風(fēng)量測量裝置課件

風(fēng)量測量裝置

風(fēng)量測量裝置一、基本概念

測量就是用實(shí)驗(yàn)的方法，把被測量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)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)。風(fēng)量測量裝置用公式表達(dá)為：

X＝a*UX

被測量U

標(biāo)準(zhǔn)量a

被測量與標(biāo)準(zhǔn)量的數(shù)字比值風(fēng)量測量裝置使測量結(jié)果有意義，測量必須滿足以下要求：①用來進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)量應(yīng)該是國際上或國家所公認(rèn)的，且性能穩(wěn)定。②進(jìn)行比較所用的方法和儀器必須經(jīng)過驗(yàn)證。風(fēng)量測量裝置二、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。風(fēng)量測量裝置三、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(zhǔn)的物理量直接比較，用預(yù)先標(biāo)定好的測量儀器進(jìn)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(jì)測量介質(zhì)溫度風(fēng)量測量裝置2.間接測量法測量中，通過未知量與若干個(gè)變量相聯(lián)系的關(guān)系式先分別對各變量進(jìn)行直接測量，然后將所得數(shù)值代入該關(guān)系式中進(jìn)行計(jì)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(jī)械軸功率時(shí)：

N=M/9549(千瓦)M-透平機(jī)械軸傳遞的扭矩（牛頓*米）N-軸的轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）風(fēng)量測量裝置3.組合測量法

測量中使各個(gè)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）風(fēng)量測量裝置例如：用鉑電阻溫度計(jì)測量介質(zhì)溫度時(shí)，其電阻值和溫度的關(guān)系為：Rt=R0(1+at+bt2)Rt-在t℃時(shí)的鉑電阻值（歐姆）R0-在0℃時(shí)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。風(fēng)量測量裝置另：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(gè)基本量同時(shí)進(jìn)行測量以獲得被測量值。在國際單位制中，有七個(gè)基本量?；玖块L度質(zhì)量時(shí)間電流強(qiáng)度熱力學(xué)溫度發(fā)光強(qiáng)度物的質(zhì)量單位米m千克kg原子秒s安培A開爾文K坎德拉Cd摩爾mol風(fēng)量測量裝置相對測量：將被測量值和一已知的同類量值進(jìn)行比較，或和一個(gè)與其成函數(shù)關(guān)系的其他已知量進(jìn)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(dòng)態(tài)測量。風(fēng)量測量裝置§1-2測量儀表一、測量主要參數(shù)熱力機(jī)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(dòng)、作功物質(zhì)（工質(zhì)）的成分

風(fēng)量測量裝置二、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

風(fēng)量測量裝置

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(gè)內(nèi)部變化，并向外界發(fā)出信號。風(fēng)量測量裝置傳感器必須滿足的三個(gè)條件：①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；②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；③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)。

風(fēng)量測量裝置2、變換器：作用是將傳感器發(fā)出的信號的性質(zhì)或強(qiáng)弱上進(jìn)行加工然后發(fā)給顯示器。（完全取決于顯示器的要求）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。風(fēng)量測量裝置二、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(dá)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等風(fēng)量測量裝置例題:某待測電壓220V，現(xiàn)有0.5級0～1000V和1.0級0～300V兩塊電壓表，試選擇合適儀表。解：0.5級0～1000V表的最大可能誤差：

δ1

=1000×0.5%=5V1.0級0～300V表的最大可能誤差：

δ2

=300×1.0%=3V

顯然，選用1.0級0～300V的電壓表好。

表明選表時(shí)，不要單純追求儀表的等級。風(fēng)量測量裝置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(shí)，正反兩行程輸出量的差異程度。

Eb=最大差異量/量程×100%

風(fēng)量測量裝置風(fēng)量測量裝置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)果不一致程度。

Ef=最大差值/量程×100%風(fēng)量測量裝置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(diǎn)：均勻刻度，等同靈敏度。

線性度：表征線性儀表實(shí)際特性與理論特性的不一致程度。風(fēng)量測量裝置風(fēng)量測量裝置7．動(dòng)態(tài)特性：儀表示值跟隨被測量隨時(shí)間變

化的能力。響應(yīng)時(shí)間：示值從開始變化到進(jìn)入穩(wěn)定的時(shí)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

風(fēng)量測量裝置§1-3測量誤差基本概念

一、精密度，準(zhǔn)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(zhǔn)確度：測量值與真值的偏離程度。體現(xiàn)在“準(zhǔn)”字。精度：精密度與準(zhǔn)確度的綜合，總體表征測量值與真值的符合程度。風(fēng)量測量裝置二、測量誤差

1．誤差概念：δ=x-X，誤差=測量值－真值誤差可大，可小，可正，可負(fù)風(fēng)量測量裝置

2．誤差的主要來源：

(1)儀表誤差：設(shè)計(jì).機(jī)構(gòu).調(diào)整.校準(zhǔn).穩(wěn)定.

(2)裝置誤差：

(3)環(huán)境誤差：溫度、濕度、振動(dòng)。

(4)方法誤差：

(5)人為誤差：知識(shí)、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、狀態(tài)、缺陷。

風(fēng)量測量裝置

3.測量誤差的分類：系統(tǒng)誤差：對同一被測量進(jìn)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(jìn)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。

風(fēng)量測量裝置隨機(jī)誤差：在相同條件下對同一被測量進(jìn)行多次測量，由于受到大量的、微小的隨機(jī)因