2025年熱工檢測習(xí)題及答案（附解析）一、選擇題（每題3分，共30分）1.下列溫度傳感器中，屬于非接觸式測量的是（）A.鉑電阻溫度計(jì)B.紅外測溫儀C.熱電偶D.半導(dǎo)體熱敏電阻答案：B解析：非接觸式測溫通過接收被測物體的熱輻射實(shí)現(xiàn)，紅外測溫儀利用紅外輻射，屬于非接觸式；其余選項(xiàng)均需與被測物體直接接觸，為接觸式測量。2.某K型熱電偶（鎳鉻鎳硅）測量時(shí)，冷端溫度為30℃，測得熱電勢為36.2mV。查K型分度表：30℃對(duì)應(yīng)熱電勢1.203mV，36.2mV+1.203mV=37.403mV對(duì)應(yīng)的熱端溫度約為（）（分度表：37.326mV對(duì)應(yīng)900℃，37.777mV對(duì)應(yīng)910℃）A.895℃B.902℃C.908℃D.915℃答案：B解析：根據(jù)中間溫度定律，實(shí)際熱電勢E(t,t0)=E(t,tref)+E(tref,t0)。本題中t0=30℃，tref=0℃，因此熱端溫度t對(duì)應(yīng)的E(t,0)=E(測量值)+E(30℃,0)=36.2mV+1.203mV=37.403mV。分度表中37.326mV對(duì)應(yīng)900℃，37.777mV對(duì)應(yīng)910℃，37.403mV37.326mV=0.077mV，區(qū)間差值為37.77737.326=0.451mV，對(duì)應(yīng)10℃，因此0.077mV約對(duì)應(yīng)1.7℃，故t≈900+1.7≈902℃。3.熱電阻采用三線制接法的主要目的是（）A.提高測量精度B.簡化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力答案：A解析：熱電阻測量時(shí)，導(dǎo)線電阻會(huì)引入誤差。三線制中，兩根導(dǎo)線分別接入電橋的相鄰橋臂，第三根導(dǎo)線作為補(bǔ)償，可抵消導(dǎo)線電阻對(duì)測量的影響，提高精度。4.差壓式流量計(jì)的組成不包括（）A.節(jié)流裝置B.差壓變送器C.顯示儀表D.溫度補(bǔ)償裝置答案：D解析：差壓式流量計(jì)核心由節(jié)流裝置（如孔板）、差壓變送器和顯示儀表組成。溫度補(bǔ)償裝置是為提高測量精度的輔助部分，非基本組成。5.壓力檢測中，表壓與絕對(duì)壓力的關(guān)系為（）（P絕為絕對(duì)壓力，P表為表壓，P大為準(zhǔn)大氣壓）A.P表=P絕+P大B.P絕=P表+P大C.P表=P絕P大D.P絕=P大P表答案：C解析：表壓是絕對(duì)壓力與大氣壓的差值，當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓時(shí)，表壓為正；若絕對(duì)壓力小于大氣壓，表壓為負(fù)（即真空度）。6.雷達(dá)液位計(jì)的測量原理是（）A.超聲波反射B.電磁波反射C.浮力平衡D.差壓測量答案：B解析：雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射高頻電磁波（微波），經(jīng)液面反射后接收，通過時(shí)間差計(jì)算液位高度；超聲波液位計(jì)使用聲波，浮力式如浮筒，差壓式通過液體靜壓差測量。7.下列關(guān)于熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的描述，錯(cuò)誤的是（）A.補(bǔ)償導(dǎo)線需與熱電偶分度號(hào)匹配B.補(bǔ)償導(dǎo)線僅補(bǔ)償冷端到控制室的溫度變化C.補(bǔ)償導(dǎo)線可延長熱電偶的熱電極D.補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性應(yīng)與熱電偶在0~100℃范圍內(nèi)一致答案：C解析：補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是將熱電偶冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室，其熱電特性僅在0~100℃與熱電偶一致，不能替代熱電極（熱電極材料需耐高溫、抗氧化）。8.某壓力變送器量程為0~1MPa，輸出信號(hào)4~20mA。當(dāng)輸入壓力為0.6MPa時(shí)，輸出電流為（）A.11.2mAB.13.6mAC.15.2mAD.16.8mA答案：B解析：壓力與電流成線性關(guān)系，公式為I=4+(204)×(P/P滿)。代入得I=4+16×(0.6/1)=4+9.6=13.6mA。9.渦街流量計(jì)的測量原理基于（）A.卡門渦街現(xiàn)象B.伯努利方程C.電磁感應(yīng)D.熱擴(kuò)散原理答案：A解析：渦街流量計(jì)通過流體流經(jīng)漩渦發(fā)生體時(shí)產(chǎn)生的卡門渦街（交替脫落的漩渦），頻率與流速成正比，從而測量流量。10.以下哪種物位檢測儀表不適用于高粘度液體（）A.浮球液位計(jì)B.超聲波液位計(jì)C.差壓式液位計(jì)D.雷達(dá)液位計(jì)答案：A解析：浮球液位計(jì)依賴浮球在液體中的浮力運(yùn)動(dòng)，高粘度液體易導(dǎo)致浮球卡滯，影響測量；超聲波、雷達(dá)（非接觸）和差壓式（無運(yùn)動(dòng)部件）受粘度影響較小。二、填空題（每空2分，共20分）1.接觸式測溫儀表的核心元件需與被測物體______，常見類型有______、______等。答案：直接接觸；熱電偶；熱電阻（或半導(dǎo)體熱敏電阻）2.標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的分度號(hào)為______，其在0℃時(shí)的電阻值為______Ω。答案：Pt100；1003.壓力檢測中，真空度是指______與______的差值。答案：大氣壓；絕對(duì)壓力（或絕對(duì)壓力低于大氣壓的部分）4.差壓式流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置包括______、______和文丘里管。答案：孔板；噴嘴5.雷達(dá)液位計(jì)按信號(hào)傳輸方式可分為______和______，其中______適用于高粉塵、高蒸汽環(huán)境。答案：導(dǎo)波雷達(dá)；非接觸式雷達(dá)；導(dǎo)波雷達(dá)三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述熱電偶的工作原理及實(shí)現(xiàn)溫度測量的必要條件。答案：熱電偶工作基于塞貝克效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體A、B組成閉合回路，若兩接點(diǎn)溫度不同（T≠T0），回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢。必要條件：①兩種材料不同；②兩接點(diǎn)溫度不同；③熱電勢與溫度成單值函數(shù)關(guān)系（通過分度表確定）。2.熱電阻測量時(shí)為何需采用恒流源供電？三線制接法如何減小誤差？答案：熱電阻通過測量電阻值轉(zhuǎn)換為溫度，需已知電流才能通過歐姆定律計(jì)算電阻（R=U/I），因此需恒流源供電以保證電流穩(wěn)定。三線制中，兩根導(dǎo)線分別接入電橋的相鄰橋臂（R1和R2），第三根導(dǎo)線（R3）與電橋電源端相連。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，R1和R2的變化量相等，在電橋中相互抵消，僅保留熱電阻的變化量，從而減小導(dǎo)線電阻的影響。3.差壓式流量計(jì)測量流量時(shí)，為何需進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償？答案：差壓式流量計(jì)的流量公式q=K√(ΔP/ρ)，其中ρ為流體密度。實(shí)際流體的密度受溫度、壓力影響（如氣體密度ρ=P/(RT)），若被測流體的溫度、壓力偏離設(shè)計(jì)值，ρ變化會(huì)導(dǎo)致流量測量誤差。因此需通過溫度、壓力傳感器實(shí)時(shí)測量，修正密度值，提高測量精度。4.壓力變送器的零點(diǎn)遷移有何作用？舉例說明負(fù)遷移的應(yīng)用場景。答案：零點(diǎn)遷移用于調(diào)整變送器的測量范圍，使其適用于實(shí)際工況。例如，測量密閉容器內(nèi)的液位時(shí)，容器內(nèi)可能有氣相壓力P0，導(dǎo)致差壓變送器正壓端壓力為P0+ρgh，負(fù)壓端壓力為P0（假設(shè)氣相導(dǎo)壓管通至容器頂部）。此時(shí)差壓ΔP=ρgh，但變送器的輸入范圍需從ΔP=0開始（對(duì)應(yīng)h=0）。若直接測量，當(dāng)h=0時(shí)ΔP=0，但實(shí)際P0可能遠(yuǎn)大于變送器量程下限（如P0=0.5MPa，量程0~0.1MPa），此時(shí)需將變送器零點(diǎn)遷移0.5MPa，使測量范圍變?yōu)?.5~0.4MPa（對(duì)應(yīng)ΔP=0~0.1MPa），從而正確反映液位h的變化。5.對(duì)比超聲波液位計(jì)與雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。答案：超聲波液位計(jì)優(yōu)點(diǎn)：成本低，非接觸，適用于清潔液體；缺點(diǎn)：受介質(zhì)表面泡沫、蒸汽（聲波衰減）及溫度（聲速受溫度影響）影響大。雷達(dá)液位計(jì)優(yōu)點(diǎn)：電磁波不受蒸汽、粉塵影響，精度高，可測高粘度、腐蝕性液體；缺點(diǎn)：成本高，導(dǎo)波雷達(dá)需維護(hù)導(dǎo)波桿。適用場景：超聲波用于常溫、無強(qiáng)干擾的水或油類；雷達(dá)用于高溫、高壓、有蒸汽/粉塵的化工、石油儲(chǔ)罐。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某Pt100熱電阻在0℃時(shí)電阻為100Ω，溫度系數(shù)α=0.00385℃?1（0~100℃范圍）。若測得其電阻為138.5Ω，求被測溫度（假設(shè)線性關(guān)系）。解：熱電阻的電阻溫度關(guān)系為R=R0(1+αt)，其中R0=100Ω，R=138.5Ω。代入公式得：138.5=100×(1+0.00385t)解得：1+0.00385t=1.385→0.00385t=0.385→t=0.385/0.00385=100℃。2.用孔板流量計(jì)測量管道內(nèi)空氣流量，已知管道內(nèi)徑D=100mm，孔板孔徑d=50mm（β=d/D=0.5），流量系數(shù)α=0.6，被測空氣密度ρ=1.2kg/m3，差壓變送器測得ΔP=2000Pa。求體積流量q（單位：m3/h）。解：差壓式流量計(jì)的體積流量公式為：q=α×(πd2/4)×√(2ΔP/ρ)代入數(shù)據(jù)：d=0.05m，d2=0.0025m2，πd2/4=π×0.0025/4≈0.0019635m22ΔP/ρ=2×2000/1.2≈3333.33√3333.33≈57.735q=0.6×0.0019635×57.735≈0.6×0.113