第13章流体参数的测量.ppt
13流体参数的测量 13.1简答题1、涡轮流量计的输出一般与（）连接。(A)电压表；(B)电流表；(C)A/D转换器；(D)计数器2、使用涡轮流量计测量流量,其输出信号的()与流量成正比。(A)电压；(B)电流；(C)脉冲数；(D)脉冲频率3、压差式流量计测量流量，下面叙述中错误的是（）。(A)流量与最小过流截面积成正比；(B)流量与流量系数成正比；(C)流量与流量计两端的压力差成正比；(D)流量与流体压缩系数成正比4、下列流量计中采用应变计输出流量信号的（）流量计。(A)涡轮式；(B)椭圆齿轮；(C)压差式；(D)靶式5、在下列弹性元件压力传感器中，()适用于动态压力测量。(A)波登管；(B)波纹管；(C)膜片；(D)都不适用6 下列各组流量计中，适于根据旋转部件转速确定体积流量的是（）。(A)椭圆齿轮流量计，转子流量计，涡轮流量计；(B)腰轮转子流量计，转子流量计，涡轮流量计；(C)椭圆齿轮流量计，腰轮转子流量计，转子流量计；(D)涡轮流量计，椭圆齿轮流量计，腰轮转子流量计。13-2填空题填空题 1、波登管是测量（、波登管是测量（压力压力）的传感器。）的传感器。2、（、（热线风速计热线风速计 ）是通过细金属丝内的加热电流来测）是通过细金属丝内的加热电流来测量风速的仪器。量风速的仪器。13-3简答题简答题1、液位测量方法有哪些？、液位测量方法有哪些？机电测量法：把用机械法获得的液面高度转变为电量进行传送和处理。电容测量法：用电容法探头感受液面位移，电容器的电容变化值与被测液位的高度成线性关系。超声测量法：1、通过被测物体使声波短路或断路，或使振荡器频率改变、停振而定点发信号。它多用于极限位置监控；2、使连续发出声波信号，在界面处发生反射再由接收器接收，测出信号从发出到返回的时间，从而得液位高度。这种物位计用于物位的连续测量。放射性同位素测量法：射线经过被测物体时会被吸收一部分射线使接收器接收的射线强度发生变化。2、试述热线风速计的测量原理。、试述热线风速计的测量原理。热线风速计就是放置在流场中，通过加热电流的细金属丝来测量风速的仪器。由于金属丝中通过了加热电流，因而当风速变化时，金属丝的温度就随之而变，从而产生了电信号。因为电信号和风速之间具有一一对应的关系，因此测出这个电信号就等于测出了风速。3、分析椭圆齿轮流量计的测量误差及造成误差的原因。为了减小、分析椭圆齿轮流量计的测量误差及造成误差的原因。为了减小误差，测量时应注意什么？误差，测量时应注意什么？椭圆齿轮流量计是借助于固定的容积来计量流量的，与流体的流动状态及粘度无关。粘度变化会引起泄漏量的变化，泄漏过大将影响测量精度。椭圆齿轮流量计只要保证加工精度，和各运动部件的配合紧密，保证使用中不腐蚀和磨损,便可得到很高的测量精度。当通过流量计的流量为恒定时，椭圆齿轮在一周的转速是变化的，但每周的平均角速度是不变的。由于角速度的脉动，测量瞬时转速并不能表示瞬时流量，而只能测量整数圈的平均转速来确定平均流量。椭圆齿轮流量计的外伸轴一般带有机械计数器，由它的读数便可确定流量计的总流量。这种流量计同秒表配合，可测出平均流量。但由于用秒表测量的人为误差大，因此测量精度较低。现在大多数椭圆齿轮流量计的外伸轴都带有测速发电机或光电测速盘。再同二次仪表相连，可准确地显示出平均流量和累积流量。13-4应用题应用题1、压力传感器的灵敏度为、压力传感器的灵敏度为2.5mV/MPa。传感器的输出。传感器的输出阻抗为阻抗为250，现把它与内阻为，现把它与内阻为660的微安表串联，已知的微安表串联，已知微安表灵敏度为微安表灵敏度为10格格/A，当微安表指示，当微安表指示80格时，被测压格时，被测压力是多少？力是多少？解：微安表输入电流：I=80/10=A 输出电压：U=(250+660)0.008=7.28mA 被测压力：P=7.28/2.5=2.91 MPa 2、椭圆齿轮流量计的排量、椭圆齿轮流量计的排量q=810-6m3/r，若齿轮转，若齿轮转速速n=80r/s，每小时流，每小时流体的排量。体的排量。解：Q=3600qn=3600810-680=23.04m3 3、水以1.417/m/s的速度流动，用皮托管和装有相对密度为1.25液体的U形管压力计来测量。试球压力计液体的高度差。解：p0p=0v2/2=ghh=0v2/(2g)=1.4172/(29.81.25)=0.082m 4 使用图(a)所示的电容式液位传感器测量液罐中的液位，被测范围是07 m。传感器的总高h=8m，外、内筒式电极的直径比b/a=2。液体的介电常数=2.4,自由空间介电常数0=8.851012 Fm1。把电容传感器接入电桥，如图(b)所示,其中R1=10 k，R2=100，电源电压u0=15 V。(1)为了使液罐空置时的电桥输出电压u=0，确定电容C1的值。(2)试计算电桥在最高液位时的输出电压。(3)为什么输出电压与液位存在非线性关系？试计算x=3.5 m时的线性误差。解解：(1)液罐空置时，电容 pFFabhC642106422ln81085.814.32ln2121200根据电桥的平衡条件 2011RCRC 代入x=7，有 有nFpFRCRC2.64102.641006421000032011(2)传感器的电容与液位的关系式为 1)1(ln)(22000hxCabxhxCx00225.2 18)14.2(7CCCx注意到C1,Cx与C0的关系，计算电桥在最高液位的输出电压：VRRRuCCRRCRCRuCCRRCRCRuuxxxx178.0)100225.2)(10010000()1225.2(1000015)100225.2)()1225.2()()11)(211012112101212110h (3)因为单臂工作的电桥有非线性，所以输出电压有线性误差。当x=3.5 m时，传感器的电容 电桥的输出电压 006125.1 18)14.2(5.3CCCxVRRRuux0895.0)1006125.1)(10010000()16125.1(1000015)1006125.1)()16125.1(2110线性误差%8.2028.05.0178.00895.05.075.3hhhuuuuuxx
