热工测量与主动操纵.ppt

热工测量与自动控制教学大纲说明：
（一）课程的基本要求
初步掌握工程的测量方法以及误差分析与数据处理，能够正确选择和使用安装测量仪表、仪器，合理组建常用的测量系统，了解自动控制的基本原理，能准确地提出本专业对自动控制的要求正确绘制自动控制原理示意图，并能配合自控人员进行工程调试。
（二）本课程与其它课程的关系
本课程是本专业的一门专业课，与其它课程有横向联系，在学生对于其它专业课的内容有所了解的基础上，开设本课使学生对于该专业各参数是如何测量的有所认识。
（三）教学要求、重点、深广度和教学方法建议
要求学生掌握教学大纲要求的内容、重点是各热工参数的测量和自动测量的基本知识和术语，对于各种仪表的制造原理有所了解，重点掌握各种的仪表使用方法和各专业运行调试的方法。对于自动控制部分的内容作为了解。绪论第一章测量的基本知识（授课4学时）2、测量过程及变换（转换）：
测量过程包括调零、对比、示差、调平衡、读数五个动作。
测量变换的定义是指把被测量按一定的规律变换成另一个物理量的过程。实现该过程的元件称为测量元件。
变换是测量的核心。
二、测量的方法(如何实现被测量与标准量比较的方法)

（一）按照获取测量结果的程序分

（二）按照仪表特点分

（三）按照被测对象在测量过程中的状态分

（四）按照测量精度分
热水热量指示积算仪A§1-2测量系统----为完成测量任务而被组合在一起的整体。在实际应用中，一般用干、湿球温度计来测量出湿球温度，近似代替热力学湿球温度。并且得到相对湿度。三、热工测量仪表的分类
（一）按被测参数分类----温度、湿度、压力、流量、流速、液位、热量
（二）按显示记录形式分类

（三）工作原理分类:机械式/电子式/气动式/液动式

（四）其他分类
§1-3测量误差与测量精度（一）系统误差:在多次等精度测量同一恒定值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时也按某种规律变化的误差，简称系差。
产生原因：五条P.11
（二）随机误差:在多次等精度测量同一恒定值时，其绝对值和符号无规则变化的误差，测量次数足够多时，服从统计规律，误差的平均值趋近于零。又称偶然误差。
产生原因：三条P.11
（三）粗大误差:在一定的测量条件下，测量值明显地偏离实际值所形成的误差，简称粗差，又称过失误差。
产生原因：
粗心失误二、测量精度三、随机误差的特性与处理
（一）随机误差的特性
剔出粗差，消除系差，对同一量值进行无数次等精度测量，得到的测量值Xi叫测量列：X1、X2、……、Xn被测参数的真值保证精确度高应满足三个方面的条件：
（1）性能优良的测量仪表
（2）正确的测量方法
（3）正确细心的测量操作
要实现准确测量必须做到:
尽量避免过失误差（粗差）
尽量减少系统误差到可以忽略的程度
仔细地设计测量，并尽可能地进行多次（多次测量的平均值，其随机误差比单个测量值的随机误差小）

1.正态分布：
若一系列测量值中不含系统误差和粗大误差，随机误差：正态分布函数为：随机误差△i落在-△到△的概率为随机误差△i落在（-σ，+σ）区间的概率为：ii【作业1-1】将下列两组等精度测量结果进行处理，并导出最终结果表达式。（单位℃）i§1-4测量仪表的基本技术指标2、仪表的精度
基本误差不超过某一规定值，此规定值叫允许误差。允许误差去掉百分号的数值称作仪表的精度等级。
0.005、0.01、0.02、（0.035）、0.04、0.05、0.1

0.2、（0.35）、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0
掌握仪表的精度要注意的几点（P15）：
（1）用户只可降级使用不可升级使用。
（2）在测量中使用同一精度（1.0级），量程又相同的仪表(50～100℃),所测值的绝对误差(±0.5℃)与被测参数的数值无关。

(3)两块同一精度的仪表（1.0级），量程不等(一块0～50℃,另一块0～100℃），则在测量中可能产生的绝对误差是不相同的(±0.5℃、±1℃)(3)两只同一精度的仪表（1.0级），量程不等(一只0～50℃,另一只0～100℃），测同一环境温度为40℃，用那一块更好？【作业1-2】测90℃温度，现有两只温度计，一只精度0.5级，量程0～300℃；另一只精度1.0级，量程0～100℃，问用那一只温度计测量更好？二、仪表的特性
（静态特性：与时间无关的参数描述测量仪表的特性）

1、灵敏度
2、灵敏限
（分辨率）
3、线性度

4、变差
5、温度误差
三、动态特性:仪表对随时间变化的参数的响应特性三、动态特性:仪表对随时间变化的参数的响应特性
作业P67.10第二章温度测量（本章授课6学时）§2-1测温仪表的分类§2-2双金属片温度计§2-3玻璃液柱温度计二、玻璃液柱膨胀式温度计的使用
（一）允许示值误差（表2-3）
示值误差=