第13章流體參數(shù)測(cè)量

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1、13流體參數(shù)的測(cè)量13.1簡(jiǎn)答題1、渦輪流量計(jì)的輸出一般與（）連接。(A)電壓表；(B)電流表；(C)A/D轉(zhuǎn)換器；(D)計(jì)數(shù)器2、使用渦輪流量計(jì)測(cè)量流量,其輸出信號(hào)的()與流量成正比。(A)電壓；(B)電流；(C)脈沖數(shù)；(D)脈沖頻率3、壓差式流量計(jì)測(cè)量流量，下面敘述中錯(cuò)誤的是（）。(A)流量與最小過流截面積成正比；(B)流量與流量系數(shù)成正比；(C)流量與流量計(jì)兩端的壓力差成正比；(D)流量與流體壓縮系數(shù)成正比4、下列流量計(jì)中采用應(yīng)變計(jì)輸出流量信號(hào)的（）流量計(jì)。(A)渦輪式；(B)橢圓齒輪；(C)壓差式

2、；(D)靶式5、在下列彈性元件壓力傳感器中，()適用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。(A)波登管；(B)波紋管；(C)膜片；(D)都不適用6下列各組流量計(jì)中，適于根據(jù)旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速確定體積流量的是（）。(A)橢圓齒輪流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，渦輪流量計(jì)；(B)腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，渦輪流量計(jì)；(C)橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)；(D)渦輪流量計(jì)，橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì)。13-2填空題1、波登管是測(cè)量（壓力）的傳感器。2、（熱線風(fēng)速計(jì)）是通過細(xì)金屬絲內(nèi)的加熱電流來測(cè)量風(fēng)速的儀器。13-3簡(jiǎn)答題1、液位測(cè)量

3、方法有哪些？機(jī)電測(cè)量法：把用機(jī)械法獲得的液面高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏窟M(jìn)行傳送和處理。電容測(cè)量法：用電容法探頭感受液面位移，電容器的電容變化值與被測(cè)液位的高度成線性關(guān)系。超聲測(cè)量法：1、通過被測(cè)物體使聲波短路或斷路，或使振蕩器頻率改變、停振而定點(diǎn)發(fā)信號(hào)。它多用于極限位置監(jiān)控；2、使連續(xù)發(fā)出聲波信號(hào)，在界面處發(fā)生反射再由接收器接收，測(cè)出信號(hào)從發(fā)出到返回的時(shí)間，從而得液位高度。這種物位計(jì)用于物位的連續(xù)測(cè)量。放射性同位素測(cè)量法：射線經(jīng)過被測(cè)物體時(shí)會(huì)被吸收一部分射線使接收器接收的射線強(qiáng)度發(fā)生變化。2、試述熱線風(fēng)速計(jì)的測(cè)量原理。

4、熱線風(fēng)速計(jì)就是放置在流場(chǎng)中，通過加熱電流的細(xì)金屬絲來測(cè)量風(fēng)速的儀器。由于金屬絲中通過了加熱電流，因而當(dāng)風(fēng)速變化時(shí)，金屬絲的溫度就隨之而變，從而產(chǎn)生了電信號(hào)。因?yàn)殡娦盘?hào)和風(fēng)速之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此測(cè)出這個(gè)電信號(hào)就等于測(cè)出了風(fēng)速。3、分析橢圓齒輪流量計(jì)的測(cè)量誤差及造成誤差的原因。為了減小誤差，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意什么？橢圓齒輪流量計(jì)是借助于固定的容積來計(jì)量流量的，與流體的流動(dòng)狀態(tài)及粘度無關(guān)。粘度變化會(huì)引起泄漏量的變化，泄漏過大將影響測(cè)量精度。橢圓齒輪流量計(jì)只要保證加工精度，和各運(yùn)動(dòng)部件的配合緊密，保證使用中不腐蝕

5、和磨損,便可得到很高的測(cè)量精度。當(dāng)通過流量計(jì)的流量為恒定時(shí)，橢圓齒輪在一周的轉(zhuǎn)速是變化的，但每周的平均角速度是不變的。由于角速度的脈動(dòng)，測(cè)量瞬時(shí)轉(zhuǎn)速并不能表示瞬時(shí)流量，而只能測(cè)量整數(shù)圈的平均轉(zhuǎn)速來確定平均流量。橢圓齒輪流量計(jì)的外伸軸一般帶有機(jī)械計(jì)數(shù)器，由它的讀數(shù)便可確定流量計(jì)的總流量。這種流量計(jì)同秒表配合，可測(cè)出平均流量。但由于用秒表測(cè)量的人為誤差大，因此測(cè)量精度較低。現(xiàn)在大多數(shù)橢圓齒輪流量計(jì)的外伸軸都帶有測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電測(cè)速盤。再同二次儀表相連，可準(zhǔn)確地顯示出平均流量和累積流量。13-4應(yīng)用題1、壓力傳感

6、器的靈敏度為2.5mV/MPa。傳感器的輸出阻抗為250Ω，現(xiàn)把它與內(nèi)阻為660Ω的微安表串聯(lián)，已知微安表靈敏度為10格/μA，當(dāng)微安表指示80格時(shí)，被測(cè)壓力是多少？解：微安表輸入電流：I=80/10=μA輸出電壓：U=(250+660)×0.008=7.28mA被測(cè)壓力：P=7.28/2.5=2.91MPa2、橢圓齒輪流量計(jì)的排量q=8×10-6m3/r，若齒輪轉(zhuǎn)速n=80r/s，每小時(shí)流體的排量。解：Q=3600qn=3600×8×10-6×80=23.04m33、水以1.417/m/s的速度流動(dòng)，用皮

7、托管和裝有相對(duì)密度為1.25液體的U形管壓力計(jì)來測(cè)量。試球壓力計(jì)液體的高度差。解：p0–p=ρ0v2/2=ρgΔhΔh=ρ0v2/(2ρg)=1.4172/(2×9.8×1.25)=0.082m4使用圖(a)所示的電容式液位傳感器測(cè)量液罐中的液位，被測(cè)范圍是0~7m。傳感器的總高h(yuǎn)=8m，外、內(nèi)筒式電極的直徑比b/a=2。液體的介電常數(shù)ε=2.4,自由空間介電常數(shù)ε0=8.85×10?12Fm?1。把電容傳感器接入電橋，如圖(b)所示,其中R1=10k?，R2=100?，電源電壓u0=15V。(1)為了使液

8、罐空置時(shí)的電橋輸出電壓u=0，確定電容C1的值。(2)試計(jì)算電橋在最高液位時(shí)的輸出電壓。(3)為什么輸出電壓與液位存在非線性關(guān)系？試計(jì)算x=3.5m時(shí)的線性誤差。解：(1)液罐空置時(shí)，電容根據(jù)電橋的平衡條件代入x=7，有有(2)傳感器的電容與液位的關(guān)系式為注意到C1,Cx與C0的關(guān)系，計(jì)算電橋在最高液位的輸出電壓：(3)因?yàn)閱伪酃ぷ鞯碾姌蛴蟹蔷€性，所以輸出電壓有線性誤差。當(dāng)x=3.5m時(shí)，傳感器的電容電橋的輸出電