公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-热工测试技术-5.7液位的测量

公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-热工测试技术-5.7液位的测量[单选题]1.以下关于浮筒式液位计的叙述，错误的是()。[2019年真题]A.结构简单，使用方便B.电（江南博哥）动浮筒式液位计可将信号传远C.液位越高，扭力管的扭角越大D.液位越高，扭力管的扭角越小正确答案：D参考解析：浮筒式液位计的原理是：浸在液体中的浮筒受到向下的重力、向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使与其刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。浮筒式液位计的浮筒是挂在扭力管上的，当浮筒没有受到浮力时（液位最低）重量全在扭力管上，此时扭力管受力最大，转矩最大；当浮筒受到浮力时（有液位）重量被浮力抵消，此时扭力管受力减小，转矩减少。因此，浮筒式液位计的液位越高，扭力管的扭角越大。[单选题]2.以下液位测量仪表中，不受被测液体密度影响的是()。[2018年真题]A.浮筒式液位计B.压差式液位计C.电容式液位计D.超声波液位计正确答案：C参考解析：C项，电容式液位计利用被测介质液位变化，引起传感器电容量变化的原理来测量液位。A项，浮筒式液位计利用浮力来测量液位，液体密度变化导致浮力发生变化。B项，压差式液位计是利用液柱产生的压力来测量液位的高度的装置，压力与密度直接相关。D项，超声波测液计是根据声波从发射至接收，到反射回波的时间间隔与液位高度成比例的关系来测量液位。温度变化时，介质密度变化，也会引起声速变化，因此超声波液位计也受到密度影响。[单选题]3.以下关于电容式液位计的叙述，错误的是()。[2017年真题]A.电容量的变化越大，液位越高B.电容量的变化越大，液位越低C.被测介质与空气的介电常数之差越大，仪表灵敏度越高D.可以测量非导电性液体的液位正确答案：B参考解析：电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面高低的。在两圆筒之间充以介电常数为e的介质时，电容量C的公式为：C＝2πεL/ln（D/d）。式中：L为两极板高度；ε为中间介质的介电常数；D为外电极直径；d为内电极直径。从公式可以看出，电容量与两极板间充满介质的高度L成正比，并与被测介质的介电常数ε成正比。因此，电容量的变化越大，液位应该越高。[单选题]4.以下关于压差式液位计的叙述，正确的是()。[2012年真题]A.利用了动压差原理B.液位高度与液柱静压力成正比C.液位高度与液柱静压力成反比D.不受液体密度的影响正确答案：B参考解析：根据流体静力学原理，静止介质内某一点的静压力与介质上方自由空间压力之差与该点上方的介质高度成正比，因此可以利用压差来检测液位。由流体静力学方程Δp＝ρgh可得，液位高度h＝Δp/（ρg），即液位高度h与液柱静压力Δp成正比。[单选题]5.超声波水位测量系统有液介式单探头、液介式双探头、气介式单探头和气介式双探头四种方案，从声速矫正和测量灵敏度的角度考虑，测量精度最高的为()。[2005年真题]A.气介式单探头B.液介式单探头C.气介式双探头D.液介式双探头正确答案：D参考解析：双探头的水位计要比单探头的测量精度高，液介式声速受水温、水压及水中浮悬粒子浓度影响，在测量过程中要对声波进行校正，才能达到测量精度，但精度要稍高于气介式水位计。气介式主要对气温影响进行校正，其优点是不受水中水草、泥沙等影响。综上所述，四种方案测量精度从高到低分别为：液介式双探头、气介式双探头、液介式单探头、气介式单探头。[单选题]6.以下关于超声波液位计的叙述，错误的是()。[2013年真题]A.超声波液位计由超声波转换能器和测量电路组成B.超声波转换能器利用了压电晶体的压电效应C.超声波转换能器利用了压电晶体的逆压电效应D.超声波液位计测量液位时，必须与被测液体相接触正确答案：D参考解析：ABC三项，超声波液位计利用超声波在介质中的传播速度及在不同相界面之间的反射特性来检测液位，由超声波转换能器和测量电路组成，根据压电晶体的“压电效应”和“逆压电效应”原理实现电能—超声波能的相互转换。D项，超声波法测液位是根据声波从发射至接收，到反射回波的时间间隔与液位高度成比例的关系来测量液位；使用超声波液位计进行测量时，将超声波换能器置于容器的底部或者液体的上空，而不一定与液体直接接触。[单选题]7.当压力变送器的安装位置高于取样点的位置时，压力变送器的零点应进行()。[2014年真题]A.正迁移B.负迁移C.不迁移D.不确定正确答案：A参考解析：变送器的“迁移”，是将变送器在量程不变的情况下，将测量范围移动。迁移分为无迁移、负迁移和正迁移。通常将测量起点移到参考点“0”以下的，称为负迁移；将测量起点移到参考点“0”以上的，称为正迁移。当压力变送器安装位置高于取样点时，测得的压力比取样点低，所以应该将变送器零点进行正迁移以保证压力所处的正确范围。[单选题]8.水位测量系统如图5-7-1所示，为了提高测量精度，需对差压变送器实施零点迁移()。[2008年真题]图5-7-1A.对变送器实施正迁移且迁移量为ρ2gh1－ρ1gh0B.对变送器实施负迁移且迁移量为ρ2gh1－ρ1gh0C.对变送器实施正迁移且迁移量为ρ2gh1－ρ1ghD.对变送器实施负迁移且迁移量为ρ2gh1－ρ1gh正确答案：B参考解析：对于压检测法要求压力（差压）检测仪表的入口在同一水平高度，否则会产生附加静压误差。因此为了满足这个要求，对变送器实施负迁移。已知隔离密度ρ2，这时差压变送器正、负压室所受到的压力分别为：P＋＝ρ1gh＋ρ2gh0＋P0，P－＝ρ2gh1＋P0。则有压差ΔP＝P＋－P－＝ρ1gh＋ρ2gh0＋P0－（ρ2gh1＋P0）＝ρ1gh＋ρ2gh0－ρ2gh1＝ρ1gh－（ρ2gh1－ρ1gh0）。因此负迁移的迁移量为ρ2gh1－ρ1gh0。[单选题]9.利用压力法测量液位的液位计是()。[2016年真题]A.差压式液位计B.液位计C.电容式D.超声波式正确答案：A参考解析：常见测量液位的方法有：①直读式测液位，如玻璃管液位计；②压力法测液位，如差压式液位计；③浮力法测液位，如浮筒式液位计；④电容法测液位，如电容式液位计；⑤超声波法测液位，如超声波液位计。差压式液位计是通过测量容器两个不同点处的压力差来计算容器内物体液位（差压）的仪表，属于压力法测液位的方法，故A项正确。[单选题]10.利用浮力法测量液位的液位计是()。[2014年真题]A.压差式液位计B.浮筒液位计C.电容式液位计D.压力表式液位计正确答案：B参考解析：AD两项，压差式液位计和压力表式液位计是利用压差法来测量液位。B项，浮筒液位计是利用浮力法测量液位，当被测液面位置变化时，浮筒浸没体积变化，所受浮力也变化，通过测量浮力变化确定出液位的变化量。C项，电容式液位计是利用被测介质液位变化，引起传感器电容量变化。[单选题]11.下列关于吹气法测液位的描述不正确的是()。A.吹气法是根据静压原理测量液位的B.吹气法适合腐蚀性液体C.吹气法不适合含固定悬浮物的脏污液体D.吹气法是通过吹气压力测量液位高度的正确答案：C参考解析：吹气法是根据静压原理测量液位的，即吹气压力P＝ρgh，吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合。[单选题]12.静压式测量液位的装置按结构分不包括()。A.连通器B.压差式C.压力式D.大气式正确答案：D参考解析：静压式测量液位装置主要包括玻璃管液位计、压力表式液位计和压差式液位计。玻璃管液位计利用的是连通器原理来测量液位。[单选题]13.对于下面所列的液位仪表，受被测液体密度影响的是()。A.电感式液位计B.差压式液位计C.电容式液位计D.超声波液位计正确答案：B参考解析：差压变送器通过测量容器中的液位压力来进行液位的测量，差压液位计指示值除与液位高度有关外，还与液体密度和差压仪表的安装位置有关。[单选题]14.玻璃液位计是根据()工作的。A.流体静力学原理B.质量守恒定律C.热胀冷缩原理D.连通器原理正确答案：D参考解析：玻璃液位计是利用连通器原理工作的，即通过与被测容器连通的玻璃管或玻璃板来直接显示容器中的液位高度。[单选题]15.图5-7-2所示的平衡容器，在锅炉启动过程中低水位运行时，水位指示应该()。图5-7-2A.偏低B.偏高C.不变D.无指示正确答案：A参考解析：采用平衡容器测量汽包水位时产生误差的主要原因是：①运行时，当汽包压力发生变化时，会引起饱和水及饱和蒸汽的密度发生变化，造成压差输出有误差；②设计计算平衡补偿管是按水位处于零水位情况下得出的，而运行时锅炉偏离零水位时会引起测量误差，当启动过程中低水位运行时，水位指示偏低；③汽包压力突然下降时，由于正压室内凝结水可能会被蒸发掉，而导致仪表指示失常。[单选题]16.假设电容式液位计的中间电极结构形式包括以下几种，()适用于粘度大的非导电介质的液位测量。A.裸金属电极B.绝缘层电极C.双裸金属电极D.有绝缘层的同轴电极正确答案：A参考解析：裸金属电极电容液位计适用于金属立式圆筒形容器。裸露的金属棒作为电容的内电极，容器作为外电极，由于电容的两电极间距较大，适用于粘度大的非导电介质的液位测量。[单选题]17.采用电容式液位计时，要注意的问题不包括()。A.对选择的材料除考虑温度、耐蚀外，还要考虑所用材料与被测介质是否有较小的亲和力，以减少被测介质对电极的沾染而造成的误差B.传感器的灵敏度与外电极直径D有关，直径越大，灵敏度越低C.为了提高传感器的灵敏度，要合理选择外电极的型式，一般内、外电极距应在3～5mmD.电容量与两极板间充满介质的高度L成正比，并与被测介质的介电常数ε成正比正确答案：D参考解析：采用电容式液位计时需注意的问题有：①采用电容