《热能与动⼒机械测试技术》作业习题（⼀）第⼀章概述1-1 什么是测量？
1-2 按照得到最后结果的过程不同，测量⽅法可分为哪三类？1-3 什么是直接测量？什么是间接测量？什么是组合测量？1-4 对于稳态物理量，直接测量时常⽤的⽅法有哪⼏种？1-5 对于⾮稳态和瞬变参数应如何测量？
1-6 什么是模拟测量？什么是模拟测量系统，它的优缺点是什么？1-7 什么是数字测量？什么是数字测量系统，它的优缺点是什么？1-8 模拟信号与数字信号的区别是什么？1-9 按⼯作原理，测量仪器⼀般包含哪三个部分？1-10 作为仪器的感受件必须满⾜哪三个条件？1-11 作为仪器的中间件可以完成哪四项任务？
1-12 仪器的效⽤件的作⽤是什么？它可以分为哪些种类？
1-13 测量仪器按⽤途可分为哪⼏类？范型仪器、试验室⽤仪器和⼯程⽤仪器的特点和使⽤要求是什么？1-14 测量仪器的主要性能指标有哪些？1-15 测量仪器如何表⽰其准确度的级别？1-16 选⽤仪器时应遵循哪两条基本规则？第⼆章误差理论及应⽤
2-1 测量的四要素是什么？测量误差分析的作⽤是什么？
2-2 什么是误差？⼀般可将测量误差分为哪三类？各类误差有哪些特点？2-3 系统误差的产⽣原因有哪些？消除系统误差有哪些⽅法？2-4 系统误差的综合的常⽤⽅法有哪三种？各有何特点？2-5 符合正态分布的随机误差具有哪四个特征？
2-6 剔除可疑测量值的准则有哪⼏种？⼀般地选择原则是什么？
2-7 叙述直接测量量的随机误差计算⽅法（包括计算步骤和计算公式）。
2-8 在某发动机处于稳定⼯况下，对输出转矩进⾏了10次测量，得到如下测定值：14.3，14.3，14.5，14.3，13.8，14.0，14.4，14.5，14.3，14.0N·m。试表达测量结果。
2-9 叙述间接测量量的随机误差计算⽅法（包括计算步骤和计算公式）。
2-10 ⽤⽔⼒测功机测量发动机输出的功率。摆锤秤量程为0~1600N，转速表量程为0~2400r/min，精度均为⼀级，⽔⼒测功机常数C=7.498×10-5。在某⼀时刻，摆锤秤读数F=510N，转速n为1210 r/min。试表达测量结果。第三章试验设计与数据整理
3-1 叙述正交试验设计的基本步骤和直观分析⽅法。
3-2 在测量和数值计算中，应如何正确地表⽰结果？
3-3 叙述有效数字的⼗项计算法则（特别是四则运算和位数变换）。3-4 试验数据的表⽰⽅法有哪三种，各有何特点？3-5 试验数据的图⽰法应遵循哪些规则和步骤？
3-6 叙述试验数据的⼀元线性回归分析法和多项式回归分析法。
3-7 在⼀定的径向载荷下，对某汽车轮胎的⽓压p和静⼒半径r进⾏了测量，
试确定轮胎的静⼒半径r与⽓压p之间的经验公式。3-8
试确定其回归⽅程。
第四章传感器的基本类型及其⼯作原理4-1 电测法与机械测量法相⽐具有哪些优点？
4-2 电位计式传感器的输出特性是怎样的？如何防⽌产⽣⼤的⾮线性误差？4-3 为什么应变⽚传感器由于温度变化会引起很⼤的虚假应⼒？如何消除？4-4 应变⽚传感器的温度补偿⽅法有哪⼏种？补偿原理是什么？4-5 热电阻传感器的测温原理是什么？
4-6 各种类型的电感式传感器的⼯作特点是怎样的？4-7 为什么在实际应⽤中常采⽤差动式电容传感器？
4-8 什么是压电效应？压电传感器与测量电路是如何进⾏特性匹配的？4-9 说明在内燃机试验中磁电式传感器的应⽤实例。4-10 热电偶的四条基本定律是什么？如何指导实际应⽤？
4-11 为什么要进⾏热电偶的冷端温度补偿？如何进⾏冷端温度补偿？4-12 试举例说明光电传感器的五种应⽤型式。第五章温度测量
5-1 使⽤玻璃管液体温度计时应注意哪两个问题？5-2 测温元件的受热与散热途径有哪些？5-3 对测温元件的安装主要有哪四个⽅⾯的要求？5-4 试分析温度测量误差的五项主要来源及减⼩⽅法。5-5 什么是温度计的时滞现象？它是由哪两种因素造成的？5-6 不同类型的温度计是如何进⾏标定的？第六章压⼒测量
6-1 试分析液柱式压⼒计的测量误差来源及修正措施。6-2 试分析弹性式压⼒计的测量误差来源6-3 测录内燃机⽰功图有何作⽤？
6-4 在内燃机测试中常⽤哪三种⽅法确定上⽌点相位？6-5 在⽰功图测录中常⽤哪三种⽅法测定转⾓信号？6-6 试对⽰功图测录过程中的误差进⾏分析。第七章流速测量
7-1 为什么在内燃机测试中流速测量具有重要的意义？
7-2 ⽬前常⽤的流速测量⽅法有哪三种？它们的技术特点是什么？第⼋章流量测量
8-1 流量测量中的常⽤单位有哪些？它们之间如何换算？如何进⾏量值⼤⼩的⽐较？8-2 ⽬前所使⽤的流量计主要有哪三⼤类型？各有何特点？8-3 流量计选型的⼀般性准则是什么？
8-4 差压式流量计、转⼦流量计和涡轮流量计的⼯作原理是怎样的？测量结果如何修正？第九章液位测量
9-1 液位测量的主要⽅法和相应的测量仪表有哪些？9-2 液位测量⽅法的选择依据是什么？第⼗章转速和功率测量
10-1 光电式与磁电式转速传感器的⼯作原理是什么？并⽐较其技术特点。10-2 常见的转速测量仪器有哪⼏种类型？各有何应⽤特点？10-3 测功机由哪⼏部分组成？各有何作⽤？
10-4 常⽤的测功机有哪⼏种？平衡式测功机的⼯作原理是怎样的？10-5 简述直流电⼒测功机的⼯作原理和两种负载控制⽅式。10-6 试绘制直流电⼒测功机的特性曲线并作分析说明。10-7 简述电涡流测功机的⼯作原理和技术特点。10-8 简述电涡流测功机的⼯作特性与控制⽅式。10-9 简述四种形式的⽔⼒测功机的⼯作原理和技术特点。10-10 试绘制⽔⼒测功机的特性曲线并分析其⼯作范围。10-11 在测功机选型时有何要求？
10-12 试分析⽐较直流电⼒测功机和⽔⼒测功机的⼯作稳定性。
10-13 试分析⽐较⽔⼒测功机、直流电⼒测功机和电涡流测功机的低速制动性能。10-14 在实际使⽤中如何扩⼤测功机的量程？
10-15 测功机的测量误差是如何产⽣的？如何减少或消除之？10-16 怎样进⾏测功机的校正？
10-17 与测功机相⽐，转矩仪测量转矩有何特点？
10-18 转矩仪的⼯作原理是怎样的？在选⽤时有何技术要求？第⼗⼀章⽓体成分分析
11-1 氧化锆氧量分析仪的⼯作原理是什么？为保证测量精度，在实际使⽤中应注意哪些技术要求？11-2 简述氢⽕焰电离检测器（FID）的⼯作原理和技术特点。
11-3 简述红外⽓体分析仪（NDIR）的⼯作原理和技术特点。11-4 简述化学发光检测器（CLD）的⼯作原理和技术特点。11-5 简述烟度测量的主要⽅法和典型烟度计的技术特点。
11-6 在内燃机排⽓成分的分析中⼀般采⽤哪些标准仪器？计量单位有哪些？11-7 测定内燃机排⽓成分的试验规范有哪三种？各有何技术特点和实施要求？11-8 测定内燃机排⽓成分的取样⽅法有哪⼏种？各有何技术特点和实施要求？第⼗⼆章振动测量
12-1 四种常⽤的电动式测振仪的⼯作原理和技术特点是怎样的？12-2 依据测量⽬的不同，在振动测量中应如何选择所测振动参数？
12-3 在选择测振系统时，如何进⾏传感器的选择？如何进⾏测振放⼤器的选择？如何进⾏记录仪的选择？如何进⾏分析仪的选择？12-4 内燃机测振⼯况的选择原则是什么？12-5 简述内燃机振动的分类。
12-6 在内燃机台架试验的振动测量中应遵循哪些技术原则？12-7 在内燃机曲轴扭振测量中测点应如何选择？
12-8 在进⾏模拟量频谱分析时常⽤的频谱分析仪有哪⼏种？各有何特点？第⼗三章噪声测量
13-1 什么是听阈声压？什么是痛阈声压？声压级是如何定义的？13-2 叙述声级的合成、分解及平均值的计算⽅法。13-3 如何绘制噪声的频谱图？它有何作⽤？13-4 什么是响度级？国际标准等响曲线有何作⽤？
13-5 什么是频率计权⽹络？什么是计权声级？常⽤的A、B、C三种计权⽹络各有何特点？13-6 声级计的⼯作原理和主要技术特点是什么？13-7 五种不同的噪声测量环境各具有什么特点？13-8 对噪声测量结果如何进⾏处理？《热能与动⼒机械测试技术》作业习题（⼆）⼀、简答题
1、作为仪器的感受件必须满⾜哪三个条件？2、考察测量仪器的主要性能指标有哪些？3、简述正交实验的⼀般步骤。
4、简述应变⽚式传感器温度误差的来源及常⽤温度补偿⽅法。5、简述热电偶的基本性质（即四条基本定律）及对应的实际应⽤。6、简述热电偶测温需对冷端作温度补偿的原因及常⽤温度补偿⽅法。7、简述温度测量时测温元件安装的四点基本要求？8、简述温度测量中产⽣误差的五个因素。
9、简述液柱式压⼒计产⽣测量误差的三个因素。10、简述弹性压⼒计产⽣测量误差的三个因素。11、测量稳态压⼒时压⼒计如何选⽤和安装？12、简述内燃机⽰功图测录过程的主要误差来源。13、简述上⽌点相位、缸内压⼒的测量⽅法。14、简述热线风速仪的⼯作原理。
15、试以⽔⼒测功机为例，画出其固有特性曲线，并加以简单说明。16、试解释声⾳测量结果为85phon的含义。
17、试写出测定发动机噪声和排放的计量单位，并解释其含义。
18、试举出发动机测试试验中需要测量的多个参数，并分别提供相应的⼀种测量仪器（或仪表、传感器）。⼆、问答题
1、叙述测功机的选型要求，分析测功机测量误差的产⽣因素与消除措施。2、试分析和⽐较三种测功机（⽔⼒、直流电⼒和电涡流）的使⽤性能。3、叙述汽油机燃料消耗量的测量装置、测量⽅法，并进⾏误差分析。4、叙述柴油机燃料消耗量的测量装置、测量⽅法，并进⾏误差分析。三、计算题
1、当测量约为６５００rpm 的发动机转速时，有以下两个转速表，应选⽤哪⼀个？①１.５级精度，量程０—１２０００rpm；②２.５级精度，量程０—１００００rpm 。
2、当测量约为５００℃的发动机排⽓温度时，有以下两个热电⾼温计，应选⽤哪⼀个？①１.５级精度，量程０—１１００℃；②２.５级精度，量程０—６００℃。
3、转速表A 满刻度读数为8000r/min ，精度为0.5级；转速表B 满刻度读数为3000r/min ，精度为1级。当被测转速约为
2500r/min 时，选择测量转速表，使测量误差较⼩。并写出使⽤此表的单次测量结果（相对误差与绝对误差，假设测量读数为2510r/min ）。
4、使⽤压⼒表测量管道内压⼒。压⼒表为0.5级，满刻度读数为600kPa ；表盘分度值为2kPa ，读数时指针来回摆动±1格；测量时环境温度偏⾼标准值10℃，该压⼒表温度修正值为偏离1℃时造成系统误差为仪表基本误差的4％。按算术综合法和⼏何综合法，计算测量的系统误差，设测量读数为400kPa 。
5、某3缸发动机的⽓缸直径为75.96mm ，曲柄半径为36.6mm ，根据有效数字计算法则，计算此发动机的排量。6、使⽤平衡式测功机测量发动机功率。测⼒计读数为117.96N ，测功机测⼒臂长度为450.0mm ，此时转速表读数为4535r/min 。根据有效数字计算法则，计算此⼯况点发动机的功率。
7、对某车⽤发动机进⾏外特性试验，测定其最⼤转矩⼯况下的转速n 和转矩T t ，共进⾏了８次等精度测量，测试结果如下表，试求该⼯况下的有效功率P e 及其
t 共进⾏了８次等精度测量，测试结果如下表，试求该⼯况下的有效功率P e及其
准则判断测试数据中是否包含坏值[T （8、2.5％）＝2.13，T （7、2.5％）＝2.02，T （6、2.5％）＝1.89]，并计算测量值及误差范围。
11、经８次等精度测量⽓缸的直径D （单位mm），测试结果如下表，试使⽤格
拉布斯准则判断测试数据中是否包含坏值[T（8、2.5％）＝2.13，T（7、2.5％）＝2.02，T（6、2.5％）＝1.89]，并计算测量值及误差范围。
和（91.35±0.27）℃，按加权平均的计算法则，计算⽔箱的温度及绝对误差。13、三个独⽴的声源，它们的声压级分别为Lp1＝85dB、L p2＝85dB和L p3＝90dB，求它们共同产⽣的总声压级L p。
14、测量⼀个独⽴声源声压级，四次测量结果分别为95dB、99dB、92dB和97dB，求测量的平均声压级L pm。
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