热工测量及仪表基础知识(课堂PPT)
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• 比较法：利用一个与被测量同类的已知标准量与被测量相比
较，根据它们之间的差值和已知标准量得出被测量的数值。 - 零值法：被测量与已知标准量完全平衡。 - 差值法：被测量与已知标准量未完全平衡。
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（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有确定 函数关系的其他各个物理量，利用已知函数关系 表达式进行计算，求得测量结果的方法。
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（1）直接测量法：
不必对被测量进行任何函数运算，而直接使被测量与选用的标 准量进行比较立即得到比值或者用预先标定好的测量工具进行测量， 从而直接得到测量结果的方法。
• 直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某种参
数按已知关系随被测量变化，从而直接从测量工具的刻度标尺 上读出被测量的数值，而不需要任何运算。
热工测量及仪表
measurement instruments in heat engineering and system maintaining
长沙理工大学能动学院 2017.8
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学习目的和要求
1.了解常用热工参数测量的基本方法和基本原理。 2.掌握典型热工测量仪表的基本原理、基本结构、 使用方法和安装方法。 3.理论联系实际，具备一定热工测量仪表的校验技 能。
测量单位比较并给出比值的方法。
1.按获得测量结果的方式：直接测量法、间接测量法、组合测量法。
2.按测量仪表与被测对象是否直接接触：接触式测量法、非接触 式测量法。
3.根据被测对象在测量过程中的状态：静态测量法、动态测量法。 4.根据测量结果显示的方式：模拟式测量法、数字式测量法、屏 幕式测量法。
5.根据测量的地点：离线测量法、在线实时测量法。
特点： 仪表结构复杂，测量速度高，精度好，读数直观，复现性好，功能多。
（3）屏幕式测量法
特点： 仪表能显示复杂的图形和曲线，显示直观，设备投资和技术要求高。
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测量方法的选择原则
➢ 被测对象和被测量本身的具体特性 ➢ 要求被测量的测量准确程度 ➢ 测量环境 ➢ 现有的测量仪表
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四、测量单位：
（2）非接触式测量：测量过程中，仪表的任何部分都不必与被测 对象进行机械接触就能得到测量结果的测量方法。
特点：不干扰被测对象，但可能受外界干扰，适用于 高速运动或环境稳定的场合。
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（1）静态测量法：被测量在测量过程中不随时间变化。
对变化速率相对于测量速率十分缓慢的对象进行测量亦属于静态测 量。
特点：对测量系统的动态响应要求不高，精确度高，操作简便。 （2）动态测量法：测量过程中，被测量随时间有明显变化。
特点：对测量系统的动态响应要求很高，否则将引入较大的 测量误差。
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（1）模拟式测量法
特点： 仪表结构简单，价格低廉，便于直观表示被测量变化的方向，读数容易 产生误差。
（2）数字式测量法
SI单位：国际单位制的基础
基本单位
（Système International d’Unités） 辅助单位
国际单位制 SI词头
导出单位
Fra Baidu bibliotek
SI单位的十进倍数和分数单位：
由SI单位加SI词头构成。
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分析测量误差的意义
正确认识误差的性质，分析误差产生的原因。 从根本上，消除或减小误差
正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果。 通过计算得到更接近真值的数据
正确组织实验过程，合理设计、选用仪表或测量方法。 根据目标确定最佳测量系统
（3）组合测量法：测量出几组具有一定函数关系 的量值，然后通过解联立方程组求出被测量数值 的方法。
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（1）接触式测量法：测量过程中，仪表的全部或一部分与被测对象相
接触，受到被测对象的直接作用才能得出测量结果的方法。
特点：对被测对象的性质有干扰，影响测量结果的精确 性，适用于静态或运动速度缓慢的物质参数测量。
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2
绪论
信息：物质存在的一种方式、形态或运动状态，也是 事物的一种普遍属性，一般指数据、消息中所包含的 意义，可以使消息中所描述事件的不定性减少。
信息技术：信息的获取、传输和处理的技术。
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3
检测（detection）技术的含义
• 测量（measurement）：将被测参数的量值与已知标准
量相比较，得到被测参数相对标准量的倍数的过程。
• 检验：根据被测参数量值应属的范围，判断或分辨出被 测参数是否合格。
• 检定（校验）：使用仪器仪表定期与标准仪器仪表比较， 判断使用仪器仪表准确度（精确度）是否合格。
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一、热工测量的含义
热工测量就是检查（包括检验和检定）和测 量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量 以及生产设备的工作状态，以监视生产过程进行 情况和趋势的过程。
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6
二、热工测量的意义
1.直接及时地反映热能利用过程中各热力设备及热力系统的运行工 况，为运行值班人员提供可靠的操作依据，并做出正确地判断和合 理地进行控制和调节，保证生产安全可靠运行。
2.为热工自动化装置准确、及时地提供测量信号，代替人的重复性 劳动，摆脱繁重、脏乱的工作环境，保障设备及人身安全，减轻体 力和脑力劳动强度，改善劳动条件，避免人为的操作失误。
3.为热力发电厂运行经济核算和计算各项技术经济指标提供数据， 节约能源，减少消耗，延长设备使用的寿命，降低生产成本。
4.在事故情况下追忆事故前后被控设备各部分的参数，分析事故原 因，吸取事故教训，促进文明安全生产。
5.保证热力设备安全、经济运行及实现自动控制的必要条件，也是 经济管理、环境保护、研究新型热力生产系统和设备的重要手段。
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第一篇 热工测量的基础知识 第一章 热工测量基础
一 热工测量的基本概念 二 热工测量仪表的基础知识
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一 热工测量的基本概念
一、测量工作的主要任务：获取有用的信息。
• 确定测量对象
• 选择测量工具（测量仪表） • 研究测量方法和测量原理
测量三要素
• 规定测量单位
• 分析测量误差
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二、测量的定义
按照被测对象的特点，利用专门的测量工具通 过适当的实验或者对实验数据的分析计算实现被 测量x与相同性质的标准量（即规定的测量单位） Ux相比较获取比值得到测量结果（即测量值）,并 且尽可能减小测量误差的全过程。
测量的基本方程 x AUx
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三、测量方法：
基本分类：根据被测对象的性质、特点和测量任务的要求，实现被测量与
较，根据它们之间的差值和已知标准量得出被测量的数值。 - 零值法：被测量与已知标准量完全平衡。 - 差值法：被测量与已知标准量未完全平衡。
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（2）间接测量法：通过直接测量与被测量有确定 函数关系的其他各个物理量，利用已知函数关系 表达式进行计算，求得测量结果的方法。
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（1）直接测量法：
不必对被测量进行任何函数运算，而直接使被测量与选用的标 准量进行比较立即得到比值或者用预先标定好的测量工具进行测量， 从而直接得到测量结果的方法。
• 直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的某种参
数按已知关系随被测量变化，从而直接从测量工具的刻度标尺 上读出被测量的数值，而不需要任何运算。
热工测量及仪表
measurement instruments in heat engineering and system maintaining
长沙理工大学能动学院 2017.8
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学习目的和要求
1.了解常用热工参数测量的基本方法和基本原理。 2.掌握典型热工测量仪表的基本原理、基本结构、 使用方法和安装方法。 3.理论联系实际，具备一定热工测量仪表的校验技 能。
测量单位比较并给出比值的方法。
1.按获得测量结果的方式：直接测量法、间接测量法、组合测量法。
2.按测量仪表与被测对象是否直接接触：接触式测量法、非接触 式测量法。
3.根据被测对象在测量过程中的状态：静态测量法、动态测量法。 4.根据测量结果显示的方式：模拟式测量法、数字式测量法、屏 幕式测量法。
5.根据测量的地点：离线测量法、在线实时测量法。
特点： 仪表结构复杂，测量速度高，精度好，读数直观，复现性好，功能多。
（3）屏幕式测量法
特点： 仪表能显示复杂的图形和曲线，显示直观，设备投资和技术要求高。
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测量方法的选择原则
➢ 被测对象和被测量本身的具体特性 ➢ 要求被测量的测量准确程度 ➢ 测量环境 ➢ 现有的测量仪表
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四、测量单位：
（2）非接触式测量：测量过程中，仪表的任何部分都不必与被测 对象进行机械接触就能得到测量结果的测量方法。
特点：不干扰被测对象，但可能受外界干扰，适用于 高速运动或环境稳定的场合。
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（1）静态测量法：被测量在测量过程中不随时间变化。
对变化速率相对于测量速率十分缓慢的对象进行测量亦属于静态测 量。
特点：对测量系统的动态响应要求不高，精确度高，操作简便。 （2）动态测量法：测量过程中，被测量随时间有明显变化。
特点：对测量系统的动态响应要求很高，否则将引入较大的 测量误差。
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（1）模拟式测量法
特点： 仪表结构简单，价格低廉，便于直观表示被测量变化的方向，读数容易 产生误差。
（2）数字式测量法
SI单位：国际单位制的基础
基本单位
（Système International d’Unités） 辅助单位
国际单位制 SI词头
导出单位
Fra Baidu bibliotek
SI单位的十进倍数和分数单位：
由SI单位加SI词头构成。
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分析测量误差的意义
正确认识误差的性质，分析误差产生的原因。 从根本上，消除或减小误差
正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果。 通过计算得到更接近真值的数据
正确组织实验过程，合理设计、选用仪表或测量方法。 根据目标确定最佳测量系统
（3）组合测量法：测量出几组具有一定函数关系 的量值，然后通过解联立方程组求出被测量数值 的方法。
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（1）接触式测量法：测量过程中，仪表的全部或一部分与被测对象相
接触，受到被测对象的直接作用才能得出测量结果的方法。
特点：对被测对象的性质有干扰，影响测量结果的精确 性，适用于静态或运动速度缓慢的物质参数测量。
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绪论
信息：物质存在的一种方式、形态或运动状态，也是 事物的一种普遍属性，一般指数据、消息中所包含的 意义，可以使消息中所描述事件的不定性减少。
信息技术：信息的获取、传输和处理的技术。
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检测（detection）技术的含义
• 测量（measurement）：将被测参数的量值与已知标准
量相比较，得到被测参数相对标准量的倍数的过程。
• 检验：根据被测参数量值应属的范围，判断或分辨出被 测参数是否合格。
• 检定（校验）：使用仪器仪表定期与标准仪器仪表比较， 判断使用仪器仪表准确度（精确度）是否合格。
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一、热工测量的含义
热工测量就是检查（包括检验和检定）和测 量反映生产过程运行情况的各种物理量、化学量 以及生产设备的工作状态，以监视生产过程进行 情况和趋势的过程。
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二、热工测量的意义
1.直接及时地反映热能利用过程中各热力设备及热力系统的运行工 况，为运行值班人员提供可靠的操作依据，并做出正确地判断和合 理地进行控制和调节，保证生产安全可靠运行。
2.为热工自动化装置准确、及时地提供测量信号，代替人的重复性 劳动，摆脱繁重、脏乱的工作环境，保障设备及人身安全，减轻体 力和脑力劳动强度，改善劳动条件，避免人为的操作失误。
3.为热力发电厂运行经济核算和计算各项技术经济指标提供数据， 节约能源，减少消耗，延长设备使用的寿命，降低生产成本。
4.在事故情况下追忆事故前后被控设备各部分的参数，分析事故原 因，吸取事故教训，促进文明安全生产。
5.保证热力设备安全、经济运行及实现自动控制的必要条件，也是 经济管理、环境保护、研究新型热力生产系统和设备的重要手段。
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第一篇 热工测量的基础知识 第一章 热工测量基础
一 热工测量的基本概念 二 热工测量仪表的基础知识
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一 热工测量的基本概念
一、测量工作的主要任务：获取有用的信息。
• 确定测量对象
• 选择测量工具（测量仪表） • 研究测量方法和测量原理
测量三要素
• 规定测量单位
• 分析测量误差
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二、测量的定义
按照被测对象的特点，利用专门的测量工具通 过适当的实验或者对实验数据的分析计算实现被 测量x与相同性质的标准量（即规定的测量单位） Ux相比较获取比值得到测量结果（即测量值）,并 且尽可能减小测量误差的全过程。
测量的基本方程 x AUx
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三、测量方法：
基本分类：根据被测对象的性质、特点和测量任务的要求，实现被测量与