熱工某些專業試題的答案

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計
量
檢
定
員
考
核
試
題
（熱電阻）

單位
姓名
得分


一、填空（每題4′）
1．目前國際上采用的溫標是 1990年國際溫標 溫標，于 1991年7月1日 起開始實行。
2． 工業鉑、銅熱電阻的檢定規程號為 JJG229-1998 ，其檢定周期最長不超過
1 年。
3．檢定熱電阻時，標準器選用
二等標準鉑電阻

溫度計；檢定銅熱電阻時，也可采用
二等標準水銀

溫度計。
4．檢定熱電阻時，應選用成套工作的 0.02 級測溫電橋；接觸熱電勢小于 0.4 μV

的四點轉換開關。
5．檢定熱電阻時，選用的油恒溫槽其工作區域的垂直溫差不大于
0.02

℃；
水平溫差不大于
0.01
℃；
6．檢定工業鉑、銅熱電阻在100℃的電阻值時，水沸點槽或油恒溫槽的溫度Tb偏離
100℃之值應不大于
2
℃，爐溫變化10min不超過
0.04
℃。
7．二線制熱電阻的電阻值偏差的檢定，應包括
引線
的電阻值；測量其電阻時，應在熱電阻的每個接線柱接出二根導線，然后按
四線制
進行接線測量。
8．檢定熱電阻時，當α超差而在0℃、
100
℃點的允許偏差均合格，應增加在熱電阻的
上限
溫度檢定。
9．在熱電阻溫度計中，R0和R100分別表示
0 ℃
和

100 ℃
時的電阻值。
10．分度號Pt10、 Pt100鉑熱電阻的R100/ R0 =
1.3850
；分度號Cu50、 Cu100
鉑熱電阻的R100/ R0 =
1.4280
。

二、選擇題（每題3′）
1．水的三相點是

℃。

（ B ）
A）-273.16
B）0.01
C）0
D）100
2．在相同的溫度變化范圍內，分度號Pt100鉑熱電阻比Pt10鉑熱電阻變化范圍大，因而靈敏度較：
（ A ）
A）高
B）低
C）一樣

3．一般的情況，銅熱電阻的測溫范圍比鉑熱電阻的測溫范圍：
（ B ）
A）寬
B）窄
C）一樣
4．熱電阻溫度計是借金屬絲的電阻隨溫度變化的原理工作的。下述有關與熱電阻溫度計配套的金屬絲的說法，不合適的是：
（ C ）
A）經常采用鉑絲
B）也有利用銅絲
C）也有采用鎳絲
C）也有采用錳銅絲
D）通常不采用金絲
5．溫度越高，鉑、鎳、銅等材料的電阻值越


（ A ）
A）大
B）小
C)不變

三、簡答題（45′）
1.為什么檢定熱電阻時，通過熱電阻的電流應不大于
？
答：測量熱電阻溫度計的電阻必須有一個電流i流過電阻感溫元件，電流i在電阻感溫元件和引線上產生焦耳熱將使套管內的溫度升高，并在溫度計內形成溫度梯度。這稱為內部熱效應。在給定溫度下，它僅是溫度計結構和電流i的函數。因此，在檢定和使用時，如果內部熱效應相同，那么不引入誤差。多年的檢定表明，鉑電阻溫度計在水三相點時通過1mA測量電流導致溫度偏高約0.3～2.5mK。我們既要考慮使用較小的測量電流，使自熱效應減至最小程度，又保證必要的測量靈敏度。所以采用1mA的測量電流比較適宜。

2．簡述鎧裝熱電阻有什么的優點 ？
答：①熱惰性小，反應迅速；
②具有可撓性，適用彎曲安裝于結構復雜或狹小設備的溫度測量；
③能耐振動和沖擊；
④壽命長，因為熱電阻受到絕緣材料和氣密性很好的保護套管的保護，所以不易氧化。

3．一支測溫熱電阻，分度號看不清，你如何用簡單方法鑒別出熱電阻分度號 ？
答：用萬用表R×1檔或R×10檔測量熱電阻體的阻值，測量出電阻為Rt，在估計一下周圍環境溫度為t，最后查對電阻-溫度對照表，即可很快鑒別出熱電阻體的分度號。

如一支測溫熱電阻體，萬用表所測量出的阻值約為54Ω，環境溫度20℃左右，查電阻-溫度對照表，與銅熱電阻特性基本一致，則可斷定為銅熱電阻體，分度號是Cu50。

計 量 檢 定 員 考 核 試 題 （自動平衡記錄儀）

單位                                 姓名             得分


一、填空（每題40′）
1．自動平衡顯示儀表執行檢定規程號為
JJG74-2005
，其檢定周期為：首次檢定的儀表和修理后的儀表為 6個月 ；連續 2 周期檢定合格的儀表為
1年
。
2．本檢定規程適用于新制造、使用中和修理后的
模擬電信號
輸入的自動平衡顯示儀表。儀表可用于指示和記錄
溫度  、流量、物位、真空、  壓力    等參數。
3．根據檢定規程，選用的整套檢定設備的誤差應小于被檢儀表允許誤差的
1/3
。對于檢定配熱電阻的儀表所專門連接導線，其阻值不應偏離規定值的 0.05Ω

，且兩根導線之間的差值因不大于指示誤差的
1/10
。
4．根據檢定規程新制造和
修理后
的儀表檢定項目須全部檢定。使用中的儀表，


回程差
、記錄質量、允許試驗等檢定項目可以不檢定。
5．根據檢定規程的技術要求，允許指示基本誤差為 ±0.5%FS
，允許記錄基本誤差為 ±1.0%FS 。
6．自動平衡式顯示儀表的行程時間是指
儀表在施加輸入量程80%的階躍信號時的階躍

響應時間即為行程時間，此值不應超過額定行程時間 。
對于額定行程時間不大于1s的儀表，在施加輸入量程10%的階躍信號時，儀表的階躍響應時間應不超過額定行程時間的
1/4
。
7．檢定具有參考端溫度自動補償的自動電子電位差計，可采用
補償導線
法和測量接線端子處溫度法。但在仲裁檢定時必須采用

補償導線
法。
8．檢定具有參考端溫度自動補償的自動電子電位差計，對 1.0級及以下 可采用

測量接線端子處溫度法進行檢定。同時要求使用水銀溫度計時，測量誤差小于被檢儀表允許誤差的
1/10
。

二、簡答題（32′）
1. 自動平衡式顯示儀表有那幾部分組成，畫出工作原理框圖并簡述其工作原理。
答：自動平衡式顯示儀表是一個由測量電路、檢零放大器、伺服電機、指示記錄機構、滑線電阻、調節機構和電源組成的閉環控制系統。從感溫元件（熱電偶或熱電阻）輸出的信號，經測量電路變換和比較，其差值電壓（不平衡電壓）經放大器放大，驅動伺服電機旋轉，經傳動機構帶動指示記錄系統和測量電路上的滑線電阻滑動臂，改變電位計觸頭位置，直至橋路的已知電量和感溫元件的輸入量二者平衡為止，伺服電機停止轉動，測量電路處于平衡狀態，從指示機構的標尺上即可得到相應得測量值。


被測量





輸出信號

伺服電機

滑線電阻組

檢零放大器

測量電路

指示記錄機構

設定機構

比較機構

2. 簡述如何對自動平衡式顯示儀表進行指示誤差檢定，檢定點如何選擇？

答：檢定點應包括上、下限值在內不少于5個點，檢定點應在標尺有數碼的標記上（即主刻度）。
檢定時，指示值從下限值開始，用增加輸入信號的方法，使指示指針依次緩慢的停在各被檢點標尺標記上直至上限值，分別讀取標準器的示值；然后，減小輸入信號依次進行下行程的檢定直至下限值（上行程時下限值不檢，下行程時上限值不檢）。
3. 簡述自動電子電位差計為什么能夠進行參考端自動補償？
答：因為在自動電子電位差計的測量橋路上裝有一個有銅絲繞制的電阻，當參考段溫度變化時，銅電阻的阻值也隨溫度的變化而改變，因而在橋路的輸出端產生一個附加電勢，利用它來自動補償參考端溫度變化所引起的誤差。
當參考端溫度t0=0℃，工作端溫度為t℃時，測量電路平衡。
當參考端溫度由t0℃變化到t1時，熱電偶電勢值相應變化了E（t1，t0），橋路上銅電阻也隨參考端溫度變化而改變，從而在銅電阻兩端的電勢變化正好與熱電偶由于參考端溫度變化所產生的電勢E（t1，t0）相抵消?；€電阻上的觸頭位置將保持不變，也就說，熱電偶參考端溫度的變化不導致影響自動電子電位差計的示值，從而起到了參考端自動補償作用。
4、畫出自動電子電位差計穩壓電源原理線路圖，并簡述其工作原理。
答案略（抱歉，電路畫不出來）

三、計算題：（ 28′）
現有一臺具有參考端溫度自動補償的自動平衡記錄儀，其型號為XWGJ-101,分度號
為K，測量范圍0~1100℃。對其800℃溫度點仲裁檢定時，測得上行程數據為33.240mV、33.193mV、33.260mV，下形成數據為33.380mV、33.340mV、33.396mV（其補償導線修正值為0.030mV）。
1、根據工業自動化儀表產品型號編制原則，試說明命名方式、字母、數學的意義。
答：

第一節				第二節
第一位代號	第二位代號	第三位代號	第四位代號	第一位代號	第二位代號
X：顯示儀表	W：直流電位差計	G：中型圓圖記錄儀	J：最早使用在軍方	1：單指針	01：表面定值電接點

2畫出在仲裁檢定時的接線圖。
答：使用補償導線法。


補償導線
銅導線

交流穩 壓器

自動電  + 位差計  -

+直流電 -位差計

～220V

0℃恒溫器

3計算它的允許指示基本誤差，允許回程基本誤差。
答：儀表量程上限1100℃的標稱電勢值為45.119 mV，下限0℃是標稱電勢值為0 mV，
允許指示基本誤差：±0.5%FS
=±0.5% (45.119 mV -
0 mV) =±0.226 mV
允許回程基本誤差： 0.25%FS =±0.25% (45.119 mV -
0 mV) =0.113 mV

4計算它的指示基本誤差，回程基本誤差并判斷其是否合格。
答：（補償導線修正值為0.030mV）
要求：指示基本誤差：△A=Ad-（As+e）≤ ±0.226 mV
回程基本誤差：≤ 0.113 mV
單位：mV

標稱值	修正后電量值E-e	標準器示值		基本誤差			回程誤差
		A正	A反	△正	△反	最大值		最大值
33.275	33.245	33.240	33.380	0.005	-0.135	-0.151	0.140	0.147
		33.193	33.340	0.052	-0.095		0.147
		33.260	33.396	-0.015	-0.151		0.136

結果：最大指示基本誤差為-0.151 mV ＜±0.226 mV

最大回程基本誤差為 0.147 mV ＞±0.113 mV

結論：不合格

熱 工 儀 表 專 業 知 識 試 卷

單位
姓名
得分


一、填空
1．數字式溫度知識調節儀和自動平衡顯示儀表執行檢定規程號為 JJG617-1996 、

JJG74-2005 ，其檢定周期為：首次檢定的儀表和修理后的儀表一般為
6個月 ；連續
2 周期檢定合格的儀表為
1年
。
2．根據檢定規程，選用的整套檢定設備包括標準器和 配套設備 ?？偛淮_定度應小于被檢儀表允許誤差的 1/5～1/3 。對于檢定配熱電阻的儀表所專門連接導線，其阻值不應偏離規定值的0.05Ω

，且兩根導線之間的差值因不大于指示誤差的
1/10。
3．根據《數字溫度知識調節儀檢定規程》，檢定方法有 2種，為輸入基準法和示值基準法。基本誤差檢定時，在 儀表分辨力大于其允許基本誤差的0.2時 和 仲裁檢定 情況下可采用示值基準法。
檢定具有參考端溫度自動補償的自動電子電位差計，可采用 補償導線 法 和測量接線端子處溫度法。但在仲裁檢定時必須采用補償導線法。
4．溫度指示調節儀按調節規律可分為位式、 時間比例 和 比例積分微分 。
5．檢定具有參考端溫度自動補償的自動電子電位差計，對1.0級及以下可采用
測量接線端子處溫度法進行檢定。同時要求使用水銀溫度計時，測量誤差小于被檢儀表允許誤差的 1/10 。
6．熱力學溫度是7個基本物理量之一，其單位為 開爾文 。1990年國際溫標（ITS-90）中規定，國際攝氏溫度（t90）與其關系為：t90/℃= t90/K-273.15 。
二、簡答題
1、 簡述如何對自動平衡式顯示儀表進行指示誤差檢定，檢定點如何選擇？
答：檢定點應包括上、下限值在內不少于5個點，檢定點應在標尺有數碼的標記上（即主刻度）
檢定時，指示值從下限值開始，用增加輸入信號的方法，使指示指針依次緩慢的停在各被檢點標尺標記上直至上限值，分別讀取標準器的示值；然后，減小輸入信號依次進行下行程的檢定直至下限值（上行程時下限值不檢，下行程時上限值不檢）。

2、畫出檢定輸入為直流信號的儀表時，所用用標準器、被檢儀表和接線的原理圖。



銅導線

+ 標準直流 - 電流源

被檢 + 儀表 -

   

數字電壓表或直流電位差計 - +

被檢 + 儀表 -

標準電阻

+ 直 流 - 電流源

三、計算題：
現有一只型號為XMTA-9312，分度號為Pt100，量程為0 ～300℃，精度為0.5級的溫度儀表，儀表顯示分辨力為1℃。在200℃檢定點，如圖所示標準器的顯示值，A1：176.08Ω,A2:176.51Ω,A/:176.28Ω，A//
175.70Ω。
1、
圖示的檢定方法是何種？何是分辨力？該儀表的分辨力允許的要求是多少？
2、
計算儀表在該點的實際基本誤差（用溫度表示），并判斷是否合格。
答: 1、尋找轉換點法（示值基準法）；
A2
分辨力就是指儀表讀數在末位上
變化一個計數順序所對應的輸入變化
A1
值（換算成相應的溫度值）；
A1/
因b=1℃ ＞ 0.2（0.5%FS）

=0.2×0.5%×300=0.3℃

A2/




該儀表的分辨力允許的要求≤ =1.3℃
2、溫度允許基本誤差：Δ= （0.5%FS+b）= 2.5℃

轉換點	標稱值Ω	標準器示值	基本誤差			分辨力
			Ω	℃	結論	│A1-A2│			│A1/-A2/│
A1	175.86	176.08	0.78	2.1	合格	Ω	℃	結論	Ω	℃	結論
A2		176.51	0.35	0.9	合格	0.43	1.2	合格	0.58	1.6	不合格
A/		176.28	-0.42	-1.1	合格
A//		175.70	0.16	0.4	合格

工作用玻璃液體溫度計理論考試

一、
填空題

1、玻璃液體溫度計用感溫液體主要有 水銀 和 有機液體 。

2、玻璃液體溫度計在0℃時的感溫泡容積與 柱刻度上平均1℃距離所對應得毛細管容積成正比，與 溫度計的視脹系數 成反比。

3、全浸檢定的溫度計，若局浸使用，當露液的平均溫度與被測介質溫度不同時，應對 示值 進行 露出液柱的溫度 修正。

4、用放大鏡取玻璃液體溫度計示值的正確方法，使 視線通過放大鏡中 ，并與 感溫液彎月面頂部相切 。

5、外壓增大，會造成玻璃液體溫度計示值 升高 ，而它的內壓相對減少，會導致溫度計示值 升高 。

6、對于同一感溫液體的溫度計而言，凡是玻璃體脹系數小的，則溫度計的視脹系數 大 ，玻璃體脹系數在的，它的視脹系數 小 。

7、二等標準水銀溫度計的檢定項目可分為 外觀檢查、示值穩定度和 示值準確度、抽檢中點 。

8、二等標準水銀溫度計的傳遞溫度范圍為 （-60～500）℃ ，它是由

12 支組成。

9、二等水銀溫度計的用途 作為溫度量值傳遞的標準器 ，也可 由于精密測量 。

10、對恒溫槽場均勻性的技術要求可分為 工作區域不同深度水平方向上任意兩點溫度差 和工作區域不同深度任意兩點溫度差
。

二、
選擇題

1、國際實用溫標是屬于
（2）
溫標。

（1）
熱力學（2）國際協議性經驗（3）國際性

2、
（2）
是最準確的溫標。

（1）氣體溫標（2）熱力學溫標（3）經驗溫標（4）國際實用溫標

3、用玻璃液體溫度計測量溫度變化呈下降趨勢的介質溫度時，其測溫結果 （1）
被測介質的實際溫度。

（1）高于（2）等于（3）低于

4、對新制溫度計抽檢中點的結果是考核了溫度計 （3） 。

（1）
毛細管的孔徑均勻性

（2）
定點刻度的工藝質量

（3）
毛細管孔徑均勻性和標尺刻度等分均勻性

5、玻璃液體溫度計，隨溫度變化的感溫液體的體積改變 （3） 。

（1）
是感溫液體與玻璃的體脹系數之差

（2）
是感溫液體體積的單純改變

（3）
是感溫液體體積與玻璃容積改變之差

三、
問答題

1、用水銀作玻璃液體溫度計的感溫液體的主要優點是什么？缺點是什么？

答：優點：①水銀的內聚力大，不潤濕玻璃，故不掛附在玻璃毛細管壁上，因而水銀溫度計的測溫準確度高，②水銀在（-38.862～356.66）℃范圍內保持液態，因此水銀溫度計適用的測溫范圍較寬，③在沸點溫度下，隨意的飽和蒸汽壓比其它感溫液體小，因而增加較小的壓力便能顯著地提高它的沸點，也就相應得延伸擴展了水銀溫度計的測量上限，④水銀的體脹系數隨溫度變化改變的小，所以能使水銀溫度計有較均勻的分度間隔，⑤水銀的比熱小而熱傳導系數大，故水銀溫度計的熱惰性小，⑥水銀的壓縮系數小，溫度計的內壓改變所引起的示值誤差?、咚y具有金屬的性質，是良好的導電體，可用作制造用于自動控溫的可調式或固定式的電接點溫度計，⑧水銀易于提純。

缺點：①水銀的體脹系數較小，故水銀溫度計的視脹系數小， 在相同條件下，與其它感溫液體相比，水銀溫度計的分度間距小而靈敏度低，②水銀是屬于有毒物質， 它的蒸汽會嚴重污染環境，影響和危害人身健康。

2、何謂玻璃液體溫度計的分度值？它分為幾類和幾種？具體數值是多少？

答：分度值：為相鄰的較高和較低溫度刻線所代表的量值之差。分為三類九種。

第一類是帶數字“1”的：0.01℃、0.1℃、1℃；第二類是帶數字“2”的：0.02℃、0.2℃、；2℃；第三類是帶數字“5”的：0.05℃、0.5℃、5℃。

3、對恒溫槽溫場均勻性有何技術要求？怎樣選擇溫場均勻性的測試部位？

答：對恒溫槽溫場均勻性有兩項技術要求：①工作區域水平方向上任意兩點溫度差；②工作區域不同深度任意兩點溫度差。以上兩項均不得超過檢定規程規定的指標。

根據恒溫槽工作區域高度大小，酌情選擇溫場均勻性的測試部位：①對于工作區域高度較大的恒溫槽，一般的只選擇測試工作區域一個剖面的上、中、下三點不同深度截面水平方向上距離最大的兩點溫度差和一側的垂直方向的上、中、下三點間溫度差；②對于工作區域高度較小的恒溫槽，則可只選擇測試工作區域上、下兩個截面進行溫場均勻性測試。對于不同深度的任意兩點，即對角線的兩端點和另一側垂直方向上的兩點溫度差，不必進行測量，可根據實測值通過計算求得。

在選擇溫場均勻性的測試部位或在恒溫槽進行示值檢定時，一定要避注意開恒溫槽溢流管對于的部位。