温度测量仪表试题及答案

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1、 1温度测量仪表 1. 什么是国际实用温标(IPTS-68)？ 答： 国际实用温标(IPTS-68)是国际权度委员会根据第十三届国际权度大会决议所制订的。 不少国家陆续采用，我国自 1973 年起忆采用了这种新的国际温标。具体内容如下： 1） 国际实用温标(IPTS-68)中， 以 T68表示国际实用凯尔文温度， 以 t68表示国际实用摄 氏温度，两者的关系仍然是：t68= T68-273.15K 2） 定了十一个可复现的平稳点及其温度值，以便统一各国的计量，所定义的平稳点用 的物质都要求是化学纯的。 这十一个平稳点称为定义基准点， 用来检验基准温度计。 例如：对于水的三相点，T68= 273

2、.16K, t68=0.01,对于水的沸点，T68= 373.15K, t68=100，所用的水应有高纯度和相当于海水中同位素成分的水。 3） 立了一些新的内插和外推关系。由于定义基准点的点数不多，对于刻度和校验仪表 是不够用的，所以在这些定义基准点之间用一些精度很高的测温仪器和辅助平稳温 度进行内插和外推。 新的国际实用温标延伸了低温端(由 90.18K 延伸到 13.81K)，改变了数值。 国际实用温标将温度范围划分为几个温区？各个温区各用什么温度计予以复现？ 答：整个温标分成三段：630.74以下采用基准电阻温度计：630.74-1064.43采用基准 铂铑10-铂热电偶。1064.43

3、以上采用基准光学高温计。 2. 常用的温标有哪三种？它们之间有何关系？ 答：常用温标有摄氏温标()，华氏温标(F)和凯氏温标(K)三种。 摄氏温标()又称百分温标，它把标准大气压下冰的融点定为零度(0)，把水的沸 点定为一百度(100)，在 0到 100之间划分一百等分，每一等分为一摄氏度。 华氏温标(F)规定标准大气压下冰的融点为 32F， 水的沸点为 212F， 中间划分 180 等分，每一等分称为一华氏度。 3. 凯氏温标(K)是一种绝对温标，也叫热力学温标。它规定分子运动停止(即没有热存 在)时的温度为绝对零度或最低理论温度(0K)。 华氏温标和摄氏温标之间的关系式为 )32(95=F

4、C 3259+=CF 凯氏温标和摄氏温标之间的关系式为： 15.273=KC 填空 1）摄氏 100C，相当于华氏( ) F。 2）绝对温度 273.15K，相当于摄氏( ) C。 3）摄氏-182.962C，相当于绝对温度( )K。 4）华氏 98.6F，相当于摄氏( ) C。 答案：1. 212；2. 0；3. 90.188；4. 37。 24. 选择 a)液两相之间的平稳温度称( )。 b)固、液两相之间的平稳温度称( )。 c)固、液、气三相之间的平稳温度称( )。 d)冰和空气饱和水的平稳温度称( )(熔点，凝固点，溶点，三相点，冰点) 答案：1.沸点；2.凝固点；3.三相点；4.冰

5、点。 5. 填空 a)绝对零度是( ) C。 b)水的零度是( ) K 或( ) C。 c)水的冰点是( ) K 或( ) C。 d)水的沸点是( ) K 或( ) C。 答案：1. -273.16； 2. 273.16；0.01 3. 273.15；0；4. 373.15；100。 6. 为了测量塔壁温度，是否可以把一对热电偶丝分别焊接在塔壁上进行测量(如图示)，为 什么？ 答：只要这对热电偶的两焊接点温度相同，可以进行测量。因为在热电回路中接入第三 种材料时，只要第三种材料的两端温度相同，不会影响热电的热电势。 7. 试写出各种热偶的测温范围。 答：不同的材质的热偶，其测温范围是不一样的。

6、具体数据如下表所示。 热偶名称 分度号 测温范围 铂铑30-铂铑6B 01600（短期可用到 1800） 铂铑10-铂 S 01300（短期可用到 1600） 镍铬-镍硅 K -2001200（短期可用到 1300） 镍铬-康铜 E -200750（短期可用到 900） 铜-康铜 T -200350（短期可用到 400） 8. 为分辨 LB3 型热电偶的正，可根据偶丝的软硬程度来判断，较硬者是（ ）丝， 为（ ）极。欲分辨 EU2 型热电偶的正负极，可由偶丝是否能明显被磁化来判断， 能明显被磁化是（ ）丝，为（ ）极。 答案：铂铑，正，镍铝或镍硅，负。 9. 当补偿导线类型和极性混淆不明时如何

7、判别？ 答：可用下述方法判别。将两根补偿导线的两端剥头后，一端相连（用手拧紧即可） ，3浸入沸水中， 另一端分接于按一定热电偶分度号刻度的显示仪表上， 观察指示值的 变化。若仪表指针反转，则说明极性接反，调换接线后，指针应正转至一定位置。 若仪表指示值为 100附近（可能稍有误差） 。则说明该补偿导线与该显示仪表的 热电偶相符合。若指示值比 100高或低得很多，则说明补偿导线不能与此显示仪 表配套。 10. 铠装热电偶有何优点？ 答：与普通工业热电偶相比，铠装热电偶有如下一些优点： a)外径可以做得很细。因此时间常数小，反应速度快； b)具有良好的机械性能，可耐强烈的冲击和振动; c)可以任意

8、弯曲，适应复杂结构装置的要求; d)热电偶受金属管和绝缘材料的覆盖，不易受有豁介质侵蚀，因此寿命长; e)插入长度可根据需要任意选用，若测量端损坏，可将损坏部分截去，重新后可继续使 用; f)容易制作多点式热电偶，炉管表面热电偶，微型热电偶等; g)可作为测温元件装入普通热偶保护管内使用; 由于具有上述优点，铠装热电偶已得到越来越广泛的使用; 11. 请写出下列四种铠装热偶的测量端形式。 答：1.露端型，测量端外露。 2. 接壳型，测量端与金属套管接触并焊接在一起。 3. 绝缘型，测量端焊接后填以绝缘材料。 4. 变径型，金属大道这端头部分的直径小，约为原直径的 1/2。 12. 热电偶测温时

9、为什么需要进行冷端补偿？ 答： 热电偶热电势的大小与其两端的温度有关， 其温度热电势关系曲线是在冷端温度 为 0时分度的。在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的 影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在 0不变，也不可能固定在某个温度不 变，而热偶电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度。所以如果冷端温度自由变 化，必然会引起测量误差。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。 13. 常用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表，补偿导线的长度对测量有无影响？ 答：如果用电子电位差计作为测温仪表，由于电位差计桥路输出电压等于热偶电势，如 果不考虑仪表的不灵敏区，当热偶度稳定时，补偿导线上

10、是没有电流流过的，所以 补偿导线的长度对测量没有影响。 如果用动圈式测温仪表， 则补偿导线的长度对测量是有影响的， 因为根据欧姆定律， 回路中的电流和回路电阻成反比。补偿导线越长，回路电阻越大，因而渡过动圈表 的电流就越小， 为了使测温仪表通用， 以及防止外线路阻值变化对仪表示值的影响， 考虑共事 路电阻固定常数， 热偶和补偿导线电阻小于这个数的部分， 用外接线绕 电阻来凑满。 14. 判断 由于补偿导线是热偶的延长，因此热偶电势只和热端、冷端有关，和补偿导线与热偶连 接处的温度无关。 答案：错。 一般补偿导线的性能只是在一定温度范围内（0-100）和热偶相同，超过这个温度就 会在补偿导线和热

11、偶连接处产生附加电势， 因此不能笼统地说热偶电势和补偿导线与热 偶连接处的温度无关。 415. 如图所示，分度号 K 的热偶误用了分度号 E 的补偿导线，但极性连接正确，则仪表指 示如何变化？已知 t500，t030，t020。 答：若错用了补偿导线，则根据早间温度定则，热偶电势为 mVCCECCECCECCECCECCEttEttEEEEKKEKEK046.20192. 1801. 1203. 1640.20)0 ,20()0 ,30()0 ,30()0 ,500()20,30()0 ,500(),(),(000=+=+=+=若用正确的补偿导线,则和温度0t无关,热偶电势为 mVCCECCE

12、CCEttEEKKKK 842.19798. 0640.20)0 ,20()0 ,500()20,500(),(0 =两者相比,由于补偿导线用错,动圈表的指示偏高. 16. 在上题中，如果 t500，t020，t030，则动图表的指示如何变化？ 解：同样，由于错用了补偿导线，电势为 mVCCECCEttEttEEEKEK 233.19801. 1192. 1798. 0640.20)30,20()20,500()0, 0()0,(=+=+=+=若正确接线，则电势为 mVCCEttEEKK473.19203. 1640.20)30,500()0,(= 两者相比，由于补偿导线用错，动圈表的指示温度

13、比实际的偏低。 所以，如果热偶补偿导线接错，仪表指示偏大还是偏小，要视具体情况而定。在题 5-50 中 t0t0 ，接错后仪表的指示偏大，在本题中，t0t0 ，接错后仪表的指示偏 小。 17. 某人将镍铬镍硅补偿导线极性接反，当电炉温度控制于 800时，若热电偶接线盒处 温度为 50，仪表接线板处温度为 40，问测量结果和实际相差多少？ 解：当补偿导线正确连接时，仪表实得电势为： mVCmVCmV68.31)40(61. 1)800(29.33= 如补偿导线接反，则仪表实得电势为 mVmVmV86.30C)1.61mV(40-C)05(02. 2C)2.02mV(50-C)080(29.33=

14、查表得 741.5 和实际相差-19.5。 18. 简述校验热偶的方法和注意事项。 答：热偶校验的方法是：把被校热偶和标准热偶对齐，并捆在一起， 插到管式炉的中央， 炉口用石棉绳封住。 热偶冷端放在冰水中， 然后调节调压器的输出， 使炉子升到所需温度。 再用电位差计测出被校热偶和标准热偶的电势， 最后算出被校热 偶的误差。 由于炉子升温，降温时间较长，一定要用冰水，既不能全是冰，也不能全是水，否则温 度就可能不是零度。 如果没有冰水，也可把冷端置于室温中，用标准水银温度计测量。再把热偶电势和室温 （冷端）电势相加，算出被校热偶 0时的电势及误差。 手调炉子温度比较麻烦，且不易调准，所以常用调节

15、器自动控制。 519. 在检修热电偶时，如何从颜色判断其损坏程度？ 答；可按下表判断 从颜色观察电极 损坏程度 铂铑-铂 镍铬镍铝 镍铬考铜 轻度 呈灰白色，有少量光泽 有白色泡沫 中度 呈乳白色，没有光泽 有黄色泡沫 较严重 呈黄色，硬化 有绿色泡沫 严重 呈黄色，脆，有麻面 碳化，成糟渣 20. 如何检查热偶保护套管的渗漏？ 答：热偶保护套管在介质的冲刷下，时间久了，有可能磨损渗漏，也有可能出现裂缝。 而套管一漏，介质便会渗射出来，严重的会成火灾。因此使用一个周期以后，除了 热偶需要重新校验其温度电势外，保护套管应拔出来检查。但由于某些介质，例如 重油很容易在套管上染污结垢， 所以肉眼很难检查出套管有无裂缝。 这时最好打压 试漏。由于煤油的渗透力极强。它便会从裂缝中渗透出来。如果裂缝很细，那么可 以多等一段时间。