过参作业答案
3.7 1、测量(检测)的定义 用专业工具通过一定的方法去查明某时刻被测物理量的数值与量值的实验过程。 2、仪表的检定及常用方法 检定:为确认测量工具(仪表、装置)是否合格而进行的实验过程。 定点法:用被检定仪表同定义值、理论值(约定真值)相比较,得到被检定仪表的精度 等级,是否与标称的精度等级相符。 示值比较法:用标准器与被检定仪表同时测量同一个参数,将标准器的示值作为真值, 被检定仪表示值称为测量值。 3、测量的有效性 测量值能够客观表征参数的实际状态。 4、测量系统的构成 传感器、变送器、显示器(记录器) 5、传感器与敏感元件的定义 传感器:能够感受规定的物理量,并按照某种规律,转化成可用输出信号的装置 6、过程参数检测及仪表对于热力发电厂的意义与作用 意义: 过程参数检测与设备的安全性和运行的经济性直接相关, 使运行人员能够控制发 电机组在安全状态下经济运行。 作用: (1)实时检测并显示被测参数供运行人员或程控保护装置判定设备运行状态。 (2)为控制系统提供信号。 (3)越限报警(声、光) 。 (4)记录。 (5)热工保护。 (6)事故追忆及事件顺序记录。 3.9 1、温标的定义 测量温度的标尺,给出了一套温度数值化的规则和方法,明确了温度的测量单位。 2、图示并说明伽利略温度测量解决方案及存在的缺陷 方案:一根细长的玻璃管,一端制成球形,另一端开口,倒插入 水中,利用球管内空气的热胀冷缩使玻璃管内液位变化从而指示温度 的变化。 缺陷:液位的升降不仅与温度有关,还受大气压大小影响,不符 合单一变量原则。 起始温度为当地最低气温, 不同地区存在较大差异。 1 3、图示并说明华氏温标,摄氏温标以及存在的局限性 华氏温标:以当地最低气温为0 度(起点) ,人体正常温度 为 100 度,中间等分 100 格,每一格为华氏 1 度。 局限性:当地最低气温和人体正常体温是变化波动的,无 法随时复现,欠准确且检定不变。 摄氏温标: 1atm 下, 纯水冰点为 0 度, 水沸点为 100 度, 中间 100 等分, 每格为 1 度。 局限性:建立带有随意性,不统一,不科学,不准确。被测温度在冰点和费电之外就无 法进行标定了。 4、热力学温标的内容,意义 根据卡诺定理,可得: 温度 T 与热量 Q 有单位线性关系, ()为常数,该关系与测温介质的种类和性 意义:热力学温标避免了其他温标的任意性和不统一性缺点,它是理想的温标。 质无关。 5、国际实用温标的内容,意义 内容:ITS-90 规定了 17 种标准物质相变点的温度以及它们之间的内插仪。 意义:为复现热力学温标提供方法,提供技术支持,为仲裁提供标准。 3.14 1、热电偶接触电势、温差电势、回路热电势 接触电势: 两种不同材料的导体其内部的电子密度也是不同的, 电子密度不同的导体相 互接触时就会发生电子从密度大的导体流向密度小的导体, 假如导体 A 的电子密度比导体 B 的电子密度大,则有些电子从 A 迁移到 B。A、B 之间形成了一定的电位差,这一电位差就 是接触电势。 温差电势: 单一导体两端由于温度不同而在其两端产生的电势为温差电势, 因为高温端 自由电子的动能大于低温端电子动能, 高温端自由电子扩散速率高于低温端自由电子的扩散 速率,从而在导体两端形成电位差。 回路热电势:由接触电势和温差电势组成。 2、图示并说明热电偶温度计测量原理 热电偶回路热电势 具有下列形式解析表达式: , 与测量端温度 T 和参比端温度有关,如果 参比端温度保持不变(或有措施保证变而不变)则可以通 过测量热电偶的回路热电势来获取测量端温度的信息。 2 3、热电偶测温的三个基本定律内容及对实际测温的意义 (1)均质导体定律 由一种均匀质导体组成闭合回路,不论导体的截面和长度如何,不论其温度如何分布, 都不可能产生热电势。 意义: 回答了何种材料才能作为热电偶的测温电极材料, 提供了检查电极材料是否均匀 的一种方法。 (2)中间导体定律 在热电偶回路中, 只要中间导体两端温度相同, 接入中间导体后对热电偶回路中的总热 电势没有影响。 意义: 为热电偶回路热电势的准确测量提供了理论依据。 可以方便地导出热电偶参比电 极定律,使热电偶的选配工作大大减少。 (3)连接导体定律与中间温度定律 在热电偶回路中,如果热电极和 分别与连接导线和相接,其接电温度为 、、,则回路的总热电势等于热电偶的热电势之代数和,这称为连接导体定 律,即 意义: 为补偿导线的使用提供了理论依据, 为热电偶参比端温度非0°C 使用提供了理论 依据 3.16 1、证明参比电极定律 如果材料C 分别与 A、 B 组成热电偶, 热电特性、 已知,则A、B 组成一队热电偶,热电特性可表示 为 证明: 2、证明中间温度定律 证明: 3 3、标准化热电偶定义,与非标准化热电偶本质区别 标准化热电偶是指制造工艺成熟, 应用广泛,能成批生产,性能优良而稳定并已列入专 业或国家工艺标准化文件中的那些热电偶。 与非标准化热电偶的本质区别是它具有统一的分度表,同型号热电偶的热电性质一致, 同类之间可以互换,而非标准化热电偶则相反。 4、常用的 8 种热电偶,名称、分度号、测温范围,适用场合、特点 (1)铂铑 10-铂 热电偶(S) 测温范围:≤1300°C(长期使用) ,≤1600°C(短期使用) 适用场合:氧化性及中性气氛中长期使用,真空中短期使用 特点:复制性好,测量准确度高。热电势小,灵敏度低,高温下机械强度下降,对污染 源敏感,材料昂贵,一次性投资大。 (2)铂铑 13-铂 热电偶(R) 综合性能与 S 型热电偶相当,国内测温使用较少。稳定性和复现方面优于S 型热电偶。 (3)铂铑 30-铂铑 6 热电偶(B) 测温范围:≤1600°C(长期使用) ,≤1800°C(短期使用) 适用场合:适用于氧化性和惰性气氛中, 短期用于真空中,不适用于还原性气氛或含有 金属蒸汽气氛中。 特点:准确性高,稳定性好,测温温区宽,使用寿命长,参比端无需进行冷端补偿。热 电势率较小,灵敏度低,高温下机械强度下降,抗污染能力差,价格昂贵。 (4)镍铬-镍硅(镍铝) 热电偶(K) 测温范围:0~1300°C 适用场合:氧化性和惰性气氛中 特点:热电势与温度关系近似线性,价格便宜,稳定性劣于贵金属热电偶, 高温下易损 坏。 (5)镍铬硅-镍硅 热电偶(N) 测温范围:≤1300°C 特点:在1300°C 一下调温抗氧化性强,长期稳定性及短期热循环复现性好,耐核辐射 及耐低温性能好,在400°C~1300°C,热电特性的线性优于K 型,在低温范围内的非线性误 差较大,材料较硬难以加工。 (6)铜-铜镍 热电偶(T) 在贱金属热电偶中,它的准确性最高,热电极的均匀性好,使用温度-200°C~350°C, 在氧化气氛中使用时一般不能超过 300°C,在-200°C~300°C 范围内,它的灵敏度较高,价 格最便宜。 4 (7)铁-康铜 热电偶(J) 测温范围:-200°C~800°C 适用场合:真空氧化的还原或惰性气氛中 特点:超过 500°C,铁热电极的氧化速率加快。耐和腐蚀,不可在高温含硫的气 氛中使用。 (8)镍铬-铜镍(康铜) 热