热工测量_.ppt

热工测试技术第一章测量技术概述课程内容：学习方法：本课程是培养学生解决实际工程测量问题能力的专业基础课，具有很强实践性。学习时应充分利用课程所开设实验和仿真实验。课程网络学习资源：仓储模型教学方法：第一章测量技术概述一测量的意义奥运计量工作上海主要大桥上海地理三、测量系统组成
测量系统组成是为一定的测量目的与要求而设计
一般由感受元件（传感器），转换、放大、处理，信号显示传输三部分组成
一次仪表二次仪表显示
1、感受元件
一般将感受的被测物理量变换为电参数向外传输（非电量参数……如温度……水银柱位移信号）
要求不破环原先的状态（流场），抗干扰能力强，线性度好，动态变换速度尽可能快2．测量方法
直接测量——被测物理量直接与校准物理量单位进行比较，或测量结果直接从预先标定好的测量仪器上得到（如水温计、压力表、电流电压表、U型管测压）
间接测量——未知量与若干个变量相关，现分别对若干个变量进行测量，然后按一定的函数关系确定其被测量，存在误差传递与综合、函数关系的正确性。2、转换和处理部分
将感受元件输出信号转换成显示部分易于接收的信号。
一般传感器输出的信号很小，如电压为毫伏级，电阻为微欧级，这就需要信号放大。
如输出信号为电感，电阻，电容量，一般需通过电路将其转换处理为电压或电流信号。3、信号显示传输
直接显示——指针式仪表，模拟显示与数值显示
A/D转换（接口技术）计算机计算机辅助测试系统（CAT）——数据采集，分析、运算（软件），显示，拷贝
数字仪表四、测量误差与测量精度
1．基本概念
从物理量的单位定义到工作量具之间有一系列的量值传递过程
真值——需要测量的物理量客观存在的真实数值
测量值——任何测量值只能近似的反映客观的真实值，即肯定存在着误差（与测量环境状态，测量仪表精度，测量方法的完善性，测量人员的素质，测量对象的差异，测量数值的随机性有关）2．误差的表达形式
绝对误差——只表示误差量值的大小，结果表达

相对误差——能表达测量结果的精度，结果表达

工程上不注明允许误差，是不可取的例：转速
如测量值为r/min
r/minU型管内水的张力和粘性力
环境温度、湿度、压力偏差
仪表轴摩擦
用买菜电子秤去秤金项链，价格为零
大量程仪表测小量程
斜视、仰视、俯视看指针
安装工艺、间隙
CKD、DKD、SKD组装与原装差异
零位漂移
其误差产生的原因经分析可知，一般可以消除或尽可能降低（代价）2）随机误差
定义——在等精度的重复测量中，受大量微小的随机作用，测量误差的出现没有一定的规律，其数值的大小和符号均不固定，难以消除。
随机误差始终存在，顺从统计规律，决定测量的精密度，即表示测量值相互接近的程度（测量值的重复性）
紊流流动、紊流燃烧、四季气温
为提高测量精度，就得进行多次测量3）过失误差（粗大误差）
定义——人为过失造成歪曲测量结果（失真、记录、方法、仪器、操作错误……）
应按一定的准则将坏值予以剔除
正确度与精密度的综合，反映了测量的准确度
——正确度高，准确度一定高
精密度高，准确度不一定高
有时系统误差和随机误差不能严格区分，如电视机、电脑、仪表工作不稳定五、测量数据与误差表达
对某物理量进行等精度n次测量，得到一组测量值，如何表示其测量结果，如何对一些可疑值进行处理，数据的可信度是多少？
一般步骤：
记录测量时日期及大气状态
记录仪器仪表本身的测量精度，生产厂家、型号
测量次数n要求足够大（避免随机、过失误差…...）
拟定一个危险率（可能把好值判错的概率或把坏值判为好值的概率）例：口腔体温表，满量程42℃，绝对误差为0.1℃，
＝±0.0023＝±0.23％≈±2.5‰

（精度实为不精确度）
第一个体温计是伽利略在16世纪时发明的。但直到300年后才设计出使用方便、性能可靠的体温计。腋窝温度较口腔温度低0.3℃～0.6℃，直肠温度(也称肛温)较口腔温度高0.3℃～0.5℃。

注意有效数字
测量数据的有效数值是相对测量精度提出来的
计算过程的数据结果位数应与测量精度相一致
误差数据的最小位应与测量数据相一致如：78.9

703℃（2℃）
703.12345℃×
12.12345（0.2℃）×
12.00.1℃

六.测量结果的误差评价有标准误差、平均误差、或然误差、极限误差四种：
标准误差－标准误差作为随机误差(或真差)的代表,是随机误差绝对值的统计均值。在国家计量技术规范中,标准误差的正式名称是标准偏差,简称标准差,用符号σ表示。标准误差的定义式为：

2.平均误差
测量值全部随机误差绝对值的算术平均值

3.或然误差
在一组测量中对应于置信率为50%时的置信区间测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试技术的工程应用1、工业自动化中的应用b)AGV自动