热能与动力工程测试技术复习重点

一、填空题1.测试中，被测量按照其是否随时间变化可以分类稳态参数和瞬变参数。2.有时被测参数的量或它的变化，不表现为“可数”的形式，这时就不能用普通的测量方法，相应的就出现了模拟测量和数字测量。3.测量仪器按用途可分：范型仪器和实用仪器4.在选用时，仪器的读数的变差不应超过仪器的允许误差。5.一般常采用试验方法来标定测量仪器的动态特性。6.正交表分为标准表和混合型正交表7.常用传感器根据其作用原理的不同，可以分为两大类。能量型”“参数型”。结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作。能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.8.传感器的特性主要包括以下两种。静态特性.表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力等。动态特性.测定动态特性最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种。9.常用可变磁阻式传感器的典型结构有:可变导磁面积型、差动型、单螺管线圈型、双螺管线圈差动型。10.按照电容式传感器的转换原理的不同，可以分为：极距变化型电容式传感器：变介电常数型电容传感器：面积变化型电容传感器。按工作原理不同，磁电感应式传感器可分为恒定磁通式和变磁通式，即动圈式传感器和磁阻式传感器。磁电感应式传感器只适用于动态测量。磁阻式传感器：又称为变磁通式传感器或变气隙式传感器，常用来测量旋转物体的角速度。可分为开路变磁通式传感器和闭合磁路变磁通式传感器。11.热电偶在测量温度时，将测量端插入被测对象的内部，主要用于测量容器或管道内气体、蒸汽、液体等介质的温度。12.由于被光照射的物体材料不同，所产生的光电效应也不同，通常光照射到物体表面后产生的光电效应分为：外光电效应、内光电效应以及阻挡层光电效应。13.光电转换元件的种类很多，常用的元件有光电管，光敏电阻，光电池等。光电管的特性主要取决于光电极的材料，其基本的特性是光谱特性，光电特性和伏安特性。14.光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射式四种基本形式非电量电测系统一般由传感器、测量电路、记录和显示或处理装三部分组成。15.传感器一般由敏感器件与辅助器件组成。按被测物理量分类:位移,力,温度等按工作的物理基础分类:机械式,电气式,光学式,流体式等.按信号变换特征:物性型,结构型.按敏感元件与被测对象之间的能量关系:能量转换型和能量控制型物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.16.按照测头是否必须与被测介质接触，温度计可以分为接触式和非接触式。17.在一些特殊要求的测量中，如低温测量，一般将温度计分为以下两类：即主温度计和次温度计。18.接触式温度计可以分为三类：膨胀式温度计，热电阻温度计，热电偶温度计。膨胀式温度计是利用物质的体积随温度升高而膨胀的特性制作而成。主要有玻璃管液体温度计，压力式温度计，双金属温度计。19.气体温度计可分为定容气体温度计、定压气体温度计和测温泡定温气体温度计。20.根据密闭系统内所充工作物质的不同，压力式温度计可分为三种：充气体的压力式温度计，充蒸气的压力式温度计，充液体的压力式温度计。21.根据感温双金属片结构形状的不同，有螺旋形双金属温度计和盘形双金属温度计两种。22.一般标定点不少于三点，即刻度标尺的起点、中点和终点。23.非接触式温度计分为：单色辐射式光学高温计，全辐射高温计，比色高温计，红外测温仪等。单色辐射式光学高温计利用亮度比较取代辐射强度比较进行测温的。又分为灯丝隐灭式光学高温计和光电高温计两类。24.对于运动流体，根据测量所取的面不同，可分为总压力、静压力。总压力与静压力之差称为动压力。25.根据测量要求，按零标准的方法，压力可分为绝对压力、表压力和差压力。26.我国法定计量单位规定的压力单位是帕斯卡(Pa)。lPa＝lN／m2，大气压视地球上不同位置而异，其值约为105Pa。在工程上，也常用工程大气压、标准大气压、毫米汞柱等单位表示压力。27.测压仪表按作用原理的不同，可为液柱式、弹性式和电测式等几种。28.压力种类：可分为稳态压力（大气压力、机油压力、冷却水压力等）和瞬变压力（气缸内工质压力波、进排气压力波、高压油管中燃油压力等）两大类。29.弹性测压仪表包括弹簧管压力计，膜式压力计，波纹管式压差计。30.弹性压力计的误差包括迟滞误差，温度误差，间隙和摩擦误差。31.选用弹性压力计的量程时，被测最大压力值应不超过满量程的3/4。对液柱压力计的量程，则应考虑当压力突然变动时，不要使水银或水溢出玻璃管外。32.作为一般的监督或检查用仪表，通常采用2.5级仪表，但作为标定用的标准压力表，则要求精度在0.5级以上。33.为了保证测量的精度，测压仪表在使用前必须经过标定，对于长期使用的仪表也要定期标定。标定有静态标定和动态标定两种。34.激波管高压段的高压气一般采用氮气或空气，整个激波管必须牢牢固定，以避免振动及加速度对被标定传感器输出的影响。35.烟度测量分类：①透光度法：利用烟气对光的吸收作用，即通过测量光从烟气中的透过度来确定烟度的，仪器主要有哈特里奇烟度计。②滤纸法：先用滤纸收集一定量的烟气，再通过比较滤纸表面对光的反射率的变化来测量烟度，也称反射法，仪器主要有波许烟度计，冯布兰式烟度计。36.测量氧含量的主要方法有磁性氧量分析，氧化锆氧量分析。37.振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。对人体最有害的振动振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合（共振）的频率。38.按振动产生的原因：自由振动、受迫振动、自激振动39.按振动位移的特征：直线振动、扭转振动40.按振动的规律：简谐振动、非简谐振动、随机振动41.描述振动特征的参量：频率.振幅.相位.频谱.振型.周期42.振动测量系统的组成:通常由传感器、信号处理和放大、记录、显示和数据处理设备组成。43.振动测量系统的分类：机械测量、电测系统和光学测量系统。44.分类：机械测振仪.惯性测振仪.电动式测振仪45.振动来源：燃烧爆发力,曲柄连杆机构往复惯性力,侧倾扭矩,机械系统相互作用力。46.振动分类：①内燃机整体的刚体振动:上下振动、侧倾是单缸机主要振动形式。②曲轴系的扭振是多缸机主要振动形式。③曲轴的弯曲振动是多缸机主要振动形式。④其他振动:活塞敲击，敲缸，配气机构振动，气门脱跳—工作异常。47.噪声测量中通常利用声—电效应进行声压测定，感应声压变化并实现电信号转换的元件。动圈式、压电式、电容式48.常用计权网络:A计权网络、B计权网络、C计权网络三、简答题1.模拟测量：直观性强、简便、价格低；主要缺点是测量精度低指示器读数误差大。但模拟信号含有“仿真”的意思，分辨能力无限。2.数字测量：测量精度高，操作方便，后处理方便，但对硬件要求高，分辨力有限。3.仪器的选用：应在满足被测量要求的条件下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度的2/3以上为宜，并根据对被测量绝对误差的要求选择测量仪器的精度等级。4.零阶仪器的特点：不管x随时间如何变化，仪器输出不受干扰也没有时间滞后，因此零阶仪器(或传感器)可以认为有完全理想的特性。5.仪器标定的内容及方法：其主要内容，一般为仪器的时间常数、无阻尼时仪器的固有频率、阻尼比等。判断该测量仪器是一阶还是二阶仪器。一般常采用试验方法来标定测量仪器的动态特性。其主要方法，一般有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。对一阶仪器，主要确定的动态特性参数为时间常数τ。二阶测量系统，标定目的主要是确定动态特性参数：仪器的无阻尼固有频率ω0和阻尼比ζ。6.时间常数τ是由热电偶的几何参数和热特性确定，它的大小直接影响到滞后时间，τ越小表示热惯性小，达到稳态值的时间越短；反之，时间就越长。为进行可靠的动态测量，应使测量系统的时间常数尽可能小。7.为了提高响应速度而又不产生波动，二阶仪器常采用＝0.6～0.8为最佳。这时幅频特性的平直段最宽。而且在一定条件下，提高系统的固有频率，响应速度会变得更快。8.冷端恒温法：将冷端放入装有冰水混合物的保温容器中，使容器保持0℃不变，这种方法比较精确；也可以将冷端放入盛油的容器内，利用油的热惰性保持冷端接近于室温；或者将容器做成带有水套的结构，让流经水套的冷却水来保持容器温度的稳定。9.电感式传感器的工作原理是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。10.双金属温度计是用线胀系数不同的两种金属构成的金属片作为感温元件，当温度变化时，两种金属的膨胀不同，双金属片就产生与被测温度大小成比例的变形，这种变形通过相应的传动机构由指针指示出温度数值。11.电阻式温度计利用导体或半导体的电阻值随温度而变化的特性所制成的测温仪表。电阻温度计的电阻和温度之间的关系。包括铂电阻温度计，热敏电阻温度计。12.热电偶是利用“热电效应”制成的一种测温元件。13.测温元件安装的基本要求：测温元件应与被测介质形成逆流，即安装时测温元件应迎着被测介质的流向插入(图5-17a)。若不能迎着被测介质的流向插入，可采用迎着被测介质的流向斜插(图5-17b)的方式，至少也须与被测介质正交(图5-17c)，应尽量避免与被测介质形成顺流。14.安装时，要使测温元件处于管道中心，即应使它处于流速最大处。当在管道上倾斜安装时(图5-17b)，保护管顶端要高出管中心线5-10mm。15.液柱式测压仪表工作原理：利用工作液的液柱所产生的压力与被测压力平衡，根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。其工作液又称封液，常用的有水、酒精和水银。16.毛细管现象的影响：封液在管内由于毛细管现象引起表面形成弯月面，使液柱产生附加的升高或降低。因此，要求液柱管的内径不能太细，当封液为酒精时，管子内径d≥3mm；封液为水或水银时，管子内径d≥8mm。17.弹性测压仪表：弹性测压仪表以各种形式的弹性元件(如弹簧管、金属膜和波纹管)受压后产生的弹性变形作为测量的基础。由于变形的大小是被测压力的函数，故设法将变形的位移传递到仪表的指针或记录器上后，即可直接读出压力的数值。18.氧化锆固体电解质导电机理：电解质溶液依靠离子导电。某些固体也具有离子导电的性质。氧化锆是一种固体电解质。纯氧化锆基本上不导电，但参杂了一些氧化钙、氧化钇等稀土元素后，具有高温导电性19.氧化锆氧量分析仪是利用氧化锆浓差电池所形成的氧浓差电动势与O2含量之间的量值关系进行氧含量测量的。20.利用氧化锆探头测含氧量氧化锆的注意事项：必须采取恒温和温度补偿措施。而且要有合适的工作温度，一般为800℃，还要求两侧气压相等，两侧气流应有一定流速。21.内燃机排烟的产生与成分：①黑烟：主要是不完全燃烧生成的碳烟颗粒，还含有硫酸雾、多环芳香烃等液体成分和各种金属及盐类微粒；②白烟：是高沸点的未燃烃和水蒸汽混合而成的液态颗粒，它的直径一般在1.0微米左右，主要是在冷起动时产生，温度低于250℃③兰烟：主要是未燃烧的烃，有燃油和润滑油，以及燃烧中间产物，蓝烟主要是在暖机时产生，温度在250~650℃，当发动机温度提高后，蓝烟就会消失。22.电动式测振仪原理：将振动量（位移、速度、加速度等）变化转换为电参量（电流、电压、电荷、电容、电阻、电感等）的变化，使输出的电参量与振动量的瞬时值之间保持一定的比例关系。23.动圈式传声器：使位于磁场中的线圈在声压作用下产生运动，从而形成感应电动势，完成声—电信号转换。24.压电式传声器：利用压电晶体的压电效应制成，压电晶体受到声压作用后产生正压电效应，从而实现声—电转换25.电容式传声器：在声压作用下，使得电容两极板之间距离发生变化，即电容发生变化，从而引起极板间电压的变化，实现声—电转换