检测技术及仪表大学试卷A
院系： 专业： 级：2005 学年 学期
考试科目：自动检测技术及仪表 学生姓名： 学号：
一、填空题（20%；每题2分。)
1. 按误差数值表示的方法，误差可分为差 。 2. 温标的三要素是指 基准温度点 、 基准仪器 、和 插补公式 。
3. 单管压力计与U 形管压力计相比，其误差可减小，其原因
是它只进行 一次读数 。 4. 当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/4 ；当测量脉动压力
时，最高压力不应超过量程上限的 2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/5 。
5. 静压式液位计是根据流体的
式和 差压 式两大类。
6. 热电偶产生热电势的充要条件是： 两种不同的电极材料 和、 两接点温度不
同 。
7. 当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在 ，从而
使 流速 增加，而 静压力 降低。
8.
绝对零度是 —273.16 ºC ；水的三相点是 273.16 K 或 0.01 ºC ；水的冰点是 273.15 K 或 0 ºC ；水的沸点是 373.15 K 或 100 ºC 。
9. 热导式气体分析仪测某气体浓度时，应满足的条件是：背景气体的导热系数要
基本相同 和 待测气体的导热系数和背景气体的导热系数有较大的差别 。
10. 热磁式氧分析器是利用氧气是一种 强顺磁性 气体，以及氧气的磁化率与
温度 平方成反比这一特性进行测量的。
二、判断题（(10%；每题1 ，错的在括号内打╳。)
1. 2. 3.
测量值小数点后的位数愈多，测量愈精确。(╳) 红外气体成分分析仪可测混合气体中任何组分的含量。 ()
当被测压力高于大气压时，被测压力引至单管压力计的盅形容器中去。(√)
4. 5. 6. 7. 8. 9.
用椭圆齿轮流量计测流量的过程中，同流体的流动形态即雷诺数有关。( ╳ ) 用电容式液位计测导电液的液位时，介电常数是不变的。液位变化，相当于电极面积在变化。(√)
辐射式温度计测量值需经修正后才能得到实际温度。 (√)
热电偶冷端温度补偿法中的计算修正法是根据中间导体定律来进行计算修正的。（╳）
安装标准节流装置时其前后需有足够长的直管段。（√）
液位变化时，浮球式液位计浮球位置变化，因而可测出液位高低。（√）
10. 选用仪表时得到某仪表的精度为1.33%，则应选仪表的精度等级为1.0级。（√）
三、选择题（10%；每题2分；把正确答案填在括号内。) 1. 仪表的精度级别指的是仪表的：( C ) A. 基本误差；
B. 最大误差；
C. 基本误差的最大允许误差。
2. 转子流量计中的流体流动方向是：( B ) A. 自上而下； B. 自下而上；
C. 自上而下或自下而上都可以。
3. 补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（ C ）为止。 A. 就地接线盒； B. 仪表盘端子板；
C. 与冷端温度补偿装置同温的地方。
4． 用压力法测量开口容器液位时，液位高低取决于：（ B ） A 、 取压点位置和容器横截面； B 、 取压点位置和介质密度； C 、 介质密度和容器横截面。
5．用热电偶与带冷端温度补偿的仪表配套测温度时，如果热端温度升高2℃，室温（冷端温度）下降2℃，则仪表的指示（ A ）。 A. 升高2℃； B. 升高4℃； C. 保持不变。
四、简答题（24%；每题6分。）
1. 补偿导线的作用是什么？使用补偿导线应注意哪些问题？（5分） 答：作用：将热电偶的冷端延伸，使冷端远离工作端，使热电偶冷端温度保持恒定。 注意问题：补偿导线必须与热电偶配套；
补偿导线两种材料也有正负电极之分，与热电偶连接时应注意正、负极性； 补偿导线与热电偶连接的两个接点必须同温；
补偿导线只能在规定的温度范围内（与热电偶的热电势相等或相近）使用。
2. 用单法兰液位计测开口容器液位。仪表已校好，后因维护需要，仪表安装
位置下移了一段距离（如图）
答：设最低液位为法兰的中心。当液位最低时： ΔP=ρgh （ ρ—毛细管中灌充液密度）ρgh 迁移掉。但仪表校好后，仪表又下移一段距离Δh ， 则仪表正压室受压便多了ρgΔh ，因此仪表示值会上升。
3．什么叫绝对压、大气压、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？
答：绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
地面上的空气柱所产生的平均压力称大气压力。
表压是指用一般压力表所测得的压力，它是高于大气压的绝对压力与大气压力之差。
真空度是指大气压与低于大气压的绝对压力之差，有时也称负压。 它们间的关系如图示：
4．用标准孔板测流量，若把孔板装到了，则测量值将如何变化，为什么？ 答：指示偏小。若把孔板装到了，则入口侧阻力减小， ∆P 减小( q ∝ ∆ ) ，仪表指示偏小。 P
五、计算题（36%；每题9分，共4题。）
1. 若被测介质的实际温度为500℃，仪表的示值为495℃，试确定测量温度的绝对误差、相对误差和对仪表示值的修正值。
解：测量绝对误差：Δt=495 – 500 = – 5 （℃） 对仪表示值的修正值：C = – Δt = 5 （℃） 相对误差：δ=Δt/500×100% = – 1%
答：测量温度的绝对误差为– 5℃、相对误差– 1%、对仪表示值的修正值为5℃。
2. 压力变送器的测量范围原为0~100kPa，现零位迁移100%。则： 1) 仪表的测量范围变为多少？ 2) 仪表量程是多少？
3) 输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA ？
解：仪表的原测量范围为100~100kPa，现零位正迁移100%，所以： 仪表的测量范围变为：100 ~ 200kPa； 仪表量程是：200 –100 = 100 （kPa ）；
输入100 kPa压力，仪表的输出为4 mA，输入200 kPa压力，仪表的输出为20 mA， 设仪表的输出为12mA 时，输入压力为P ，则： P = 100 + （12 – 4）/16×100 = 150 （kPa ）
答：仪表的测量范围变为：100 ~ 200kPa；仪表量程是100 kPa；输入100 kPa压力，仪表的输出为4 mA，输入150 kPa压力，仪表的输出为12 mA，输入200 kPa压力，仪表的输出为20 mA。
3. 如图示，用差压变送器测闭口容器液位。已知： h 1=50cm，h 2=200cm，h 3=140cm，
3
被测介质密度ρ1=0.85g/cm，负压管内的隔离液为水，求变送器的调校范围和迁移量。
解：仪表量程为ΔP
∆P =h 2∙ρ1∙g =200⨯0. 85⨯980. 7⨯=16671. 9(Pa )
1001000
当液位最低时：
P +=h 3∙ρ1∙g =140⨯0. 85⨯980. 7⨯=11670. 3(Pa )
P -=(h 1+h 2+h 3) ∙ρ0∙g =390⨯1. 0⨯980. 7⨯
[1**********]000
=38247. 3(Pa )，(ρ0水密度）
迁移量q 为：
q =P +-P -=-26577(Pa )
为负迁移。
变送器的调校范围为：– 26577 ~ – 9905.1（Pa ）, （– 26577 + 16671.9 = – 9905.1）
答: 变送器的调校范围为：– 26577 ~ – 9905.1Pa ；为负迁移，迁移量为26577 Pa。
4. 某厂用线性热电特性的热电偶测温，未用补偿导线，接线如图，问：1）、若接无冷端补偿的仪表，当不加电势时，仪表显示为0ºC ，则在图示情况下仪表应指示多少ºC ？
2）
解：1) 设实际温度应为t ℃，则：
E （t,0)=E(500,18)所以：t=500-18=482 (℃) 2) 设仪表示值为t’ ℃，则：
E （t ’,0)=E(500,18)+E（20,0因为线性特性，所以：t ’=500-18+20=502 (℃) 答:（略）
检测技术及仪表大学试卷A
院系： 专业： 级：2005 学年 学期
考试科目：自动检测技术及仪表 学生姓名： 学号：
一、填空题（20%；每题2分。)
1. 按误差数值表示的方法，误差可分为差 。 2. 温标的三要素是指 基准温度点 、 基准仪器 、和 插补公式 。
3. 单管压力计与U 形管压力计相比，其误差可减小，其原因
是它只进行 一次读数 。 4. 当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/4 ；当测量脉动压力
时，最高压力不应超过量程上限的 2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/5 。
5. 静压式液位计是根据流体的
式和 差压 式两大类。
6. 热电偶产生热电势的充要条件是： 两种不同的电极材料 和、 两接点温度不
同 。
7. 当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在 ，从而
使 流速 增加，而 静压力 降低。
8.
绝对零度是 —273.16 ºC ；水的三相点是 273.16 K 或 0.01 ºC ；水的冰点是 273.15 K 或 0 ºC ；水的沸点是 373.15 K 或 100 ºC 。
9. 热导式气体分析仪测某气体浓度时，应满足的条件是：背景气体的导热系数要
基本相同 和 待测气体的导热系数和背景气体的导热系数有较大的差别 。
10. 热磁式氧分析器是利用氧气是一种 强顺磁性 气体，以及氧气的磁化率与
温度 平方成反比这一特性进行测量的。
二、判断题（(10%；每题1 ，错的在括号内打╳。)
1. 2. 3.
测量值小数点后的位数愈多，测量愈精确。(╳) 红外气体成分分析仪可测混合气体中任何组分的含量。 ()
当被测压力高于大气压时，被测压力引至单管压力计的盅形容器中去。(√)
4. 5. 6. 7. 8. 9.
用椭圆齿轮流量计测流量的过程中，同流体的流动形态即雷诺数有关。( ╳ ) 用电容式液位计测导电液的液位时，介电常数是不变的。液位变化，相当于电极面积在变化。(√)
辐射式温度计测量值需经修正后才能得到实际温度。 (√)
热电偶冷端温度补偿法中的计算修正法是根据中间导体定律来进行计算修正的。（╳）
安装标准节流装置时其前后需有足够长的直管段。（√）
液位变化时，浮球式液位计浮球位置变化，因而可测出液位高低。（√）
10. 选用仪表时得到某仪表的精度为1.33%，则应选仪表的精度等级为1.0级。（√）
三、选择题（10%；每题2分；把正确答案填在括号内。) 1. 仪表的精度级别指的是仪表的：( C ) A. 基本误差；
B. 最大误差；
C. 基本误差的最大允许误差。
2. 转子流量计中的流体流动方向是：( B ) A. 自上而下； B. 自下而上；
C. 自上而下或自下而上都可以。
3. 补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（ C ）为止。 A. 就地接线盒； B. 仪表盘端子板；
C. 与冷端温度补偿装置同温的地方。
4． 用压力法测量开口容器液位时，液位高低取决于：（ B ） A 、 取压点位置和容器横截面； B 、 取压点位置和介质密度； C 、 介质密度和容器横截面。
5．用热电偶与带冷端温度补偿的仪表配套测温度时，如果热端温度升高2℃，室温（冷端温度）下降2℃，则仪表的指示（ A ）。 A. 升高2℃； B. 升高4℃； C. 保持不变。
四、简答题（24%；每题6分。）
1. 补偿导线的作用是什么？使用补偿导线应注意哪些问题？（5分） 答：作用：将热电偶的冷端延伸，使冷端远离工作端，使热电偶冷端温度保持恒定。 注意问题：补偿导线必须与热电偶配套；
补偿导线两种材料也有正负电极之分，与热电偶连接时应注意正、负极性； 补偿导线与热电偶连接的两个接点必须同温；
补偿导线只能在规定的温度范围内（与热电偶的热电势相等或相近）使用。
2. 用单法兰液位计测开口容器液位。仪表已校好，后因维护需要，仪表安装
位置下移了一段距离（如图）
答：设最低液位为法兰的中心。当液位最低时： ΔP=ρgh （ ρ—毛细管中灌充液密度）ρgh 迁移掉。但仪表校好后，仪表又下移一段距离Δh ， 则仪表正压室受压便多了ρgΔh ，因此仪表示值会上升。
3．什么叫绝对压、大气压、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？
答：绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
地面上的空气柱所产生的平均压力称大气压力。
表压是指用一般压力表所测得的压力，它是高于大气压的绝对压力与大气压力之差。
真空度是指大气压与低于大气压的绝对压力之差，有时也称负压。 它们间的关系如图示：
4．用标准孔板测流量，若把孔板装到了，则测量值将如何变化，为什么？ 答：指示偏小。若把孔板装到了，则入口侧阻力减小， ∆P 减小( q ∝ ∆ ) ，仪表指示偏小。 P
五、计算题（36%；每题9分，共4题。）
1. 若被测介质的实际温度为500℃，仪表的示值为495℃，试确定测量温度的绝对误差、相对误差和对仪表示值的修正值。
解：测量绝对误差：Δt=495 – 500 = – 5 （℃） 对仪表示值的修正值：C = – Δt = 5 （℃） 相对误差：δ=Δt/500×100% = – 1%
答：测量温度的绝对误差为– 5℃、相对误差– 1%、对仪表示值的修正值为5℃。
2. 压力变送器的测量范围原为0~100kPa，现零位迁移100%。则： 1) 仪表的测量范围变为多少？ 2) 仪表量程是多少？
3) 输入多少压力时，仪表的输出为4、12、20mA ？
解：仪表的原测量范围为100~100kPa，现零位正迁移100%，所以： 仪表的测量范围变为：100 ~ 200kPa； 仪表量程是：200 –100 = 100 （kPa ）；
输入100 kPa压力，仪表的输出为4 mA，输入200 kPa压力，仪表的输出为20 mA， 设仪表的输出为12mA 时，输入压力为P ，则： P = 100 + （12 – 4）/16×100 = 150 （kPa ）
答：仪表的测量范围变为：100 ~ 200kPa；仪表量程是100 kPa；输入100 kPa压力，仪表的输出为4 mA，输入150 kPa压力，仪表的输出为12 mA，输入200 kPa压力，仪表的输出为20 mA。
3. 如图示，用差压变送器测闭口容器液位。已知： h 1=50cm，h 2=200cm，h 3=140cm，
3
被测介质密度ρ1=0.85g/cm，负压管内的隔离液为水，求变送器的调校范围和迁移量。
解：仪表量程为ΔP
∆P =h 2∙ρ1∙g =200⨯0. 85⨯980. 7⨯=16671. 9(Pa )
1001000
当液位最低时：
P +=h 3∙ρ1∙g =140⨯0. 85⨯980. 7⨯=11670. 3(Pa )
P -=(h 1+h 2+h 3) ∙ρ0∙g =390⨯1. 0⨯980. 7⨯
[1**********]000
=38247. 3(Pa )，(ρ0水密度）
迁移量q 为：
q =P +-P -=-26577(Pa )
为负迁移。
变送器的调校范围为：– 26577 ~ – 9905.1（Pa ）, （– 26577 + 16671.9 = – 9905.1）
答: 变送器的调校范围为：– 26577 ~ – 9905.1Pa ；为负迁移，迁移量为26577 Pa。
4. 某厂用线性热电特性的热电偶测温，未用补偿导线，接线如图，问：1）、若接无冷端补偿的仪表，当不加电势时，仪表显示为0ºC ，则在图示情况下仪表应指示多少ºC ？
2）
解：1) 设实际温度应为t ℃，则：
E （t,0)=E(500,18)所以：t=500-18=482 (℃) 2) 设仪表示值为t’ ℃，则：
E （t ’,0)=E(500,18)+E（20,0因为线性特性，所以：t ’=500-18+20=502 (℃) 答:（略）