熱工儀表檢修練習題庫與答案選擇題1.下列哪種儀表不屬于溫度測量儀表（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力變送器D.雙金屬溫度計答案：C。壓力變送器是用于測量壓力的儀表，而熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計均為常見的溫度測量儀表。2.熱電阻測溫原理是基于（）A.熱電效應B.熱阻效應C.光電效應D.壓電效應答案：B。熱電阻是基于導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的，即熱阻效應；熱電效應是熱電偶的工作原理；光電效應主要應用于光電傳感器；壓電效應常用于壓力和加速度測量等。3.校驗壓力表時，標準表的精度等級應（）被校表的精度等級。A.高于B.低于C.等于D.無所謂答案：A。為了保證校驗的準確性，標準表的精度等級必須高于被校表的精度等級。4.差壓式流量計的測量原理是基于（）A.伯努利方程B.牛頓第二定律C.歐姆定律D.胡克定律答案：A。差壓式流量計是根據(jù)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的壓力差與流量之間的關(guān)系來測量流量的，其理論基礎(chǔ)是伯努利方程；牛頓第二定律主要用于描述力與運動的關(guān)系；歐姆定律用于描述電路中電流、電壓和電阻的關(guān)系；胡克定律用于描述彈性物體的形變與受力的關(guān)系。5.以下哪種調(diào)節(jié)閥適用于快速切斷流體（）A.直通單座調(diào)節(jié)閥B.蝶閥C.球閥D.隔膜閥答案：C。球閥的閥芯是球體，在關(guān)閉時能快速切斷流體，密封性能好，適用于快速切斷的場合；直通單座調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)流量；蝶閥適用于大口徑、大流量的調(diào)節(jié)；隔膜閥適用于有腐蝕性介質(zhì)的場合。判斷題1.熱電偶的熱電勢大小只與熱電偶的材料和兩端溫度有關(guān)，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)。（）答案：正確。根據(jù)熱電偶的工作原理，其熱電勢只取決于熱電偶的材料以及熱端和冷端的溫度差，與長度和直徑等因素無關(guān)。2.壓力變送器的輸出信號一定是4-20mA電流信號。（）答案：錯誤。壓力變送器的輸出信號有多種形式，除了4-20mA電流信號外，還有0-5V、1-5V等電壓信號。3.熱電阻采用三線制接法可以減小連接導線電阻變化引起的測量誤差。（）答案：正確。三線制接法可以使兩根連接導線的電阻分別處于電橋的不同橋臂，通過合理設(shè)計電橋電路，能夠有效減小導線電阻變化對測量結(jié)果的影響。4.校驗流量計時，只要流量值在量程范圍內(nèi)，就可以保證測量精度。（）答案：錯誤。校驗流量計時，除了流量值要在量程范圍內(nèi)外，還需要考慮流體的性質(zhì)、管道的安裝條件、儀表的校準等多種因素，才能保證測量精度。5.調(diào)節(jié)閥的開度與流量成線性關(guān)系。（）答案：錯誤。調(diào)節(jié)閥的開度與流量的關(guān)系有多種，如線性特性、等百分比特性、快開特性等，并非所有調(diào)節(jié)閥的開度與流量都成線性關(guān)系。簡答題1.簡述熱電偶的冷端補償方法。答：熱電偶的冷端補償方法主要有以下幾種：-冰浴法：將熱電偶的冷端置于0℃的冰水中，可消除冷端溫度變化的影響，這種方法精度高，但使用不方便，常用于實驗室等場合。-計算修正法：根據(jù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系，通過測量冷端溫度，利用公式對測量結(jié)果進行修正。但這種方法需要人工計算，容易產(chǎn)生誤差。-補償電橋法：利用不平衡電橋產(chǎn)生的電壓來補償熱電偶冷端溫度變化引起的熱電勢變化。電橋的一個橋臂由銅電阻構(gòu)成，其阻值隨冷端溫度變化而變化，從而產(chǎn)生相應的補償電壓。-智能補償法：利用單片機等智能設(shè)備，通過溫度傳感器測量冷端溫度，然后根據(jù)預先存儲的熱電偶分度表進行自動補償，這種方法精度高、使用方便，應用越來越廣泛。2.如何對壓力變送器進行零點和量程校準？答：對壓力變送器進行零點和量程校準的步驟如下：-準備工作：準備標準壓力源、精度等級高于被校變送器的標準壓力表、連接導線等。-零點校準：將壓力變送器的輸入端通大氣（即壓力為零），待示值穩(wěn)定后，觀察變送器的輸出信號。若輸出信號不是4mA（對于4-20mA輸出的變送器），則通過零點調(diào)整旋鈕或按鍵進行調(diào)整，使輸出信號為4mA。-量程校準：將壓力源輸出壓力調(diào)整到變送器的量程上限值，待示值穩(wěn)定后，觀察變送器的輸出信號。若輸出信號不是20mA（對于4-20mA輸出的變送器），則通過量程調(diào)整旋鈕或按鍵進行調(diào)整，使輸出信號為20mA。-反復校準：零點和量程校準可能會相互影響，因此需要反復進行零點和量程校準，直到零點和量程的輸出信號都準確無誤為止。-記錄數(shù)據(jù)：校準完成后，記錄校準前后的零點和量程數(shù)據(jù)，以及校準過程中的壓力值和輸出信號值，以便后續(xù)查閱和質(zhì)量追溯。3.簡述熱電阻測量誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的措施。答：熱電阻測量誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的措施如下：-原因：-連接導線電阻的影響：連接導線的電阻會隨環(huán)境溫度變化而變化，從而引入測量誤差。-環(huán)境溫度的影響：熱電阻所處的環(huán)境溫度變化會導致其自身電阻值發(fā)生變化，影響測量精度。-絕緣電阻的影響：熱電阻與保護套管之間的絕緣電阻下降，會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，導致測量誤差。-自熱效應的影響：當有電流通過熱電阻時，會產(chǎn)生熱量，使熱電阻的溫度升高，從而引起測量誤差。-措施：-采用三線制或四線制接法：三線制接法可以減小連接導線電阻變化的影響，四線制接法能更精確地測量熱電阻的阻值，進一步減小誤差。-進行溫度補償：通過測量環(huán)境溫度，利用補償電路或軟件算法對測量結(jié)果進行修正。-定期檢查和維護絕緣：確保熱電阻與保護套管之間的絕緣良好，定期測量絕緣電阻，及時更換絕緣不良的部件。-選擇合適的測量電流：盡量減小測量電流，以降低自熱效應的影響。同時，可采用恒流源供電，保證測量電流的穩(wěn)定性。4.差壓式流量計安裝時應注意哪些問題？答：差壓式流量計安裝時應注意以下問題：-節(jié)流裝置的安裝：-節(jié)流裝置應安裝在直管段上，上下游直管段的長度應符合設(shè)計要求，一般上游直管段長度不小于10D（D為管道內(nèi)徑），下游直管段長度不小于5D，以保證流體流動穩(wěn)定。-節(jié)流裝置的安裝方向應正確，其銳邊應迎著流體流動方向。-節(jié)流裝置與管道的連接應緊密，密封良好，不得有泄漏現(xiàn)象。-差壓變送器的安裝：-差壓變送器應安裝在便于操作和維護的位置，避免安裝在振動大、溫度變化大的地方。-差壓變送器的正、負壓室應正確連接，不得接反。-引壓管的安裝應合理，盡量縮短引壓管的長度，減少彎頭和閥門，以減小信號傳遞的滯后和誤差。引壓管應保持水平或有一定的坡度，防止積液或積氣。-其他注意事項：-安裝前應檢查節(jié)流裝置和差壓變送器的型號、規(guī)格是否符合要求，外觀是否有損壞。-安裝過程中應注意保護節(jié)流裝置和差壓變送器，避免碰撞和損壞。-安裝完成后，應進行調(diào)試和校準，確保流量計正常運行。5.調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象的原因有哪些，如何處理？答：調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象的原因及處理方法如下：-原因：-調(diào)節(jié)器參數(shù)整定不當：調(diào)節(jié)器的比例度、積分時間和微分時間等參數(shù)設(shè)置不合理，會導致調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生振蕩。-執(zhí)行機構(gòu)剛度不足：執(zhí)行機構(gòu)的輸出力不能克服調(diào)節(jié)閥的不平衡力，使調(diào)節(jié)閥在運行過程中產(chǎn)生振蕩。-調(diào)節(jié)閥的摩擦力過大：調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間、填料與閥桿之間的摩擦力過大，會影響調(diào)節(jié)閥的正常動作，導致振蕩。-流體流動不穩(wěn)定：流體的壓力、流量等參數(shù)波動較大，會使調(diào)節(jié)閥受到不穩(wěn)定的作用力，從而產(chǎn)生振蕩。-外界干擾：調(diào)節(jié)閥附近的設(shè)備振動、管道振動等外界干擾，也可能引起調(diào)節(jié)閥的振蕩。-處理方法：-重新整定調(diào)節(jié)器參數(shù)：根據(jù)實際情況，合理調(diào)整調(diào)節(jié)器的比例度、積分時間和微分時間，使系統(tǒng)達到穩(wěn)定運行的狀態(tài)。-檢查和更換執(zhí)行機構(gòu)：檢查執(zhí)行機構(gòu)的輸出力是否足夠，如有必要，更換剛度更大的執(zhí)行機構(gòu)。-減小調(diào)節(jié)閥的摩擦力：檢查調(diào)節(jié)閥的閥芯、閥座和填料等部件，如有磨損或損壞，及時進行修復或更換。同時，可適當調(diào)整填料的壓緊程度，減小摩擦力。-穩(wěn)定流體流動：檢查流體的壓力、流量等參數(shù)，采取相應的措施穩(wěn)定流體流動，如安裝緩沖裝置、調(diào)整管道布局等。-消除外界干擾：采取減振措施，如安裝減振墊、加固管道等，減少外界干擾對調(diào)節(jié)閥的影響。計算題1.已知某熱電偶的熱電勢為20mV，冷端溫度為20℃，該熱電偶的分度表如下：|溫度（℃）|熱電勢（mV）||----|----||0|0||20|0.8||100|4.0||200|8.1||300|12.3||400|16.5||500|20.6|求熱端溫度。解：首先，根據(jù)熱電偶的測溫原理，實際熱電勢等于測量熱電勢加上冷端溫度對應的熱電勢。已知測量熱電勢\(E(t,t_0)=20mV\)，冷端溫度\(t_0=20℃\)，冷端溫度對應的熱電勢\(E(t_0,0)=0.8mV\)。則熱端相對于0℃的熱電勢\(E(t,0)=E(t,t_0)+E(t_0,0)=20+0.8=20.8mV\)。從分度表中可以看出，20.8mV介于20.6mV（對應500℃）和24.9mV（對應600℃）之間，采用線性插值法計算熱端溫度\(t\)。設(shè)溫度與熱電勢呈線性關(guān)系，則有\(zhòng)(\frac{t-500}{20.8-20.6}=\frac{600-500}{24.9-20.6}\)\(\frac{t-500}{0.2}=\frac{100}{4.3}\)\(t-500=\frac{0.2\times100}{4.3}\approx4.65\)\(t\approx504.65℃\)2.某壓力變送器的量程為0-1MPa，輸出信號為4-20mA。當輸入壓力為0.6MPa時，求變送器的輸出電流。解：根據(jù)壓力變送器的量程和輸出信號范圍，可知壓力與電流呈線性關(guān)系。設(shè)壓力為\(P\)，輸出電流為\(I\)，則有\(zhòng)(\frac{I-4}{20-4}=\frac{P-0}{1-0}\)已知\(P=0.6MPa\)，代入上式可得：\(\frac{I-4}{16}=\frac{0.6-0}{1}\)\(I-4=16\times0.6\)\(I-4=9.6\)\(I=9.6+4=13.6mA\)3.某熱電阻在0℃時的阻值為\(R_0=100\Omega\)，其電阻溫度系數(shù)\(\alpha=0.00385/℃\)。當測量溫度為100℃時，求熱電阻的阻值。解：根據(jù)熱電阻的電阻值與溫度的關(guān)系公式\(R_t=R_0(1+\alphat)\)其中\(zhòng)(R_0=100\Omega\)，\(\alpha=0.00385/℃\)，\(t=100℃\)代入公式可得：\(R_t=100\times(1+0.00385\times100)\)\(R_t=100\times(1+0.385)\)\(R_t=100\times1.385=138.5\Omega\)4.某差壓式流量計，節(jié)流裝置的流量系數(shù)\(C=0.6\)，管道內(nèi)徑\(D=100mm\)，差壓計測得的差壓\(\Deltap=1000Pa\)，流體密度\(\rho=1000kg/m^3\)。求流體的體積流量\(Q\)。解：根據(jù)差壓式流量計的流量計算公式\(Q=C\timesA\times\sqrt{\frac{2\Deltap}{\rho}}\)其中\(zhòng)(A=\frac{\pi}{4}D^2\)，\(D=100mm=0.1m\)，則\(A=\frac{\pi}{4}\times(0.1)^2\approx0.00785m^2\)\(C=0.6\)，\(\Deltap=1000Pa\)，\(\rho=1000kg/m^3\)代入公式可得：\(Q=0.6\times0.00785\times\sqrt{\frac{2\times1000}{1000}}\)\(Q=0.6\times0.00785\times\sqrt{2}\)\(Q\approx0.6\times0.00785\times1.414\)\(Q\approx0.0066m^3/s\)5.某調(diào)節(jié)閥的流量特性為等百分比特性，其相對行程\(l/L=0.5\)時的相對流量\(q/Q_{max}=0.2\)，求相對行程\(l/L=0.8\)時的相對流量\(q/Q_{max}\)。解：等百分比特性調(diào)節(jié)閥的流量特性方程為\(\frac{q}{Q_{