热工测量仪表
• (2) 间接测量法,即利用被测量与某些量有确知的函数 关系,用直接测量法测得这些有关量的数值,代入已知 的函数关系算出被测量的数值。例如,通过测量导线电 阻、长度以求出电阻率,节流装置通过测量差压、温度、 压力从而测出流量等。
• (3)组合测量法,当被测量与直接测量的一些量不是一 个函数关系,需要求解一个方程组才能取得时即为组合 测量。
(俄国)有一句名言: “没有测量,就没有
西门子(德国)
科学。”
• 5月20日 • “世界计量日”
1.1.4测量的构成要素 包括(1)测量对象与被测量; (2)测量环境; (3)测量方法; (4)测量单位; (5)测量资源; (6)数据处理与测量结果
例:曹冲称 象
方法:?
装置:船、石头、小秤; 检查、测量,从而得到:
• 随机误差 在同一测量条件下,多次测量同一被测 量时,误差的数值大小在一定范围内随机变化,符 号的变化也不可预见,这就称为随机误差。随机误 差也叫偶然误差。
随机误差是由于测量过程中许多独立的、微小的 偶然因素(如仪器仪表中传动部件的间隙和摩擦,振 动或冲击等干扰、温度或湿度变化干扰、交流电源 或电磁场变化等)所引起的综合结果,表现为具有随 机性,随机误差使得测量数据存在分散性。大多数 情况下,随机误差的统计特性服从正态分布,另外 还有三角分布、梯形分布、均匀分布
◇相对误差 有3种表示方法
(1)实际相对误差
(2)标称相对误差
(3)引用相对误差
实
x
100%
标
x x
100%
x 100 %
xFS
xFS xmax xmin
(4)最大引用误差:也称为测量系统的基本误差, 所有测量值中最大绝对误差的绝对值与量程之比 的百分数。 Nhomakorabeax
max
m ax 100% xFS
• 粗大误差 明显歪曲了测量结果的异常误差称为 粗大误差。含有粗大误差的测量值属于错误的测 量值,一般称为坏值,正常的测量结果中不应含 有坏值,应根据统计检验方法的某些准则判断哪 个测量值是坏值,然后从测量数据组中加以剔除。
粗大误差产生的原因可能是由于人为的操作失 误,包括观测者粗心大意导致操作不当或读数错 误等。另外,测量设备突然出现异常或测量条件 的突然变化引起仪器产生不易察觉的故障,以及 异常的或很大的外界干扰等因数都可能导致粗大 误差。
一般而言,对于测量结果的处理,首先是判断 并剔除粗大误差,接下来,研究的误差项通常只 有系统误差和随机误差两种,所以在评价测量结 果时就常采用系统误差与随机误差来衡量。
1.4.3 误差的表示方法
分为绝对误差和相对误差两种 ◇ 绝对误差
绝对误差只能反映误差的大小,不能反映 仪表的准确程度
x x
1.4.2 测量误差的分类
根据测量误差的性质及产生的原因,测量误差可以分为3大 类:
A 系统误差 B 随机误差 C 粗大误差
• 系统误差 在同一测量条件下,对同一被测参数进行多次重 复测量,误差的数值大小和符号都相同或按照某个确定规律 变化,此种误差称为系统误差。
一般可以通过实验的方法找到系统误差的变化规律及产生 的原因,并对测量结果加以修正,或者采取一定的措施,如 改善测量条件和改进测量方法等,使系统误差减小或消除, 从而得到更加准确的测量结果。
掌握:
测量的基本概念;误差分类;仪表的组成及其性能指标; 仪表的基本误差和允许误差;仪表的引用误差;仪表的精 度等级。
了解:
检测技术与仪表的作用及发展; 测量的不确定。
第1章 绪论
• 1.1 测量的基本知识 • 1.1.1测量的概念
借助专门工具、通过实验和对实验数据 的分析计算,求得被测的量。 比较:将被测量和标准量进行比较。
如测量某电阻的温度系数,其电阻值与温度的关系为:
Rt =Ro(l+At+Bt2),
式中Rt是温度为toC时电阻的数值,可以直接测得;温度 t也可直接测得。要取得系数A和B,需要解一个二元一 次方程组。
• 1.3测量分类 1 静态测量和动态测量; 2 等精度测量和不等精度测量; 3 电量测量和非电量测量; 4 工程测量与精密测量
定性、定量的结果。
• 1.2 测量方法 直接测量法、间接测量法、组合测量法
测量方法的分类有许多种,按如何取 得测量结果进行分类有:
• (1)直接测量法,就是将被测量直接与所 选用的标准量进行比较,或者用预先标定 好的测量仪表进行测量,从而直接得出测 量值的方法。如用钢卷尺测长度,用玻璃 管水位计测水位等。
热工测量仪表 张华 赵文柱编著
主讲:丁燕鸿
课程要求
• 本课程应在掌握:热工仪表基础知识、掌 握测量中温度、压力、物位、流量等测量 知识及相关仪表(重点);尤其温度、压 力测量原理与仪器装置的使用;熟悉热工 显示仪表及仪表装置的安装与故障维修知 识,并有一定的实际动手调试维护能力。
难点:
1. 测量误差的表示形式; 2. 误差产生的原因; 3. 误差的种类。
1.4 测量误差
1.4.1测量误差的基本概念:
• 测量所得的值与被测事物的真实值之间的 差异。
• 在实际测量时,无论什么样的测量仪表, 也不论其质量多高,它的测量结果与被 测量的实际值之间总会存在一定的差值, 这个差值就是误差。
◇误差的定义:测量结果与被测量真值之间的 偏差值。
x x
◇真值μ: 理论真值:有严格定义的理论值; 约定真值:常用多次测量的平均值; 相对真值:高精度仪表测得的结果。
1.4.4 测量误差的主要来源
• (1)设备误差——计量器具本身所具有的误差。 由仪器、 仪表本身及其附件所引入,出于仪器的电气或机械性能 不完善所产生的误差。例如,电桥中的标准电阻、示波 器的探极线等都含有误差。仪器、仪表的零位偏移,刻 度不准确,以及非线性等引起的误差均属于仪器误差。
• (2)方法误差——测量方法不完善引起的误差,又称为理 论误差。是指由于使用的测量方法不完善、理论依据不 严密所产生的误差,即凡是在测量结果的表达式中没有 得到反映的因素,而实际上这些因素又起作用时所引起 的误差。例如,用标准准孔板测量气体流量时没有加上 温压补偿,就会引起测量误差。
根据国际通用计量学基本名词的推荐 “测量是以确定量值为目的的一组操作”。 这里的量值均指物理量而言。
测量是按照某种规律,用数据来描 述观察到的现象,即对事物作出量化描 述。测量是对非量化实物的量化过程。
• 1.1.2测量与检测的联系与区别
• 1.1.3测量的意义
• 著名科学家门捷列夫 • 检测就是去认识——