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1、动力测试技术模拟试题一选择题1. 测量次数在( )情况下，用于粗大误差判断的拉依达准则失效，不能判别任 何粗差。A： 10B： 20 C： 15D： 62. 一根金属杆长2米，受拉伸载荷后伸长2mm,在该杆件上粘贴了一片应变片, 其灵敏度系数为 2.02，当测量电桥的桥路电压为 2V 时，其电桥的不平衡输 出电压是( )A： 1.01 x 10-3VB： 2.02x 10-3VC： 4.04x 10-3VD： 1.01V3. 用节流式流量计测量流体流量时，影响流体原始流量系数a的因素有()：A：几何参数卩 B：管道直径DC：平均流速D：节流装置前后压差E：雷诺数4. 若用线性声级计与每一个网络
2、读出声级的数量都相同，则该声源所具有的频 谱特性是( )A：频率在500Hz以上的声能量占主要部分B：频率在1000Hz至5000Hz之间的声能占优势C：频率在5000Hz以上的声能占主要优势D：不能确定5. 在选用及使用机械式压力表时，应考虑因素如下( )。A：对于波动压力的测量，应使被测压力最好不超过压力表满量程的1/2B：对于波动压力的测量，应使被测压力最好不超过压力表满量程的2/3C：对于长时间稳定压力的测量，应使被测压力等于或略低于压力表满量程值D：对于长时间稳定压力的测量，应使被测压力小于压力表满量程的2/36. 用两平板组成一个平板电容传感器，当两平板间距离由5mm增加到5.1m
3、m 时，电容的相对变化量是： ( )A： 1/50 B： 1/51C： -1/50D： -1/51二、简述下列各题1. 测量装置有哪些静态特性指标，其定义是什么？2. 静态测量和动态测量的定义是什么？3. 系统误差消除的方法有哪些？4. E 型非差动电感式变换器中的变气隙长度 和变气隙面积 S 为何都不能测量 大位移？若希望适当增加测量范围可采用什么方案？为什么？5. 用位移传感器分别对机械的振动和位移进行测量时，在传感器的选择上有什 么区别？6. 毕托管与热线在流体速度测量中所担任的主要角色是什么？各自的误差来 源又是什么？7. 采用磁电式传感器测速时，一般被测轴上所安装齿轮的齿数为 60，
4、这样做的 目的是什么？8. 标准孔板和标准喷嘴节流式流量计有何区别？9. 请叙述传感器线性度和灵敏度的定义，试说明这两项指标在实际应用中有什 么作用。10. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么？其灵敏度系数及其物理意义是什 么？受哪两个因素的影响？11. 加速度传感器有几种安装方法？各有什么优缺点？12. 流量的定义是什么？通常有那些表示方法？13. 热电偶补偿导线的作用是什么？选择补偿导线的原则是什么？14. 在对管道内高温低速流体的温度测量中，为了提高测量精度，主要考虑哪几 方面的因素？具体的措施有哪些？并说明这些措施的主要目的。15. 什么是频率计权网络？ A声级、B声级、C声级个代表什
5、么含义?参考答案一选择题1. (A)2. (B)3. (ABDE)4. (A)5. (AD)6. (D)二、简述下列各题1. 答案：测试装置的静态特性指标有：1) 基本误差：在规定的技术条件下，在仪表的全量程中，所有示值下引用 误差中最大者为仪表基本误差，是稳定整个仪表测试精确性的指标。数学表达式为： R =-max x 100%m x - xmax min2) 重复性：表征测量系统输入量按统一方向作全量程连续多次变动时，与静态特性不一致的程度。数学表达式为：5 = R x 100%RYfS3) 变差: 亦称“滞后”或“迟滞”，表征测量系统在全量程范围内，输入量由小 到大(正行程)或由大到小(
6、反行程)两者静态特性不一致的程度。数AH学表达式为：5 =m x 100%HYFS4) 灵敏度：输出量对应于输入量的变化率。数学表达式为：S = dy沁空,dx Ax 式中： y、x 分别为输入量和输出量。分辨力：是衡量显示仪表质量的重 要指标之一，它表明仪表所能鉴别最小输入量变化的能力，即一遍示值 可见变化的最小值。5) 线性度：又称非线性误差，说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离其 拟合直线的程度。数学表达式为：5 = x 100%，式中：A 为最L Ym axmax大偏差， Y 为最大输出量。max6）漂移：表示测量装置在零输入状态下，输出值的无规律变化。一般分为：i. 时间漂移（时漂）
7、：指在规定时间内，在室温不变或电源不变的条件 下，测量装置的输出变化情况。ii. 温度漂移（温漂）：绝大部分测量装置在温度变化时其特性会有所改 变，一般用零点温漂和灵敏度温漂来表示这种变化的程度，即温度 每变化1C，零点输出（或灵敏度）的变化值。2. 答：静态测量：被测量是不随时间变化的静态量的测量叫做静态测量。动态测量：被测量是随时间而变化的动态量的测量叫做动态测量。3. 答：消除系统误差的方法有：1）零示法：消除指示仪表的指示偏差。2）替代法（或置换法）：测量条件不变时，用一个标准已知量代替被测量， 并调整标准量使得一起显示值不变，此时被测量等于标准量。3）变换法：将引起误差条件交换，抵消
8、误差。4）校准法：用经过检定仪器的不同示值修正量或修正曲线校正测量值。5）等距观测法（对称观测）。6）补偿法：用于补偿条件变化或仪器引入的非线性误差。4. 答：1）电感式传感器的基本特性公式为：线圈电感量L = W2罟式中：W为线圈的匝数，5为气隙长度；卩为空气的导磁率；S为气隙横0截面积。从基本特性公式可以看出：线圈匝数确定后，电感量 L 只与电感传感器的 气隙长度5和气隙横截面积S有关。当$=常数时，改变5，一般取A8二（0.150.20）5 （ 5为起始气隙），才max 0 0能保证传感器工作在近似的现行区域，位移测量范围为0.0011mm。当5 =常数时，改变气隙的横截面积S,在一定范
9、围内，线性度很好，但当S = S时，由于漏感L的存在，使得电感量L丰0，这样，当S S时就无法测0 0 0量。而且当量程范围增大时，也产生非线性的缺点。总之，上述变间隙或者变面积两种传感器只适用于测量微小位移量。2）若希望适当的增加测量范围，可以采用差动式电感传感器。差动式电感 传感器克服了简单传感器易受温度变化及环境磁场变化影响的不足，而且扩大了线性测量的范围。在A5= （0.3 0.4）5的范围内，传感器的特性曲线基本不变。max05. 答：对振动位移进行测量与对位移进行测量相比，对测试系统有如下要求：1) 较高的分辨率、测量精度和动态响应特性；2) 可以实现非接触式测量以避免对被测系统运
10、动的干扰；3) 实现电测，以便使用计算机对数据进行采集。6. 答：毕托管：能同时测出流体总压、静压之差的复合测压管。结构管简单，使用方便，制造简单，价格便宜，坚固可靠。可用于测量含尘 量大的气流和输油管道流速测量。误差来源：测量值对流动方向敏感，对结构要求比较高。热线：可测流体的平均速度，脉动速度等流动参数。探头几何尺寸小，对流体流动干扰小，能测狭流道内流体参数，热惯量小， 常用于透平压缩机旋转失速，燃烧室内湍流强度等类型的脉动气流参数。误差来源：制造工艺、几何尺寸误差，材料性质差异，探头被污染、氧化造 成特性变化等。7. 答案：采用磁电式传感器测速时，被测轴的转速的一般表达式为n = 60N
11、 ,mt其中n是被测轴的转速；t为测量时间；N时间间隔t内频率计所显示的信号 个数；m为旋转轴每转一圈由传感器发出的信号个数，即被测轴上所安装齿 轮的齿数。如果齿数为 60 即 m=60， 则公式可进一步简化 n = 60N = 60N = N，由此可见，这么做可以简化测量过程，磁电式传感器 mt60tt转速等于单位时间采集到的信号数。8. 答案：标准孔板和标准喷嘴的区别：1) 标准孔板流量计较喷嘴流量计压差损失大，标准孔板流量计适用于洁净流 体。2) 标准喷嘴流量计比标准孔板流量计流量系数稳定性好。3) 标准喷嘴流量计比标准孔板流量计误差小，精度高，标准喷嘴流量计可以用 于污垢流体流量的测量
12、。4) 标准孔板流量计比标准喷嘴流量计加工制造简单，价格便宜，经济性更好。9. 答：线性度：又称非线性误差，说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离其拟合直线的程度。数学表达式为：5max - x 100%，式中：A 为最大偏L Ymaxmax差， Y 为最大输出量。m ax灵敏度：输出量对应于输入量的变化率。数学表达式为：s = dy 旦，式dx Ax中： y、x 分别为输入量和输出量。作用：线性度和灵敏度能够反映出被测量的输出量和实际输入量的偏离程度 和变化大小。10. 答：金属电阻应变片测量外力的原理是：导体的电阻变化率dR与应变片应R变成线性关系。dR应变灵敏度系数：K =卫。物理意义：单
13、位应变所引起的相对电阻变化率。又 dR =6 + 2卩）+dp1R1 P J所以由应力引起材料电阻变化是由两个因素决定的：1、受力后材料几何尺 寸变化所引起的G + 2此 项；2、电阻率相对变化所引起的dP*项。11. 答：加速度传感器主要有 6 种安装方法：a) 将加速度计直接用钢螺栓安装在振动表面上；b) 将加速度计与振动面通过绝缘螺栓或云母片绝缘相连；c) 用蜡膜粘附；d) 手持探棒与振动表面接触；e) 通过磁铁与具有铁磁性质的振动表面磁性相连；f) 用粘接剂连接。优缺点：方法a可用于测量强振和高频率振动，是安装加速度计理想的方法；方法b 和 a 相同，只是在需要绝缘时使用。但这两种方法
14、需要在被测物体表面穿孔 套丝，较为复杂，有时因条件不允许而常常受到限制。在精度要求不高的振 动测量中常使用其他几种方法，但由于加速度计与振动不是刚性连接，会导 致加速度计安装系统的共振频率地狱加速度本身的共振频率。方法e是常用 的方法，方便可靠，但只能测量加速度较小的振动；方法d只适合测量低于 1000Hz的振动，企鹅往往由于手颤的影响，误差较大。12. 答： 1)、流量的定义：流量：单位时间流过某截面的流体的量，也称为瞬时流量，用 q 表示。累计流量：某一段时间内流过某截面的流体的量称为流过的总量，用 Q 来 表示，该量可用该段时间内瞬时流量对时间积分得到，也称为积分流量。平均流量：累计流量
15、除以该量产生的时间间隔。2)、表示法：质量流量：q =dm，单位：kg/h, kg/s.m dt体积流量：dVdt，单位:m 3 h , m 3 S。累计流量：Q =2 q dt，单位：m 3。t1 v13. 答：补偿导线的作用：在0100C范围内能替代昂贵的电极材料作引线，避 免浪费很多贵重金属。选择补偿导线的原则：在0100C范围，补偿导线有与电极材料相同的热电 特性，价格便宜。14. 答：对管道内高温低速流体的温度测量一般用热电偶温度计。为了提高测量 精度，主要考虑以下 6 方面因素，采用的具体措施和目的如下：a) 传热误差。热电偶测温时，由于被测流体温度高于环境温度，通过 热电偶的热量交换，必然引起测量误差。可以采取措施如在热电偶 加保温层等，减少热电偶与周围环境的热量传递。b) 分度误差。热电极成分不符合要求或材料均匀性差等造成热电偶热 电性质与统一的分度表之间产生分度误差。措施：每个热电偶
