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1. 溫度計如何分類的

2. 熱電阻的測溫原理是什么？熱電阻的結構如何？

熱電阻是基于金屬導體（半導體）的電阻值隨溫度的變化而變化，并與溫度呈一定的函數關系的特性制成的溫度測量元件。當被測介質的溫度發生變化時，溫度計的電阻值也相應的變化。從而測定介質的溫度。絕大多數金屬的電阻值隨溫度的升高而增加，半導體的電阻值則隨溫度的升高而減少。

    熱電阻的結構有普通型結構和鎧裝型結構兩種。它們都是由感溫元件、引出線、保護套管、接線盒、絕緣材料等組成。

3. 熱電阻的典型用途是什么

熱電阻的典型用途是在工業生產過程中測量－200℃一＋900℃的液體、氣體和物體表面的溫度。其他用途有：測量發電機電樞繞組和激磁繞組、管子、聯箱等位置狹小場合的點溫度；測量室內、空間、容器和工業生產裝置中的平均溫度；測量表面溫度；測量相對濕度（利用干、濕球溫度計）。

鉑熱電阻在校驗工作中作為溫度標準用。

4. 工業熱電阻常用有哪幾種

工業上常用的熱電阻有兩種：鉑熱電阻和銅熱電阻。

5. 工業熱電阻測溫有哪些特點

工業熱電阻測溫有以下特點：

（1）測量度高；

（2）輸出信號大，靈敏度高，容易測量顯示和實現遠距離傳送；

（3）電阻溫度關系具有較好的線性度，測溫穩定性好； 

（4）不需要冷端溫度補償；

（5）測溫元件結構復雜，體積較大，熱響應時間長；不利于動態測溫，不能測點溫。

6. 對制做工業熱電阻的材料有何要求

對制做工業熱電阻的材料有以下要求：

（1）電阻溫度系數要大，即每變化1℃時電阻值的相對變化量要大。電阻溫度系數越大，靈敏度越高，測溫月；

（2）電阻值與溫度的變化關系應盡可能呈線性；

（3）電阻率要大，則繞在骨架上的電阻絲就短，電阻體積就小，熱慣性和熱容量就小，測溫速度就快，測溫準確度就高；

（4）在測溫范圍內要有穩定的物理和化學性質； 

（5）容易得到較純凈的物質，其純度用（W100＝R100/R0）表示；

（6）易于加工，價格便宜。

7. 什么是鎧裝熱電阻？鎧裝熱電阻有什么特點？

鎧裝熱電阻是把金屬保護套管、絕緣材料和電阻體三者組合在一起拉制而成，也稱套管熱電阻。

鎧裝熱電阻有以下特點：

（1）熱惰性小，反應迅速；

（2）具有良好的機械性能，可耐強烈的振動和沖擊；

（3）除熱電阻頭部外，其它部分可以任意彎曲，適宜安裝結構復雜的設備上進行測溫；

（4）使用壽命長。

8. 熱電阻元件使用中常見的故障有哪些？

熱電阻元件使用中常見的故障有：

（1）熱電阻阻絲之間短路或接地；（2）熱電阻阻絲斷開；（3）保護套管內積水；（4）電阻元件與接線盒間引出導線斷路。

9. 工業熱電阻使用的注意事項有哪些？

（1）注意熱電阻zui高使用溫度和工作壓力不可超過它的額定值；

（2）如在腐蝕性、易損性的介質中使用，應采用合適的保護套管；

（3）根據配接顯示儀表的種類選擇不同的接線方法；

（4）連接銅導線的電阻值應按顯示儀表技術條件規定的數據選配，一般為2?～5?；

（5）不能把一個熱電阻與兩個顯示儀表并聯使用；

（6）用來測量熱電阻測溫元件的電橋度必須滿足要求，并且電橋工作電流不得大于5mA；

（7）若熱電阻值不正確時，應從下部端點電阻絲交叉處增減電阻絲，而不應從其它處調整；調整后的電阻絲應排列整齊，不得有碰接現象。

（8）改變熱電阻長度時，只允許改變引線長度，不得改變熱電阻的長度。

10. 熱電阻的引出線除采用二線制外，還采用三線制和四線制，其目的是什么？

工業熱電阻測溫采用三線制的目的是為了減少熱電阻與測量儀表（測量橋路）之間連接導線電阻的影響，以及導線電阻隨環境溫度變化而變化所帶來的測量誤差。工業熱電阻測溫采用四線制的目的是可以消除連接導線電阻的影響。

11. 工業熱電阻測溫的主要誤差來源有哪些？

工業熱電阻測溫的主要誤差來源有：

（1）分度引入的誤差；（2）電阻測溫元件的自熱效應引入的誤差；（3）外線路電阻引入的誤差；（4）熱交換引起的誤差；（5）動態誤差；（6）配套顯示儀表的誤差；（7）熱電阻絲的純度引起的誤差。

12. 熱電偶的測溫原理是什么？熱電偶的結構如何？

熱電偶測溫的基本原理是熱電效應。把任意兩種性質不同的導體或半導體連接成閉合回路，如果兩接點的溫度不同，在回路中就會產生熱電動勢，形成熱電流，這就是熱電效應。熱電偶就是用兩種性質不同的金屬材料一端焊接而成的。焊接的一端叫做熱端（測量端），未焊接的一端叫做冷端（參考端）。如果冷端（參考端）溫度恒定不變，則熱點勢的大小和方向只于兩種材料的特性和熱端（測量端）有關，且熱點勢與溫度之間有一固定的函數關系，利用這個關系及相關顯示儀表即可測量出溫度。

    熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護套管、接線盒等主要部分構成。

13. 制做熱電偶的材料應具備什么條件？

用來制做熱電偶的材料應具備下列基本條件：

（1）應有較高的熱點勢和熱點勢率，且此熱點勢與溫度之間成線性關系或近似線性的單值函數關系；（2）物理、化學性能穩定，能在較寬的溫度范圍內和各種條件下使用，其熱電特性不隨時間變化；在高溫下不易被氧化和腐蝕；（3）材料的電導率高，電阻溫度系數及熱容量小；（4）熱電性能穩定，便于加工和復制；（5）材料成分均勻，有剛性價格便宜。

14. 熱電偶的熱電特性由哪些元素決定的？熱電偶產生熱電勢必須具備什么條件？

熱電偶的熱電特性是由電極材料的化學成分和物理性質決定的。熱點勢的大小只于熱電偶的材料和兩端的溫度有關，與熱電偶的長短和粗細無關。

熱電偶必須具備下面兩個條件才能產生熱電勢：

（1） 電偶必須是由兩種性質不同但符合一定要求的導體（或半導體）材料構成。

（2） 熱電偶測量端和參考端之間必須有溫差。

15. 熱電偶按結構形式分為哪幾類？

熱電偶按結構形式可分為：

（1） 普通型工業用熱電偶；

（2） 鎧裝熱電偶；

（3） 多點式熱電偶；

（4） 小慣性熱電偶；

（5） 表面熱電偶。

16. 我國常用的工業標準化熱電偶有那幾種？ 

常用的工業標準化熱電偶有：

17. 什么是鎧裝熱電偶？鎧裝熱電偶有什么優點？

鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料、金屬套管三者組合經拉伸加工而成的堅實組合體，也稱套管熱電偶。

鎧裝熱電偶具有以下優點：

（1）測量精度高；（2）機構簡單；（3）熱容量小，動態響應速度快；（4）可作遠距離測量；（5）使用壽命長，測溫范圍廣。

18. 熱電偶測溫的誤差來源主要有哪些方面？

熱電偶測溫的誤差來源主要有：

（1）分度誤差：由于熱電偶材料不符合要求和材料均勻性差等原因，使熱電偶的熱電性質與統一的分度表之間存在分度誤差；

（2）補償導線所致誤差：由于補償導線和熱電偶材料在100℃以下的熱電性質不同將產生誤差；

（3）參比端溫度變化引起的誤差：在利用補償電橋法進行參比端溫度補償時，由于不能*補償而產生的誤差；

（4）由于熱電偶變質使熱電性質變化而產生的誤差。

19. 熱電偶分度的定義是什么？分度的方法有哪些？

答：熱電偶分度就是將熱電偶的熱端(測量端)置于若干個給定的溫度下，熱電偶的冷端(參考端)置于恒定溫度或0℃的冰點瓶內，測定其熱電勢值。通過各溫度點上測得的熱電動勢值來確定被測電動勢與其對應的溫度關系。

    熱電偶的分度方法通常采用純金屬定點法、比較法、黑體空腔法、恒溫槽內分度和整套分度法。

20. 什么叫熱電偶的補償導線？熱電偶測溫為什么常采用補償線？

熱電偶的補償導線是兩根材料不同的金屬絲，在一定溫度范圍（一般為0－100℃）內，它具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，其材料相對于熱電偶是廉價金屬而制成的。

使用熱電偶測溫時，要求熱電偶的冷端溫度必須保持恒定。由于熱電偶一般做的比較短，以節約貴金屬材料費用。這樣，熱電偶的冷端就處在環境溫度較高的地方，而且溫度波動也比較大，對測量精度產生較大影響。補償導線在100℃以下有同所配熱電偶相同的熱電特性，且熱電偶的冷端一般處在100℃以下的范圍內，這樣就可以使用補償導線將熱電偶的冷端從高溫處移到低溫處，同時節約大量較貴的貴金屬材料，也便于安裝和敷設，用較粗直徑和導電系數大的補償線代替熱電極，可以減少熱電偶測溫回路的電阻，以利于動圈式顯示儀表的正常工作和自動控制溫度。所以熱電偶測溫時通常都要連接補償導線。

21. 熱電偶測溫使用補償線應注意什么？ 

熱電偶測溫使用補償線時，必須注意以下幾點：

（1）補償導線必須與相應型號的熱電偶配用；（2）補償導線在與熱電偶、儀表連接時，正、負極不能接錯，兩對連接點要處于相同的溫度；（3）補償導線和熱電偶連接點溫度不得超過規定使用的溫度范圍；（4）要根據所配儀表的不同要求選用補償導線的線徑。

22. 什么是熱電偶的均勻性？

熱電偶的均勻性是指熱電偶材料的均勻程度。熱電偶的熱電極材料是均勻的，則熱電偶回路的熱點勢只與冷、熱兩端的溫度有關，而與沿熱電極長度的溫度分布無關。若熱電極材料不均勻，熱電偶回路就會產生一個附加電勢，該電勢將會影響熱電偶回路的總熱點勢。所以，不均勻熱點勢的存在會使熱電偶的熱電特性發生變化，產生測量誤差，從而降低熱電偶測溫的準確性。

23. 什么叫熱電偶的穩定性？影響熱電偶穩定性的主要因素有哪些？

熱電偶使用一定時間后，熱電偶的熱電特性會發生某些變化，如果變化顯著，所測溫度將偏離真實值，產生測量誤差，從而降低熱電偶測溫的準確性。所以熱電偶的熱電特性必須在很長時間內保持相對穩定。

影響熱電偶穩定性的主要因素有：熱電極在使用中氧化，特別是某些元素在使用中選擇性的氧化和揮發；熱電極受外力作用引起變形所產生的應變應力；在高溫下晶粒長大；熱電極的沾污和腐蝕等。

24. 熱電偶測溫元件的安裝要求有哪些？

（1）熱電偶的安裝地點要選擇在便于施工維護，而且不易受到外界損傷的位置；（2）熱電偶的安裝位置應盡可能保持垂直，以防止高溫變形；熱電偶的熱端應處于管道中心線上，且與介質的流體方向相對；（3）承受壓力的熱電偶，其密封面必須密封良好；（4）熱電偶的插入深度可按實際情況決定，但浸入被測介質中的長度應大于保護套管外徑的8～10倍。（5）熱電偶露在外面的部分要盡量短并應加保溫層，以減少熱量損失和測量誤差；（6）熱電偶安裝在負壓管道或容器上時，安裝處要密封良好；（7）熱電偶接線盒的蓋子應盡量向上，防止被水浸入；（8）熱電偶裝在具有固體顆粒和流速很高的介質中時，為防止長期受沖刷而損壞，可在其前加裝保護板；（9）熱電偶保護套管的材料要與管道材料一致。

25. 什么是動圈式溫度儀表？由那幾部分組成？

動圈式溫度儀表是與熱電偶、輻射感溫器或熱電阻配合使用，用來測量和控制溫度的一種磁電式顯示儀表。其核心部分是處于磁場中的轉動線圈，也叫動圈式儀表。動圈式溫度儀表按所配感溫元件的不同可分為毫伏計式（配熱電偶）和不平衡電橋式（配熱電阻）兩大類型。

    動圈式溫度儀表根據形式不同結構也有所不同。指示調節型儀表由動圈測量機構、測量電路、和調節電路三部分組成；指示型只有動圈測量機構、測量電路組成；配熱電偶的動圈儀表和配熱電阻的動圈儀表只在測量電路上有所不同，前者是一個磁電式動圈電流表與測量電路組成毫伏計，后者是一個直流不平衡電橋，將磁電式動圈電流表連在橋路的對角線上，其它部分與熱電偶動圈儀表相同。

26. 數字顯示儀表的工作原理是什么？它有什么特點？

用數字顯示測量結果的儀表稱為數字顯示式儀表，簡稱數顯表。

    數字顯示式儀表的工作原理：由測溫元件等送來的電信號，通過信號轉換、放大處理、非線性校正后，經模/數轉換器轉換，驅動LED數碼管，顯示測量值；另一路與設定值進行比較，控制繼電器動作，實現位式控制。

    數字顯示式儀表的特點：

（1）用數碼管和光柱顯示，直觀醒目，讀數方便。（2）采用集成電路和半導體發光器件，線路簡單，工作可靠，壽命長、耗電小，維護方便。（3）配置靈活，可輸入不同類型的測量信號；輸出多種控制、報警信號。（4）與熱電偶、熱電阻溫度計配套的儀表均具有線性化電路，前者還具有冷端溫度補償的功能。（5）可作為變送器，輸出標準的0～10mA或4～20mA直流電流信號。

 第二節  壓力測量

27. 測量壓力和真空的儀表，按照信號轉換原理的不同可分為那幾類？

測量壓力和真空的儀表，按照信號轉換原理的不同，大致可分四大類：

（1）液柱式壓力計：可以將被測壓力轉換成液柱高度差進行測量，如：U形管壓力計、單管壓力計、斜管壓力計等。

（2）彈性式壓力計：可以將被測壓力轉換成彈性元件變形位移而進行測量，如：彈簧管壓力計、波紋管壓力計、膜盒式壓力計等。

（3）電氣式壓力計：可以將被測壓力轉換成電量進行測量，如：電容式變送器、振弦式變送器、霍爾變送器、力平衡變送器等。

（4）活塞式壓力計：可以將被測壓力轉換成活塞上所加平衡砝碼的重量進行測量，如：壓力校驗臺等。

28. 簡述彈簧管壓力表的工作原理？它的結構如何？各部件的作用是什么？

彈簧管式壓力表的工作原理是：彈簧管在壓力的作用下，其自由端產生位移，該位移量通過拉桿帶動傳動放大機構，使指針偏轉，并在刻度盤上指示出被測壓力值。

    彈簧管式壓力表主要由帶有螺紋接頭的支持器、彈簧管、拉桿、調節螺釘、扇形齒輪、小齒輪、游絲、指針、上下夾板、表盤、表殼、罩殼等組成。

傳動放大機構中的各零部件的作用：

（1）拉桿――將彈簧管自由端的位移傳給扇形齒輪；

（2）扇形齒輪――將線位移轉換成角位移后，傳給小齒輪，并具有放大作用；

（3）小齒輪――帶動同軸的指針轉動，在刻度盤上指示出被測壓力值；

（4）游絲――使扇形齒輪和小齒輪保持單向齒廓接觸，消除兩齒輪接觸間隙，以減小回差；

（5）調整螺釘――改變調整螺釘的位置，可以改變扇形齒輪短臂的長度，達到改變傳動比的目的；

（6）上下夾板――將上述部件固定在一起，組成一套傳動機構。

    傳動機構又稱為機芯，是壓力表的心臟，它的作用是將彈簧管自由端的位移加以放大，達到易于觀察讀數的目的。

29. 如何調整彈簧管壓力表的線性誤差？

當彈簧管式壓力表的示值誤差隨著壓力成比例地增加時，這種誤差叫線性誤差。產生線性誤差的原因主要是傳動比發生了變化，只要移動調整螺釘的位置，改變傳動比，就可將誤差調整到允許的范圍內。當被檢表的誤差為正值，并隨壓力的增加而逐漸增大時，將調整螺釘向外移，降低傳動比。當被檢表的誤差為負值，并隨壓力的增加而逐漸增大時，應將調整螺釘向里移，增大傳動比。

30. 如何調整彈簧管壓力表的非線性誤差？

當彈簧管式壓力表的示值誤差隨壓力的增加不成比例的變化，這種誤差叫非線性誤差。改變拉桿和扇形齒輪的夾角，可以調整非線性誤差。調小拉桿與扇形齒輪的夾角，指針在前半部分走得快，指針在后半部分走得慢。調大拉桿與扇形齒輪之間的夾角，指針在前半部分走得慢，指針在后半部分走得快。拉桿與扇形齒輪夾角的調整可通過轉動機心來達到。具體方法是：旋松底板固定螺絲，轉動機心至合適位置，然后旋緊底板固定螺絲，加壓重新校驗。

非線性誤差的具體調整，要視誤差的情況而確定。通常情況下應先將儀表的非線性誤差調成線性誤差，然后再調整線性誤差，為此，一般情況下調整拉桿與扇形齒輪的夾角須與調整調節螺釘的位置配合，進行多次調整。

31. 如何根據被測對象正確地選用壓力表？

壓力表的選用應根據生產過程對壓力測量的要求，被測介質的性質，現場環境條件等元素來選擇。對壓力表的型式、精度、測量范圍等都必須從實際出發，本著節育的原則，合理選用。為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內可靠工作，一般在被測壓力較穩定的情況下，大壓力值應不超過量程的3/4。在被測壓力波動較大的情況下，大壓力值應不超過量程的2/3。為了保證測量精度，被測壓力小值應不低于滿量程的1/3。

32. 壓力測點位置的選擇應遵循什么原則？

壓力測點位置的選擇應遵循以下幾點：

（1） 取壓口不能處于管道的彎曲、分叉和能形成渦流的地方；

（2） 當管道內有突出物時，取壓口應選在突出物之前；

（3） 在閥門前附近取壓時，則與閥門的距離應大于管道直徑的2倍。若取壓口在閥門后，則與閥門距離應大于3倍的管道直徑；

（4） 對于寬容器，取壓口應處于流速平穩和無渦流的區域。

33. 壓力測量儀表取樣管路敷設應遵循什么原則？

為了保證正確地傳遞壓力信號，連接導管除要求不堵不漏外，還應盡可能短。當取樣管穿過檔板、平臺、樓板或靠近金屬構件時，應注意防止碰撞、摩擦引起的機械損傷，并需要定期進行必要的檢查。取樣管敷設應有一定斜度，傾斜度不得小于3％。以便排除凝結水或氣體。

34. 安裝壓力表時，應注意哪些事項？

壓力表安裝時必須注意下列事項：

（1） 取壓點的選擇應具有代表性，不能將測點選在有渦流的地方；

（2） 在安裝取壓管時，取壓管內端面與管道內壁必須保持齊平，不應有凸出物或毛刺；

（3） 取壓點與壓力表安裝處之間的距離應盡量短，一般取壓管的長度不超過50米；

（4） 取壓點到壓力表之間，應裝切斷閥或三通閥；

（5） 測量波動劇烈的壓力時，二次門后應裝緩沖裝置；就地裝壓力表被測介質溫度超過70度時，二次門前應裝U形管或環行管；

（6） 測量蒸汽壓力時，應加裝凝汽管；對有腐蝕性的介質，應加裝充有中間介質的隔離罐；

（7） 壓力表安裝地點力求避免振動，在振動地點加裝壓力表，必須加裝減震裝置；

（8） 壓力表與取樣管連接的絲扣不許纏麻，應加墊片；高壓表應加紫銅墊片；

（9） 壓力表的安裝地點，應當便于維護和觀察指示值，并應有很好的照明，盡可能裝在儀表盤上。

35. 壓力表在投入前應做好哪些準備工作？

（1）檢查一、二次門，管路及接頭處應連接正確牢固。二次門、排污門應關閉，接頭鎖母不滲漏，盤根填加適量，操作手輪和緊固螺絲與墊片齊全完好。（2）壓力表和固定卡子應牢固。（3）電接點壓力表應檢查和調整信號裝置部分。

36. 簡述壓力表的投入程序。

壓力表的投入程序：

  (1)開啟一次閥門，使導管充滿被測介質。

  (2)二次閥門為三通門時，緩緩開啟排污手輪，用被測介質沖洗導管。沖洗干凈后，再關閉排污手輪。

(3)緩慢開啟二次閥門（測蒸汽或高溫介質的壓力表，應待導管內有凝結水或高溫介質的溫度已降低至不燙手時，再開啟二次閥門），投入儀表。

(4)測量蒸汽國液體的壓力表投入后，若指針指示不穩或有跳動現象，一般是由于導壓管內有空氣造成的，裝有放氣閥門的應該打開進行放氣；未裝有放氣閥門的，可關閉二次閥門，將儀表接頭稍稍松開，再稍稍打開二次閥門，放出管內空氣。待接頭流出的液體中無氣泡冒出時，再關緊二次閥門，擰緊接頭，重新投入儀表。

(5)多點測量的風壓表投入后，應逐點檢查指示是否正常。

(6)真空壓力表投入后，應進行嚴密性試驗。在正常狀態下，關閉一次閥門，15分鐘內指示值的降低不應大于3％。

37. 簡述電容式壓力（差壓）變送器的工作原理？

電容式壓力（差壓）變送器采用微位移式差動電容膜盒作為檢測元件，中心感壓膜片和其兩邊弧形電容極板形成電容量為高壓側極板和測量膜片之間的電容）和CL（低壓側極板和測量膜片之間的電容）的兩個電容。被測壓力P加在膜盒的隔離膜片上，通過腔內硅油的液壓傳遞到中心感壓膜片上，壓力為P時，中心感壓膜片產生位移，因而使中心感壓膜片與兩邊弧形電容極板的間距不再相等，從而使兩個電容的電容量為CH和CL不再相等。被測壓力P與兩個電容的電容量為CH和CL的關系為：P＝K·（CH－CL）/（CH＋CL）

    轉換部分的作用是將電容比〔（CH－CL）/（CH＋CL）〕的變化轉換為4－20mA DC標準信號，并實現零位、量程、正負遷移、阻尼調整等功能。轉換電路由解調器、振蕩器、振蕩控制器、調零電路、調量程電路、電流控制放大器、電流限制電路、基準電壓等組成。

38. 怎樣進行1151電容式變送器的零點、量程調整？

校驗和調整變送器之前，先將阻尼電位器反時針調到極限位置，接好電路和壓力測試回路。

   零點和量程調整螺釘位于放大器殼體ming牌下面。上方為調零螺釘，標記為Z。下方為調量程螺釘，標記為R。

   1151電容式變送器零點、量程連續可調。量程可在大量程和大量程的1／6范圍內連續調整。

   當輸人壓力為零時，調整零點螺釘，使輸出為4mA。然后，輸入所調量程壓力。調整量程螺釘使輸出為20mA。由于調量程后影響零點輸出，調零點不影響量程輸出，因此，零點、量程須反復調整。

39. 簡述擴散硅式壓力（差壓）變送器的工作原理？

擴散硅式壓力（差壓）變送器采用半導體硅作感壓元件，硅半導體材料具有壓阻效應，在壓力作用下，硅晶格間隙發生變化，導致載流子遷移率的改變，從而引起電導率變化。對于半導體電阻體，當機械變形時，電阻率的相對變化率遠大于外形尺寸L、A的相對變化率，其電阻變化率主要是壓阻效應造成，當半導體壓阻片與彈性元件處于一體，受壓而發生同一應變時，應變量c與被測壓力p成正比，說明半導體壓阻片的電阻變化率與被測壓力成正比，由此可測出壓力的變化。當被測壓力(差壓)在全量程范圍內波動時(相應壓敏電阻變化量為△R)，變送器輸出統一信號為4—20mA。

    變送器中，采用IC(集成電路)技術直接在硅膜上擴散形成應變測量橋路元件。因此體積可做得很小。變送器具有度高，直接輸出直流信號，線性度好，適用溫度范圍廣，重量輕，體積小，結構簡單等特點，可用于靜壓、動態壓力測量。

40. 數字式壓力表的結構及工作原理如何？

數字式壓力表一般由傳感器、電源部件、主機板、顯示部件、附加功能板等組成。智能式還含有單片機（微處理器）。

數字式壓力表的工作原理：由傳感器來的模擬信號通過轉換開關送給模/數轉換器，模/數轉換器以一定的轉換速率將傳感器來的模擬電壓信號轉換為數字信號。微處理器根據預先編制的程序對數字信號機械運算后，再經輸出電路機械顯示、報警等。

    無微處理器的數字壓力表一般經模/數轉換器后直接驅動顯示器；使用頻率傳感器的數字壓力表，不需經模/數轉換器而直接送入微處理器。

第三節   流量測量

41. 什么是靜壓、動壓、表壓和總壓？

靜壓：在流體中不受流速影響而測得的壓力值。

    動壓：流體單位體積具有的功能，其大小通常用1/2v2計算。（其中為流體密度，v為流體的速度）

    表壓：流體的壓力與測量地點大氣壓力值的差。

    總壓：靜壓和動壓之和，當流體靜止時總壓等于靜壓。

42. 發電廠常用的流量計有哪幾種？

發電廠常用的流量計有

（1）差壓式流量計；（2）動壓式流量計；（3）恒壓降式流量計（亦稱轉子式流量計）；（4）容積式流量計；（5）靶式流量計；（6）電磁流量計。

43. 標準節流裝置的選型原則是什么？

標準節流裝置的選型，應綜合考慮流體條件、管道條件、壓損和運行準確度等要求。具體有以下幾個方面：

（1）必須滿足測量準確度的要求；（2）壓力損失不應超過規定要求；（3）前后直管段應滿足規定要求；（4）在滿足測量精度的條件下，盡可能選擇結構簡單、價格便宜的節流裝置；（5）要考慮安裝地點流體對節流裝置的磨損和臟污條件；（6）要求現場安裝方便。

44. 標準節流裝置使用注意事項有哪些？

（1）必須保證節流裝置的開孔與管道的軸線同心，并使節流裝置端面與管道的軸線垂直。（2）在節流裝置前后兩倍于管徑的一段管道內壁上，不得有任何突出的部分。（3）節流裝置前后必須配制一定長度的直管段。（4）在材料粘性或腐蝕性介質時，必須裝有隔離容器。（5）安裝時，被測介質的流向應與環室的方向一致。（6）使用差壓測量儀表時，必須使被測介質充滿管道。

45. 標準孔板和標準噴嘴有哪些特點？

我國國家標準規定的標準節流件為標準孔板和標準噴嘴。

（1）標準孔板：其結構比較簡單，加工方便，安裝容易，省料，造價低，但壓力損失較大。孔板入口邊緣抗流體磨蝕的性能差，難以保證尖銳，孔板膨脹系數的誤差也比噴嘴大。

（2）標準噴嘴：結構較復雜，加工工藝要求高，測量范圍大，需要直管段較短，壓力損失較小，運行中對介質沖刷的敏感性低，耐磨蝕，使用壽命長。

46. 簡述雙波紋差壓計的工作原理？ 

雙波紋管差壓計是根據差壓與位移成正比的工作原理，當正負壓室產生差壓后，處于正壓室中的波紋管被壓縮，填充工作液通過阻尼環與中心基座之間的環隙和阻尼旁路流向處于負壓室中的波紋管，從而破壞了系統平衡。連接軸按水平方向從左向右移動，使量程彈簧產生相應的拉伸，直到量程彈簧的變形力與差壓值所產生的測量力平衡時為止，此時，系統在新的位置上達到平衡。由連接軸產生的位移量，通過扭力管轉換成輸出轉角，因其轉角與差壓成正比，故可表示為儀表示值的大小。

47. 如何正確啟動和停止差壓式流量計？

（1）啟動時，先開平衡門，使正、負壓室相通，再打開正壓門，關閉平衡門，后開負壓門，后使儀表投入運行。（2）停止時，先關閉負壓門，然后打開平衡門，后關閉正壓門。

48. 流量孔板為什么不能裝反？

孔板正確安裝時，其孔板縮口朝向流體前進的方向。流體在節流中心孔處局部收縮，使流速增加靜壓力降低，于是在孔板前后產生靜壓力差，該壓差和流量呈一定的函數關系。孔板裝反后，其孔板入口端面呈錐形狀，流體流經孔板時的收縮程度較正裝時小，流束縮頸與孔板距離較正裝時遠，流體經孔板后端面時速度比正裝時小，使孔板后壓力較大，導致了孔板前后靜壓差減小，其流量值隨之減小，影響流量測量的準確性。

49. 測量流量變送器投入時要檢查哪些項目？

測量流量變送器投入時要檢查以下項目：

（1）取樣裝置，閥門接頭，一、二次閥門，排污門應連接牢固、嚴密；

（2）一、二次閥門，排污門應在關閉位置，平衡門應處于開啟位置；

（3）稍開一次門，檢查導壓管、閥門和接頭等處是否有泄漏，若嚴密無泄漏應全開一次閥門；

（4）打開排污門，沖洗導壓管，排除管內積污和空氣，然后關閉排污閥門；

（5）擰開差壓變送器排氣絲堵，排除空氣后再擰緊；

（6）當導壓管內充滿冷凝水后，方可投入差壓變送器；

（7）投運差壓變送器的操作順序是：先開正壓側二次門，關閉平衡門，再開負壓側二次門。

50. 差壓信號管路敷設有哪些要求？

差壓信號管路是連接節流裝置和差壓計的部件，如果安裝不正確，也會產生附加誤差。因此，對差壓信號管路敷設有下列要求：

（1）為了減小遲延，信號管路的內徑不應小于8mm－12mm，管路應按短距離敷設，但不得短于3m，長不得大于50m。管路彎曲處應是均勻的圓角。

（2）為了防止信號管路積水、積氣，其敷設應有大于1：10的傾斜度。信號管路內為液體時，應安裝排氣裝置；為氣體時，應安裝排液裝置。

（3）測量具有腐蝕性或粘度大的液體時，應設隔離容器，以防止信號管路被腐蝕或堵塞。

（4）信號管路所經之處不得受熱源的影響，更不應有單管道受熱現象，也不應有凍管現象。在采取防凍措施時，兩根管的溫度要相等。

51. 利用節流裝置測量蒸汽流量為什么要進行密度自動補償？

標準節流裝置是根據額定工況下的被測介質參數設計的，只有在額定工況下，才可將密度等參數作為常數看待，流量和差壓才有確定的對應關系，即qm＝，這時差壓式流量計測量才能準確。而在實際生產過程中，蒸汽參數（壓力、溫度）是經常波動的，造成密度等參數的變化，引起流量測量誤差，其中以變化影響大。為了減小蒸汽流量在非額定工況下的測量誤差，必須對蒸汽密度進行自動補償。

52. 簡述差壓儀表的投入程序

差壓儀表的投入程序為：

（1）沖洗儀表正、負壓導管

①停差壓計。關閉差壓儀表的正、負壓門，打開平衡門。

②待被測容器壓力達0.1MPa時，開啟一次閥門后，再緩緩打開正壓(或負壓)排污門，分別沖洗正、負壓導管。

③導管沖洗干凈后，關閉排污門。

（2）待導管冷卻后，再啟動儀表；若管路中裝有空氣門，應先開啟一下空氣門，排除空氣后，才能啟動儀表。

（3）儀表的啟動

①檢查儀表平衡門是否已處在開啟位置。

②漸漸開啟儀表正壓門。當測量介質為蒸汽或液體時，待測量室充滿被測凝結水或液體后，松開儀表的正、負測量室的排污螺釘。待介質逸出并排凈氣泡后，擰緊排污螺釘。然后，檢查儀表各部分是否有滲漏現象，并檢查儀表零點。

③關閉平衡門，逐漸打開負壓門，此時儀表應有指示。

（4）儀表投入后的檢查

①在運行過程中，如要檢查導管及儀表是否工作正常，可稍開排污門。開正排污門時，儀表指示應減小；開負排污門時，儀表指示應增大。

②在運行過程中，如要檢查儀表零位，可先打開平衡門，再關負壓門，觀察儀表零位是否正確（切勿在平衡門，正、負壓門都在打開位置時，檢查儀表零位）。

③在運行過程中，如要進行排污沖洗時，必須注意先打開儀表平衡門，再關閉正、負壓門，然后打開排污門，以免儀表承受過大的單向靜壓。

第四節  液位測量

53. 利用差壓式水位計測量汽包水位時產生誤差主要有哪些方面？

利用差壓式水位計測量汽包水位時產生誤差主要有：

（1）在測量過程中，汽包壓力的變化將引起飽和水、飽和蒸汽的重度變化，從而造成差壓式水位計輸出的誤差。（2）一般設計計算的平衡容器補償管是按水位處于零水位情況下設計計算的，運行時鍋爐汽包水位偏離零水位，將會引起測量誤差。（3）當汽包壓力突然下降時，由于正壓室內凝結水可能被蒸發掉而導致儀表指示失常。

54. 電接點水位計的工作原理是什么？電接點水位計有哪些優缺點？

由于水和蒸汽的電阻率存在著極大的差異，一般高壓鍋爐生產的飽和蒸汽的電阻率要比飽和水的電阻率大數萬倍到數十萬倍，比飽和蒸汽凝結水的電阻率也要大100倍以上。因此，可以把飽和蒸汽看做非導體（或高阻導體），而把水看成導體（或低阻導體）。電接點水位計就是利用這一原理，通過測定與容器相連的測量筒內處于汽水介質中的各電極間的電阻來判別汽水界面位置的。電接點水位計的優點是：能適應鍋爐變參數運行，遲延小，構造簡單、顯示直觀、造價低、維護方便。電接點水位計的缺點是：電極長期浸泡在汽水中，容易造成腐蝕和產生泄漏，以及顯示的不連續性所造成的固定誤差。

55. 使用電接點水位計應注意哪些問題？

使用電接點水位計應注意以下問題：

（1）使用的電極要精心挑選，絕緣電阻應在20M以上；（2）電極應盡可能隨鍋爐啟動同時投入運行，以達到緩慢升溫的目的；（3）運行中需要更換電極時，要關嚴汽水門，打開排污門，放掉容器內的水，待水位容器消壓并*冷卻后，再進行拆裝；（4）更換電極或停用后重新啟動水位表時，應先打開排污門，再緩慢開啟汽水閥門，緩慢開啟排污門，使儀表投入運行；（5）拆裝電極時，應避免敲打。安裝時要細心，絲扣與結合面應完好，垂直。擰入接點時，絲扣要涂抹二硫化鉬或鉛油。

56. 試分析電接點水位計的誤差來源主要有哪些？

由于電極是以一定間距安裝在測量筒上，由此決定其輸出信號是階梯式，無法反映兩極之間的水位和水位變化的趨勢。所以，水位在某一個范圍內變動有“等待”時間，即儀表的不靈敏區，造成測量儀表的固有誤差。其次，就一個電極講，假設極芯直徑為a，接通時要提前a/2，斷開時，要遲延a/2，即在接點通、斷時，儀表有正、負a/2的誤差。為此采用非等距離安裝電接點的方法較好。

57. 利用平衡容器進行汽包水位測量的誤差來源主要有哪些？

利用平衡容器進行汽包水位測量的誤差來源主要有：

（1）在運行時，當汽包壓力變化時，會引起飽和水、飽和汽的重度發生變化，造成差壓輸出誤差。（2）設計計算的平衡容器補償裝置是按水位處于零水位情況下得出的，鍋爐運行中水位偏離零水位時，會引起測量誤差。（3）當汽包壓力突然下降時，由于正壓室內的凝結水可能被蒸發，也會導致儀表指示失常。

58. 差壓式水位計的投入運行應注意哪些方面？

（1）檢查差壓式水位計二次閥門是否關閉，平衡門是否打開。

（2）打開一次閥門、排污閥門，沖洗管路；檢查正、負壓側管路是否暢通。

（3）根據管路暢通情況，關閉排污閥門。

（4）待管路中介質冷卻后，開啟汽側一次閥門。

（5）緩慢打開正壓側二次閥，使流體流入測量室，并用排氣閥排除管路及測量室內的空氣，直至排氣閥孔無汽泡逸出時，關閉排汽閥及平衡門，打開負壓側二次閥門，儀表應指示正常，接頭及閥門應無泄漏。

（6）打開的閥門不能全開，應留一定的余量。

（7）若水位平衡器容器上有灌水絲堵，為了縮短啟動時間，在一次閥門未開啟前，經檢查確信水位平衡容器無壓后，可擰開灌水絲堵，從灌水口向平衡容器內注入冷水，待充滿脈沖管路和平衡容器后，擰緊絲堵，再啟動水位計。

（8）為了快速啟動儀表，也可進行管路反注水操作，即關閉一次閥門，開啟灌水閥門，使負壓側有壓力的水反沖入管路及平衡容器內。

第五節  其它測量

59. 磁性氧量計的工作原理是什么？

磁性氧量計是利用煙氣中各成分氧的磁化率比其它氣體磁化率高得多，且磁化率隨溫度升高而迅速降低的熱磁特性，在發送器內形成磁風，通過發送器將磁風大小變換成電阻的阻值變化，測量這一阻值即可得知O2的含氧量。

60. 氧化鋯氧量計的工作原理是什么？

氧化鋯氧量計是利用氧化鋯固體電解質作為傳感器，在氧化鋯固體電解質兩側附上多孔的金屬鉑電極，使其處在高溫下，當兩側氣體中的氧濃度不同時，在電極之間產生電勢，稱為氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時，只與兩側氣體中的氧氣含量有關。通過測量此電勢，即可測得氧氣含量。

61. 保證氧化鋯氧量計正常工作的條件有哪些？

應滿足以下條件：

（1）因氧化鋯的電勢與其溫度成正比關系，故在測量系統中應有恒溫裝置，保證工作溫度穩定，或者采用溫度補償裝置。（2）工作溫度要選在800℃以上。（3）必須有參比氣體。參比氣體中的氧分壓要恒定不變。同時，要求它比被測氣體中的氧分壓大得多，這樣輸出靈敏度大。（4）必須保證煙氣和空氣都有一定流速，以保證參比氣體中氧分壓的恒定和被測氣樣有代表性。（5）被測氣體的總壓應保持不變，以使氧分壓能代表其容積成分。

62. 氧化鋯氧量計的測量系統有哪幾種？

答：氧化鋯氧量計由氧化鋯測氧元件和二次儀表組成。

    氧化鋯氧量計的二次儀表由氧量運算及顯示部分和測氧元件溫度控制部分組成。

將氧化鋯頭直接插入旁路煙道時，有抽氣定溫測量系統和對流定溫測量系統。將氧化鋯頭直接插入煙道時，有直插補償式測量系統和直插定溫式測量系統。

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