热工测量基本知识

2．精密度： ．精密度：
对同一被测量进行多次测量， 对同一被测量进行多次测量 ， 测量值重复一 致的程度，或者说测量值分布的密集程度， 致的程度 ， 或者说测量值分布的密集程度 ， 称为测量的精密度 测量的精密度。 称为测量的精密度。 它反映随机误差的影响 随机误差越小， 它反映 随机误差的影响， 随机误差越小 ， 精 随机误差 的影响， 密度越高。 密度越高。
4、方法误差 、
它是所使用的测量方法不当， 它是所使用的测量方法不当，或对测量设 备操作使用不当， 备操作使用不当，或测量所依据的理论不 严格， 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。 因而造成的误差，也称理论误差。 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。 方法来加以消除或修正。
二、测量方法
测量的定义： 就是用实验的方法， 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， 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。 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： 使测量结果有意义的要求：
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。 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。 进行比较所用的方法和仪表必须经过验证。
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， 测定值与被测量真值之差称为测量的绝对误差， 测量的绝对误差 或简称测量误差。 或简称测量误差。 δ= x －X0 式中， 测量误差； 式中， δ—— 测量误差； x —— 测定值（例如仪表指示值）； 测定值（例如仪表指示值） X0—— 被测量的真值。 被测量的真值。 真值一般无法得到，所以用实际值X代替 代替X 真值一般无法得到，所以用实际值 代替 0。
二、测量误差的来源
1、仪器误差 、
它是由于设计、制造、装配、 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、 不完善以及仪器使用过程中元器件老化、 机械部件磨损、 机械部件磨损、疲劳等因素而使测量仪 器设备带有的误差。 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， 量任务，正确地选择测量方法和使用测 量仪器。 量仪器。
3．精确度 ．
精密度与准确度的综合指标称为精确度，或称精 精密度与准确度的综合指标称为精确度， 精确度 度。 它反映随机误差和系统误差的综合影响。 随机误差和系统误差的综合影响 它反映随机误差和系统误差的综合影响。 精密度高的，准确度不一定高； 精密度高的，准确度不一定高；准确度高的精密 度不一定高；但精确度高的，则精密度与准确度 度不一定高；但精确度高的， 都高。 都高。
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 在相同测量条件下， 误差的绝对值和符号或者保持不变， 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 系统误差。 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、 变值误差：累进性、周期性、按复杂规律变化
示值的绝对误差与约定值之比值称为相对误差， 示值的绝对误差与约定值之比值称为相对误差， 相对误差 其为无量纲数，以百分数表示。 其为无量纲数，以百分数表示。 δ γ = ×100% m 一般约定值m有如下几种取法 有如下几种取法： 一般约定值 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； 取测量仪表的指示值 时 称为标称相对误差； 称为标称相对误差 m取测量的实际值 时，γ称为实际相对误差； 称为实际相对误差 取测量的实际值X时 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。 称为引用相对误差 取仪表的满刻度值时 称为引用相对误差。
2．灵敏度 ．
在稳定情况下，仪表输出变化量△ 与引起此 在稳定情况下 ， 仪表输出变化量 △ L与引起此 变化的输入量的变化量△ 之比值，定义为仪 变化的输入量的变化量△Xb之比值，定义为仪 表的灵敏度。 表的灵敏度。 ∆L 表示， 用S表示，即 S = ∆L 表示
∆X b
式中， 式中，S—— 仪表灵敏度 △L、△Xb—— 分别为输入与输出变化量 、
测量过程中存在测量误差是不可避免的， 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。 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 测量过程中无数随机因素的影响 ， 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。 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， 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。 能完全准确的反映被测参数的真值。
热工测量基本知识
测量的意义和测量方法
一、测量的意义
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。 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， 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， 和对试验数据的分析计算，求得被测量 的值， 的值，获得对于客观事物的定量的概念 和内在规律的认识。 和内在规律的认识。
测量方法就是实现被测量与标准量比较的方法。 测量方法就是实现被测量与标准量比较的方法。 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） 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 ） 直接测量法： 或者预先标定好了的测量仪表进行测量， 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。 求得被测量数值的测量方法。 （ 2） 间接测量法 ： 通过直接测量与被测量有某种确定函 ） 间接测量法： 数关系的其它各个变量， 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。 关系进行计算，从而求得被测量数值的方法。
2．应用方面
（1）过程监测：对过程参数的监测。 ）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 ）过程控制： 提供依据。 提供依据。 （3）试验分析与系统辨识：解决科学上 ）试验分析与系统辨识： 的和过程上的问题， 的和过程上的问题，一般需要综合运用理 论和实验的方法。 论和实验的方法。测量技术应用于实验分 是测量技术的一个典型应用。 析，是测量技术的一个典型应用。
第四节 测量仪表的基本技术指标
1．量程范围 ．
仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之 间的范围称作仪表的量程范围 简称量程。 仪表的量程范围， 间的范围称作仪表的量程范围，简称量程。 在数值上等于仪表上限值与下限值的代数差 之绝对值。 之绝对值。
120℃ ℃ 某温度计测量的最低温度为-20℃， 问：某温度计测量的最低温度为-20℃， 最高温度为100℃ 它的量程是多少？ 100℃， 最高温度为100℃，它的量程是多少？
2．随机误差
在相同测量条件下，对同一被测量进行多 在相同测量条件下 ， 次测量， 由于受到大量的、 次测量 ， 由于受到大量的 、 微小的随机因素的 影响， 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 定的规律 ， 且无法简单估计 ， 这类误差称为 随 机误差。 机误差。
（3）组合测量法：测量中使各个未知量以不同 ）组合测量法： 的组合形式出现（ 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 不同组合），根据直接测量或间接测量所获得 ）， 的数据， 的数据，通过解联立方程组以求得未知量的数 这类测量称为组合测量。 值，这类测量称为组合测量。
测量方法的其它分类方式： 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 按不同的测量条件分 ： 精度测量 按被测量在测量过程中的状态不同分： 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、 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。 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、测量环节的功能 1、传感器（敏感元件） 、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。 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： 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， 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。 切可能的输入信号不敏感。 在测量过程中， 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。 被测介质的状态。
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。 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。 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、 按被测参数不同：温度、压力、流量、物位、 机械量（位移、转速） 机械量（位移、转速） 仪表的用途：标准用、 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、 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、 工作原理：机械、电气、化学、气动和液位 安装地点：就地式、 安装地点：就地式、盘用仪表 使用方式： 使用方式：固定式和便携式
测量技术可分为力学测量、 测量技术可分为力学测量、电学测 力学测量 热工测量等 量、热工测量等。
不同的领域有不同的测量项目和测 量特点。 量特点。