测试技术授课 - 绪论与第1章

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1、热能与动力测试技术Measurement Techniques in Thermal Energy and Power Engineering?40学时，2.5学分?本情?对对象象- -本本科科生生( (2 20 01 10 0版版) )?能能源源动动力力系系统统自自动动化化?程程?术术?含含联联?班班? 课课程程性性质质?院院?必必修修课课?专专业业?术术课课?课课4 40 0学学时时，实实验验1 10 0学学时时，工 工凡 凡5 5学学? ?础础课课程程?电电?学学?数数理理统统计计?概概率率?传传热热学学?流流体体力力学学 任任课课教教师师?讲讲?吴吴筱筱敏敏迟 迟高高忠忠?教学?本要求

2、通通过过本本课课程程的的学学习习：了了解解和和掌掌握握测测试试系系统统的的?和和?本本原原理理熟熟悉悉掌掌握握测测试试?术术的的?本本?能能和和方方法法掌掌握握常常用用传传感感器器的的?本本结结构构和和应应用用特特点点掌掌握握二二次次仪仪表表的的使使用用方方法法以以及及?本本要要求求在在实实验验设设计计能能力力?动动手手能能力力和和实实验验数数据据?析析?处处理理能能力力等等方方面面?到到?格格训训?课内学时?配章章内内容容参参考考学学时时备备注注0 0绪绪论论1 11 1测测?方方法法和和误误差差?析析6 6工 工力力和和压压力力测测?5 5左 左?移移和和液液?测测?4 44 4温温度度测

3、测?7 75 5转转?率率测测?4 46 6振振动动?噪噪声声测测?4 47 7流流?流流?测测?7 78 8?微微粒粒测测?自自学学9 9最最?测测?术术及及?发发展展工 工合合计计4 40 0实践?节教教学学实实验验?1 10 0学学时时?1 1凡 凡 压压力力测测?及及压压力力表表标标定定?工 工学学时时?工 工凡 凡 温温度度测测?仪仪表表的的使使用用及及校校验验?工 工学学时时?左 左凡 凡 流流?测测?实实验验?工 工学学时时?4 4凡 凡 光光电电?磁磁电电及及转转?测测?系系统统?工 工学学时时迟 迟选选做做实实验验?5 5凡 凡 噪噪声声测测?实实验验?工 工学学时时，选选做

4、做实实验验?6 6凡 凡 流流?测测?实实验验?工 工学学时时，选选做做实实验验?参考书?厉厉彦彦忠忠迟 迟吴吴筱筱敏敏?编编，?热热能能?动动力力机机械械测测试试?术术?， 西西安安交交通通大大学学出出?社社迟 迟工 工0 00 07 7?王王子子延延?编编，?热热能能?动动力力?程程测测试试?术术?，西西安安交交 通通大大学学出出?社社迟 迟1 19 99 98 8?陈陈花花玲玲?编编，?机机械械?程程测测试试?术术?，机机械械?程程出出? 社社，工 工0 00 01 1?吴吴道道悌悌编编著著，?非非电电?电电测测?术术?，西西安安交交通通大大学学出出 ?社社，工 工0 00 0工 工?徐

5、徐大大中中编编，?热热?制制?测测试试?术术?，?海海交交通通大大学学 出出?社社，1 19 98 85 5?肖肖明明?编编，?实实验验误误差差估估计计?数数据据处处理理?，?学学出出? 社社，1 19 98 81 1?绪论特特点点重重要要性性本本课课程程的的任任?1凡 特点跨跨学学科科 热热学学?电电学学?磁磁学学?力力学学?材材料料? 通通用用性性 无无行行业业界界限限: : 温温度度 电电力力，化化?金金? 制制?农农业业?航航? 相相互互转转化化: : 温温度度压压力力，温温度度电电参参数数迟 迟 压压力力温温度度 特特殊殊性性 ?一一参参数数，?测测?方方法法?设设备备和和系系统统?

6、 温温度度: : 测测?对对象象?测测?范范围围?测测?精精度度工凡 重要性 与与科科学学技技术术的的关关系系 测测试试?术术的的发发展展促促?学学?术术的的提提高高，?学学?术术的的提提高高反反 过过来来又又促促?测测试试?术术的的发发展展 ，?者者相相辅辅相相?动动社社会会生生 ?力力?断断前前? 是是科科学学研研究究和和生生产产制制造造的的基基础础 任任何何一一项项?学学研研究究和和生生?制制?都都离离?开开测测试试?术术? 测测试试技技术术地地位位 ?代代各各种种装装备备系系统统的的制制?实实际际?行行，测测?制制系系统统?本本 已已达达到到装装备备系系统统总总?本本的的5 50 0几

7、 几7 70 0还 还? 测测试试技技术术的的发发展展?术术?动动?需需求求牵牵引引 测测试试?测测?计计?调调节节?举例 电电厂厂: : ?汽汽温温度度测测?值值连 连1 1还 还偏偏差差，汽汽机机效效率率?少少左 左凡 凡7 7还 还?汽汽 流流?几 几1 1还 还偏偏差差，?本本增增?1 1还 还? 精精密密机机械械?: : ?移移?角角度度?圆圆度度?孔孔?等等直直接接相相关关? 以以及及振振动动?温温度度?刀刀?磨磨损损等等间间接接相相关关参参?实实时时监监测测 ?它它传传感感器器数数? 大大型型发发电电机机?左 左0 00 00 0 大大型型石石油油化化?厂厂6 60 00 00

8、0 钢钢铁铁厂厂工 工0 00 00 00 0 电电站站5 50 00 00 0 飞飞机机左 左6 60 00 0 汽汽车车左 左0 0 工 工0 00 0增压器在高速运转?损坏照片左凡 本课程?要任? 测测量量基基本本理理论论与与方方法法 传传感感器器的的原原理理和和性性能能，仪仪表表的的选选用用 测测量量系系统统的的组组成成及及误误差差分分析析 基基本本热热工工参参数数的的测测量量 几 几几 几温温度度?压压力力?流流? 几 几几 几液液?流流?移移 几 几几 几振振动动?噪噪声声?转转?率率 几 几几 几气气体体?第1章 测量方法?误差分析1.1 测量的基本知识 1.2 测试系统的组成

9、1.3 测量仪表的技术指标 1.4 测量误差及误差分类 1.5 随机误差分析 1.6 系统误差分析 1.7 测量误差的估计 1.8 测量结果的数据处理1.1 测测量量的的基基本本知知识识1.1.1测量的概念?用专专门门仪仪器器和和设设备备，靠实验和计算方法求得被测?的数数值值 测?仪表 迟 包括大小和正负?程热物理专业常用的测? 压力?温度?流?流?率?噪声?振动?等?个?词?测?计?测试?计计?包括了计?理论?计?术?计?管理?包括复? 计?单?的计?准?标准器?以及普通?作?计?器 ?值传递?溯源?检定测试?计?管理等等?测测试试?带有试验性质计?定?实?单?统一和?值准确?靠的测?以?术

10、和法制手段保证?值准确?靠?单?统一的测?， 实?单?统一?值准确?靠?目的的测?计?实?值传递或溯源而对测?仪器的测?在实际?作中表?检定?校准?对?及?对测?仪器? 测试?作?计?部门? ?1?家质?监督?术总局 ?家省? ?工?大企业计?，计?站?任?仪表?检 ?左?生?仪器部门计?仪表出厂认证，例如仪表 ?的耀件标志质?认证标志测试?有试试验验性质的测测? 测测?内内涵涵?对被检测对象的物理?化学?程?术等方 面的参?做数值测定?作?以确定被测物属性?值?目 的? 试试验验内内涵涵?是指在真实或模拟情?对被研究对象的特 性?参数?能?靠性?维修性?应性?保障性? 反应能力等?行测?和度

11、?的研究过程?测测试试和和测测?紧紧密密相相关关，实实际际使使用用中中?格格区区 ?1.1.2 测量基本方法按按被被测测?是是否否随随时时间间?化化?动动态态和和静静态态测测? 变变化化的的流流?长长度度 按按测测?结结果果?被被测测?的的关关系系直直接接和和间间接接测测? 温温度度功功率率 按按测测?元元?是是否否?被被测测介介质质接接触触?接接触触和和非非接接触触测测? 压压力力表表、光光学学高高温温计计 按按测测?原原理理?偏偏差差式式和和零零?测测? 秤秤、电电位位差差计计 按按测测?系系统统是是否否向向被被测测对对象象施施?能能?动动和和被被动动测测? 阻阻抗抗温温度度直接测?和间接

12、测?直直接接测测?几几?是用仪表直接测?出被测?的数值，无须?过函数 关系再?算的测?凡 特点: 简单而迅?间间接接测测?几几对一个或?个?被测?有确?函数关系的物理?行 直接测?，然?利用代表?确定?些直接测?之间函数关 系的公式?曲线或表格求出被测?的值 特点: 手续较多，花费时间较多，误差较大 例?管道流?测? 直接测?单?时间?间接测?*AuQ =Q接触式测?和非接触式测?接触式测量几 几几 几仪表的一部?传感器? ?被测对象接触，并?对象参数的作 用才能给出测?结果的测?方法? 特点:系统结构简单，?扰被测?对象?非接触式测量几 几几 几仪表的敏感元?必直 接?被测对象接触而给出测?

13、结果的测 ?方法?光学，红外等?术? 特点?系统结构复?，无?扰，但精度 ?例子?电磁法测转?，公共场所检测人体温，交通警车测车?等?偏差式测?和零?测?偏差式测量几 几几 几仪表的测?机构感?被测?，测?机构?生某种形式的反 作用?被测?的作用相?衡，仪表则以?反作用的大小来指示出被测 ?的值凡 特点结构简单，费用? 例子?弹性压力计，用仪器表指针的?移?偏差?来表示被测?零位测量补偿式或?衡式测?被测?作用于测?仪表，测?机构 内部有一?准?调?被测?衡，并通过指零仪表检测测?系统是 否处于?衡?在?衡条?，已知的?准?就决定了被测?的值? 特点精度高，设备复?，操作烦琐? 例例子子?仪仪

14、，惠惠?登登电电桥桥等等，被被测测?标标准准?较较，用用指指零零仪仪表表表表 示示被被测测?标标准准?相相等等?衡衡?第1章 测量方法?误差分析1凡1 测?的?本知识 1凡工 测试系统的? 1凡左 测?仪表的?术指标 1凡4 测?误差及误差?类 1凡5 随机误差?析 1凡6 系统误差?析 1凡7 测?误差的估计 1凡8 测?结果的数据处理1.2 测试系统的组成一一?传传感感器器感感?被被测测?的的?化化，直直接接从从被被测测对对象象提提?信信息息， ?敏敏感感元元?一一次次元元?一一次次仪仪表表? 二二?换换器器对对传传感感器器输输出出信信号号放放大大?滤滤波波?线线性性化化?转转换换? 统统一一信信号号等等，便便于于?距距离离传传?，显显示示，?制制使使用用等等? ?显显示示器器向向?察察者者显显示示被被测测?数数值值大大小小的的设设备备，?二二次次 元元?，二二次次仪仪表表? 四四?传传?通通道道联联系系仪仪表表各各个个?节节，?输输入入输输出出提提供供通通路路，有有 导导线线，管管路路( (光光纤纤，气气路路管管道道?等等?被被测测对对象象变变换换器器显显示示记记录录传