贾民平《测试技术》课后习题答案

3. 用YD-15型动态应变仪测量钢柱的动应力,测量系统如题图10.3所示,若R1=R2=120Ω,圆柱轴向应变为220με,μ=0.3,应变仪外接负载为Rfz=16Ω,试选择应变仪衰减档,并计算其输出电流大小。(YD-15型动态应变仪的参数参见题表10.3-1和10.3-2。)

题表10.3-1 YD-15应变仪衰减档位

衰减档位置 衰减档总电阻(Ω) 衰减档用电阻(Ω) 信号衰减比(%) 量程(με) 1 600 600 100 3 600 200 33 10 600 60 10 ±1000 30 600 20 3.3 ±3000 100 600 6 1 ±10000 ±100 ±300 题表10.3-2 YD-15应变仪输出及灵敏度

匹配电阻(Ω) 输出灵敏度(mA/με) 满量程输出(mA) 解:

(1)由式10.3 可得电桥输出应变

με

(2)由题表10.3-1选衰减档3。

(3)由题表10.3-2可知16Ω负载时的灵敏度为0.093mA/με,于是,输出电流的幅值

12 16 20 50 1000 0.25 0.093 0.025 0.01 10(mV/με) ±25 ±9.3 ±2.5 ±1 ±1(V) I=

4. 转轴扭矩的测量方法有几种方法?试述采用应变原理测量转轴扭矩的原理及方法。

答:

(1)扭矩测量方法如下:

测量转轴的应变,例如应变式扭矩测量;

测量转轴两横截面的相对扭转角,例如用磁电感应式、光电感应式传感器测量扭矩; 测量轴材料导磁率的变化,例如采用压磁式传感器测量扭矩。 (2)应变式扭矩测量方法如下:

沿与轴线方向粘贴应变片,应变计的布置及组桥方式应考虑灵敏度、温度补偿及抵消拉、压及弯曲等非测量因素干扰的要求,如题图10.4-1所示。

若沿与轴线

方向轴的应变值为ε1,则扭矩为

(10.20)

式中 E——材料的弹性模量;

μ——材料的泊松比;

Wn——材料的抗扭模量。 对于实心圆轴

(10.21)

图中电桥输出可经拉线式或电刷式集电装置连接到电阻应变仪。 测量前应做扭矩标定。若应变仪输出应变为ε

ε1=ε

,则

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第10章 温度的测量(P275)

1.接触法测温和非接触法测温各有什么特点?

答:(1)接触式测温时,由于温度计的感温元件与被测物体相接触,吸收被测物体的热量,往往容易使被测物体的热平衡受到破坏。所以,对感温元件的结构要求苛刻,这是接触法测温的缺点,因此不适于小物体的温度测量。

(2)非接触法测温时,温度计的感温元件与被测物体有一定的距离,是靠接收被测物体的辐射能实现测温,所以不会破坏被测物体的热平衡状态,具有较好的动态响应。但非接触测量的精度较低。

表列出了两种测温方法的优缺点。

必要条件 接触式 感温元件必须与被测物体相接触。 非接触式 感温元件与被测物体虽然接触,但后者感温元件能接收到物体的辐射能。 的温度不变。 不适宜热容量小的物体温度测量; 被测物体温度不变; 适宜动态温度测量; 适宜表面温度测量。 适宜高温测量 一般在10℃左右 较小 特 点 不适宜动态温度测量; 便于多点,集中测量和自动控制。 测量范围 适宜 1000℃以下的温度测量 测温精度 测量范围的1%左右 滞后 较大

2.温标及其传递的主要内容是什么?

答:(1)通常用纯物质的三相点、沸点、凝固点和超导转变点等作为温度计量的固定点,并赋予固定点一个确定的温度。

(2)由固定点、测温仪器以及内插公式构成了温标的主要内容。 3.热电偶测温的充要条件? 答:

(1)只有当热电偶的两个电极材料不同,且两个接点的温度也不同时,才会产生电势,热电偶才能进行温度测量。

(2)当热电偶的两个不同的电极材料确定后,热电势便与两个接点温度T、T0有关。即回路的热电势是两个接点的温度函数之差。

第11章 流量的测量(P287)

1. 分析容积式流量计的误差及造成误差的原因。为了减小误差,测量时应注意什么?

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