動力測試1概述剖析

第一章概述學(xué)習(xí)要求：把握測試系統(tǒng)根本組成。把握描述測試系統(tǒng)靜態(tài)特性的各指標(biāo)。了解測試系統(tǒng)的進(jìn)展方向。1.1熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)進(jìn)展概況測試技術(shù)是進(jìn)展各種科學(xué)試驗爭論和生產(chǎn)過程參數(shù)檢測等必不行少的手段，它起著類似人的感覺器官的作用。測試技術(shù)幾乎涉及任何一項工程領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，測試技術(shù)已形成一門獨立的學(xué)科。1.激光測距2.檢測車體外型3.室內(nèi)監(jiān)測一.測試技術(shù)進(jìn)展概況20世紀(jì)50年月以前，機(jī)械式傳感器20世紀(jì)80年月以前，非電量測量非電量測量：非電量的電測量。至今，計算機(jī)，智能化儀表，新型傳感技術(shù)〔激光、光纖傳感，紅外、超聲波；虛擬測量、網(wǎng)絡(luò)化測量〕二.測試技術(shù)的工程應(yīng)用在工程技術(shù)領(lǐng)域，工程爭論、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)視、質(zhì)量掌握和性能等，都離不開測試技術(shù)。特殊是近代自動掌握技術(shù)已越來越多地運用測試技術(shù)，測試裝置已成為掌握系統(tǒng)的重要組成局部。測試技術(shù)的工程應(yīng)用1.產(chǎn)品質(zhì)量測量在汽車等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動機(jī)等零部件出廠時，必需對其性能質(zhì)量進(jìn)展測量和出廠檢驗。汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)原理框圖

發(fā)動機(jī)測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、潤滑油壓力、燃油壓力以及每分鐘的轉(zhuǎn)速等。通過對抽取的發(fā)動機(jī)進(jìn)展徹底的測試，生產(chǎn)工程師可以了解產(chǎn)品的質(zhì)量測試技術(shù)的工程應(yīng)用2.設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在電力、冶金等眾多行業(yè)中，對某些關(guān)鍵設(shè)備〔如：汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等〕的工作狀態(tài)實施24小時實時動態(tài)監(jiān)測，準(zhǔn)時、準(zhǔn)確把握它的變化趨勢，為工程技術(shù)人員供給具體、全面的機(jī)組信息，是設(shè)備由事后修理或定期修理向猜測修理轉(zhuǎn)變的根底。汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)原理框圖機(jī)組絕大局部故障都有一個漸進(jìn)進(jìn)展的過程，通過綜合監(jiān)測振動、溫度、壓力、流量等參數(shù)變化過程，可準(zhǔn)時猜測設(shè)備的故障的發(fā)生，為設(shè)備的修理預(yù)備供給牢靠依據(jù)。測試技術(shù)的工程應(yīng)用3.家庭與辦公自動化

在家電產(chǎn)品和辦公自動化產(chǎn)品中，人們大量的應(yīng)用了傳感器和測試技術(shù)來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。利用傳感器檢測：衣物量多少設(shè)定水位；衣物重量、織物種類打算最優(yōu)洗滌溫度、洗滌時間；洗滌液的透光率，間接檢測洗凈程度。全自動洗衣機(jī)中的傳感器指紋傳感器透光率傳感器測試技術(shù)的工程應(yīng)用4.樓宇自動化樓宇自動化系統(tǒng)〔或稱建筑物自動化系統(tǒng)〕，是將建筑物(或建筑群)內(nèi)的消防、安全、防盜、電力系統(tǒng)、照明、空調(diào)、衛(wèi)生、給排水、電梯及其他機(jī)械設(shè)備等設(shè)備以集中監(jiān)視、掌握和治理為目的而構(gòu)成的一個綜合系統(tǒng)。某公司總部的樓宇自動化系統(tǒng)該系統(tǒng)分為七個子系統(tǒng)：電源治理、安全檢測、照明掌握、空調(diào)、停車治理、水/廢水治理和電梯監(jiān)控。三.測試技術(shù)的進(jìn)展傳感器的進(jìn)展：智能化集成化小型化高精度開發(fā)新型傳感器測試技術(shù)的進(jìn)展測試儀器向高精度、多功能、小型化、在線監(jiān)測、性能標(biāo)準(zhǔn)化和低價格進(jìn)展；計算機(jī)測試技術(shù)的進(jìn)展：參數(shù)測量與數(shù)據(jù)處理以計算機(jī)為核心，使測量、分析、處理、打印、繪圖、狀態(tài)顯示及故障預(yù)報向自動化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)展。熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)

熱能與動力機(jī)械工程測量試驗技術(shù)互為促進(jìn)1.2測量的根本概念測量——借助特地的儀器設(shè)備把未知物理量與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)展定量檢查和比較，從而確定被測量的過程。數(shù)值未知的物理量一、測量方法按測量值的獲得方法分直接測量：

a直讀法：刻度尺

b差值法：U型管

c代替法：光學(xué)高溫計

d零值法：天平

間接測量組合測量二、非穩(wěn)態(tài)和瞬變參數(shù)的測量隨時間不斷轉(zhuǎn)變數(shù)值的被測量，稱為非穩(wěn)態(tài)和瞬變參數(shù)〔或稱動態(tài)參數(shù)〕這類參數(shù)要用顯示式記錄方式觀看和記錄被測量的變化過程和大小。三、模擬測量與數(shù)字測量系統(tǒng)被測量或它的變化不表現(xiàn)為“可數(shù)”的形式模擬測量模擬測量：將被測量轉(zhuǎn)換成模擬信號，以儀表指針的位置或記錄儀描繪的圖形顯示測量的結(jié)果。特點：模擬信號含有“仿真”的意思，直觀性強(qiáng)、簡便、價格低；但測量精度低、指示器讀數(shù)誤差大。數(shù)字測量：測量可直接用數(shù)字形式表示，通過模／數(shù)(A／D)轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。特點：測量精度高，操作便利，后處理便利，但對硬件要求高。隨著計算機(jī)和電子技術(shù)的進(jìn)展，數(shù)字測量系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛——A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換技術(shù)模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號易于處理和存儲，可讓儀表或計算機(jī)識別，加以操作和使用1.3測量系統(tǒng)的組成和分類簡潔的測量系統(tǒng)可以只有一個模塊：玻璃管溫度計。簡單的測量系統(tǒng)有多個模塊：汽輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。一、測量系統(tǒng)的組成按工作原理，任何測量系統(tǒng)都包括感受件，中間件和效用件三局部。測量系統(tǒng)的組成被測量傳感器信號調(diào)理器顯示記錄儀器感受件——傳感器：物理量電量中間件——信號調(diào)節(jié)器：電信號易于測量的電信號效用件——顯示記錄器：模擬、數(shù)字、圖形顯示傳感器傳感器：直接感受被測量，同時對外界發(fā)出相應(yīng)的信號〔一般為電信號〕。1.必需隨被測量的變化而發(fā)生相應(yīng)的內(nèi)部變化(即輸出信號)。2、不受其他任何參數(shù)的影響而只隨被測量的變化而發(fā)出信號。3、發(fā)出的信號與被測量之間是單值的函數(shù)關(guān)系，即一個確定信號只能與被測量的一個值相對應(yīng)。二、測量儀器的分類范型儀器：用以復(fù)制和保持測量單位，或用來對其他測量儀器進(jìn)展標(biāo)定和刻度工作的儀器；準(zhǔn)確度高，保存和使用要求較高。有用儀器：實際測量使用的儀器，分為試驗室用儀器和工程用儀器。1.4測量系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)測量系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務(wù)的傳感器、儀器和設(shè)備的總稱。簡潔簡單本節(jié)所指的測量裝置可以小到傳感器，大到整個測試系統(tǒng)測量系統(tǒng)的性能指標(biāo)打算著測量結(jié)果的牢靠程度軸承故障檢測儀

玻璃管溫度計

1.準(zhǔn)確度表示測量結(jié)果與真值全都的程度，是系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合反映，通常以允許誤差的大小來表示。允許誤差：又叫引用誤差，儀器讀數(shù)允許的最大確定誤差折合為該儀器量程的百分?jǐn)?shù)：允許誤差允許的最大絕對誤差儀器的滿量程刻度精度等級實際應(yīng)用中，常用允許誤差表示儀表質(zhì)量〔儀器準(zhǔn)確度〕的級別：精度等級=δy×100例如：某壓力表精度為1.5級，其滿量程刻度為5MPa,則該壓力表在測量中可能產(chǎn)生確實定誤差不會超過5×1.5%=0.075MPa留意：在精度一樣的條件下，所選用的測量儀表量程不宜過大，一般使測量值在滿刻度的2/3以上比較適宜。如：兩壓力表精度均為1.5級，其中壓力表A滿量程刻度為5MPa，壓力表B滿量程刻度為10MPa，如被測壓力約為4MPa，則該選哪個壓力表？A：5×1.5%=0.075MPa

B：10×1.5%=0.15MPa2.恒定度〔回程誤差、遲滯性〕儀器屢次重復(fù)測量時，其指示值的穩(wěn)定程度用同一儀器對同一參數(shù)重復(fù)進(jìn)展測量或相隔一段時間再測量時，指示值之間的最大差數(shù)與儀器量程之比的百分?jǐn)?shù)〔即變差〕，變差穩(wěn)定表示儀器的恒定度好。特例：在同樣的測試條件下，全量程輸出范圍A內(nèi)，對于同一個輸入量正行程與反行程所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間差值最大者為ΔHmax，此時恒定度可稱為遲滯誤差：

遲滯誤差產(chǎn)生緣由:

由于儀器儀表中的磁性材料的磁滯、彈性材料遲滯現(xiàn)象、以及機(jī)械構(gòu)造中的摩擦和游隙等緣由，反映在測試過程中輸入量在遞增過程中的標(biāo)定曲線與輸入量在遞減過程中的標(biāo)定曲線往往不重合。3、靈敏度表征測試系統(tǒng)對輸入信號變化的反響力量假設(shè)系統(tǒng)的輸入有一個增量Δx，引起輸出產(chǎn)生相應(yīng)增量Δy，則定義靈敏度S為S=Δy/Δx說明：靈敏度的量綱由輸入和輸出的量綱打算；當(dāng)輸入與輸出的量綱一樣時，則靈敏度是一個無量綱的數(shù)，常稱之為“放大倍數(shù)”。應(yīng)當(dāng)留意的是，裝置的靈敏度越高，就越簡潔受外界干擾的影響，即裝置的穩(wěn)定性越差。4、靈敏度阻滯/感量表征測試裝置區(qū)分輸入量微小變化的力量，即測試系統(tǒng)所能檢測出來的引起輸出量發(fā)生變化的最小輸入變化量ΔX，也叫區(qū)分力。在數(shù)字測量系統(tǒng)中通常以區(qū)分率來表示說明：靈敏度阻滯與靈敏度有親密的關(guān)系，數(shù)值上等于靈敏度的倒數(shù)。測試系統(tǒng)的區(qū)分力越高，表示它所能檢測出的輸入量的最小變化量值越小。數(shù)字測試系統(tǒng)，其輸出顯示系統(tǒng)的最終一位所代表的輸入量即為該系統(tǒng)的區(qū)分力。模擬測試系統(tǒng)，用其輸出指示標(biāo)尺最小分度值的一半所代表的輸入量來表示其區(qū)分力。5、指示滯后時間從被測量發(fā)生變化到儀器指示出該變化值所需的時間，或稱時滯。時滯主要由儀器的慣性引起。留意：

1.在選擇或者設(shè)計一個測試系統(tǒng)時，