《检测技术》试题1st答案

1《检测技术》试题答案一、选择题（20分）题号12345678910答案ABBBABCADB二：判断题（根据下图，下列说法正确的打√,错误的打Ⅹ）（14分）1、X；2、X；3、√；4、√；5、X；6、X；7、√；三：计算题（36分）1：（10分）分度号为K（镍铬--镍硅）的热电偶如图所示，CD为配热电偶E（镍铬--康铜）的补偿导线，电位差计的读数为650度，问：1)被测点的实际温度是多少？（用热电势表示温度）2)为什么要对热电偶的冷端进行温度补偿，有哪些方法？Ek(40,0)=1.61mvEE(40,0)=2.66mvEE(20,0)=1.31mvEk(650,0)=27.03mvEk(20,0)=0.80mvEE(650,0)=53.39mv(1)(,40)(40,20)(650,20)(,0)(650,20)(40,20)(40,0)(650,0)(20,0)(40,0)(20,0)(40,0)26.49...(7)ttmvKEKKKEKKKEEK解：由题知(1)EEEEEEEEEEEE分（2）由于冷端温度经常变化，使测量不准确。补偿方法有：电桥平衡法、水浴法、修订法。（3分）2:（6分）有一台转子流量计，其转子的材料是耐酸不锈刚（密度为7.9g/cm3）,用来测量密度为0.75g/cm3的介质，当仪表的读数为50l/h时，被测介质的实际流量是多少？（已知水的密度为1.0g/cm3）附流量公式：02()ffvfgvqAAC+20℃_D40℃KABt202().......(3)()58.5.......(3)()fffflfgvAAqv甲醇水甲醇水解：由题知：q分q分3：（10分）有一无源传感器的测量线路如图所示，已知该传感器的允许耗散功率为300mw，检测元件的阻值相对变化量=0.1求：（1）显示仪表所能得到的最大功率以及电源电压？（2）如何提高该测量线路的灵敏度？2240220022201........(1)327........(2)(1)25613R3,349........(2)R16R271633256916169161.6R......3pKEPKEPppLTppTTTgppcTTTgcTpappaRuEEupppppppmvupcp解：要提高其有效信息传递系数，应使电路最佳匹配。则有：a分p分由于a，分..(2)(2)........(3)分提高电路灵敏度的方法有：提高，使电路最佳匹配，提高耗散功率分4:（10分）有一个敞口容器：ρ=1g/cm3，H=1000mm.问差压范围是多少mmH2O？若差压变送器输出范围为0.2～1.0kgf/cm2那么液位为40%时的输出压力？实际作用于正压室的压力是多大？I0RLRp0UTEp33240.2(1.00.2)400.52kgf/×p10.73mhocm2出0、解：由题：差压范围为p=1000mmho....(3分)p％＝....(4分)实际作用于正压室的压力为p=100040％＋＝....(3分)四：问答题（在下列问题中任选两题作答）（10分）1：试比较有差随动平衡式仪表和无差随动平衡式仪表的测量线路。2：试分析标准孔板的节流原理。3、分析霍尔片的工作原理。4、仪表已经历了模拟仪表、数字仪表、智能仪表的发展，你认为检测仪表今后的发展方向是什么？5、分析热电偶的工作原理。1：试比较有差随动平衡式仪表和无差随动平衡式仪表的测量线路。解：画出两种测量线路的结构方框图，比较电路的输入信号、偏差信号平衡电桥的作用、平衡电桥的位置等。2：试分析标准孔板的节流原理。解：孔板是一种节流元件，当孔板放入管道中时，流体流经孔板时发生局部收缩，流体的动能和势能之间相互转换，在孔板的前后测量压差，在根据流体的连续性和伯努利方程找到压差和速度的关系，即可测量流量。3：试分析霍尔片的工作原理。霍尔片是一种把压力转换为霍尔电势的传感器，首先把压力通入波登管转换为位移，带动霍尔片移动，切割磁力线，产生霍尔电势。电势大小和压力一一对应。4：检测仪表经历气动仪表，DDZ型电动仪表，数字仪表的三个发展阶段。认为今后检测仪表主要的发展方向是什么？解：仪表的发展方向是数字化、智能化。能方便的挂在现场总线上。5：热电偶使一种把温度转化为热电势的测温元件，当把热电偶的一端放入温度场中，热电偶的接触点由于热电极材料不同产生接触电势，热电极两端由于温度不同产生温差电势，两种电势组成热电势，由于温度和热电势有一一对应关系，故可利用分度表查热电势对应的温度。五、设计题（10分）假设有一段很长的细金属丝（金属丝的截面为圆形），现在要对其直径进行准确测量，试选用一测量方法，解释其测量原理，并要求对该方法在使用+——-大气Hρ1－4过程中可能出现的误差进行分析。解：采用缠绕法测量，把细金属丝均匀的缠在直尺上，测量出长度l和缠绕的匝数x，这样直径d为：d＝l/x只要l足够大，测量就越精确。六：材料题（10分）仔细阅读下列材料，回答材料后所附问题。热敏电阻是由半导体材料制成，对温度敏感的元件。它具有许多特点：1、体积小，热惯性小，灵敏度高，因此所需信号调理电路简单；2、热敏电阻的标称电阻值大（几千欧姆～几兆欧姆），因此连接导线与其相比阻值可忽略不计，故其测量线路常采用二线制接法；3、商品化的热敏电阻有很高的精度和很好的互换性，使用起来非常方便；4、其缺点主要是其电阻值随温度不是线性变化。而且非线性较大，对负温度系数的热敏电阻而言，其阻值和温度之间的关系可以表示为：011()0TTTRRe——（1）000kRTT是热力学温度对应的电阻;是基准温度（通常298.15）为热敏电阻的材料系数由此可见，电阻值与温度不成正比（即线性），而是成指数关系。为了实现热敏电阻温度传感器的输出与温度T成线性关系，必须进行线性化。线性化方法：1、非线性热敏电阻温度传感器如下图：001111()()330111212TTTTTRRRREvEekeRRRR——（2）2、线性化原理由（2）式可知，传感器输出电压v1与T是非线性关系，如果能设计一个电路，让其输出电压是v1的非线性函数vT＝f（v1），那么只要该函数满足某种关系，就可使温度T与输出电压成线性关系：vT＝sT——（3）其中s为常数，即线性增长系数R1R1RTR2R2R3＋EV1－＋－＋5011()TTe1v将（2）变形：k1210lnvkkTTT取对数：——（4）2Tlnk1那么：vk——（5）2lnssTkT1将(5)代入（3）：vvk——（6）式（6）是线性化器的输出与输入的函数关系，即vT＝f（v1），只要该关系成立，那么vT＝sT，输出电压vT与温度T就是线性关系。请回答下列问题：1、热敏电阻作为测温传感器有哪些特点？（3分）2、热敏电阻检测温度的原理是什么？（3分）3、如果测量温度的传感器是热电偶，假设热电势与温度的函数关系为v1＝at2+bt+c,假设要使统输出vt＝st，就必须使用线性化器，请写出vt＝f（v1）的线性化函数?其中a,b,c,s均为常数。（4分）解：（1）热电偶的特点：：1、体积小，热惯性小，灵敏度高，因此所需信号调理电路简单；2、热敏电阻的标称电阻值大（几千欧姆～几兆欧姆），因此连接导线与其相比阻值可忽略不计，故其测量线路常采用二线制接法；3、商品化的热敏电阻有很高的精度和很好的互换性，使用起来非常方便；4、其缺点主要是其电阻值随温度不是线性变化。(3分)（2）热电偶使一种把温度转化为热电势的测温元件，当把热电偶的一端放入温度场中，热电偶的接触点由于热电极材料不同产生接触电势，热电极两端由于温度不同产生温差电势，两种电势组成热电势，由于温度和热电势有一一对应关系，故可利用分度表查热电势对应的温度。(3分)（3）2121().....(4)ttttvatbtcvstvtsvvvabcss分