1、風(fēng)量測量裝置,一、基本概念,測量就是用實驗的方法，把被測量與同性質(zhì)的標(biāo)準量進行比較，確定兩者的比值，從而得到被測量的量值。,測量技術(shù)：研究有關(guān)測量方法和測量工具 的科學(xué)。,用公式表達為： Xa*U X 被測量 U 標(biāo)準量 a 被測量與標(biāo)準量的數(shù)字比值,使測量結(jié)果有意義，測量必須滿足以下要求： 用來進行比較的標(biāo)準量應(yīng)該是國際上或國家所公認的，且性能穩(wěn)定。 進行比較所用的方法和儀器必須經(jīng)過驗證。,二、基本內(nèi)容 1.測量方法、手段和測量儀器儀表原理。 2.測量的數(shù)據(jù)處理、誤差分析和精度確定。,三、測量的基本方法 1.直接測量法 在測量中，使未知物理量與做為標(biāo)準的物理量直接比較，用預(yù)先標(biāo)定好的測量儀器

2、進行測量，從而直接求出未知量的數(shù)值。（用途很廣） 例如：水銀溫度計測量介質(zhì)溫度,2.間接測量法 測量中，通過未知量與若干個變量相聯(lián)系的關(guān)系式先分別對各變量進行直接測量，然后將所得數(shù)值代入該關(guān)系式中進行計算，從而求得未知量的數(shù)值。（未知量與被測量之間存在一定的函數(shù)關(guān)系） 例如：測透平機械軸功率時： N = M /9549(千瓦) M - 透平機械軸傳遞的扭矩（牛頓*米） N - 軸的轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）,3.組合測量法 測量中使各個未知量以不同的組合形式出現(xiàn)，根據(jù)直接測量或間接測量所獲得的數(shù)據(jù)，通過求解聯(lián)立方程組以求得未知量的數(shù)值。（未知量和被測量之間存在一定的關(guān)系）,例如：用鉑電阻溫度計測量介質(zhì)溫度

3、時，其電阻值和溫度的關(guān)系為： Rt=R0(1+at+bt2) Rt - 在t時的鉑電阻值（歐姆） R0 - 在0時的鉑電阻值（歐姆） a、b -鉑電阻的溫度系數(shù)（歐姆/） 為確定a、b的關(guān)系，首先需測在不同溫度下的電阻值，然后聯(lián)立求a、b 的數(shù)值。,另：1.絕對測量與相對測量 絕對測量：根據(jù)被測量的物理意義對定義中的各個基本量同時進行測量以獲得被測量值。 在國際單位制中，有七個基本量。,相對測量：將被測量值和一已知的同類量值進 行比較，或和一個與其成函數(shù)關(guān)系的其他已知量進行比較，以獲得被測量值的方法。,2.接觸式與非接觸式測量。 3.靜態(tài)測量與動態(tài)測量。,1-2 測量儀表 一、測量主要參數(shù) 熱

4、力機械所測量的參數(shù)： 壓力、溫度、流量、功率、轉(zhuǎn)速、應(yīng)力、 位移與振動、作功物質(zhì)（工質(zhì)）的成分,二、儀表的組成 傳感器（敏感元件） 傳送元件 變換器 傳送元件 顯示器,1、傳感器（敏感元件）：在測量中所起的作用是感受被測參數(shù)的變化，隨之在其中產(chǎn)生一個內(nèi)部變化，并向外界發(fā)出信號。,傳感器必須滿足的三個條件： 敏感元件輸入與輸出之間應(yīng)該有穩(wěn)定的單值函數(shù)關(guān)系； 敏感元件應(yīng)該只對被測量的變化敏感，而對其他一切可能的輸入信號(包括噪聲信號)不敏感； 在測量過程中，敏感元件應(yīng)該不干擾或盡量少干擾被測介質(zhì)的狀態(tài)。,2、變換器：作用是將傳感器發(fā)出的信號的性質(zhì)或強弱上進行加工然后發(fā)給顯示器。（完全取決于顯示器的

5、要求） 3、顯示器:作用是根據(jù)傳感器傳來的信號向測量人員指出被測量參數(shù)在數(shù)量上的變化。 顯示方式：模擬式、數(shù)字式、屏幕顯示式 4、傳送元件：其作用是建立各測量環(huán)節(jié)輸入、輸出信號之間的聯(lián)系。,二、測量儀表的主要性能指標(biāo) 1. 量程：儀表測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍。 2. 精度：測量某物理量可能達到的測量值與真值的符合程度。 在儀表上，通常表示為測量范圍的最大允許誤差。 精度等級%最大允許誤差 / 測量范圍。 規(guī)定的常用級別：0.001, 0.005, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.35, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.0等,例題: 某待測電壓 220V

6、，現(xiàn)有0.5級01000V和 1.0級0300V兩塊電壓表，試選擇合適儀表。 解： 0.5級 01000V表的最大可能誤差： 1 = 10000.5% = 5V 1.0級 0300V表的最大可能誤差： 2 = 3001.0% = 3V 顯然，選用1.0級0300V的電壓表好。 表明選表時，不要單純追求儀表的等級。,3靈敏度：通常表示為測量系統(tǒng)輸出量的變化與引起這種變化的相應(yīng)輸入量的變化的比值。 4變差（遲滯性）：表示儀表的正向特性與反向特性的差異程度，即測量同一量時，正反兩行程輸出量的差異程度。 Eb = 最大差異量/量程100%,5. 復(fù)現(xiàn)性： 同一條件下，對同一被測量多次重復(fù)測量，其結(jié)果不

7、一致程度。 Ef = 最大差值/量程 100%,6線性： 表征儀表的理論輸出輸入特性曲線為直線，通常有線性儀表和非線性儀表。 線性儀表特點：均勻刻度，等同靈敏度。 線性度：表征線性儀表實際特性與理論特性的不一致程度。,7動態(tài)特性：儀表示值跟隨被測量隨時間變 化的能力。,響應(yīng)時間： 示值從開始變化到進入穩(wěn)定的時間。 過沖量 ： 示值的最大振幅與穩(wěn)態(tài)值的差值。 自振頻率：儀表的固有頻率,8溫度誤差 9零位溫漂和滿量程熱漂移 10輸入阻抗與輸出阻抗,1-3 測量誤差基本概念 一、精密度，準確度，精確度,精密度： 在測量中，數(shù)值重復(fù)一致的程度。體現(xiàn)在“密”字 。 準確度： 測量值與真值的偏離程度。體現(xiàn)

8、在“準”字 。 精度： 精密度與準確度的綜合，總體表征測量值與真值的符合程度。,二、測量誤差,1誤差概念： = x-X， 誤差 = 測量值真值 誤差可大，可小，可正，可負,2誤差的主要來源： (1)儀表誤差：設(shè)計. 機構(gòu). 調(diào)整. 校準. 穩(wěn)定.(2)裝置誤差：(3)環(huán)境誤差：溫度、濕度、振動。(4)方法誤差：(5)人為誤差：知識、技術(shù)、經(jīng)驗、狀態(tài)、缺陷。,3.測量誤差的分類： 系統(tǒng)誤差：對同一被測量進行多次測量，誤差的大小和符號或者保持恒定，或者按一定的規(guī)律變化，這類誤差稱為系統(tǒng)誤差。 常值系統(tǒng)誤差（定值）: 變值系統(tǒng)誤差（有規(guī)律變化值）:按誤差變化規(guī)律的不同分為累進系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差和按復(fù)雜規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。,隨機誤差：在相同條件下對同一被測量進行多次測量，由于受到大量的、微小的隨機因素影響，測量誤差的大小和符號沒有一定規(guī)律，且無法估計，這類誤差稱為隨機