建筑环境测试技术_测试技术

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1、 建筑环境测试技术建筑环境测试技术（第二版）建筑环境测试技术（第二版）课程简介课程性质：专业基础课/必修课 课程内容： 它涉及供热通风空调、建筑给水排 水、燃气供应等公共设施系统及建筑环境中的 试验技术、计量技术及非电量电测技术等领域 的知识、是设计、安装、运行管理及科学研究 必不可少的重要手段。主要内容包括三大部分：第1篇 测试技 术基础、第2篇 测量仪表和第3篇 测试技术。 建筑环境测试技术（第二版）课程简介教学目标：能力培养学时分配 ：共24学时第1篇 测试技术基础4学时；第2篇 测量仪表12学时；第3篇 测试技术4学时；实践 4学时。教学要求；讨论研究与自学相结合；考核与成绩 ：平时成

2、绩占30%，实验成绩占10%，考 试占60%。参考书目o1.建筑环境设备测试技术，刘耀浩，天津大学出版社 。 o2.建筑热工及环境测试技术，丁力行，机械工业出版 社。 o3.热工检测技术，刘满堂，中国计量出版社。 o4.热工检测仪表，王玲生，冶金工业出版社。 o5.自动检测技术，王绍纯，冶金工业出版社。 o6. 自动检测技术，王化祥，化工出版社。 o7.流量测量仪表应用技巧，纪纲，化学工业出版社。 o8.压力测量技术及仪表，杜水友，机械工业出版社。 o9.温度的测量与控制，姜忠良等，清华大学出版社第1篇 测试技术基础（4学时）o 本篇基本内容：以学习、掌握检测技术和检测系统的相关 基础理论、方

3、法为目标，重点介绍测试技术的 基本知识，测量误差和数据处理的基本概念、 理论及方法。 第一章 测试技术的基本知识o 授课时间：2学时 o 基本内容： 测试技术的基本概念、测量方 法及分类、测试仪表概述、计量的基本概念 。熟练掌握测量误差与精度等级的概念。掌 握测量仪表的基本技术指标。 o 重点和难点：测试技术的基本概念、 测量 方法及分类、测试仪表概述、计量的基本概 念。第一章 测试技术的基本知识测试技术的概念它是对生产过程和运动对象实施定性检查 和定量测量的技术。它涉及到传感器、试验设计、模型理论、 信号加工与处理、误差理论、控制工程和参数 估计、科学组建检测系统，正确使用各种检测 工具、设

4、备和检测方法，正确地进行测量并对 测试结果进行正确处理分析。第一节 测试技术的基本概念一基本概念 1测量简单地说，是确定被测对象的数值大小。测量 是运用专门的工具，根据物理、化学、生物等原理 ，通过实验和计算找到被测量的量值。测量的重要意义在于：定性和定量精确计算来认识事物，建立公式 、定理和定律 。（测量是技术生命的神经系统 ；没有测量，就没有科学 。）第一节 测试技术的基本概念2误差公理真实值只有一个，测量值（测量结果）有许 多个。一切测量结果都具有误差。误差自始至 终贯穿在一切科学实验之中。研究误差的目的：就是要根据误差产生的原 因、性质及规律，在一定测量条件下尽量减小 误差，保证测量值

5、有一定的可信度，将误差控 制在允许的范围之内。3计量确定测量器具的等级标准。它是实现单位统一 、量值准确可靠传递的活动， 具有法定性。计量和测量相同点是：手段、过程相同；不同点是：对象、目的不同。计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量 值准确可靠的测量。它的重要性：确保各类量具、仪器仪表测量结 果的准确性、可靠性和统一性，所以必须定期进行 检验和校准。4测试是测量和试验的全称。 5检测是检验和测量的统称。是检验测试某种物体指定 的技术性能指标（判定是否合格）。 第一节 测试技术的基本概念二测试技术的作用和任务 1作用 它是决定制造水平的因素之一。（没有测 试，就没有科学 。）2. 任务（四个

6、方面）： 1，对产品的模型试验或现场实测，为产品质量和性能提 供客观的评价； 2，通过对设备或零件的参数实测，升级和改善产品质量 ； 3，通过测试技术验证新的科学规律； 4，通过自动控制，数据采集，实现对设备的状态监控、 产品质量控制和故障诊断等等。第一节 测试技术的基本概念三测试技术的内容和特点1内容 研究对象，基本知识，基本理论，基本测试技能等 。2. 特点（四个方面）： 1，性能测试； 2，参数测试； 3，更多的测试方法； 4，更多的人参与测试。第一节 测试技术的基本概念四测试技术的发展信息时代（数据采集和处理）为测试技术的发展 提供了先进的技术手段和发展空间。主要标志有以下几个方面：1

7、，传感器（或数字化传感器）技术； 2，非接触测试（或离线式测试）方法； 3，测试系统的智能化； 4，测试系统的广泛应用。第二节 测量方法及分类1测量(确定被测对象的数值大小) 测量定义：测量是以同性质的标准量与被测量比较 ，并确定被测量相对标准量的倍数。表达式： L=X/U说明：标准量应是国际或国家公认的。采用的方法或仪器需经验证。被测量标准量（测量单位）测量值（比值）o按测量手段分类：直接测量法，间接测量法，组合测量法 o按测量方式分类：偏差式测量法，零位式测量法，微差式测量法 o按测量敏感元件与否与被测介质接触分类:接触式测量法，非接触式 测量法 o按被测对象参数变化快慢分类：静态测量，动

8、态测量 o按测量系统是否向被测对象施加能量分类：主动式测量法，被动式 测量法 o按测量数据是否需要实时处理分类：在线测量，离线测量 o按对测量精度的要求分类：精密测量，工程测量 o按测量时测量者对测量过程的干预程度分类：自动测量，非自动测 量 o按被测量与测量结果获取地点的关系分类：本地（原位）测量，远 地测量（遥地） o按被测量的属性分类：电量测量和非电量测量 o按被测量的属性分类：电量测量和非电量测量。2测量方法分类2间接测量：被测量不能通过直接测量的方法 得到，而必须通过一个或多个直接测量值利用 一定的函数关系运算才能得到。（如电桥测量等）1.直接测量：通过测量能直接得到被测量数值的测

9、量。（如天平、米尺、秒表、电表、温度计等 ）y=x测量值被测量直接测量值被测量y=kxo按测量手段分类：直接测量法，间接测量法，组合测量法热量表天平3组合测量：被测量不能通过直接测量或间接 测量得到，而必须通过直接测量的测得值或间 接测量的测得值建立联立方程组，通过求解联 立方程组的办法才能得到最后结果。公式：举例1：电阻器温度系数的测量温度系数为被测量，可通过测得在两个不 同温度下的电阻值，得到t1、t2、Rt1、Rt2四个 直接测量值建立方程组，通过计算即可得到。若R20未知，则可联立三个方程即可。电阻器阻值Rt与温度t满足关系式：o 按测量方式分类1偏差法：用仪器仪表 的指针的位移表示被

10、测 量大小的方法。2零位法：亦叫平衡法 。测量时用被测量与标准 量比较，不断调整标准量 的大小，当指零器为0时 ，即可根据标准量的大小 得到被测量的大小。o RX即： y=kx零位法：如电桥测量微差法：偏差法与零位法相结合构成微差法。通过 测量被测量与标准量之差来得到待测量的值。除了以上分类方法以外，还可分为精密测量与工程测 量、等精度测量与不等精度测量、本地测量与远地测 量等。按测量数据是否需要实时处理分类：在线测量，离线 测量4测量方法的选择原则被测量本身的特性； 被测量的准确度； 测量环境； 现有测量设备等。在此基础上选择合适的测量仪表和正确的 测量方法。 举例1.2.1：电压表测量高内

11、阻电路端电压。若电路输出等效内阻为80k，当电压表 内阻分别为10M、120 k，对应的数字 电压表测得的电压为：V+- 5V所以当测量电路的内阻较大时，要测量电路的端电压需要 选用内阻高的数字电压表（测的电压高些）。80kV3V120KRvRv第三节 测量仪表概述数字式模拟式1测量仪表的类型分为模拟式、数字式 。2测量仪表的功能o 测量系统的组成：由被测对象和测量设备组成，测量设备一 般由传感器、变换器、传输通道、显示装置组 成。对应的系统框图如下。传感器变换器显示装置被测量传输通道o 三大功能：变换功能；传送功能；显示功能。变换器（变送器）将传感器的输出信号转换成显示装置易于接受的信号。包

12、括机械 放大，电信号放大，电信号转换。变换功能： 传感器：是测量系统与被测对象 直接发生联系的部分。如热电偶传感器。传送功能传输通道：是各仪表之间输入与输出联系的纽带。传输通 道可以是导线、管道、光缆、无线电通讯等。显示功能 显示装置：分为模拟式、数字式、屏幕式数字式模拟式屏幕式3测量仪表的主要性能指标1 精度（又称精确度、准确度、或近似程度）：精密度，正确度，准确度 ； 2 稳定度； 3 输入电阻； 4 灵敏度； 5 线性度； 6 动态特性 。 精度（近似程度）：描述测量值偏离真值的程度。精密度（）说明测量值的分散性，反映随机误差大小的程 度。（如图c和d精密度高）(随机误差) 正确度（）说

13、明测量值与真值之间的接近程度，反映系统 误差大小的程度。（如图b和d正确度高） (系统误差) 准确度（）反映系统误差和随机误差合成大小的程度。 （如图d,合成误差）对于测量者来说，正确度高的精密度不一定高， 反之亦然。但准确度高的正确度和精密度都高。精度（近似程度）：描述测量值偏离真值的程度。 精密度（）说明测量值的分散性，反映随机误差大小的程 度。（如图c和d精密度高）(随机误差r=1/小好) 正确度（）说明测量值与真值之间的接近程度，反映系统 误差大小的程度。（如图b和d正确度高） (系统误差R=1/小好) 准确度（）反映系统误差和随机误差合成大小的程度。 （如图d,合成r+R小好）_ _

14、 = 1/（ r+R） = （ + ）仪表精度等级：精度等级+百分号=允许误差o 精度等级的国家系列一般为0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、 0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0、5.0等。 o 允许误差：仪表出厂之前仪表厂家规定的仪表基本误差不能 超过某一个值。举例1：仪表1：量程范围0500，1.0级；仪表2：量程范围0100，1.0级。结论：（同一等级）小量程允许误差小。举例1.2.2：仪表1：量程范围0500，0.5级；仪表2：量程范围0100，1.0级。结论：（不同一等级）小量程允许误差也小。仪表选择时，在满足测试要求的前提下， 尽可能选择小量程的仪表。2稳定

15、度（稳定误差）：是指在规定的时间、区间和其他外界条件恒定不变 的情况下，仪表满度与示值变化的大小。例如某 数字温度表的稳定度为 (0.008%Tm+0.003Tx)/(8h)。 3输入电阻：例如对于数字电压表对输入阻抗有一 定要求。 4灵敏度：稳态下输出变化量对输入变化量的比值 。X1 X2L2L112例如某一数字温度表的分辨率为0.1，即 该温度表能区分的最小温度变化为0.1。跳 变一个字温度变化0.1。通常分辨率为允许绝对误差的1/3即可。灵敏度的另一种表示方法为分辨率。5线性度：实际示值与理论示值差值的最大 值与仪表量程的比值。Lm6动态特性：仪表的输出响应随输入变化 的能力。第四节 计

16、量的基本概念1单位制(法定计量单位 ,如长度：厘 分 寸 尺 丈 里 ； 1千米(公里)=2市里=0.621英里=0.540海里 1 米=3市尺=3.281英尺 ) 2计量基准（经国家鉴定、批准作为统一全国量值最高 依据的计量器具为主基准。通过与国家基准比对或校 准来确定其量值,并经国家检定,批准的计量器具,称为 副计量基准. 用于检定计量标准,传递由副基准所保持 的单位量值为工作计量基准） 3量值的传递与跟踪，检定与对比（传递一般是上自 上而下，由高等级向低等级传递，它体现了一种政府 的意志，有强制性的特点。跟踪确保准确的传递。检 定对比和校准才能发合格证书。）计量单位计量单位（简称单位）是以定量表示同种量的 量值而约定采用的特定量。我国规定采用以