《热能与动力测试技术》复习考试题(2)

5．请叙述测压管的测速原理，并给出不可压缩流体的伯努利方程。 6．涡街流量计的工作原理是什么？有何优缺点？如何正确使用？ 三．设计题（20分）

（1）E型非差动电感式变换器中的变气隙长度?和变气隙面积S为何都不能测量大位移？（5分）；

（2）若希望适当增加测量范围可采用什么方案？并请给出具体的设计方案。（15分）

参考答案（一）

一．选择题

1.（ B，C，D ）：2.（A ）：3.（ A，D ）：4.（ A，D ）：

二．简答题 1．答：因为当则有

时，例如使用压电式压力传感器测量静态压力时，

，所以，压电传感器配用电压放大器时，不可以用于静态

测量。另外，从测量精度、性能稳定及成本的角度看，可用于静态及

准静态信号测量的其它类型压力传感器，如压阻式、电容式、电感式等要大大优于压电式。 注意问题如下：

电缆噪声是同轴电缆在振动或交变的弯曲变形时，电缆芯与绝缘体间、金属屏蔽套与绝缘体间由于相对滑移摩擦和分离，而在分离层之间产生的静电荷感应干扰，它将混入主信号中被放大。减小电缆噪声的方法：一是在使用中固定好传感器的引出电缆；二是选用低噪声的同轴电缆。

接地回路噪声是压电传感器接入二次测量线路或仪表而构成测试系统后，由于不同电位处多点接地，形成了接地回路和回路电流所致。克服的根本途径是消除接地回路。常用的方法是在安装传感器时，使其与接地的被测试件绝缘连接，并在测试系统的末端一点接地。这样就大大消除了接地回路噪声。

其它：传感器及连接管线烘干，细长通道

2．答：常用的补偿方法有以下几种。 （1）补偿片法

在应变测量电路中，接入温度片或热电偶补偿元件，利用电桥的和差特性实现温度补偿。这种补偿方法简单，在常温下补偿效果较好。但当试件的温度梯度较大时两应变片的温度难以保持一致，会影响补偿效果。 （

2）温度修正法

先将应变片贴在与被测构件相同材料的试件上，并在和实测相似的热循环情况下，测出应变片的热输出与温度的关系曲线，用它作为修正曲线。被测试件的真实应变即等于实测数据和热输出的差值。 该方法只适应于应变片的热输出稳定而均匀的场合，且对于温度测量的要求高，否则修正值不准确，实验数据的整理也较繁琐。 （3）应变片温度自补偿法

应变片温度自补偿是利用某些电阻材料的电阻温度系数有正有负的特性，选用温度系数为一正一负的两种电阻材料串联起来组成一个应变片，以实现温度补偿。这种补偿方法效果较好，缺点是只对特定的构件材料有效，不能通用。

3．答：主要是温度对密度的影响，当温度升高时，密度降低。

可根据所测量的温度和压力计算密度，对实际的密度进行修正；

也可以通过实际测量流体在该温度下的密度进行计算；

4．答：人耳对声音所感觉的强度不仅同声压有关，并且同声音的频率特征有关。人耳听觉所能接受的声音频率范围很宽，一般在20Hz到20000Hz之间，但对1000～4000Hz的频率范围反映最灵敏。另外声音微弱时，人耳对相同声压不同频率的声音会感觉出较大的差别，随着声音增大，这种感觉会变得迟钝。正因为人耳的这种特性，需要引

入一个把频率和声压级统一起来的可以反映主观感觉的量，即响度或响度级。

响度是人耳判别声音强度大小的量，它用S来表示，单位是宋（sone）。1sone的定义是：频率为1000Hz、声压级为40dB的平面行波的强度。

响度级LS的单位是方（phon）,选1000Hz纯音作为基准音，若某种频率的噪声对人耳来说同声压级为90dB的基准声音一样，则认为该噪声的响度级为90 phon。根据这个原则，人们通过对人耳听觉的大量实验做出了人耳可闻频率域内纯音的响度级曲线，并称之为等响度曲线。

5．答：在连接电压表的C端两端保持同样的温度。

中间导体定律：在热电偶中引入第3导体，无论如何接入，只要两端温度相同，对回路无影响。

6．答：动圈式仪表：动圈仪表的内线路电阻是一定的，外线路电阻规定为15Ω。外线路电阻包括热电偶电阻、补偿电桥等效电阻、引线电阻和外线调整电阻。当外线路电阻不符合规定值时，将产生误差。另外，动圈式仪表应与热电偶类型一致。

直流电位差：实际上在线路中用电流表测量电流不可能十分精确，电位差计中使用标准电池来校准工作电流规定，因此，其测量精度取决于起标准电池。

数字式电压表：主要是仪表精度等级。目前所应用的数字电压表有四位半、五位半、六位半和七位半的显示位数，有的甚至高过八位半。仪表的位数大小直接关系到测量精度。位数越多，精度越高。

三、答：选择光电式转速传感器，或闪光测速仪，或霍尔传感器

测量要点：传感器布置位置在主轴端 测量方框图

参考答案（二）

一．选择题

1．（ B，D，E ）2．（C ）。3．（D ）。4．（C，D，E ）。

二．简述下列各题

1．答：由传感器，变换器，显示器通过传送通道连接组成。 传感器：感受被测量变化，直接从被测量对象中提取被测量信息，亦称为敏感元件或一次元件或一次仪表。

变换器：将传感器输出信号远距离传送、放大、线性化或转换成统一信号供给显示器，有时把变换器和传感器合二为一。

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