检测与信号处理技术考核题答卷
一、名词解释:
1、传感器 ：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，它本质上是非电量系统与电量系统之间的接口。
2、引用误差：绝对误差与测量仪表的量程之比，用百分数表示
3、准确度：说明仪表的指示值有规律地偏离被测量真值的程度，准确度反映了测量结果中系统误差的影响程度。
4、量程 ：仪表所能测量物理量的最大值。 5、料位：物料的位置。
二、简答题:
1、直接测量和间接测量的区别
答：直接测量：在对被测量进行测量时，对仪器读数不经任何运算，直接得出被测量的数值。
间接测量：测量几个被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。 直接测量特点：简单、方便，在实际中使用较多。 间接测量应用场合：1）无法采用直接测量方式；
2）直接测量不方便； 3）直接测量误差大。
2、中间导体定律的实用价值是什么?
答：由导体A 、B 组成的热电偶，当引入第三导体C 时，只要保持第三导体两端温度相同，接入导体后回路总电动势不变。根据中间导体定律，我们可以在回路中引入各种仪表和连接导线，只要保证两结点温度一致，就可以对热电动势进行测量，而不影响热电偶的输出。
3、原来测量水的差压式流量计、现在用来测量相同测量范围的油的流量, 读数是否正确? 为什么?
答：不正确。
因为压差一项。 三、计算题:
与流体流量的关系中包含密度
1、测量某电路的电流 I=10mA,电压 U=10V,
测量的标准差分别为
, 求所耗功率 P=UI及其标准差
解：P=UI=10V ×
10m A=0.1W
。
σP ==
22
= 10⨯0.1）+（10⨯0.1）=1.414mV
2、对某量进行10次测量, 测得数据为
14.7,15.0,15.2,14.8,15.5,14.6,14.9,14.8,15.1,15.0, 试判断该测量列中是否存在系统误差。
解：测量数据及计算结果如下表所示。
10
=5，求M 2
用马利科夫准则判断，因n 为偶数，取k =
M =∑v i -∑v i =0.8>>v i
1
6
510
所以测量中必然有累进性系统误差存在。
用阿卑—赫梅特准则判断，得
A =
∑v v
1
9
i i +1
=0.3056
再用表中的数据求出均方根误差的平方值
v i 20.6240
σ=∑=≈0.0693
9i =1n -1
2
10
2≈0.076=0.208
显然
A >n -1σ2
故测量列中又含有周期性系统误差。
四、查资料, 简述一种流量仪表应用的例子。(应用背景, 仪表工作原理, 参考文献, 字数在1000字以上)
差压式涡街质量流量计在蒸汽测量中的应用
【摘要】 ：鉴于稠油开采过程中的蒸汽吞吐和蒸汽驱动技术，提出了对井口蒸汽质量流量计量的新方法。 首先测量蒸汽通过涡街 发生体后的差压，得到涡流频率，进而求出蒸汽的质量流量。 热柱蒸汽是目前开采稠油最经济有效的方法， 由于热采多为 一炉多井和多炉多井的方式，可见合理准确进行蒸汽流量计量。 稠油热采所注蒸汽为湿饱和蒸汽，由于蒸汽是高压、高温流体， 饱和蒸汽有易变成汽、液两相流，测量难度大，国内采用两相流量计，其中主要围绕节流差原理和卡门涡街理论并用的质量流量计通过其独特的测量元件, 能够测量出流体通过涡街发生体后产生的压差信号，在不进行温度、压力补偿的情况下测出流体的流量质量。 流量计的测量原理
当充满管道的流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩，因流速增加静压力降低，于是节流件前后产生压差，流体流量愈大产生压差愈大，这样可以依据压差来衡量流量大小。
流量方程为： Q v = Cε Α /sqr(2Δ P/(1-β ＾4)/ρ 1)
其中：C 流出系数； ε 可膨胀系数 Α 节流件开孔截面积，M ＾2 Δ P 节流装置输出的差压，Pa; β 直径比 ρ 1 被测流体在 I-I 处的密度 ，kg/m ; Qv 体积流量，m /h 测量精度的因素
当被测介质为气体时，应将压口定在水平线上偏 45 度的位置上，以使冷凝液进入导压管，通过隔离液将压差信号传递给变送器，对液体介质，在导管最高端应安装集气器，在导管最低端装沉将器，以收集和排除信号管路中的污染或
信号管理中的积水，取压管尽量按最短路径安装，对低压气体，取管内径要适当 增大。
压差变送器的因素
压差变送器将压差信号转化成相应的电信号， 由于大量高精 度智能化变送器的应用以及采用计算机系统进行测量管理， 使二次仪表对整个流量系统的误差成了非主要因素。为保证压差变送器能正常工作，要定期清洗管道，做到正确 投入使用，即使纠正偏移。
结语
压差式流量测量系统在实际应用中，影响其测量误差的因素 很多，要想准确测得精度，就必须掌握流量测量的方式、测量介质、测量装置、流体工况等情况，应用只能化技术对测量部分可 能引入补偿和校正，降低误差，提高精度。
检测与信号处理技术考核题答卷
一、名词解释:
1、传感器 ：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，它本质上是非电量系统与电量系统之间的接口。
2、引用误差：绝对误差与测量仪表的量程之比，用百分数表示
3、准确度：说明仪表的指示值有规律地偏离被测量真值的程度，准确度反映了测量结果中系统误差的影响程度。
4、量程 ：仪表所能测量物理量的最大值。 5、料位：物料的位置。
二、简答题:
1、直接测量和间接测量的区别
答：直接测量：在对被测量进行测量时，对仪器读数不经任何运算，直接得出被测量的数值。
间接测量：测量几个被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。 直接测量特点：简单、方便，在实际中使用较多。 间接测量应用场合：1）无法采用直接测量方式；
2）直接测量不方便； 3）直接测量误差大。
2、中间导体定律的实用价值是什么?
答：由导体A 、B 组成的热电偶，当引入第三导体C 时，只要保持第三导体两端温度相同，接入导体后回路总电动势不变。根据中间导体定律，我们可以在回路中引入各种仪表和连接导线，只要保证两结点温度一致，就可以对热电动势进行测量，而不影响热电偶的输出。
3、原来测量水的差压式流量计、现在用来测量相同测量范围的油的流量, 读数是否正确? 为什么?
答：不正确。
因为压差一项。 三、计算题:
与流体流量的关系中包含密度
1、测量某电路的电流 I=10mA,电压 U=10V,
测量的标准差分别为
, 求所耗功率 P=UI及其标准差
解：P=UI=10V ×
10m A=0.1W
。
σP ==
22
= 10⨯0.1）+（10⨯0.1）=1.414mV
2、对某量进行10次测量, 测得数据为
14.7,15.0,15.2,14.8,15.5,14.6,14.9,14.8,15.1,15.0, 试判断该测量列中是否存在系统误差。
解：测量数据及计算结果如下表所示。
10
=5，求M 2
用马利科夫准则判断，因n 为偶数，取k =
M =∑v i -∑v i =0.8>>v i
1
6
510
所以测量中必然有累进性系统误差存在。
用阿卑—赫梅特准则判断，得
A =
∑v v
1
9
i i +1
=0.3056
再用表中的数据求出均方根误差的平方值
v i 20.6240
σ=∑=≈0.0693
9i =1n -1
2
10
2≈0.076=0.208
显然
A >n -1σ2
故测量列中又含有周期性系统误差。
四、查资料, 简述一种流量仪表应用的例子。(应用背景, 仪表工作原理, 参考文献, 字数在1000字以上)
差压式涡街质量流量计在蒸汽测量中的应用
【摘要】 ：鉴于稠油开采过程中的蒸汽吞吐和蒸汽驱动技术，提出了对井口蒸汽质量流量计量的新方法。 首先测量蒸汽通过涡街 发生体后的差压，得到涡流频率，进而求出蒸汽的质量流量。 热柱蒸汽是目前开采稠油最经济有效的方法， 由于热采多为 一炉多井和多炉多井的方式，可见合理准确进行蒸汽流量计量。 稠油热采所注蒸汽为湿饱和蒸汽，由于蒸汽是高压、高温流体， 饱和蒸汽有易变成汽、液两相流，测量难度大，国内采用两相流量计，其中主要围绕节流差原理和卡门涡街理论并用的质量流量计通过其独特的测量元件, 能够测量出流体通过涡街发生体后产生的压差信号，在不进行温度、压力补偿的情况下测出流体的流量质量。 流量计的测量原理
当充满管道的流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部收缩，因流速增加静压力降低，于是节流件前后产生压差，流体流量愈大产生压差愈大，这样可以依据压差来衡量流量大小。
流量方程为： Q v = Cε Α /sqr(2Δ P/(1-β ＾4)/ρ 1)
其中：C 流出系数； ε 可膨胀系数 Α 节流件开孔截面积，M ＾2 Δ P 节流装置输出的差压，Pa; β 直径比 ρ 1 被测流体在 I-I 处的密度 ，kg/m ; Qv 体积流量，m /h 测量精度的因素
当被测介质为气体时，应将压口定在水平线上偏 45 度的位置上，以使冷凝液进入导压管，通过隔离液将压差信号传递给变送器，对液体介质，在导管最高端应安装集气器，在导管最低端装沉将器，以收集和排除信号管路中的污染或
信号管理中的积水，取压管尽量按最短路径安装，对低压气体，取管内径要适当 增大。
压差变送器的因素
压差变送器将压差信号转化成相应的电信号， 由于大量高精 度智能化变送器的应用以及采用计算机系统进行测量管理， 使二次仪表对整个流量系统的误差成了非主要因素。为保证压差变送器能正常工作，要定期清洗管道，做到正确 投入使用，即使纠正偏移。
结语
压差式流量测量系统在实际应用中，影响其测量误差的因素 很多，要想准确测得精度，就必须掌握流量测量的方式、测量介质、测量装置、流体工况等情况，应用只能化技术对测量部分可 能引入补偿和校正，降低误差，提高精度。