(2025年)热工检测技术模拟练习题(附参考答案)

(2025年)热工检测技术模拟练习题(附参考答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某K型热电偶测量端温度为500℃，参考端温度为30℃，已知500℃时热电势为20.640mV，30℃时为1.203mV，则实际输出热电势约为（）。A.19.437mVB.21.843mVC.20.640mVD.18.397mV2.工业用铂热电阻（Pt100）在0℃时的电阻值为100Ω，其温度系数α=0.00385Ω/(Ω·℃)，当温度为100℃时，电阻值约为（）。A.138.5ΩB.103.85ΩC.139.1ΩD.142.7Ω3.下列压力检测元件中，属于弹性式压力敏感元件的是（）。A.扩散硅芯片B.电容膜盒C.波纹管D.压电晶体4.差压式流量计中，当节流装置前后差压为Δp时，流量q与Δp的关系为（）。A.q∝ΔpB.q∝√ΔpC.q∝Δp²D.q∝1/√Δp5.涡街流量计的输出信号频率与流体流速的关系为（）。A.频率与流速成反比B.频率与流速成正比C.频率与流速平方成正比D.频率与流速无关6.超声波物位计测量时，若介质温度升高，声速增大，则测量结果会（）。A.偏高B.偏低C.不变D.波动7.热电阻采用三线制接法的主要目的是（）。A.提高灵敏度B.减小环境温度引起的引线电阻误差C.简化电路D.增强抗干扰能力8.某压力变送器量程为0~1.6MPa，输出信号为4~20mA。当测量压力为0.8MPa时，输出电流应为（）。A.8mAB.12mAC.16mAD.20mA9.以下热电偶中，适用于氧化性或中性环境、长期使用温度最高的是（）。A.S型（铂铑10-铂）B.K型（镍铬-镍硅）C.E型（镍铬-铜镍）D.T型（铜-铜镍）10.电磁流量计的测量原理基于（）。A.电磁感应定律B.流体动量守恒C.热传导原理D.科里奥利力效应11.测量腐蚀性液体的压力时，应选用（）。A.普通弹簧管压力表B.膜片式压力表C.电容式压力变送器D.应变式压力传感器12.双金属温度计的工作原理是利用两种金属的（）差异。A.热膨胀系数B.电阻率C.磁导率D.弹性模量13.以下物位检测仪表中，受被测介质介电常数影响较大的是（）。A.超声波物位计B.雷达物位计C.浮筒式物位计D.差压式物位计14.热电阻测量电路中，若电桥电源电压波动，会导致（）。A.系统误差B.随机误差C.粗大误差D.引用误差15.某温度检测系统的精度等级为0.5级，量程为0~500℃，则最大绝对误差为（）。A.±2.5℃B.±5℃C.±1.5℃D.±0.5℃二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.热电偶的热电势仅与两端温度有关，与热电极的长度和直径无关。（）2.热电阻的电阻值随温度升高而减小，因此适用于低温测量。（）3.压力变送器的零点迁移是为了测量负压力或提高小量程测量精度。（）4.涡街流量计对直管段要求不高，可直接安装在弯头附近。（）5.超声波物位计不能用于真空环境测量，因为声波无法传播。（）6.电磁流量计可以测量气体或蒸汽的流量。（）7.双金属温度计的精度较高，可用于实验室精密温度测量。（）8.差压式流量计中，孔板的锐边应朝向流体流动的反方向。（）9.热电阻三线制接法中，两根引线接在电桥的同一臂，另一根接在相邻臂，可抵消引线电阻的影响。（）10.雷达物位计的测量精度受被测介质的湿度和压力影响较小，适用于复杂工况。（）三、计算题（每题8分，共40分）1.用S型热电偶（分度号）测量炉温，已知参考端温度为25℃，测得热电势为6.583mV。查S型热电偶分度表：25℃时热电势为0.142mV，600℃时为5.237mV，700℃时为6.274mV，800℃时为7.345mV。试计算实际炉温。2.某Pt100热电阻在0℃时电阻为100Ω，α=0.00385Ω/(Ω·℃)，采用二线制接法接入电桥，引线电阻r=1Ω。若实际温度为200℃，忽略电桥其他误差，求电桥测量的电阻值（需考虑引线电阻影响）。3.某差压式流量计采用标准孔板，已知管道内径D=100mm，孔板孔径d=50mm，流出系数C=0.6，可膨胀性系数ε=1（不可压缩流体），被测流体密度ρ=1000kg/m³。当差压Δp=4000Pa时，求体积流量q_v（单位：m³/h）。（提示：q_v=3600×C×ε×(πd²/4)×√(2Δp/ρ)）4.某压力变送器量程为-0.1~0.5MPa，输出信号4~20mA。当测量压力为0.2MPa时，计算输出电流值。5.某超声波物位计发射超声波到接收反射波的时间为t=0.002s，声速v=340m/s（假设介质温度稳定），被测容器底部到物位计安装面的距离为H=5m，求物位高度h（物位高度=H-超声波传播距离/2）。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述热电偶的中间温度定律及其工程应用意义。2.热电阻为何多采用三线制或四线制接法？与二线制相比有何优势？3.差压式流量计由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？4.涡街流量计的工作原理是什么？其主要优缺点有哪些？参考答案一、单项选择题1.A2.A3.C4.B5.B6.B7.B8.B9.A10.A11.B12.A13.B14.A15.A二、判断题1.√2.×（热电阻电阻值随温度升高而增大）3.√4.×（需保证前后直管段长度）5.√6.×（只能测导电液体）7.×（精度较低，适用于工业现场）8.×（锐边应朝向流体来流方向）9.√10.√三、计算题1.解：根据中间温度定律，实际热电势E(t,0)=E(t,t₀)+E(t₀,0)=6.583mV+0.142mV=6.725mV。查分度表，700℃时E=6.274mV，800℃时E=7.345mV，线性插值：ΔE=6.725-6.274=0.451mV，ΔT=100℃，总电势差=7.345-6.274=1.071mV炉温t=700+(0.451/1.071)×100≈742.1℃2.解：200℃时热电阻电阻值R_t=R₀(1+αt)=100×(1+0.00385×200)=177Ω。二线制接法中，引线电阻串联在电路中，因此电桥测量值R=R_t+2r=177+2×1=179Ω（注：二线制两根引线均接入测量回路，故总引线电阻为2r）。3.解：代入公式：q_v=3600×0.6×1×(π×0.05²/4)×√(2×4000/1000)计算得：π×0.05²/4≈0.0019635m²√(8000/1000)=√8≈2.828m/sq_v=3600×0.6×0.0019635×2.828≈3600×0.00333≈12m³/h4.解：量程范围=0.5-(-0.1)=0.6MPa，电流范围=20-4=16mA。压力0.2MPa相对于量程起点的偏移量=0.2-(-0.1)=0.3MPa。输出电流I=4+(0.3/0.6)×16=4+8=12mA。5.解：超声波传播距离L=v×t=340×0.002=0.68m。物位高度h=H-L/2=5-0.68/2=5-0.34=4.66m。四、简答题1.中间温度定律指热电偶在接点温度为t、t₀时的热电势，等于该热电偶在t、t_n和t_n、t₀时热电势的代数和（E(t,t₀)=E(t,t_n)+E(t_n,t₀)）。工程应用中，可通过已知参考端温度t₀，利用分度表（以0℃为参考端）计算实际温度，无需将参考端严格置于0℃，简化了温度补偿操作。2.热电阻采用三线制或四线制是为了减小引线电阻对测量的影响。二线制中，引线电阻与热电阻串联，会引入额外误差（尤其在低温或小量程时）；三线制将两根引线接在电桥同一臂，另一根接在相邻臂，利用电桥平衡原理抵消引线电阻；四线制则用两根线供电、两根线测量，完全消除引线电阻影响，适用于高精度测量。3.差压式流量计由节流装置、差压计和引压管路组成。节流装