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检测与自动化仪表试题答案
m?CCp?i?1mipi?2.98?2.985?2.9999?25?2.9993?1001?1?25?100?10?8?i?1pi?10?8
?380.8925127?2.99915?10?8[m/s]加权算术平均值标准差的估算值
m???i?1pi?vim2?xp(m?1)?pii?1?(2.98?2.99915)?(2.985?2.99915)?25(2.9999?2.99915)?100(2.9993?2.99915)3?1270.000366?0.0002?0.000014?0.0000023?127?2222?10?8??0.00120?10?8 测量结果——莱以达准则C?Cp?3?Cp?(2.99915?0.00360)?10?8
※
20．测量结果应包括比值和测量单位；测量结果仅仅是被测量的最佳估计值；测量结果的可信程度用测量不确定度表示！
因此：测量结果的完整表述应包括测量估计值、测量单位和测量不确定度（误差“界线”）。
第三章 检测技术与方法分析
1．传感器：国家标准GB7665—87中的严格定义：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”；在某些科学领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。
2．在使用仪表或传感器进行测量时，被测量量直接与同类标准（或基准）量进行比较，不需要经过运算，就能得到测量量的数值，这种测量方法称为直接测量。
3．在使用仪表或传感器进行测量时，首先对与被测量量有确定函数关系的几个量进行直接测量，然后将直接测量所得的数值代入函数关系式，经过计算得到所需的测量结果，这种测量方法称为间接测量。
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第四章 温度检测
1．为了客观地计量物体的温度，必须建立一个衡量温度的标准，简称温标。国际温标是国家协议性温标，目前实行的是1990年的国际温标（ITS-90）；它定义国际热力学温度用符号T90表示，单位为开尔文、符号为K；国际摄氏温度用符号t90表示，单位为开尔文、符号为℃。
2．将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，当两个触点温度T和T0不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，又称为贝塞克效应，相应的电动势称为热电势。这两种不同材料的导体（或半导体）组和称为热电偶。
3．热电偶的热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可以忽略不计，则热电偶的热电势可以表示为EAB(T,T0)?eAB(T)?eAB(T0)。
4．热电偶的基本定律——★热电偶的应用定则：均质导体定律（定则）；中间导体定律（定则）；中间温度定律（定则）。 5．国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐八种标准化热电偶作为工业热电偶在不同场合中使用。所谓标准化热电偶，就是它们已列入工业标准化文件中，具有统一的分度号、分度表；所以同一型号（分度号）的标准化热电偶具有良好的互换性。
6．我国工业上常用的4种标准化热电偶的材料——型号（分度号）是：※铂铑30-铂铑6（B型）、铂铑10-铂（S型）、镍铬-镍硅（K型）和镍铬-铜镍（我国通常称为镍铬-康铜）（E型）。 7．工业上常用的标准化热电偶的长度有限，在实际测温时，热电偶的冷端一般离热源较近、冷端温度波动较大，需要将冷端延伸到温度变化较小的地方；另外，热电偶的输出热电势信号也需要传输到远离现场的控制室内的显示仪表或控制仪表；工程应用中采用的是补偿导线！
8．补偿导线通常由两种不同性质的导线制成，也有正极和负极，而且在0～100℃温度范围内，要求补偿导线与所配用的热电偶具有相同的热电特性。
9．目前我国规定工业用铂热电阻有R0=10?和R0=100?两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100。（其中以Pt100为常用）。热电阻不同分度号对应有相应分度表，即Rt?t的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对应的温度值。或相反??
10．目前我国规定工业用铜热电阻有R0=50?和R0=100?两种，它们的分度号分别为Cu50和Cu100。
11．热敏电阻是利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。 12．热敏电阻器件按温度系数可分为：负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）和临界温度系数热敏电阻（CTR）三大类。温度检测用热敏电阻主要是负温度系数热敏电阻。
13．NTC热敏电阻以MF为其型号，PTC热敏电阻以MZ为其型号。 14．辐射仪表的表观温度是指在仪表工作波长范围内，温度为T的辐射体的辐射情况与温度为TA的黑体的辐射情况相等，则TA 即为该辐射体的表观温度。由表观温度可以求得被测物体的实际温度。表观温度可以是：亮度温度、辐射温度、比色温度
15．用分度号为S 的标准热电偶测温 , 其参比端温度为 20 ℃ , 测得的热电势E(t,20)=11.3OmV, 试求被测温度t=？
解：
E(t,20)=11.3OmV
查表：E(20,0)=0.113mV
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E(t,0)?E(t,20)?E(20,0)?11.413mV
查表：
E(1150,0)=11.351 mV
查表：
E(1160,0)=11.471 mV t=1150?11.413?11.35111.471?11.351?10?1155.116℃
16．用分度号为 K 的热电偶测温 , 己知其参比端温度为 25 ℃ , 热端温度为 750 ℃ , 其产生的热电势是多少 ?
解： 查表：
E（750，0）=31.214mV
E（25，0）=0。798+（1。203-0。798）/2=1。0005mV
E（750，25）= E（750，0）－ E（25，0）=30。2135mV ※
17．用分度号为 K 的热电偶测温 ,在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示为500℃，而这时冷端温度为60℃，试问：时间温度为多少℃？如果热电偶的热端温度不变，设法使冷端温度保持在20℃，此时显示仪表指示为？℃？
解： ⑴
查表：E（t，t0）→E（500，0）=20.64mV E（t0，0）=E（60，0）=2.436mV
E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0）=23.076mV 查表：t =557℃
⑵ 热端温度t =557℃，冷端温度保持在20℃， 查表：E（t0，0）=E（20，0）=0.798mV
E（t，t0）= E（t，0）—E（t0，0）=22.278mV
由此电势，查表：t =538。4℃
18．用分度号为 K 的热电偶测某设备的温度 , 测得到的热电势为20mV，己知其参比端温度（室温）为 25 ℃ ,求设备的温度？如果改用分度号为 E 的热电偶来测温, 在相同的条件下，分度号为 E 的热电偶测得到的热电势是多少 ?
★解： ⑴
已知：E（t，t0）=20mV
查表：E（t0，0）=E（25，0）=1mV
E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0）=21mV 查表：t =509℃
⑵ 改用分度号为 E 的热电偶来测温 查表：E（t0，0）=E（25，0）=1。5mV E（t，0）=E（509，0）=37。7mV 则：E（t，t0）= E（t，0）—E（t0，0）=36.2mV
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19．某单色辐射温度计的有效波长?e?0.9μm,被测物体发射率??T=0.6,测得亮度温度TL= 1100 ℃ , 求被测物体实际温度。
解：
表观温度为亮度温度时
1TLT??1T1TL???c21ln1??1??c2ln??10.9?10?6?2
10.611100?273.15?1.4388?10ln?1436K?1162.85℃20．工业热电阻的引线方式有二线制、三线制和四线制三种。三线制引线方式是在热电阻的一端引出两根导线，其中连接电源；热电阻的另一端引出一根导线；当热电阻与测量电桥配用时，分别将两端引线接入相邻的两个桥臂。
第五章 压力检测
1．国际单位制（代号为SI）：1帕=1Pa?1Nm2；1帕表示的压力很小，工程上常常使用兆帕MPa
2．压力的几种表示方法：绝对压力、大气压力、表压力、负压力——真空度、差压——压力差。 3．选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。
4．常用的压力校验仪器有液柱式压力计、活塞式压力计，或配有高精度标准压力表的压力校验泵。 5．用弹簧管压力计测量蒸汽管道内压力,仪表低于管道安装,二者所处标高为1.6m和6m,若仪表指
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示值为0.7MPa。已知蒸汽冷凝水的密度为 ρ=966kg/m，重力加速度 g=9.8m/s,试求蒸汽管道内的实际压力值。
解：
蒸汽冷凝水的附加等效压力pH管道内压力p?pBIAO?pH2O2O??g(6?1.6)?966?9.8?4.4?10?6?0.04165
?0.7?0.04165?0.65835MPa
6．被测压力变化范围为0.5～1.4Mpa,要求测量误差不大于压力示值的±5%,可供选用的压力表量程规格为0～1.6Mpa、0～2.5Mpa、0～4.0Mpa，精度等级有1.0、1.5和2.5三种，试选择合适的量程和精度的仪表。
解：
根据：选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。
量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3
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