《热能与动力测试技术》复习考试题(3)

显示器：向观察者显示被测量数值大小的设备，亦称为二次元件或二次仪表。

传送通道联系仪表各个环节，为各个环节输入输出提供通路，可以是导线、管路（如光纤）及信号通过空间。

2．答：压电效应：它是正压电效应和逆压电效应的总称。习惯上常将正压电效应称为压电效应。压电效应产生的电荷同作用力之间有线性关系式 数。

正压电效应：当某些电介质沿一定方向受到外力作用而变形时，在其一定的两个表面上产生异号电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。

逆压电效应：当在电介质的极化方向施加电场，某些电介质在一定方向上将产生机械变形或机械力，当外电场撤去后，变形或应力也随之消失，这种物理现象称为逆压电效应。

3．答：热电阻阻值的测量是通过给予一定的工作电流，测量出该电流流过热电阻时所产生的电压降来反映电阻值的。因此加入工作电流的大小对测量灵敏度影响很大，这就是所加工作电流不能太小的原因。但工作电流太大，在热电阻上的功率消耗就会增大，消耗的电功率转变成热能（称焦耳热）会影响被测温度场，造成测温的附加误差。

为压电常

4．答：振动测量指位移、速度和加速度的测量。所以，当需要进行位移幅值大小的测量时，就可以将位移传感器当作测振传感器来使用；

由于振动位移的测量属于动态测量，因此，当位移传感器动态特性较好时可以当作测振传感器来使用.

5．答：根据伯努利方程式，即理想流体绕物体流动位流理论，可知：

当流体不可压缩（密度为常数）时：其中、、、

==常数

是两个截面上流体的流速和静压力。

则：

这样，当用测压管测量出流体总压以求出流体流速。

以及流体静压时，即可

6．答：原理：在流体中放置一个由对称形状的非流线型柱体时，在它的下游两侧就会交替出现漩涡，两侧漩涡旋转方向相反，并轮流地从主体上分离出来，在下游侧形成“涡街”，称为“卡门涡列”。由于漩涡形成的振动波频率f与柱体附近的流体流速v成正比，与柱体

特征尺寸d成反比，因此，当柱体形状、尺寸确定后，就可以通过测量频率f计算流量。

优缺点：涡旋流量计压损小、结构简单、维护方便，不受流体压力、温度、粘度和密度的影响，对于大口径管道流量测量更方便，但要求直管段长。 正确使用要点：

A：不宜测量腐蚀性较强、含有悬浮物或纤维的流体；

B：口径选择：漩涡流量计量程比宽，选择时宜选择口径较小者。 C：应保证在漩涡发生体出不产生空穴现象，在发生体处由于节流现象而静压下降，当被

测液体静压低于该流体在工作温度下饱和蒸汽压时，液体汽化，这种暂时汽化现象为空穴现象。

D：仪表上游侧应有20D长、下游侧至少5D长直管段，直管段内壁不应有凹凸。

三．设计题（20分）

答：（1）电感传感器的基本特性公式是：

线圈匝数确定后，电感量L只与电感传感器的气隙长度和气隙截面积S有关。电感式传感器可分为变气隙长度和变气隙截面积两种。

当S=常数时，改变，电感量L与气隙成非线性关系。当很小时，灵敏度高，但测量范围较小。与气隙成非线性关系。当很小

时，灵敏度高，但测量范围较小。一般取（为

起始气隙），这样能保证传感器工作在近似的线性区域，通常的位移测量范围为0.001~1mm。

当=常数时，改变气隙的截面积，在一定的范围内，线性度很好，但是当S=0时，由于漏感的存在，使得电感量

，这样，当

时就无法测量。而且当量程范围增大时，也产生非线性的缺点。总之，上述两种传感器只适用于测量微小位移量。

（2）在测量大位移时,可采用具有可动铁芯的螺线管式电感传感器，它由线圈1和可动铁芯2构成。线圈中可动铁芯的移动使磁阻发生变化,线圈的电感量便随之产生变化。线圈的电感量L与铁芯的插入深度有一定的函数关系：

式中A、B为同线圈结构有关的常量。

画出可动铁芯的螺线管式电感传感器测量位移的结构图。

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