热工测量基本知识.ppt
测量方法的其它分类方式:
按不同的测量条件分:等精度测量与非等精 度测量
按被测量在测量过程中的状态不同分:静态 测量与动态测量
第二节 测量系统的组成及其功能
一、测量系统的组成
测量系统由四个基本环节组成:传感器、变换 器或变送器、传输通道和显示装置。
传感器
被测量
变换器
传输通道
显示装置测量值二、测 Nhomakorabea环节的功能
仪表的用途:标准用、实验室用及工程用
显示特点和功能:指示式、记录式、积算式、 数字式积屏幕式
工作原理:机械、电气、化学、气动和液位
安装地点:就地式、盘用仪表
使用方式:固定式和便携式
第三节 测量误差与测量精度
一、测量误差的概念
测定值与被测量真值之差称为测量的绝对误差, 或简称测量误差。 δ= x -X0 式中, δ—— 测量误差; x —— 测定值(例如仪表指示值); X0—— 被测量的真值。
不同的领域有不同的测量项目和测 量特点。
热工测量:
在火力发电厂中,热工测量是指热力生 产过程中各种热工参数,如温度、压力、 流量、液位等的测量方法 。
多数热工参数是不能直接测量,是借助 于一些物质的物理、化学性质的关联性进 行。
2.应用方面
(1)过程监测:对过程参数的监测。 (2)过程控制:为生产过程的自动控制
➢ 原则上可通过理论分析和计算或改变测量 方法来加以消除或修正。
三、测量误差的分类
1.系统误差
在相同测量条件下,对同一被测量进行多次测 量,误差的绝对值和符号或者保持不变,或按 一定的规律变化,这类误差称为系统误差。
恒值误差 变值误差:累进性、周期性、按复杂规律变化
2.随机误差
在相同测量条件下,对同一被测量进行多 次测量,由于受到大量的、微小的随机因素的 影响,测量误差的绝对值的大小和符号没有一 定的规律,且无法简单估计,这类误差称为随 机误差。
指测量者无法严 格控制的因素
3.粗大误差
明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误 差,大多是由于测量者粗心大意造成的。
粗大误差一经发现,必须立即从测量数据 中剔除。
三、测量精度
1.准确度
对同一被测量进行多次测量,测量值偏离被 测量真值的程度称为测量的准确度。
热工测量基本知识
测量的意义和测量方法
一、测量的意义
1.测量的意义: 测量是人类对自然界中客观事物取得
数量观念的一种认识过程。在这一过程 中,人们借助于专门工具,通过试验和 对试验数据的分析计算,求得被测量的 值,获得对于客观事物的定量的概念和 内在规律的认识。
测量技术可分为力学测量、电学测 量、热工测量等。
➢ 减少人身误差的途径
3、影响误差
➢ 它是指各种环境因素与要求条件不一致 而造成的误差。
➢ 主要的影响因素是环境温度、电源电压 和电磁干扰等。
4、方法误差
➢ 它是所使用的测量方法不当,或对测量设 备操作使用不当,或测量所依据的理论不 严格,或对测量计算公式不适当简化等原 因而造成的误差,也称理论误差。
测量过程中存在测量误差是不可避免的, 任何测量值只能近似反映被测量的真值。
测量过程中无数随机因素的影响,使得即使 在同一条件下对同一对象进行重复测量也不 会得到完全相同的测量值。
被测量总是要对敏感元件施加能量才能使测 量系统给出测量值,这就意味着测量值并不 能完全准确的反映被测参数的真值。
二、测量误差的来源
用来进行比较的标准量应该是国际上或国家 所公认的,且性能稳定。
进行比较所用的方法和仪表必须经过验证。
测量方法就是实现被测量与标准量比较的方法。
测量方法的分类(按测量结果产生的方式分):
(1)直接测量法:使被测量直接与选用的标准量进行比较, 或者预先标定好了的测量仪表进行测量,从而直接求得 被测量数值的测量方法。
1、仪器误差
➢ 它是由于设计、制造、装配、检定等的 不完善以及仪器使用过程中元器件老化、 机械部件磨损、疲劳等因素而使测量仪 器设备带有的误差。
➢ 减少仪器误差的主要途径是根据具体测 量任务,正确地选择测量方法和使用测 量仪器。
2、人身误差
➢ 它指由于测量者感官的分辨能力、视觉 疲劳、固有习惯等而对测量实验中的现 象与结果判断不准确而造成的误差。
提供依据。 (3)试验分析与系统辨识:解决科学上 的和过程上的问题,一般需要综合运用理 论和实验的方法。测量技术应用于实验分 析,是测量技术的一个典型应用。
二、测量方法
测量的定义:就是用实验的方法,把被测 量与同性质的标准量进行比较,确定两者 的比值,从而得到被测量的量值。
使测量结果有意义的要求:
1、传感器(敏感元件)
它是测量系统直接与被测对象发生联系的部分。 理想敏感元件应满足的要求:
敏感元件应该只对被测量的变化敏感,而对其它一 切可能的输入信号不敏感。
在测量过程中,敏感元件应该不干扰或尽量少干扰 被测介质的状态。
2、变换器(变送器)
它是传感器和显示装置中间的部分,它是将传 感器输出的信号变换成显示装置易于接收的部 件。
对变换器的要求:性能稳定,精确度高,使信 息损失最小。
3、显示装置
它是测量系统直接与观测者发生联系的部分 显示装置的基本形式:
模拟式显示元件 数字式显示元件 屏幕式显示元件
4、传输通道
它是仪表各环节间输入、输出信号的连接部分。 分为电线、光导纤维和管路等。
仪表的分类
按被测参数不同:温度、压力、流量、物位、 机械量(位移、转速)
(2)间接测量法:通过直接测量与被测量有某种确定函数 关系的其它各个变量,然后将所测得的数值代入函数关 系进行计算,从而求得被测量数值的方法。
(3)组合测量法:测量中使各个未知量以不同 的组合形式出现(或改变测量条件以获得这种 不同组合),根据直接测量或间接测量所获得 的数据,通过解联立方程组以求得未知量的数 值,这类测量称为组合测量。
真值一般无法得到,所以用实际值X代替X0。
示值的绝对误差与约定值之比值称为相对误差, 其为无量纲数,以百分数表示。
100%
m 一般约定值m有如下几种取法:
m取测量仪表的指示值x时,γ称为标称相对误差;
m取测量的实际值X时,γ称为实际相对误差;
m取仪表的满刻度值时,γ称为引用相对误差。