能源与动力工程测试技术A卷及答案

本卷共2页第1页另附答题纸张学年第学期能源与动力工程测试技术课程考试试题（A）卷拟题学院（系）高职成教学院拟题人适用专业校对人（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空（每题3分共30分）仪器测量的主要性能指标：、、、、。在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的为宜。二阶测量系统的阻尼比通常控制于,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是和。测量误差可分为、、。随机误差的四个特性为、、、。热电偶性质的四条基本定律为、、、。造成温度计时滞的因素有：和。流量计可分为：、、。扩大测功机量程的方法有：、。除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速术、。二、名词解释（每题5分共20分）1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？2、何为霍尔效应？3、何为亮度温度？4、何为动压？静压？总压？简答题（每题5分共20分）为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？2、简述金属应变式传感器的工作原理。3.在测量瞬时温度时采用的感温元件时间常数大小如何？为什么？，在测量平均温度时又如何？为什么？4.试画出皮托管的结构简图，说明皮托管的工作原理，并导出速度表达式（条件自拟，不考虑误差）。四、计算和证明题（每题15分共30分）1、用分度号为S的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿器的平衡温度为20℃，图中，动圈式仪表的机械零位为0℃。试求（1）动圈式仪表的温度示值1300℃所对应的电势值？（2）要想使示值与实际温度相符，应作何处理？Es（1300,0）＝13.159mVEs（30,0）＝0.173mVEs（80,0）＝0.502mVEs（20,0）＝0.113mVEs（25，0）＝0.143mV已知分析气体与参比气体总压力相同，氧化锆测得烟温为735℃时氧电动势为15mV。参比气体＝20.85%，综合常数为0.0496mV/K，试求此时烟气含氧量为多少?（答案要注明各个要点的评分标准）一、填空（每题1分共30分）仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。P5在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。P5二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0.6~0.8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间ts和最大过冲量Ad。P18测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。P109流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。P161扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。P208除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。二、名词解释（每题5分共20分）1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答：P11，测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误差。它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。2、何为霍尔效应？答：（参考）置于磁场中的金属（或带有电子的物质），当于两端通过电流时，另外两面会产生大小与控制电流I（A）和磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压UH(V),这一现象叫做霍尔效应。P903、何为亮度温度？答：在波长为λm的单色辐射中，若物体在温度T时的亮度Bλ和绝对黑体在温度为Ts时的亮度BOλ相等，则把Ts称为被测物体的亮度温度。4、何为动压？静压？总压？P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。动压为总压与静压之差。简答题（每题5分共20分）为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答：阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态，对系统是一个严格的考验，（比其它输入信号更）易暴露问题。P172、简述金属应变式传感器的工作原理。答：金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应，即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时，电阻值也随之产生相应的变化。3.在测量瞬时温度时采用的感温元件时间常数大小如何？为什么？，在测量平均温度时又如何？为什么？P110答：感温元件的质量和比容越小，相应越快，故在测量瞬时温度时采用时间常数小的感温元件；反之时间常数越大相应越慢，感温元件的温度越接近平均温度，故测量平均温度时采用时间常数大的元件。4.试画出皮托管的结构简图，说明皮托管的工作原理，并导出速度表达式（条件自拟，不考虑误差）。P143~P144四、计算和证明题（每题15分共30分）1、用分度号为S的热电偶和动圈式仪表构成测温系统如图所示，冷端温度补偿器的平衡温度为20℃，图中，动圈式仪表的机械零位为0℃。试求（1）动圈式仪表的温度示值1300℃所对应的电势值？（2）要想使示值与实际温度相符，应作何处理？Es（1300,0）＝13.159mVEs（30,0）＝0.173mVEs（80,0）＝0.502mVEs（20,0）＝0.113mVEs（25，0）＝0.143mV（1）ES（t,o）＝ES(1300,20)＝13.159-0.113＝13.046（mv）(2)要使示值与实际温度相符，应将机械零点调至20℃ES（t,o）＝ES(1300,20)+ES(tm,0)＝ES(1300,0)