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热工仪表基础知识第一章、热工测量与仪表第一节、测量得基本概念一、测量:1、测量就是人们借助专门工具,通过试验与对试验数据得分析计算,将被测量x0以测量单位U得倍数显示出来得过程。2、被测量得真值μ只能近似地等于其测量值x:3、热工测量就是指压力、温度等热力状态参数得测量,通常还包括一些与热力生产过程密切相关得参数得测量。二、测量方法:按测量结果得获取方式来分(1)直接测量法:使被测量直接与测量单位进行比较,或者用预先标定好得测量仪器进行测量、从而得到被测量数值得测量方法,称直接测量法。(2)间接测量法:通过直接测量与被测量有某种确定函数关系得其她各变量、再按函数关系进行计算,从而求得被测量数值得方法,称为间接测量法。按被测量与测量单位得比较方式来分(1)偏差测量法:测量器具受被测量得作用,其工作参数产生与初始状态得偏离,由偏离量得到被测量值,称为偏差测量法。(2)微差测量法:用准确已知得、与被测量同类得恒定量去平衡掉被测量得大部分,然后用偏差法测量余下得差值,测量结果就是已知量值与偏差法测得值得代数与。(3)零差测量法:用作比较得量就是准确已知并连续可调得,测量过程中使它随时等于被测量,也就就是说,使已知量与被测量得差值为零,这时偏差测量仅起检零作用,因此,被测量就就是已知得比较量。三、测量误差测量误差就是被测量参数得测量值x与其真值μ得之差。真值常用得方法有:(1)用标准物质(标准器)所提供得标准值,例如水得三相点。(2)用高一级得标准仪表测量得到得值来近似作为真值。(3)对被测量进行N次等准确度测量,各次测量值得算术平均值近似为真值。N越大,越接近真值。常见得测量误差表达方式:1、绝对误差2、、折合误差折合误差一般用于比较测量仪表得优劣。折合误差也称引用误差。四、测量系统为了实现一定得测量目得,将测量设备按一定方式进行组合得系统称为测量系统,也称检测系统。(一)(1)输出信号必须随被测参数得变化而变化,即要求传感元件得输出信号与输入得被测信号之间有稳定得单值函数关系,最好就是线性关系,而且可复现。(2)非被测量对传感元件输出得影响应小得可以忽略。若不能忽略,将造成测量误差。在这种情况下,一般要附加补偿装置进行补偿或修正。(3)传感元件需尽量少地消耗被测对象得能量,并且不干扰被测对象得状态或者干扰极小。(1)单纯起传输作用。(2)将感受件输出得信号放大,以满足远距离传输以及驱动显示、记录装置得需要。(3)为了使各种感受件得输出信号便于与显示仪表与调节装置配接,要通过变换件把信号转换成标准化得统一信号,各种感受件得输出信号都被转换成统一数值范围得气、电信号。这时得传送件常称为变送器。这样,同一种类型得显示仪表常可用来显示不同类型得被测量。。(1)模拟式显示:(2)数字式显示:(3)屏幕画面显示:五、测量误差得分析与处理根据测量误差性质得不同1、系统误差(一)系统误差得概念在同一条件下(同一观测者,同一台测量器具,相同得环境条件等),多次测量同一被测量,绝对值与符号保持不变或按某种确定规律变化得误差。恒值系统误差变值系统误差产生原因:(1)测量仪表本身得原因(2)仪表使用不当(3)测量环境条件发生较大改变。(二)消除系统误差得一般方法(1)消除系统误差得来源在测量工作投入之前,仔细检查测量系统中各环节得安装及连接线路,使其达到规定要求,尽量消除误差得来源。(2)在测量结果中加修正值对不能消除得系统误差,在测量之前,对检测系统中得各仪表进行检定,确定出修正值。对各种影响量如温度、气压、湿度等要力求确定出修正公式、修正曲线或修正表格以便对测量结果进行修正。(3)采用补偿措施在检测系统中加装补偿装置(或自动补偿环节),以便在测量中自动消除系统误差。(4)改善测量方法采用较完善得测量方法,消除或减少系统误差对测量结果得影响。常用两种方法:交换法;交换法就是消除定值系统误差得常用方法,也叫对置法。此种方法得实质就是交换某些测量条件,使得引起定值系统误差得原因以相反方向影响测量结果,从而消除其影响。对称法;对称法就是消除线性系统误差得有效方法。2、随机误差(一)随机误差得概念在相同条件下多次测量同一被测量时,绝对值与符号不可预知地变化着得误差称为随机误差。误差得大小与正、负都就是不确定得。产生原因:随机误差大多就是由测量过程中大量彼此独立得微小因素对测量影响得综合结果造成得。3、疏忽误差明显歪曲了测量结果,使该次测量失效得误差称为疏忽误差。含有疏忽误差得测量值称为坏值。出现坏值得原因有:测量者得主观过失,如读错、记错测量值;操作错误;测量系统突发故障等。处理:存在这类误差得测量值应当剔除。第二节、仪表或测量系统得静