(2025年)热工测试模拟题(带答案)

(2025年)热工测试模拟题(带答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某K型热电偶测量时，冷端温度为25℃，测得热电势为36.5mV。已知K型热电偶分度表中，25℃对应的热电势为1.00mV，1000℃对应的热电势为41.27mV，950℃对应的热电势为38.50mV，则被测温度约为（）A.975℃B.980℃C.985℃D.990℃2.以下关于热电阻三线制接法的描述中，错误的是（）A.可减小连接导线电阻随温度变化的影响B.三根导线需采用相同材料和长度C.适用于高精度测量场景D.两根导线接测量桥路的同一臂3.用弹性式压力计测量某管道内的绝对压力，当地大气压为101.3kPa，表压显示为250kPa，则绝对压力为（）A.148.7kPaB.250kPaC.351.3kPaD.无法确定4.标准孔板流量计测量气体流量时，若实际工作温度高于设计温度，其他条件不变，则测量结果会（）A.偏大B.偏小C.不变D.先大后小5.某双金属温度计的测量范围为-50℃~150℃，最大绝对误差为±2℃，则其精度等级为（）A.0.5级B.1.0级C.1.5级D.2.0级6.以下哪类传感器不适用于动态压力测量（）A.压电式压力传感器B.电容式压力传感器C.应变式压力传感器D.弹簧管压力计7.用光学高温计测量高温物体时，若物体发射率小于1，则测量值会（）A.高于真实温度B.低于真实温度C.等于真实温度D.不确定8.某涡轮流量计的仪表常数为10脉冲/L，在5min内测得24000个脉冲，则体积流量为（）A.8L/minB.16L/minC.24L/minD.32L/min9.以下关于热流计的描述中，正确的是（）A.接触式热流计通过测量温度梯度计算热流密度B.非接触式热流计基于热辐射原理，无需与被测物体接触C.热阻式热流计的输出信号与热流密度成反比D.热流计的测量结果不受被测物体表面状态影响10.校验某温度变送器时，输入400℃（对应10mA），输出为9.8mA，则该点的基本误差为（）A.-0.2mAB.-2%C.-0.5%D.-1%二、填空题（每空1分，共20分）1.热电偶的热电势由______电势和______电势组成，其中______电势是主要部分。2.铂电阻的分度号Pt100表示______时的电阻值为100Ω，其温度系数约为______/℃。3.弹性式压力计的测压元件有______、______和______等，其中______适用于微压测量。4.差压式流量计由______、______和______三部分组成，其流量基本公式为______。5.红外测温仪的核心部件是______，其测量精度主要受______和______的影响。6.热工仪表的基本误差通常用______误差表示，其计算公式为______。7.用毕托管测量管道内流体流速时，测得全压为1500Pa，静压为1200Pa，流体密度为1.2kg/m³，则流速约为______m/s（保留两位小数）。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述热电偶的工作原理及实现温度测量的必要条件。2.热电阻测量中为何常采用三线制或四线制接法？两者的主要区别是什么？3.差压式流量计测量液体流量时，若导压管中存在气体，会对测量结果产生何种影响？如何避免？4.比较接触式测温与非接触式测温的优缺点，各举两例说明。5.简述压力传感器静态特性的主要指标（至少列出5项），并说明其物理意义。四、计算题（共30分）1.（10分）某S型热电偶（分度号为S，参考端0℃）用于测量炉温，冷端实际温度为30℃，测得热电势为9.50mV。查S型热电偶分度表（部分数据如下），计算被测炉温。S型热电偶分度表（E(t,0℃)，mV）t（℃）|900|950|1000|1050|1100E(mV)|7.345|8.235|9.125|10.015|10.9052.（10分）某Pt100热电阻用于测量介质温度，采用三线制接法接入电桥。已知环境温度为20℃，连接导线每米电阻为0.05Ω，导线总长度为3米（每根导线长度相同），电桥供电电压为5V，桥臂电阻均为100Ω（R1=R2=R3=100Ω）。当被测温度为150℃时，Pt100的电阻值为157.33Ω，计算此时电桥的输出电压（忽略导线电阻随温度的变化）。3.（10分）用标准孔板流量计测量空气流量，设计参数为：孔板直径d=50mm，管道直径D=150mm，设计压力p0=100kPa（绝压），设计温度t0=20℃，流量系数α=0.65，膨胀系数ε=0.98。实际测量时，测得差压Δp=2500Pa，实际压力p=110kPa，实际温度t=30℃，空气密度ρ0=1.205kg/m³（标准状态）。求实际体积流量qv（m³/h）（提示：标准状态为pstd=101.325kPa，tstd=20℃）。答案一、单项选择题1.D2.D3.C4.B5.B6.D7.B8.B9.A10.B二、填空题1.接触；温差；接触2.0℃；0.003853.弹簧管；膜片；膜盒；膜盒4.节流装置；差压计；导压管；qᵥ=αεπd²/4·√(2Δp/ρ)5.红外探测器；发射率；环境温度6.引用；（绝对误差/量程）×100%7.22.36三、简答题1.工作原理：基于塞贝克效应，两种不同材料的导体组成闭合回路，若两接点温度不同，回路中产生热电势。必要条件：两热电极材料不同；两接点温度不同；回路闭合。2.三线制可抵消连接导线电阻随温度变化的影响（两根导线分别接入电桥相邻臂，第三根接入电源端），适用于中高精度测量；四线制通过两根导线供电、两根导线测电压，完全消除导线电阻影响，适用于高精度测量。3.导压管中气体聚集会导致差压信号失真（气体密度小，相同高度下静压差减小），使测量流量偏小。避免方法：安装时导压管向下倾斜（液体测量），定期排汽，或采用充液式导压管。4.接触式：优点是测量准确、结构简单；缺点是响应慢、易受被测物体影响（如高温腐蚀）。举例：热电偶、热电阻。非接触式：优点是响应快、不干扰被测物体；缺点是受发射率、环境干扰大。举例：红外测温仪、光学高温计。5.主要指标：量程（测量范围）、精度（基本误差）、灵敏度（输出变化/输入变化）、线性度（输出与输入理想直线的偏离）、重复性（同一条件下多次测量的一致性）、迟滞（正反行程输出差异）。四、计算题1.解：根据中间温度定律，E(t,30℃)=E(t,0℃)-E(30℃,0℃)。查S型分度表，30℃对应热电势约为0.173mV（需补充30℃数据，假设为0.173mV），则E(t,0℃)=9.50+0.173=9.673mV。分度表中，1000℃对应9.125mV，1050℃对应10.015mV，插值计算：(9.673-9.125)/(10.015-9.125)=0.548/0.89≈0.616，故温度t=1000+0.616×50≈1030.8℃。2.解：三线制中，两根导线电阻r=0.05×3=0.15Ω，分别串联在R铂和R3支路。电桥平衡条件为(R铂+r)R2=(R3+r)R1。代入数据：(157.33+0.15)×100=(100+0.15)×100？不成立，实际输出电压Uo=U×[(R铂+r)/(R铂+r+R1)R3/(R3+R2)]。因R1=R2=R3=100Ω，Uo=5×[(157.48)/(157.48+100)100/(100+100)]=5×(0.611-0.5)=0.555V。3.解：实际密度ρ=ρ0×(pstd/p)×(t+273)/(tstd+273)=1.205×(101.325/110)×(303/293)=1.205×0.92