热工控制仪表第二章习题与思考题解答

热工测量及仪表练习题（一）参考答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共10分)1.C2.B3.A4.D5.C6.C7.D8.B9.C 10.C二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)11.AC 12.ABC 13.BE 14.BCD 15.DE三、填空题(本大题共4小题，每空2分，共10分)16.统计规律统计法则17.权重24.E≥25V18.50～1000mmm 0.22—0.8019.直插式四、简答题(本大题共5小题，共30分)20.解：热电偶的输出热电势E AB(t,t1)补偿热电偶的输出电势E AB(t0,t1)由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势E=E AB(t,t1)-E AB(t0,t1)E=E AB(t,t1)+E AB(t1,t0)E=E AB(t,t0)21.(1)仪表投入使用前，应先对取压管路进行压力冲洗，然后待取压管路冷却，装上压力表投入使用。

(2)差压计投用前先开平衡门，再开高压侧二次针形阀，再关闭平衡门，再开低压侧二次针形阀，尽量不让仪表受静压过载及冷凝水流失。

(3)压力表投入后应检查传压的灵敏性，否则应重新冲管再启动。

(4)对于未预先调整仪表机械零位的压力表，在使用中其读数应注意安装高度的液柱修正。

(5)一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值Hρg用仪表机械零位调整法预先进行修正，则运行中不必再进行修正。

(6)精密测量压力尚须考虑大气压力读数、仪表修正值等综合运算。

22.影响测量误差的因素有两个：(1)平衡容器环境温度变化；(2)汽包工作压力的变化。

采取的主要措施是对平衡容器及汽水连通管加保温及通过设计合理的结构尺寸达到对汽包压力的补偿。

通过测取汽包压力，环境温度及它们对饱和水密度，饱和蒸汽密度，冷凝水密度影响的计算公式可以做到更理想的补偿。

(即全补偿)五、计算题(本大题共3小题，共30分)23.X=72.350(g)σn-1=8.07(mg)=3.29(mg)x置信区间±3×3.29 72.350±0.013 (g)24.解：设烟气含氧量为x15=0.0496×(735+273.15)lg 20.8 XX=10.4%答：烟气含氧量为10.4%热工测量及仪表练习题（二）参考答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共10分)1.D2.D3.B4.D5.C6.C7.D8.C9.C 10.A二、多项选择题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)11.AD 12.ACD 13.BD 14.BD 15.AB三、填空题(本大题共4小题，每空2分，共10分)16.统计规律统计法则17.输出灵敏度18.q vn=q vρρn19.抽出式直插式四、简答题(本大题共3小题，共25分)20.解：热电偶的输出热电势E AB(t,t1)补偿热电偶的输出电势E AB(t0,t1)由热电偶、补偿导线、铜导线、动圈仪构成的回路中总电势E=E AB(t,t1)-E AB(t0,t1)E=E AB(t,t1)+E AB(t1,t0)E=E AB(t,t0)21.辐射温度：当被测物体的真实温度为T时，其辐射出射度M等于全辐射体(黑体)在温度Tp时的辐射出射度M0，温度T p称为被测物体的辐射温度。

● 应用热电偶定律，试求图示三种热电极组成回路的总电势值，并指出其电流方向。

答：令镍铬热电极上任意点 A 的温度为55℃，于是热电势可由镍铬—镍硅（镍铝）（K 分度号）与镍铬—铜镍（康铜）（E 分度号）两组热电偶对接而成，所以：ΣE=E K （250，40）—E E （100，40）；电流I 按热电势方向流动。

● 电子电位差计由哪几部分所组成? 试画出手动/自动电位差计的原理线路图，各部分功能？R2(Rcu)是电子电位差计测量桥路中为自动补偿该仪表的冷端温度变化造成测量误差而设置的。

其理论依据是什么? 当测量值为满量程时，电子电位差计和电子平衡电桥的测量桥路中的“A”点分别处于什么位置?为什么？答：手动电位差计每个部分的功能：工作电流回路：产生（或形成）工作电流。

工作电流标准化回路：对工作电流进行标准化操作。

测量回路：较精确地测量未知电势。

手动/自动电位差计及测量桥路图如下：△U=E X - U AB U AB =U AC - U BC满量程时A 点处于整个量程电阻的最右端；R2(Rcu)补偿理论依据同热电偶冷端温度补偿器。

● 双金属温度计有哪些特点？答：⑴结构简单，成本低廉；⑵坚固、耐用、耐振、读数指示明显；⑶精确度不高；⑷量程不能太小；⑸ 使用范围有限等。

● 电磁流量计的选用原则？答：⑴被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质，也不能测量纯净水；⑵口径与量程的选择；⑶压力的选择；⑷温度的选择。

●当节流装置安装在水平或倾斜管道上，被测流体分别为液、气、蒸汽时，取压口位置应如何确定。

为什么？答：⑴被测流体分别为液体时，为防止气泡进入导压管，取压口位置应处于向水平线下偏45°的位置以内，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）；⑵被测流体分别为气体时，为防止液体（冷凝液）进入导压管，取压口位置应处于向水平线上偏45°的位置以上，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）；⑶被测流体分别为蒸汽时，为保证冷凝器中冷凝液面恒定和正、负导压管段上的冷凝液面高度一致，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）。

习题及部分解答 第一篇工程热力学 第一章基本概念1. 指出下列各物理量中哪些是状态量,哪些是过程量：答：压力,温度,位能,热能,热量,功量,密度;2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积,速度,比体积,位能,热能,热量,功量,密度;3. 用水银差压计测量容器中气体的压力,为防止有毒的水银蒸汽产生,在水银柱上加一段水;若水柱高mm 200,水银柱高mm 800,如图2-26所示;已知大气压力为mm 735Hg,试求容器中气体的绝对压力为多少kPa 解：根据压力单位换算 4.5. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量,如图2-27所示;若已知斜管倾角 30=α,压力计中使用3/8.0cm g =ρ的煤油,斜管液体长度mm L 200=,当地大气压力MPa p b 1.0=,求烟气的绝对压力用MPa 表示解：5.一容器被刚性壁分成两部分,并在各部装有测压表计,如图2-28所示,其中C 为压力表,读数为kPa 110,B 为真空表,读数为kPa 45;若当地大气压kPa p b 97=,求压力表A 的读数用kPa 表示kPa p gA 155=6.试述按下列三种方式去系统时,系统与外界见换的能量形式是什么;1.取水为系统；2.取电阻丝、容器和水为系统；3.取图中虚线内空间为系统; 答案略;7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量,起读数为MPa 4.13；冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量,其读数为mmHg 706;若大气压力为MPa 098.0,试求汽轮机进出处和冷凝器内的蒸汽的绝对压力用MPa 表示MPa p MPa p 0039.0;0247.021==8.测得容器的真空度mmHg p v 550=,大气压力MPa p b 098.0=,求容器内的绝对压力;若大气压变为MPa p b102.0=',求此时真空表上的读数为多少mmMPa MPa p MPa p v8.579,0247.0='= 9.如果气压计压力为kPa 83,试完成以下计算： 1.绝对压力为11.0MPa 时的表压力；2.真空计上的读数为kPa 70时气体的绝对压力；3.绝对压力为kPa 50时的相应真空度kPa ；4.表压力为MPa 25.0时的绝对压力kPa ; 1.kPa p g 17=；2.kPa p 13=；3.kPa p v 33=；4.kPa p 333=;10.摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为0℃和100℃,而华氏温标则相应地取为32℉和212℉;试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系,并求出绝对零度所对应的华氏温度;将水在标准大气压下的冰点值032和F℃,以及沸点值100292和F ℃代入,得解该二元一次方程组,得：32,8.1==B A ;从而有328.1+=t t F当15.273-=t℃时,有11.气体进行可逆过程,满足pV C =C 为常数,试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达式,并在p V -图上定性画出过程线、示出膨胀功;答案：略12.某气体的状态方程为g pV R T =,试导出： 1.定稳下气体,p v 之间的关系；2.定压下气体,v T 之间的关系；3.定容下气体,p T 之间的关系;答案：1.2112v v p p =；2.1212T T v v =；3.1212T T p p =; 第二章热力学第一定律1.一蒸汽动力厂,锅炉的蒸汽产量为318010/q kg h =⨯,输出功率为55000P kW =,全厂耗煤,19.5/m c q t h =,煤的发热量为33010/c q kJ kg =⨯;蒸汽在锅炉中吸热量2680/q kJ kg =;试求：1.该动力厂的热效率t η；2.锅炉的效率B η蒸汽总吸热量煤的总发热量;解：1.锅炉中蒸汽吸热量 热效率%411034.1550005=⨯=Φ=H t P η2.锅炉效率2.系统经一热力过程,放热8kj 对外做功26kJ ;为使其返回原状态,对系统加热6kJ ,问需对系统作功多少解：由W UQ +∆=得对于返回初态的过程 故需对系统做功kj 28;3.气体在某一过程只能感吸收了54kJ 的热量,同时热力学能增加了94kJ ;此过程是膨胀过程还是压缩过程系统与外界交换的功是多少答案：此过程为压缩过程；此过程中系统与外界交换的功是kj 40-;4.1kg 空气由115,0.5p MPa t MPa ==膨胀到220.5,500p MPa t ==℃,得到热量506kJ ,对外做膨胀功506kJ ;接着又从终态被压缩到初态,热出热量390kJ ,试求：1.膨胀过程空气热力学能的增量；2.压缩过空气热力学能的增量；3.压缩过程外界消耗的功; 答案：1.0=∆U；2.0=∆U ；3.kj W 390-=;5.闭口系统中实施以下过程,试填补表中的空缺数据; 表中括号内的数为答案;6.如图所示,某封闭系统沿b c a --途径由状态a 变化到kj 90,对外做功b ,吸入热量kj 40,试问：d 至b ,若对外1.系统从a 经做功kj 10,则吸收热量是多少2.系统由b 经曲线所示过程返回外界对系统左贡a ,若kj 23,吸收热量为多少3.设,45,5kj U kj U d adb ==,那么过程d a -和b d -中系统吸收的热量各为多少答案1.kj Q adb 60=；2.kj Q ba 73-=；2.kj Q ad 50=；4.kj Q db 10=;7.容积为31m 的绝热封闭的气缸中装有完全不可压缩的流体,如图2-31所示;试问： 1.活塞是否对流体做功 2.通过对活塞加压,把流体压力从MPa p 2.01=提高到MPa p 33=,热力学能变化多少焓变化多少答案1.0=W；2.kj H U 3108.2,0⨯=∆=∆;8.一质量为kg 4500的汽车沿坡度为 15的山坡下行,车速为s m /300;在距山脚m 100处开始刹车,且在山脚处刚好刹住;若不计其它力,求因刹车而产生的热量;kj Q 51004.2⨯=;9.某蒸汽动力装置,蒸汽流量为h t /40,汽轮机进出口处压力表读数为MPa 9,进口比为kg kj /3440,汽轮机出口比焓为kg kj /2240,真空表读数为kPa 06.95,当时当地大气压力为kPa 66.98,汽轮机对环境放热为;试求：1.汽轮机进出口蒸汽的绝压各为多少2.单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少3.汽轮机的功率为多少 答案1.2.kg kj sh /1200=ω3.kW P 410332.1⨯=4.考虑进出口动能差后sh ω的相对偏差10.进入冷凝器的泛汽的蒸汽为MPa p 005.0=,比焓kg kj h /25001=,出口为同压下的水,比焓为kg kj h /77.1372=,若蒸汽流量为h t /22,进入冷凝器的冷却水温为171='t ℃,冷却水出口温度为302='t ℃,试求冷却水流量为多少 水的比热容为)./(18.4K kg kj ; 答案)/(104.9563,h kg q wm ⨯=11.某活塞式氮气压气机,压缩的氮气的参数分别为：MPa p 1.01=,kg m v /88.031=；MPa p 0.12=,kg m v /16.03=;设在压缩过程中每kg 氮气热力学能增加kj 180,同时向外放出热量kj 60;压气机每min 生产压缩氮气kg 18,试求：1.压缩过程对每kg 氮气所做的功；2.生产每kg 压缩氮气所需的功；3.带动比压气机至少要多大的电动机; 答案1.kg kj /240-=ω； 2.kg kj sh /312-=ω； 3.kW P 6.93=;12.流速为s m /600的高速空气突然受阻停止流动,即02=c ,称为滞止;如滞止过程进行迅速,以致气流受阻过程中与外界的热交换可以忽略,问滞止过程空气的焓变化了多少答案kg kj h /180=∆第三章理想气体及其混合物1.把2CO 压送到体积为35.0m 的贮气罐内;压送前贮气罐上的压力表读数为kPa 3,温度为C 20,压送终了时压力表读数为kPa 30,温度为C 50;试求压送到罐内的2CO 的质量;大气压力为MPap b 1.0=;解由()()()[]()kg T p T p R V T R V p T R V p m T mR pV K kg kJ M R R kPa p p p kPa p p p g g g g g g b g b 143.02732010103273501013010189.05.0.189.044314.813030101.01033101.033311221122322311=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=∆=====+⨯=+==+⨯=+=2.体积为303.0m 的某钢性容器内盛有了C kPa 20,700的氮气;瓶上装有一排气阀,压力达到kPa 875时发门开启,压力降到kPa 840时关闭;若由于外界加热的原因造成阀门开启,问：1阀门开启时瓶内气体温度为多少2因加热造成阀门开闭一次期间瓶内氮气失去多少 设瓶内空气温度在排气过程中保持不变; 答案13.932=t ℃；2kg m 0097.0=∆3.氧气瓶的容积330.0m V =瓶中氧气的表压力为Ct MPa p g 30,4.111==;问瓶中盛有多少氧气 若气焊时用去一半氧气,温度降为C t202=,试问此时氧气的表压力为多少当地大气压力MPap b 1.0=答案MPa p kg m g 625.0;86.72==4.某锅炉每小时燃煤需要的空气量折合表准状况时为h m 366000;鼓风机实际送入的热空气温度为C250,表压力为kPa 0.20,当地大气压为MPa p b 1.0=,求实际送风量()h m 3;解()MPa p p p g b 12.010201.03=⨯+=+=-由T R q pq g m V =得()()h m P T T q p q T q p T pq V V V V 3511000000010068.112.027325027366000101325.0.⨯=+⨯⨯===5.某理想气体比热比4.1==V p c c k ,定压比热容()K kg kJ c p .042.1=,求该气体的摩尔质量;解由k c c Vp =及MRR c c g V p ==- 得()()()mol g k c R M p 93.274.111042.1314.811=-⨯=-=6.在容积为31.0m 的封闭容器内装有氧气,其压力为kPa 300,温度为C15,问应加入多少热量可使氧气温度上升到C 8001按定值比热容计算； 2按平均比热容计算;解()[]k kg kJ M R R g.26.032314.8===1()()()kJ t t R m t mc Q g V 3.6121580026.0252.12512=-⨯⨯⨯=-=∆=2查得)K kg kJ c V.656.015=7.摩尔质量为kg 30的某理想气体,在定容下由C275,加热到C 845,若热力学能变化为kg kJ 400,问焓变化了多少答案kg kJ h9.557=∆8.将kg 1氮气由C t301=定压加热到C 400,分别用定值比热容,平均比热容表计算其热力学能和焓的变化; 用定值比热容计算用平均比热容计算9.kg 2的2CO ,由C t kPa p900,80011==膨胀到C t kPa p600,12022==,试利用定值比热容求其热力学能、焓和熵的变化; 解10.在体积为35.1m V=的钢性容器内装有氮气;初态表压力为MPap g 0.21=,温度为C230,问应加入多少热量才可使氮气的温度上升到C750其焓值变化是多少大气压力为MPa 1.0;1按定值比热容计算；2按真实比热容的多项式计算； 3按平均比热容表计算；4按平均比热容的直线关系式计算; 解 12查得()()()()()()()()()()()()kJ TnR Q dT nC kJ T T nR T a T a T a n T nR dT aT T a a n dT nR dT nC n dT R C n dT nC Q kmol m M n a a a T a T a a C m p T T m p m p m V m p 4321,3228223123221021212121021,,21,823102210,10226.150********.87532.010005.910005.9]5031023314.87532.050310231042.0315031023102335.52150310233146.27[7532.0327532.02809.211042.0,102335.5,3146.2721⨯=-⨯⨯+⨯=∆+==∆H ⨯=-⨯⨯--⨯⨯-⨯+-⨯⨯⨯+-⨯⨯=--⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∆-++=-=-=====⨯-=⨯==++=⎰⎰⎰⎰⎰⎰----3查得 4查得11.某氢冷却发电机的氢气入口参数为C t MPa p g 40,2.011==,出口参数为C t MPa p g 66,19.022==;若每分钟入口处体积流量为35.1m ,试求氢气经过发电机后的热力学能增量、焓增量和熵增量;设大气压力为MPa p b 1.0=; 1按定值比热容计算；2按平均比热容直线关系式计算; 解（1） 按定值比热()[])[]()()()()()[]min .4504.03.029.0ln 157.42734027360ln 55.143459.0ln ln min 9.130406655.143459.0min 44.93406639.103459.0.39.10157.455.14.55.14157.427271212K kJ p p R T T c q S kJ t c q kJ t c q U K kg kJ R c c K kg kg R c g p m p m V m g p V g p =⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆=-⨯⨯=∆=∆H =-⨯⨯=∆=∆=-=-==⨯==2按平均比热容的直线关系式12.利用内燃机排气加热水的余热加热器中,进入加热器的排气按空气处理温度为C300,出口温度为C80;不计流经加热器的排气压力变化,试求排气经过加热器的比热力学能变化,比焓变化和比熵的变化;1按定值比热容计算； 2按平均比热容表计算; 答案1 213.进入气轮机的空气状态为C kPa 600,600,绝热膨胀到C kPa 300,100,略去动能、位能变化,并设大气温度为KT 3000=,试求：1每千克空气通过气轮机输出的轴功； 2过程的熵产及有效能损失,并表示在s T -图上；3过程可逆膨胀到kPa 100输出的轴功;解 1 2熵产g s ∆及有效能损失i 如图3-36中阴影面积所示; 314.由氧气、氮气和二氧化碳组成的混合气体,各组元的摩尔数为试求混合气体的体积分数、质量分数和在C t kPa p27,400==时的比体积;解15.试证明：对于理想气体的绝热过程,若比热容为定值,则无论过程是否可逆,恒有()211T T k R w g --=式中：1T 和2T 分别为过程初终态的温度;证明对于理想气体的绝热过程,有又⎪⎩⎪⎨⎧==-k c c R c c Vp g V p得1-=k R c g V故()211T T k R w g --=证毕第四章理想气体的热力过程1.某理想气体初温K T 4701=,质量为kg 5.2,经可逆定容过程,其热力学能变化为kJ U 4.295=∆,求过程功、过程热量以及熵的变化;设气体()35.1,.4.0==k K kg kJ R g ,并假定比热容为定值;解由⎪⎩⎪⎨⎧==-kc c R c c V p g V p 得()[]()()()K kJ T T mc S K T mc U T T T mc T mc U K kg kJ k R c V V V V gV 568.04704.573ln 143.15.2ln3.573470143.15.24.295.143.1135.14.01121212=⨯==∆=+⨯=+∆=-=∆=∆=-=-=2.一氧化碳的初态为K T MPa p 493,5.411==;定压冷却到K T 2932=;试计算kmol 1的一氧化碳在冷却过程中的热力学能和焓的变化量,以及对外放出的热量;比热容取定值;答案kJ kJ U 441082.5,10154.4⨯=∆H ⨯=∆3.氧气由MPa p C t 1.0,3011==被定温压缩至MPa p 3.02=;1试计算压缩单位质量氧气所消耗的技术功；2若按绝热过程压缩,初态与终态与上述相同,试计算压缩单位质量氧气所消耗的技术功；3将它们表示在同一副v p -图和s t -图上,试在图上比较两者的耗功;解()[]K kg kJ M R R g.26.032314.8===155.863.01.0ln 30326.0ln 211,-=⨯==p p T R w g T t 23两过程在v p -图和s T -图上的表示分别如图3-37a 和3-37b 所示;图中过程线T 21-为定温过程,s 21-为绝热过程线;从v p -图中可以看到,绝热过程耗功比定温过程耗功多出曲边三角形面积s T 221--;4.使将满足以下要求的理想气体多变过程在v p -和s t -图上表示出来先画出4个基本热力过程：1气体受压缩、升温和放热；2气体的多变指数8.0=n ,膨胀； 3气体受压缩、降温又降压； 4气体的多变指数2.1=n ,受压缩； 5气体膨胀、将压且放热; 答案如图3-38a 和图3-38b 所示的v p -图和s T -图上,1-1,1-2,1-3,1-4和1-5分别为满足1,2,3,4和5要求的多变过程线;5.柴油机汽缸吸入温度C t 601=的空气33105.2m -⨯,经可逆绝热压缩;空气的温度等于燃料的着火温度;若燃料的着火温度为C720,问空气应被压缩到多大的体积答案3421063.1m V -⨯=6.有kg 1空气,初态为C t MPa p27,6.011==,分别经下列三种可逆过程膨胀到MPa p 1.02=,试将各过程画在v p -图和s t -图上,并求各过程始态温度、做工量和熵的变化量：1定温过程；225.1=n 的多变过程；3绝热过程;答案123v p -图和s T -图如图3-39所示; 7.一容积为32.0m 的贮气罐,内装氮气,其初压力MPa p 5.01=,温度C t 371=;若对氮气加热,其压力、温度都升高;贮气罐上装有压力控制阀,当压力超过MPa 8.0时,阀门便自动打开,防走部分氮气,即罐中维持最大压力为MPa 8.0,问当贮气罐中氮气温度为C 287时,对罐内氮气共加入多少热量 设氮气比热容为定值;解()[]K kg kJ M R R g .297.028314.8=== 由T mR pV g =开始过程是定容过程,则8.容积为36.0m V =的空气瓶内装有压力MPa p 101=,温度为K T 3001=的压缩空气,打开压缩空气瓶上的阀门用以启动柴油机;假定留在瓶中的空气进行的是绝热膨胀;设空气的比热容为定值,)./(287.0K kg kj R g =;1.问过一段时间后,瓶中空气从室内空气吸热,温度有逐渐升高,最后重新达到与室温相等,即又恢复到K 300,问这时空气瓶中压缩空气的压力3p 为多大答案1kg m K T 6.15,1.2712-=∆=2MPa p 75.73=9.是导出理想气体定值比热容的多变过程的初、终态熵变为解：主要步骤与公式由⎪⎩⎪⎨⎧==-k c c R c c Vp g V p 得1-=k kR c g p 10.压力为kPa 160的kg 1空气,K 450定容冷却到K 300,空气放出的热量全部被温度为17℃的大气环境所吸收;求空气所放出热量的饿有效能和传热过程、的有效能损失,并将有效能损失表示在s T -图上;解由于放出的热量全部被环境吸收,使热量有效能全部变成了无效能,故有效能损失有效能损失如图3-40的s T -图上阴影面积所示;11.空气进行可逆压缩的多变过程,多变指数,3.1=n耗功量为kg kj /95.67,求热量和热力学能变化;答案kJ U kJ Q 85.50,95.16=∆-= 第六章水蒸气1.湿饱和蒸汽,85.0,9.0==x MPa p ,试由水蒸气表求u s v h t 和,,,,; 答案kg kJ h C t s 99.2468,389.175==2.过热蒸汽,425.0.3==t MPa p ℃,根据水蒸气表求u s h v ,,,和过热度D ,再用s h -图求上述参数; 答案查表：kg kJ h kg mv 7.3286,103638.03== 查图：kg kJ h kg m v 3290,105.03==3.开水房用开水的蒸汽与20=t℃同压下的水混合,试问欲得t 5的开水,需要多少蒸汽和水解设需蒸汽为kg m V ,则水为V w m m m -=;由MPa p 1.0=,查得kg kJ h kg kJ h 14.2675,52.417=''='C t 20=时,kg kJ h 96.832=根据热力学第学一定律4.已知水蒸气kg kj h MPa p /1300,2.0==,试求其s t v ,,;答案()K kg kJ s C t kg m v .5452.3,30.120,3158.03===5.kg 1蒸汽,95.0,0.211==x MPa p ,定温膨胀至MPa p 1.02=,求终态s h v ,,及过程中对外所做的功;解()kg kJ w 0.683=6.进汽轮机的蒸汽参数为435,0.311==t MPa p ℃;若经可逆膨胀绝热至MPa p .2=,蒸汽流量为s kg /0.4,求汽轮机的理想功率为多少千克：答案kW P 31066.4⨯=7.一刚性容器的容积为MPa 3.0,其中51为饱和水,其余为饱和蒸汽,容器中初压为MPa 1.0;欲使饱和水全部汽化,问需要加入多少热量终态压力为多少若热源温度为500℃,试求不可逆温差传热的有效能损失;设环境温度为27℃;8.容积为336.0m 的刚性容器中贮有350=t ℃的水蒸气,其压力表度数为kPa 100;现容器对环境散热使压力下降到压力表度数为kPa 50;试求：1.确定初始状态是什么状态2.求水蒸气终态温度；3.求过程放出的热量和放热过程的有效能损失;设环境温度为20℃,大气压力为MPa 1.0;答案1过热蒸汽；2C t8.1452=此结果为利用教材热工基础与应用后附录A-7所得;利用较详细水蒸气热表或s h -图答案应为C 1913kJ I kJ Q 8.35,6.82=-=同上,kJ I kJ Q 2.27,1.59=-=9.气轮机的乏汽在真空度为kPa 96干度为88.0=x 的湿空气状态下进入冷凝器,被定压冷却凝结为饱和水;试计算乏汽体积是饱和水体积的多少倍,以及kg 1乏汽2在冷凝器中放出的热量;设大气压力为MPa 1.0; 答案kg kJ q V V 2140,1005.3411=⨯='10.一刚性绝热容器内刚性各班将容器分为容积相同的B A ,两部分;设A 的容积为316.0m ,内盛有压力为MPa 1.0、温度为300℃的水蒸气；B 为真空;抽掉隔板后蒸汽蒸汽自由膨胀达到新的平衡态;试求终态水蒸气的压力、温度和自由膨胀引起的不可逆有效能损失;设环境温度为20℃,并假设该蒸汽的自由膨胀满足常数=pV ;解1由==1122V p V p 常数 得()MPa V V p p 5.0210.12112=⨯== （2） 由C t MPa p 300,0.111==,查得 由kg m v MPa p 3225161.0,5.0==,查得11.利用空气冷却蒸汽轮机乏汽的装置称为干式冷却器;瑞哦流经干式冷却器的空气入口温度为环境温度201=t ℃,出口温度为352=t ℃;进入冷凝器的压力为kPa 0.7,干度为8.0,出口为相同压力的饱和水;设乏汽流量为h t /220,空气进出口压力不变,比热容为定值;试求：1.流经干式冷却器的焓增量和熵增；2.空气流经干式冷却器的熵变以及不可逆传热引起的熵产; 解1由8.0,0.7==x kPa p 查算得对空气()()K kg kJ c K kg kJ R p g .004.1,.287.0==根据热力学第一定律有2()()()()K kW S kW t t c q a p a m a 18.3910177.12035004.110818.75312,=∆⨯=-⨯⨯⨯=-=∆H 3()()K kW S K kW S g V 63.1417.377=∆-=∆39.500,0.911==t MPa p ℃的水蒸汽进入气轮机中作绝热膨胀,终压为kPa p 502=;汽轮机相对内效率式中s h 2——为定熵膨胀到2p 时的焓;试求1.每kg 蒸汽所做的功；2.由于不可逆引起熵产,并表示在s T-图上; 答案由C t MPa p 500,0.911==查得()K kg kJ s kg kJ h .656.6,338511==由()kPa p K kg kJ s s 0.5,.656.6212===查得kg kJ h s 20302=由sT h h h h 2121--=η 得()kg kJ h 22202=()kg kJ w sh 1165=（3） 由kg kJ h kPa p 2220,522==查得过程如图所示;第七章湿空气1.设大气压力为MPa 1.0,温度为25℃,相对湿度为%55=ϕ,试用分析法求湿空气的露查d h -图校核点温度、含湿量及比焓,并之;答案解析法()()a kg kJ h a kg kg d C t d 15.53,011.0,8.14===查d h -图：2.空气的参数为%30,20,1.01===ϕC t MPa p b ,在加热器中加热到85℃后送入烘箱取烘干物体/从烘箱出来时空气温度为353=t ℃,试求从烘干物体中吸收kg 1水分所消耗的赶空气质量和热量;解由%,30,2011==ϕC t 查d h -图得由C t d d 85,212==得3.设大气压力为MPa 1.0,温度为30℃,相对湿度为8.0;如果利用空气调节设备使温度降低到10℃去湿,然后再加热到20℃,试求所的空气的相对湿度;答案%53=ϕ4.一房间内空气为MPa 1.0,温度为5℃,相对湿度为%80;由于暖气加热使房间温度升至18℃;试求放暖气后房内空气的相对湿度;答案%32=ϕ5.在容积为3100m 的封闭室内,空气的压力为MPa 1.0,温度为25℃,露点温度为18℃,试求室内空气的含湿量,和相对湿度;若此时室内放置若干盛水的敞口容器,容器的加热装置使水能保持25℃定温蒸发至空气达到室温下饱和空气状态;试求达到饱和空气状态的空气含湿量和水的蒸发量;解1由C t 25=查得由C t d 18=查得MPa p V 002064.0=所以%65=ϕ2%1002=ϕ6.一股空气流压力为MPa 1.0,温度为20℃,相对湿度为%30,流量为每分钟315m ;另一股空气流压力也为MPa 1.0,温度为35℃,相对湿度为%80,流量为每分钟320m ;混合后压力仍为MPa 1.0,试求混合后空气的温度、相对湿度和含湿量;解：水蒸气的()[]K kg kJ R v g .462.0,=由%30,2011==ϕC t 查得由%80,3522==ϕC t 查得由热力学第一定律由()()a kg kg d a kg kJ h 0181.0,3.7333==查得第八章气体和蒸汽的流动1.燃气经过燃气轮机中渐缩喷管绝热膨胀,流量为s kg q m /6.0=,燃气参数6001=t ℃,压力MPa p 6.01=,燃气在喷管出口的压力为MPa p 4.02=,喷管进口流速及摩擦损失不计,试求燃气在喷管出口处的流速和出口截面积,设燃气的热力性质与空气相同,取定值比热容;答案：s m A s m c /65.7,/43822==2.空气流经一出口截面积为3210cm A =的渐缩喷管,喷管进口的空气参数、为s m c C t MPa p /150,80,0.2111=== ,背压为MPa p b 8.0=,试求喷管出口处的流速和流经喷管的空气流量;若喷管的速度系数为96.0,喷管的出口流速和流量又为多少解：1.528.0356.0246.28.0)(246.2)3332.344(2)()(2.344004.1210150333204.04.111010322110=<===⨯===⨯⨯+=+=--er k k p v p MPa T T p p K c c T T 所以)(186.1246.2528.002MPa p v p p er er =⨯=⋅==2.3.水蒸气经汽轮机中的喷管绝热膨胀,进入喷管的水蒸气参数525,0.911==t MPa p ℃,喷管背压力为MPa p b 0.4=,若流经喷管的流量为s kg q m /6=,试进行喷管设计计算; 解：由546.044.00.90.41=<==er b v p p 知喷管形状应选缩放型的;由,525,0.911C t MPa p ==s h -图得由,,0.4,),(914.4546.00.912211s s MPa p p s s MPa v p p b cr cr cr =====⨯==和查得4.空气以s m /200的速度在管内流动,用水银温度计测得空气的温度为70℃,假设气流在温度计壁面得到完全滞止,试求空气的实际温度;答案1.50=f t ℃5.压力kPa p 1001=、温度为271=t ℃的空气,流经扩压管时压力提高到kPa p 1802=,问空气进入扩压管是至少有多大流速这时进口马赫数是多少答案956.0,/33211==M s m c6.某单级活塞式压气机每小时吸入温度171=t ℃、压力MPa p 1.01=的空气3120m ,输出空气的压力为MPa p 64.02=;试按下列三种情况计算压气机所许的理想功率：1.定温压缩；2.绝热压缩；3.多变压缩2.1=n ;答案1.kW P T c 19.6,=；2.kW P s c 2.8,=；3.kW P n c 3.7,=7.一台两级压气机,几如压气机的空气温度是171=t ℃,压力为MPa p 1.01=,压气机将空气压缩至MPa p 5.23=,压气机的生产量为h m /503标态下,两级压气机中的压缩过程均按多变指数25.1=n 进行;现以压气机耗功最小为条件,试求：1.空气在低压气缸中被压缩后的饿压力为2p ；2.空气在气缸中压缩后的温度；3.压气机耗功量；4.空气在级间冷却器中放出的热量; 解1.)(5.051.051.05.21213MPa p p p p opt opt =⨯=====ππ 2.KT T T T K p p T T n n 400,)(4005290231225.125.011212==='=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=- 3.)(9.56)15(125.1290287.018.025.12)1(12)/(180.0)/(6.64627310287.010*********.025.125.01136000kW n T R nq P s kg h kg T R q p q opt n n g m c g v m =-⨯-⨯⨯⨯⨯=--===⨯⨯⨯⨯==-π4.()()()()kW T T c q T T c q p m p m 9.19400290004.118.02122-=-⨯⨯=-=-'=Φ8.某轴式压气机,每秒生产kg 20压力为MPa 5.0的压缩空气;若进入压气机的空气温度为201=t ℃,压力为MPa p 1.01,压气机的绝热效率92.0,=s c η,求出口处压缩空气的温度及该压气机的耗功率; 解)(1.4641.05.02934.114.111212K p p T T k k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--由12121212,T T T T h h h h s c -'-=-'-=η得 9.一离心式压气机每分钟吸入压力为2010011==t kPa p 、℃的空气3200m ;空气离开压气机的温度为502=t ℃,出口截面上的流速为s m /50,空气的比热容()K kg kJ c p ./004.1=,假定与外界无热量交换;试求压气机的耗功率;答案kW P 4.124=10.定容加热汽油机循环在每千克空气加入热量kJ 1000,压缩比5/21==v v ε,压缩过程的初参数为15,100kPa ℃;试求：1.循环的最高压力和最高温度；2.循环的热效率;答案1.K T 1943max =,MPa p 37.3max =；2.%6.52,=s c η 11.一混合加热理想内燃机循环,工质视为空气,已知3.1/,8.1/,12/,50,1.034232111========v v p p v v C t MPa p ρλε ,比热容为定值;试求在此循环中单位质量工质的吸热量、净功量和循环热效率;解循环s T -图如右图所示;1点：2点：3点：4点：5点：12.在相同的初态及循环最高压力与最高温度相同的条件下,试在s T -图上利用平均温度的概念比较定容加热、定压加热及混合加热的内燃机理想循环的热效率;答案s T -图如图所示若定容加热理想循环热效率为V t ,η,定压加热理想循环热效率为p t ,η,混合加热理想循环热效率为t η,则有p t t V t ,,ηηη<<13.在燃气轮机的定压循环中,工质视为空气,进入压气机的温度271=t ℃,压力MPa p 1.01=,循环增压比4/12==p p π;在燃烧事中加入热量,经绝热膨胀至MPa p 1.04=;设比热为定值;1.画出循环的s T -图；2.求循环的最高温度；3.求循环的净功量和热效率；4.若燃气轮机的相对内效率为91.0,循环的热效率为多少答案1.s T -图如图所示；2.K T T 11763max ==；3.%7.32,/8.2390==t kg kJ ηω；4.%28=t η14.对于燃气轮机定压加热理想循环,若压气机进出口空气参数为MPa p 1.01=,271=t ℃,燃气轮机进出口处燃气温度10003=t ℃,试向增压比π最高为多少时,循环净功为0 答案157max =π15.某锅炉每小时生产t 4水蒸气;蒸汽出口的表压为MPa p g 122=,温度3502=t ℃;设给水温度401=t ℃,锅炉效率8.0=B η,煤的发热量热值kg kJ q p /1097.24⨯=,试求每小时锅炉的耗煤量;答案耗煤量h kg q c m /448,=16、填空题：1用水银温度计测量高速流动的气流温度,设温度计上读数为t ,气流温度为f t ,则二者的大小关系为____________；2在喷管的气体流动中,气体压力不断__________,流速＿＿＿＿,马赫数 ＿＿＿＿＿＿； 3有一减缩喷管,空气进口压力为MPa p 11=,背压MPa p b 3.0=,册出口压力=2p ;4现设计一喷管,若进口过热蒸汽压为MPa p 91=,背压为MPa p b 2=,此喷管的形状应选择; 17、压力为MPa 1.0、温度为C 015的空气,分别以s m /100,s m /200,和s m /400的流速流动,当空气滞止时,问空气的滞止温度和滞止压力各为多少18、某减缩喷管进口氮气压力为MPa p 6.61=,温度C t 0960=,背压为MPa p b 0.4=试求出口截面流速;19.某减缩喷管出口截面积为225mm ,进口空气参数C t Pa p 011300,5.0==,初速s m c /1781=,问背压为多大时达到最大质量流量该值是多少20.压力为MPa 1.0,温度C 030的空气经扩压管后压力升高至MPa 16.0,问空气进入扩压管的初速是多少21.压力MPa p 0.91=、温度C t 01550=的水蒸气,经节流阀后压力降为MPa P 6.82=,然后进入喷管作可逆膨胀至压力为MPa p 63=;设环境温度为K T 3000=,流量s kg q m /32=问：1该喷管为何形状；2喷管出口流速及截面积为多少；3因节流引起的熵产及有效能损失为多少第九章蒸汽动力循环1.蒸汽动力循环的主要设备是什么各起什么作用2.提高蒸汽动力循环热效率的主要措施与方法有那些3.在蒸汽压缩制冷循环中,如果用膨胀代替节流阀,有何优缺点4.试画出蒸汽再循环的s T -图;5.某朗肯循环,水蒸气初参数为C t MPa p 011500,4==,背压为MPa p 004.02=;试求循环吸热、放热量、汽轮机做功和循环热效率;6.某蒸汽动力循环,水蒸气的初参数为C t MPa p 011530,5.4==,背压为MPa p 005.02=,汽轮机相对内效率88.0=Tη,试求循环吸热量、放热量、汽轮机做功量和循环热效率;7.某蒸汽压缩制冷循环,制冷剂为氟里昂134a,蒸发器的出口温度为C 045.26-,冷凝器的出口温度C 030;试求：1循环制冷量和压气机耗功量； 2制冷系数； 3循环热效率;8.某蒸汽动力循环装置为郎肯循环;蒸汽的初压为MPa p 0.41=,背压为MPa p 005.02=,若初温分别为300℃和500℃,试求蒸汽在不同初温下的循环热效率t η及蒸汽的终态干度2x ; 解：1.由MPa p 0.41=,3001=t ℃,查过热蒸汽表得 由MPa p 005.02=,查饱和水和饱和蒸汽表得 由12s s =得又kg kJ h h /22.13723='= 忽略泵功34h h =2.过程和上一问相同,最后结果是%39=t η,832.02=x9.某朗肯循环,水蒸气初温为5001=t ℃,背压为MPa p 005.02=,试求当初压分别为MPa 0.4和MPa 0.6时的循环热效率及排汽干度; 答案10.某蒸汽动力厂按再热循环工作,锅炉出口蒸汽参数为500,1011==t MPa p ℃,汽轮机排汽压力MPa p 004.02=;蒸汽在进入汽轮机膨胀至MPa 0.1时,被引出到锅炉再热器中再热至500℃,然后又回到汽轮机继续膨胀至排汽压力;设汽轮机和水泵中的过程都是理想的定熵过程,试求： 1.由于再热,使乏汽干度提高多少 2.由于再热,循环的热效率提高了多少解：1.由500,1011==t MPa p 查得由)./(5954.6,0.11K kg kJ s s MPa p a a ===查得 由500,0.1==b b t MPa p ℃查得由)(7597.7,004.022K kg kJ s s MPa p b •===且kg kJ h 3.1212=' 由)(5954.6,004.012K kg kJ s s MPa p a •===查得忽略泵功kg kJ h h h 3.121234='== 2忽略泵功()()210h h h h w w b a T -+-===()())(17060.23378.347628078.3372kg kJ =-+- =()())(3.392128078.34763.1218.3372kg kJ =-+- 无再热时第十章制冷循环1.某蒸气压缩制冷装置如图5-26所示;制冷剂为氨,蒸发器出口氨的温度为C t ︒-=151,在冷凝器中冷凝后的氨为饱和液,温度C t ︒=251;试求： 蒸发器中氨的压力和冷凝器中氨的压力； 循环的制冷量L q ,循环净功0w 和制冷系数ε；若该装置的制冷能力为h kJ L 41042⨯=Φ,氨的流量为多大解1T-s 图参阅图5-26b 由Ct ︒-=151,查氨的hp -lg 图得。

热工仪表检修工习题含答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、电接点压力表用来( )。

A、测量瞬时压力值B、测量最小压力值C、测量最大压力值D、当指针与压力高限或低限电接点闭合时,发出动作信号正确答案：D2、火力发电厂测量汽、水流量的仪表大多采用( )流量计。

A、涡轮B、转子C、电磁D、差压式正确答案：D3、在温度测量中,二等标准铂铑一铂热电偶经上级计量部门检定的结果,在1000℃时的修正值为-0.012mV,1000℃的指示值为9.571mV,那么该处的实际值为( )mV。

A、9B、9.571C、9.559D、9.583正确答案：C4、仪表管子弯曲半径,对于金属管不应小于其外径的( )。

A、4倍B、3.5倍C、5倍D、3倍正确答案：D5、风压测量管路如装设阀门后就会( )。

A、增大维修B、造成浪费C、操作麻烦D、易造成堵塞正确答案：D6、仪表的精度等级是根据( )来分的。

A、精确度B、精度C、引用误差正确答案：C7、只要流体充满管道,电磁流量计( )垂直、水平、倾斜安装A、不可以B、严禁C、必须D、可以正确答案：D8、启动前,热工仪表及控制装置的( )和系统调试应合格。

A、综合实验B、总体检验C、单体校验D、外观检查正确答案：B9、所有升降口、大小孔洞、楼梯和平台,必须装设不低于( )高的栏杆和不低于( )高的护板。

A、1200mm,180mmB、1200mm,160mmC、1000mm,180mm正确答案：A10、锅炉运行时,炉膛可能产生瞬时的压力波动。

为了抑制由此而产生的误动作,可在炉膛压力检测时增加( )环节。

A、阻尼B、迟延C、以上答案都对D、前馈正确答案：B11、气动调节阀门的控制装置通常由( )构成。

A、电信号放大器、电/ 气转换器、阀位变送器B、电信号放大器、电 / 气转换器、气动定位器C、电信号放大器、气动定位器、阀位变送器D、电/ 气转换器、气动定位器、阀位变送器正确答案：D12、动圈表采用毫伏计的形式,极易将很小的直流信号转换成( )指示。

热工测量仪表习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素2．什么是真值真值有几种类型3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成各部分有什么作用4．仪表的精度等级是如何规定的请列出常用的一些等级。

5．什么是检测装置的静态特性其主要技术指标有哪些6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程彼此有什么关系7．什么是仪表的变差造成仪表变差的因素有哪些合格的仪表对变差有什么要求8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级可否用一台精度等级为级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为级，量程为0~的压力表为什么习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~，精度等级为级。

校验时在某点出现的最大绝对误差为，问这块仪表是否合格为什么2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为，试分别确定它们的精度等级。

3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。

求其灵敏度。

4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。

试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过％，问选用哪块表合适6. 有一台精度等级为级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。

2.何谓系统误差系统误差有何特点3.试举例说明系统误差可分为几类如何发现系统误差4. 随机误差产生的原因是什么随机误差具有哪些性质5. 为什么在对测量数据处理时应剔除异常值如何判断测量数据列中存在粗大误差6. 对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV ）：，，，，，，，，，，，，，，，，试写出测量结果表达式（置信概率为%）。

1.火电厂热工控制系统如图1-1所示，试画出系统的方框图，并说明被控量、给定值、控制对象、扰动（内扰，外扰）、操纵变量指的是什么物理量和设备。

被控量: 汽包水位、过热蒸汽压力和温度、烟气含氧量、炉膛负压等；给定值: 希望的氧气含量、温度、压力、发电量；控制对象: 锅炉、汽轮机和发电机或火电机组扰动（内扰）：给水、空气、蒸汽压力和给煤机转速；扰动（外扰）：负荷（外界用电量）；操纵变量：给水量、燃料量、空气量、蒸汽量变送器: 速度传感器、压力测量、温度测量、氧气测量的变送器调节器:计算机或DCS执行器:操纵给水量、燃料量、空气量、蒸汽量的执行机构和控制机构9.试画出淋浴时人调节水温的方框图，并说明受控对象、被控量、给定值、测量元件、控制器、偏差、执行机构、调节机构、内扰和外扰都指的是哪些物理量和设备。

受控对象: 淋浴器； 被控量：淋浴器出口水温；给定值：人体温度; 测量元件:皮肤；控制器：大脑； 偏差：淋浴器出口水温与人体温度之间的差值；执行机构：手； 调节机构：热水门；内扰：热水压力和温度变化等；外扰：冷水压力和温度变化等。

第二章术语和指标1.控制器具有PI 动作规律（设为正作用），其比例带为80%，积分时间为1min 。

稳态时，输出为6mA 。

某瞬间，输入偏差突然增加了0.3mA ，试求：① 比例增益为多少？② 比例作用使输出变化多少mA? ③ 比例作用使输出变化到多少c k mA? ④ 1min 后输出变化到多少mA? ⑤ 3min 后输出变化到多少mA?解：①25.11k c ==δ②375mA.025.13.0=⨯③6+0.375=6.375mA④6.375+0.375=6.75mA⑤6.375+3×0.375=7.5mA2.一台气动比例压力调节器，测量范围为0～100千帕。

当测量值变化为10千帕，调节器的比例带为40%，试求：①比例增益；②测量值变化的百分数；③调节器输出变化的百分数；④调节器输出变化多少千帕（设输出气压变化范围为20 ～100千帕）；⑤调节器输出变化到多少千帕。

第一章测量与测量仪表的基本知识思考题：1、测量系统由哪几部分组成，各有何功能。

2、评价仪表质量的主要指标有哪些。

什么是仪表的精度等级，仪表的精度等级如何在仪表面板上表示。

3、什么是仪表的灵敏度与变差，仪表变差与精度等级有何关系。

习题：1、某台温度计的测量范围是0～300℃，精度等级为1级，测得最大误差为：在真值为100℃时，正行程时读数为99℃，反行程时读数为101℃，求仪表变差。

这台仪表能否继续使用。

如仪表精度等级为0.5级，这台仪表还能继续使用吗？2、某一离心式转速表满刻度读数为2000r/min,精度等级为1，试求用此转速表测量转速，当指针示值为200 r/min与1500 r/min时，可能出现的最大误差。

结果说明什么。

第二章误差的基本性质与处理思考题：1、什么叫随机误差的正态分布，它有哪几条重要特征。

2、σ的定义及其含义是什么。

1、测量列标准误差与算术平均值的标准误差的区别是什么，各应用在什么地方。

2、函数的随机误差与系统误差如何计算。

习题：1、多次测量某混合气体中的含氧量，得平均值为11.75%O2，有68.3%的测量值的误差在±0.5%O2内，问在多大误差范围内，测量值误差出现的概率是95.5%，已知此列重复测量值服从正态分布。

2、对一恒温箱的水温检测后的结果为：91.4，90.7，92.1，91.6，91.3，91.8，90.2，91.5，91.2，90.9，对该结果进行处理。

第三章温度测量思考题：1、测温仪表有哪几类，本专业常用测温仪表有哪些。

2、热电偶的测温原理是什么，利用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿，冷端温度补偿的方法有哪些，各利用热电偶的什么定律。

3、热电阻温度计的测温原理是什么，常用哪些材料来做热电阻的测温元件。

4、什么是半导体温度计，它与金属热电阻的温度特性有何不同。

5、如何减小接触测温误差。

6、动圈式指示仪表的原理是什么。

热电偶、热电阻与动圈式仪表为什么要配套使用。

热工控制系统B思考题与习题第一章控制系统概述1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。

4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。

8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。

9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。

12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。

14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。

（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。

（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。

第二章控制对象的动态特性1．为什么要研究对象动态特性？2．热工控制对象一般有哪几种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。

3．热工控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．写出表示有自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。

第 2 章思考题与习题2-1某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据：标准表读数/℃0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃0 201 402 604 806 10012）该表精度；3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用？2-2一台压力表量程为0～10MPa，经校验有以下测量结果：标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10被校表读数/MPa 正行程0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.012）基本误差；3）该表是否符合1.0 级精度？2-3某压力表的测量范围为0～10MPa，精度等级为1.0 级。

试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPa 时，标准压力计上读数为5.08MPa，试问被校压力表在这一点上是否符合1 级精度，为什么？解答：1）基本误差= ⨯100%最大绝对误差∆max＝0.01×10＝0.1MPa2）校验点为5 MPa 时的基本误差：=5.08 - 5⨯100% = 0.8%100.8％<1％，所以符合1.0 级表。

2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？解答： 1） 2）2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为1) 1.0 级，0～250mA 2）2.5 级，0～75mA现要测量 50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？ 解答：分析它们的最大误差：1）∆max ＝250×1％＝2.5mA ；= ± 2.5⨯100% = ±5%50 2）∆max ＝75×2.5％＝1.875mA ；= ± 1.875⨯100% = ±3.75%50 选择 2.5 级，0～75mA 的表。

热工测量仪表及自动控制习题集⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。

所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃；0~1000℃。

如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。

问选哪块表较合适？⑵．请指出下列误差属于哪类误差？a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。

b读数时由于看错了数字造成的误差。

c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。

⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？(4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。

XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？(5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。

(6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。

那么该表的最小刻度分格应为多少？(7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？刻度值℃0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000测量值正行程0 101 207 289 399 495 602 701 803 900 1002反行程0．5 94 196 304 400 505 605 698 800 899 1002 误差(8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？（8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响(9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？(10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？(11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？（11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？(12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？(13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。

1-1举例说明测量的构成要素有哪些？〔P2〕1-2举例说明，什么是直接测量法、间接测量法和组合测疑法，它们之间有何区别？〔P2-3〕1-3测量准确度、正确度和精密度之间有何联系和区别？〔作业〕1-4举例说明什么是粗大误差、随机误差和系统误差，其误差来源各有哪些？〔作业〕1-5测量不确泄度与测量误差相比拟，有什么不同之处？〔PH表1-1〕1-6测量不确定度有哪两类评圧方法，它们的内容是什么？〔P12-13〕1-7测量系统由哪几局部组成，各局部的作用是什么？〔P26J7〕1-8测量系统的静动态特性分别是什么？〔P18〕1-9测量系统的静态、动态性能指标分别有哪些，请结合测量实例具体分析。

〔P22-30〕1-10测仪表时得到某仪表的最大引用误差为1.45%,问此仪表的准确度等级应为多少？由工艺允许的最大误差计算岀某仪表的测量误差至少为 1.45%才能满足工艺的要求，问应选几级表？〔1.5 级：1.0 级〕1-11现有级、级、级三块测温仪表，对应的测疑范由分别为-100~500°C、-50~550'C、0T000C,现要测M 500°C的温度，其测量值的相对误差不超过2.5%,问选用哪块表最适宜?解：〔500+100〕X2.1^=15. lo-r500X100%=3^:〔55O-5O〕X2.OH=12. 12-5-500X 1OOS=2.4%：〔1000 - 0〕 X1.3^=15. lo^SOOX 10〔y$=3%：所以淮蝴哎级吊程范国一50、備09的测淋仪农最介适.1-22在选用仪表时，准确度等级是“越髙越好〞吗？〔P23最后一行〕2-1什么是温标？简述ITS-90温标的根本内容。

〔作业〕2-2接触式测温和非接触式测温各有何特点，常用的测温方法有哪些？〔P36-37〕2-3膨胀式温度计有哪几种，各有何优缺点？〔P38-47〕2-4热电偶的测温原理是什么，使用时应注意什么问题？〔P47〕衽便用热电偶过程中，SBA注邀匕下何as：<l〕tt电側的分更号必须与斫采用ifi度测拒仪袤所要求的热电偶4L・以免理炮仪我引入俐加千扰借为D〕台理选乔砧电偶外套管的材质、外径大小.确保有足蟒的并且要适应被测环境气眾，外套1增加•测JL租酸将低于实际温度.〔4〕^电倒不能长时间住環高允许ffliST・32或我头2!辭电R> •ti疋E等璇泉・症停止使用・幷更换新圾电偶.热电佞损坏后.可将找坏的端去抻・C2-5可否在热电偶闭合回路中接入导线和仪表，为什么？〔P52〕2-6为什么要对热电偶进行冷端补偿，常用的方法有哪些，各有什么特点，使用补偿导线时应注意什么问题？〔作业〕2-7图2-19中AB为银珞-線硅热电偶，请选择补偿导线A8的材料。

热工仪表检修工习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、备品备件中准备投入使用的热工常规检测仪表和控制设备,每( )至少应检查、通电校准一次。

A、2年B、1年C、3个月D、6个月正确答案：B2、高处作业区附近有带电体时,传递线应使用( )。

A、金属线B、潮湿的麻绳C、干燥的麻绳或尼龙绳D、潮湿的尼龙绳正确答案：C3、流体流过节流孔后,由于( )作用,截面最小处位于节流件后A、惯性B、密度C、流速正确答案：A4、在流量测量中,孔板测量和喷嘴造成的不可逆压力损失是( )。

A、孔板>喷嘴B、不能确定C、孔板<喷嘴D、孔板=喷嘴正确答案：A5、一台变压器将220V降压至36V后向40W电灯供电(不考虑变压器损失),则一、二次绕组的电流之比是( )。

A、55:9B、无法确定C、9:55D、1:1正确答案：A6、测量1。

2MPa的压力,要求测量误差不大于4%,应选用( )压力表A、准确度1.5级,量程0~2.5MPa压力表B、准确度1.0级,量程0~6MPa压力表C、准确度1.0级,量程1~4MPa压力表正确答案：A7、压力表的检定周期一般不超过( )。

A、1年B、1年半C、2年D、半年正确答案：D8、测量二极管的反向饱和电流时,反向电压增加时,( )。

A、反向电流基本不变B、反向电流增加C、反向电流先增加后减少D、反向电流减少正确答案：A9、温度越高,两金属的自由电子密度相差越大,则接触电势( )A、没有变化B、越小C、越大正确答案：C10、工业热电偶的测量端焊点尺寸越小越好,一般要求焊点的大小是热电极直径的( )。

A、3.2倍B、3倍C、2.4倍D、1.5倍正确答案：C11、热电偶的分度表,都是以热电偶冷端温度等于( )为条件的。

A、0℃B、环境温度C、25℃D、20℃正确答案：A12、轴位移探头可以安装在轴的端部或推力盘内侧或外侧,但其安装位置距离推力盘应不大于( )mm。

热⼯测量仪表作业参考答案第⼀、⼆章⼀.名词解释1.测量:⼈们借助专门⼯具,通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量X0以测量单位U倍数µ显⽰出来的过程,即X＝µU。

2.热⼯测量:指压⼒,温度等热⼒状态参数的测量,通常还包括⼀些与热⼒⽣产过程密切相关的参数的测量,如测量流量,液位震动,位移,转速和烟⽓成分等。

3标准量：即U ，测量单位。

U必须是国际或国家公认的，理论约定的，必须是稳定的可以计量的传递。

4.环节：在信号传输过程中，仪表中每⼀次信号转换和传输可作为⼀个环节。

5.传递函数：静态下每个环节的输出与输⼊之⽐，称为该环节的传递函数。

6.可靠性：作为仪表的质量指标之⼀，是过程检验仪表的基本要求，⽬前常⽤有效性表⽰。

7.精密度：对同⼀被测量进⾏多次测量所得测量值重复⼀致的程度，或者说测定值分布的密集度。

准确度：对同⼀被测量进⾏多次测量，测定值偏移被测量真值的程度。

精确度或者精度：精密度与准确度的综合指标。

8.绝对误差：仪表的指⽰值与实际值的差值。

9.基本误差：在规定的⼯作条件下，仪表量程范围内各⽰值误差中的绝对值最⼤者称为仪表的基本误差。

10.仪表精度：仪表在测量过程中所能达到的精确程度。

去掉百分号后余下的11.准确度等级：仪表最⼤引⽤误差表⽰的允许误差ryu数字称为该仪表的准确度等级。

12.线性度：对于理论上具有线性“输⼊—输出”特性曲线的仪表，由于各种原因，实际特性曲线往往偏离线性关系，它们之间最⼤偏差的绝对值与量程之⽐的百分数，称之为线性度。

13.回差：输⼊量上升和下降时，同⼀输⼊量相应的两输出量平均值之间的最⼤差值与量程之⽐的百分数称为仪表的回差。

14.重复性：同⼀⼯况下，多次按同⼀⽅向输⼊信号作全量程变化时，对应于同⼀输⼊信号值，仪表输⼊值的⼀致程度称为重复性。

15.分辨率：引起仪表⽰值可察觉的最⼩变动所需的输⼊信号的变化，称为仪表的分辨率。

16.灵敏度：仪表在到达稳态后，输出增量与输⼊增量之⽐，称为仪表的灵敏度。