）：28.5128.5328.4928.5228.5128.5228.5028.5128.4828.4928.5328.4928.5128.3928.52试求最优概值及其误差，要求写出主要计算步骤和公式。（12分）用差压变送器测量储液箱内的液位，如下图所示，图中：h1=1.5m，h2=3m，h3=6m。箱内液体介质的密度ρ1=1200kg/m3，负压侧隔离管为湿隔离状态，管内充满隔离液ρ2=1100kg/m3。试求变送器的测量范围和迁移量。请说明差压式液位计的量程迁移分为哪几类？判断下图属于哪一类迁移？并求变送器的压差测量范围和迁移量。（10分）五、综合题（共10分）热电偶测温时为什么需要冷端补偿？补偿方法有哪些？用K型热电偶在冷端温度为25℃时，测得的热电势为34.36mV。试求热电偶热端的实际温度。温度(℃)25826827851852电势(mV)1.00034.33934.3835.35435.395ADDINCNKISM.UserStyle《建筑环境测试技术》B卷参考答案及评分标准一、填空题（每空1分，共10分）1.验证（校验/校准/标定）2.有界性3.流速（气流速度）4.热交换热平衡5.弹性膜片6.热电极7.动压8.传播速度法9.撞击式称重法二、判断对错题（每题1分，共10分）1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.×三、问答题（每题8分，共40分）1.答：绝对误差：Δx=x-x0（2分）相对误差：δ=Δx/x0×100%（2分）基本误差：δj=Δx/Lm×100%（2分）允许误差：基本误差不应超过某一规定值，这一规定值称为仪表的允许误差，测量仪表的精度等级加上百分号以后的数值即为仪表的允许误差。（2分）2.答：热电偶温度计的测温原理是热电效应。由两种不同的导体组合成闭合回路，当两导体A与B相连处温度不同时，在回路中就会产生电动势。（2分）1）均质导体定律。由2种均质材料组成的热电偶，其电势大小应与热电极直径、长度及沿着热电极长度上的温度分布无关，只与热电极和两端温度有关。所以，组成热电偶的热电极材料必须均匀。（2分）2）中间导体定律。在热电偶回路中接入第3种导体，只要与第3种导体相连接的两端温度相同，接入第三种导体后，对热电偶回路中的总热电势没有影响。中间导体可作为延长导线。（2分）3）中间温度定律。接点温度为T1和T3的热电偶，它的热电势等于接点温度分别为T1、T2，和T2、T3的两支同性质热电偶的代数和。中间温度定律可用于热电偶的冷端补偿计算。（2分）3.答：（1）绝对压力：绝对压力表；（2）大气压力：气压计；（3）表压力：一般的压力测量仪测得的压力值均是表压力；（4）真空度（负压力）：真空表。（4分）（4分）4.答：原理：热电风速仪是利用通电探头在流场中的散热量与流场速度之间存在一定关系来测定速度的。当探头处于流场中时，流体对其有冷却作用，由于探头体积很小、连接线也非常细，可忽略探头的导热和辐射热损失，其散热量主要由流体掠过探头表面的对流热损失决定。（3分）两类热电风速仪的差异：（根据探头的电热与对流散热的热量平衡关系，对于固定的探头电阻和表面积，当流体温度一定时，流体的速度只与电流和探头温度有关。）恒流型热电风速仪是保持电流恒定，根据探头温度变化测量流速；恒温型热电风速仪是保持探头温度恒定，根据电流测量流速。（3分）注意事项（答出1~2点及以上，表述清楚即可）：被测气流的速度除了与通过探头的电流或测头温度有关外，还与被测介质温度、探头的表面换热特性有关，因此，在测量变温流场时，还需要测出被测介质温度，进行温度补偿修正。使用时测头应避免灰尘、油污的污染，从而造成探头热特性变化，探头使用一定时间后应及时进行校准。为了降低探头导热损失，热电风速仪探头连线很细，因此容易损坏而不易修复，测定中应时刻注意保护好探头，严禁用手触摸，并防止与其他物体碰撞，测定完毕应立即将探头收到套筒内。为了减少辐射换热影响，在测量过程中探头应尽量远离壁面。调校仪表时，探头要收到套筒内，测杆垂直头部向上，以保证探头在零风速状态下。（2分）5.答：工作原理：利用傅里叶导热定律，通过测量传感器两侧的温差，结合传感器自身热阻，计算通过传感器的导热热流，再根据热平衡原理，以该热流代替通过被测物体的导热强度。（4分）单个热电偶是单点测量，不能反映整个传感器两侧表面温差，而且形成的热电势很小，为了提高热流传感器的灵敏度，需要加大传感器的输出信号，因此就需要将众多的热电偶串联起来形成热电堆，这样测量的热阻层两边的温度信号是串连的所有热电偶信号的逐个叠加，即时被测热流很小，要能将传感器两面的小温差转换成足够大的电势，以利于显示出热流量的数值，并达到一定精度。（4分）四、计算题（共30分）1.（8分）答：，两台仪表的精度等级分别为1.0级和1.5级。（4分），第一台仪表不合格，第二台仪表合格。（4分）2.（12分）答：（1）求出算术平均值=28.50℃；（2分）（2）计算vi，列于表中；（1分）nxivi(vi)2128.510.010.0001228.530.030.

009328.49-0.010.0001428.520.020.0004528.510.010.00

1628.520.020.0004728.500.000.0000828.510.010.0001928.48-0.

20.00041028.49-0.010.

0011128.530.030.00091228.49-0.010.00011328.510.010.00011428.39-0.110.01211528.520.020.0004∑427.500.000

0162（3）计算标准偏差：=0.03℃；（1分）（4）根据判别有无=0.09℃，检查上表发现表中第14个数据∣vi∣=0.11>3σ，应将其对应的数据xi=28.39视为坏值剔除，现剩下14个数据；（1分）（5）重新计算剩余的14个数据的平均值：=28.51℃；（2分）（6）重新计算残差列于表中；（1分）nxivi‘(vi‘)2128.510.000.0000228.530.020.0004328.49-0.020.0004428.520.010.0001528.510.000.0000628.520.010.0001728.50-0.

10.0001828.510.000.0000928.48-0.030.00091028.49-0.020.00041128.530.020.00041228.49-0.020.00041328.510.000.00001428.520.010.0001∑399.11-0.030.0033（7）重新计算标准偏差：=0.02℃；（1分）（8）再根据判别有无=0.06℃，经判断无坏值；（1分）（9）计算算术平均值的标准差：=0.01℃；（1分）（10）写出测量结果表达式：（1分）=28.51±0.01℃（置信度68.3%）=28.51±0.03℃（置信度99.7%）3.（10分）答：差压式液位计的量程迁移分为：正迁移、负迁移和无迁移。（2分）差压变送器正、负室所受的压力分别为：，所以，故本题属于负迁移。（3分）最大液位差Hmax=h2=3m，相应的压力测量范围为Hmaxρ1g=35280Pa当H=0时，Pa；当H=Hmax时，Pa。变送器的压差测量范围为35280Pa，迁移量为-48510Pa。（5分）五、综合题（共10分）答：由热电偶测温原理知道，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度