1、动力测试技术-学习指南一填空（共 36 分，每空 2 分）1、测量仪表的精度等级用 允许误差 表示。2、在直接测量中，一般将各观测值的 算术平均值 作为测量结果的最佳值。3、测量仪器的性能指标主要有：准确度、_恒定度_、灵敏度、灵敏度阻滞、_指示滞后时间_等。4、发动机转速测量方法可分为_测频法_和_测周法_。5、为消除测量系统误差，除严格按照测量仪器的安装方法、使用条件、操作规程等实施外，也常采用_交换抵消法_、_替代消除法_或 预检法 来消除系统误差。6、热线风速仪的工作方式有_恒流式_和_恒温式（恒电阻式）_。7、三类常用测功机中，工作稳定性最佳的是_水力测功机 _；低速制动性最佳的是
2、_电涡流测功机_。8、 测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。9、在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。10、常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。11、 热力学温标 T 和摄氏温标 t 的转换关系 T=t+273.1512、可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感 器。13、常用的量计的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里管等。14、系统的绝对误差传递公式为 。 15、从作用上看，任何测量仪器都包含感受件、中间件和效用件这三个元件，其中中间件可完成 传递 、 放大 、 变换 、 运算 等任务。16、
3、我们常采用 交换抵消法 、 替代消除法 、 预检法 这三种方法来消除系统误差。17、试验数据的表示方式有 列表法 、 图示法 、 方程法 三种。18、测取液柱式压力计的读数时，对酒精应从 凹面的谷底 算起。19、某频率为 8Hz 的纯音听起来和Hz、9dB 的声音一样响，则其响度级为 Phon 。20、在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较 小 的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的 2/3 为宜。21、除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV） 、粒子图像测速技术。22、某待测水头约为 90 米,现有 0.5 级 02.94
4、 106Pa 和 1.0 级 00.98 106Pa 的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好？答: 后者 。23、对某一物理量 x 进行 N 次测量，测量值 xi与其出现的次数 Ni满足一定的规律，误差分布呈对称性 、 单峰性 、 有界性 的特点。24、测量仪表按用途可分为 范型仪表 、实验室用仪表和 工程用仪表 ，其中实验室用仪表的精度等级一般为 0.20.5 级 。25、发动机试验台最基本的设备是 测功机 。稳定工况下测定汽油消耗采用 容积 法、测定机油消耗采用 重量 法。26、按照误差的出现规律以及它们对测试结果的影响程度来区别，可将测量误差分为 系统误差 、 偶然误差 和 过失误差 三
5、类。27、运用有效数字的计算法则计算：.+.+.+. . ，. . 。28、为消除零漂或虚假信号，常采用的应变片温度补偿方法有_桥路补偿_和_应变片自补偿_。29、对测量结果中可疑数据，可采用的剔除准则有 _莱依特准则_ 和 _格拉布斯准则_ 。30、测量方法可分为 _直接测量_、_间接测量_ 和组合测量三类。二判断题1、测量振动速度时，应尽量采用速度传感器，这样可避免振动位移计微分或用加速度计积分求取速度时带来的误差。 （）2、用 1/3 倍频程滤波器进行噪声频谱分析时能清楚地反映出峰值，而用 1/1 倍频程只能看出大致的趋势。 （）3、灵敏度阻滞是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测
6、量的变化，又称为变差；（ ）4、仪器误差、安装误差和环境误差都属于系统误差；（）5、在测量数据中可能存在多个异常值时，应采用两种以上的准则来交叉判别（）6、差动变压器是电感传感器中的一种；（）7、发动机功率测量是典型的组合测量；（）8、霍耳效应式传感器和电容式传感器都属于“参数型”传感器；（）Nxfxfy219、读数错误、计算错误都不属于测量误差；（）10、磁电式传感器常被用于发动机转速的测量；（）11、液柱式测压仪表读数需要根据重力加速度变化进行修正；（）12、标准节流孔板可用于管道流体流速的测量；（）13、 “权”的数值与测量的标准误差密切相关；（ ）14、任何测量仪器都包含感受件、传递件
7、和效用件三个部分；（）15、对某一参数进行多次测量，所得测量结果均相同，则不存在测量误差；（）16、霍耳效应式传感器的厚度越薄，灵敏度越高；（）17、对某物理量单次测量时选用较高精度的测量仪表，测量结果的误差也较小；（）18、为了更便于测量微压，可将液柱式测压仪表的封液由水换为酒精；（）19、标准节流孔板可用于管道流体流量的测量，属于容积型流量计；（）20、在自由声场中，离开声源的距离增加一倍，噪声级降低 5dB。 （）21、精度含有精密度、正确度、准确度 等概念，精密度高的，正确度不一定高；正确度高的，精密度不一定高。 （）22、半导体应变片的电阻变化量和材料的应变成线性关系。 （）23、喷
8、嘴的取压方式主要采用法兰方式取压。 （）24、直流电力测功机是既能吸收发动机的功率，又能倒拖发动机的测功机。（） 25、研究振动对零部件的负荷与力的关系以及振动力的传递时，应测量其加速度。（） 26、1/1 倍频程和 1/3 倍频程滤波器都属于恒百分比带宽滤波器。（） 27、石英单晶和压电陶瓷都是压电材料的一种，所以它们在任何情况下都具有压电效应。（）28、热电阻传感器和热电偶都属于能量型传感器。 （）三简答题1、应变式传感器如何消除(或减小)由温度变化而引起的误差?造成温度误差的原因有敏感栅的金属丝电阻本身随温度变化发生变化和应变片材料和试件材料的线膨胀系数不一样，使应变片产生附加变形，从而
9、造成电阻的变化。应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿法等两种。线路补偿法，最常用的和效果最好的是电桥补偿法，电桥补偿法有两种。一种方法是，准备一块与测试件相同材料的补偿件和两片参数相同的应变片，一片贴于测试件上，另一片贴在与实践处于同一温度场中的补偿件上，然后将两片应变片接入电桥的相邻两臂上，这样由于温度变化而引起的电阻变化就会相互抵消，电桥的输出将与温度无关而只与试件的应变有关。另一种方法是，不用补偿件，而是将测试片和补偿片贴于试件的不同部位，这样其既能起到温度补偿作用，又能提高输出灵敏度。当试件变形时，测试片和补偿片的电阻将一增一减，因此电桥输出电压增加一倍，从而提高了灵敏度
10、。温度补偿法为解决线路补偿法无法解决的困难，如找不到安装补偿件的地方等，发展了一种自身具有温度补偿作用的应变片，这种应变片称为温度自补偿应变片。其应变丝是由两种不同的材料组成的，当温度发生变化时，它们所产生的电阻的变化相等。将它们接入电桥的相邻两臂，则电桥的输出就与温度无关。2、常用的液柱式压力计有哪几种型式，各有什么特点?答：（1）常用的液柱式压力计有：a 管径相同的 U 形管压力计。b 单管式压力计。c 液柱式微压计 有斜压式微压计和零平衡微压计（2）首先它们都是稳态压力计，是基于流体静力学原理而制成的。a U 形管压力计可用于测量液体和气体的相对压力和压力差。它由一根灌注有一半容积的液体
11、（通常为水、酒精和油等）和一根标尺所组成。两端的压力不同则液柱的高度不同。一般 U 形管压力计的管径不小于 8-10毫米，且要保持管径大小、上下一致，如果管径较小，工作液体可采用酒精。b 单管式压力计由一个容器和一根与之相连的玻璃管组成，容器中注满工作液体，使得玻璃管内的液面正好在 0 刻度。 单管式压力计和 U 形管压力计一样，测量范围广，上限决定于工作液体c 液柱式微压计轻便，广泛用于实验室和工业中的仪器。的密度，下限由测量精度要求决定。其中斜管式微压器由一个容器和一根与之相连的倾斜玻璃管组成。 ， 角小，120(sin/),sinPlAPlr灵敏度高，但液面拉的长，会影响读数的准确性。零
12、平衡微压计是由两个容器，一大一小组成，两者橡皮管连通。其基本精度为：,而标准压力表基本精度为20.1mHO 2.6mHO3、影响差压式水位计的水位测量误差因素主要有哪些？减小误差采取的主要措施是什么？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）4、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？具体措施有哪些？对管道内
13、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 方面的因素，考虑的措施如下：传热误差，可采取措施：在热电偶加保温层等，减少热电偶与周围环境的热量传递。；分度误差，措施：每个热电偶在使用前要进行校验，使误差在规定值内；补偿导线， 为节省昂贵的电极材料，可采用补偿导线来代替电极材料，并保证0-100范围内；参比端温度，可提高测量精度使得参比端温度精确；显示仪表基本误差，措施：选取与量程等相适应的仪表，并且保证在仪表规定状况下工作，减少显示仪表基本误差；线路电阻误差，措施：保证从热电偶到动圈仪表之间的线路总电阻符合规定数值。5、仪表的性能指标有哪些?工业上常用仪表的精度
14、等级有哪些?答：仪表主要性能指标有：量程、精度、灵敏度、分辨率、稳定性、重复性、温度误差、零点温漂、动态误差与频响特性。工业仪表精度等级有：0.5、1.0 、1.5 、2.5、4.0。6、测压仪表在安装、投入运行及使用过程中应注意哪些事项？ （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。（
15、5）一些重要参数压力表，为方便运行中读数，将高度修正值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、仪表修正值等运算7、压力探针的测量误差是由哪些因素造成的?如何减小这些误差?答：压力探针的测量误差及相应的解决方案如下：（1）探针对流场的扰动，使探针附近的流线发生弯曲，从而改变了局部流动的压力。为了减小探针对气流的扰动，应将探针的尺寸做得足够的小。（2）测压孔对测量值的影响。例如，测压孔的不规则、孔的轴线与流线不垂直，以及孔径过大都会导致静态测量误差，通常静压孔的直径为 0.5-1毫米，孔径太小易堵，孔径太大会增加压头引起的误差，因此需合理设
16、计测压孔。（3）马赫数对测量值的影响。这是因为马赫数增大会引起气流密度的变化，如马赫数大于等于 1 时，探针上产生局部冲击波，此冲击波非等熵，改变了局部的气流压力，从而给静压和总压的测量带来误差。可以选用半球形“L”探针，当 时， 角很小，在亚音速气流中，测量值和马赫数210.3d无关。（4）雷诺数对测量值的影响。当测量实际流体中的压力时，流体绕探针流动，流体沿其表面的压力分布和雷诺数有关，当雷诺数大于 30 时，粘性的影响被限制在沿管壁很薄的边界层内，而流体内的压力通过此边界层不会发生变化，粘性影响可以忽略。当雷诺数小于 30 时需校正。解决此影响因素的办法就是合理的校正。（5）速度梯度对测
17、量值的影响。测量有横向速度梯度流时在探针的前缘滞止的流体会产生一个向高速区增加的滞止压力梯度，这种表面压力梯度在前缘边界层内会引起流体流动，在探针附近导致流体轻微“下冲” 。此下冲作用会对静压的测量产生影响。在探针支杆的前缘，也会产生一个滞止压力梯度。并在探针的前缘向低速区下冲，从而产生误差。消除此影响，测压孔的位置应远离支杆，通常静压孔离支杆的距离为 8d，有建议用 16d 更好。8、测试装置的静态特性指标有哪些？静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。(1) 线性度：指传感器输出量与输入量之间的实际关系
18、曲线偏离拟合直线的程度。(2) 灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量y 与引起该增量的相应输入量增量 x 之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出量的变化，显然，灵敏度 S 值越大，表示传感器越灵敏.(3) 迟滞：传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小 (反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说，对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。(4) 重复性：重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。(5) 漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，
19、传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境(如温度、湿度等)。(6) 量程(span)传感器测量范围的上限值与下限值的代数差，称为量程。(7) 精度(accuracy)传感器的精度是指测量结果的可靠程度，是测量中各类误差的综合反映，测量误差越小，传感器的精度越高。(8) 分辨率传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器，如电位器式传感器，当输入量连续变化时，输出量只做阶梯变化，则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。9、何谓疏失误差？检验疏失误差的方法有哪几种？1 疏失误差：由于测量者疏失大意，或者
20、仪表受到偶然干扰，甚至发生突发故障等原因，使测量仪表的某些读数显得毫无价值，其测量值也明显曲了应有的结果。2 检验方法有：格拉布斯准则 莱伊特准则（t 分布准则）10、简述热线风速仪的基本原理热线风速是一种多用途的测量仪器，它与热线或热膜滩头一起，用于测量流体的平均流速、脉动速度和流动方向。当人为地用恒定电流对热丝加热时，由于流体对热线有冷却作用，而流体冷却能力随流速增大而加强，因此，可根据热线温度的高低来测量流体的速度，这便是等电流法测量流体的速度，这便是等电流法测量流体流速的原理。如果保持热线温度一定，则可建立热线电流和流体速度的关系，这也是等温法原理。四计算题某压力表精度为 1.5 级，
21、量程为 02.0MPa，测量结果显示为 1.2MPa，求：1） 最大引用误差. 解：最大引用误差 nm=1.5%2） 可能出现的最大绝对误差m 解：m=21.5%=0.03MPa3） 示值相对误差 x 用分度为 Cu50 的热电阻，测得某介质温度为 84，但检定时其得该电阻 R0 为50.4,电阻温度系数 a=4.2810-3 -1求由其引起的误差。铜在 0100范围),1(0taRt31025.4解：分度为 Cu50 的 热电阻，测得某介质温度为 84，则此时的电阻为0.31%2.5xm85.67)41025.4(031 tR而实际 85.67)102(.3ttat 98其绝对误差 .3.04其相对误差： %7用量程为 010A 的直流电表和量程为 0250V 的直流电压表，测量直流电流和电压，示值分别为 9A，220V,两表的精度皆为 0.5 级，试问电动机输入功率可能出现的最大误差为多少解：电流表实测读数可能出现的最大相对误差imax= %56.0915.0%A最大绝对对误差： A.)6.(9电压表实测读数可能出现的最大相对误差Vmax= 568.025.0A最大绝对误差： V.1%)68.(电机输入功率可能出现的最大误差为： 25.)0.25.19WIVIP（）（
