自动化仪表习题.ppt

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1、习题 1. 传递元件的作用是将感受元件发出的信号，经过加工或转换传递给显示元件。 （） 2. 电感式压力传感器是基于某些材料的电阻值随压力的变化而变化的原理而制成的。 （） 3由几种不同材料组成的闭合回路，当各接触点的温度都相同时，此回路的热电势为零。 （） 4在稳态运动流体中，静压与动压之和沿流线不变，流体的动压是速度的函数，而流体的静压不是速度的函数。 （） 5热电偶是利用导体或半导体的电阻随温度变化而改变的性质制成的。 （） 6磁控放电真空计是一种热阴极电离真空计。 （） 7测量静压或总压时，由于制造探针时，测压孔的位置开得不正确，测量时引起的误差叫做系统误差。 （） 8圆柱形三孔探针可

2、以测量三维流场流向。 （） 9激光测速仪是基于霍尔效应工作的。 （） 10超导式低温液面计是利用某些金属或合金在低温下所具有的超导电性能而制成的。 （） 1.任何一个测量系统，都要有三个主要作用元件：感受元件、传递元件及 。 显示元件 2 是由于导体两端温度不同而产生的一种电动势。 温差电势 3 可以检验热电极材料的均匀性。 均质导体定律 4温度计的安装就是采取措施使温度计与被测物体有 。 良好的热接触 5通常所指的压力就是 。 表压力 6压电式压力传感器的工作原理是基于某些材料的 。 压电效应 7电容式压力传感器是通过改变电容 来实现信号转换的。 极板间的距离 8三维流场中，通常采用的测量方

3、法：在xy平面内采用对向测量方法测出角，在xz平面内采用 方法。 不对向测量 9测量流动方向时，可选择 热线。 45o 10“L”形静压探针，其头部为球形时，根据绕流原理，测压孔应开在距端部 倍管径处探针的侧表面。 3 1.简述热电偶测温原理。 答：有两种不同导体组成的闭合回路称为热电偶。当两接点的温度不同时，回路中将产生电流，称为热电流，产生热电流的电动势称为热电势，这个现象称为热电现象。经研究表明，热电势由温差电势和接触电势组成。 温差电势是由于导体两端温度不同而产生的一种电动势。接触电势是指两种不同导体接触时由于二者具有不同的电子密度，在接触面上形成的静电场，阻止电子的进一步扩散，当扩散

4、力和电场力达到平衡时，两导体间就形成了固定的接触电势。 热电偶回路热电势大小只与组成热电偶的材料及两端温度有关，只有不同性质的导体才能组成热电偶，材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。若To确定，热电势只与温度T有关，而且是单值函数，这就是利用热电偶测温的原理。 2.简述常用的弹性式压力计。 答：弹簧管压力计主要由弹簧管、齿轮传动机构、指针等部分组成 膜片式压力是利用金属膜片作为感压元件制成的，当膜片两侧受到不同压力时，膜片中部产生变形。 膜盒式压力计是两个金属膜片相对焊接而制成 波纹管压力计用波纹管作为感压元件制成的。由于波纹管轴向容易变形，所以灵敏度高。 3速度探针有哪些型式？

5、简要说明其原理或适用范围。 答：L形速度探针：探针头部临界点的中心孔用来测量流体的总压，侧面孔用来测量静压。使用比较广泛。 笛型管探针：适用于测量尺寸较大的管道内的平均流速。 吸气式速度探针：适用于锅炉等含尘量比较大的负压管道。 遮板式和靠背式探针：遮板式依靠遮板来阻止灰尘直接进入测量管，靠背式管径大，不易堵塞。 4简述等电流型热线风速仪的测温原理并画出原理图。 答：当流体速度增加时，热线的温度下降，即热线电阻R下降，此时电桥将失去平衡，热线电流将发生变化，为使热线的电流不变，可调节与它串联的R1 ，使热线所在桥臂的总电阻保持不变，电桥将恢复原来的平衡状态，这样就建立了电桥输出电压与热线电阻的

6、关系，也就是建立了控制电子R1上的压降Ur1与流体速度的关系。 5静压探针和总压探针在结构上有什么不同？它们分别是依据什么原理制成的。 临界点的压力系统为1，在被绕流物体表面上也存在流体的压力等于流体静压力，基于此原理，来设计静压探针。“L”形静压探针，测压孔开在距端部3倍管径处探针的侧表面。测压孔中心至支杆的距离为8倍管径。圆柱形静压探针有一根圆柱形的细管制成，测压孔应开在管子背向流体流动方向的一面。 由绕流理论可知，流体中某一点的总压等于流体中被绕流物体上临界点的滞止压力。总压探针就是根据这一原理设计的。“L”形总压探针，测压孔是开在探针的端部正对流动方向上。圆柱形总压探针，测压孔开在正对

7、流向的侧面上。 1.差动电感传感器与简单传感器在结构上有什么不同？性能上有何优点？ 答：简单的电感传感器有很多不足，如由于线圈电流不可能为零，因此衔铁一直受到吸引力的作用，其输出为非线性，不便于读数，线圈电阻有温度误差，不能反映极性。 差动式电感传感器是一个有公共衔铁和两个相同的铁芯线圈结合在一起构成的。当衔铁处于中间位置时，两个线圈电感相同，负载电阻无电流，输出电压为零。当衔铁移动时，一边磁路气隙增加，另一边减小，两线圈电流不相等。则两电流之差在负载电阻上就产生输出电压。显然输出电压的大小与衔铁的位移量成正比，而输出电压的极性则与衔铁位移的方向有关。 2、论述流量测量的各种方法。 直接测量法

8、就是准确测量出某一间隔时间内流过的流体总量，然后算出平均流量。间接法就是测量与流量有关的物理量的变化，再利用相应的关系式求得流量。节流差压式利用流体流过管道中的节流元件所产生的差压来计算流量。广泛应用于气体液体的流量测量。变截面节流式就是采用变截面节流式的工作原理，当流体的密度已知时，浮子的位移h与流量成线性关系。测量范围大，可以直接读数，适用于任何液体的流量测量，但测量精度不高，由于密封性差，所以不适用于测量高压流体。转轮式：当流体流过转轮时，叶轮的转速n与流量成正比。利用磁电式传感器可以将叶轮的转速转换成脉冲信号或直接转换成流量信号，可以遥控，不适用于混浊有腐蚀的流体测量。漩涡式：流体绕流

9、后，在绕流体两侧交替地产生漩涡，形成漩涡列，所以产生的漩涡的频率与流量成线性关系。可以遥控，线性度好，测量时与流体的状态参数无关，而且能在很宽的雷诺数范围内应用。使用这些流量计，要满足流体必须连续流动并充满管道，是单相的，不发生相变，流速应小于音速。 3试述电阻式低温液面计的工作原理和加热丝的作用。 答：电阻在低温液体中和在低温蒸气中的散热条件不同，因此，其温度将不一样，这将引起电阻的阻值的变化，通过测量电阻的阻值就可判断液面的位置。传感器由电阻和加热器组成，电阻是铂电阻和碳电阻，加热器常采用锰铜绕制而成。当它浸没在低温液体中时，由于低温液体的导电性能很好，加热器产生的热量很快被低温液体吸收，使碳电阻的温度接近于液体的温度，这时电阻的阻值较大。对于连续式液面计传感器，将传感器插入低温容器中时，其一部分浸没在液体中，另一部分处于液体的冷蒸气中，由于加热器的作用，传感器处在冷蒸气中的部分的温度高于浸在液体中的部分的温度，因此，传感器的平均温度将随液面的变化而变化，即铂电阻的电阻值是液面高度的函数。