热工测量的基本知识
热工测量基本知识
一、管道流体温度测量（续1 一、管道流体温度测量（续1）
（由于保护套管或测温管的直径不大，可假定 由于保护套管或测温管的直径不大， 感受件和其外面的保护套管或测温管的温度一 t1 如管道中流过的介质是气 致的， 流过的介质是气（ 致的，都是 。）如管道中流过的介质是气（汽） 测温管附近无低温的冷壁， 体，测温管附近无低温的冷壁，管道外又敷有 绝热层，即管道内壁温度较高， 绝热层，即管道内壁温度较高，且介质的温度 tg 不太高时， 不太高时，测温管对管子内壁的辐射散热影响 可以忽略。如果管道中介质为液体， 可以忽略。如果管道中介质为液体，则测温管 对管内壁不会有辐射散热。在以上情况下， 对管内壁不会有辐射散热。在以上情况下，根 据传热学的原理， 据传热学的原理，
一、管道流体温度测量（续2 一、管道流体温度测量（续2）
可以得到导热误差的关系式为： 可以得到导热误差的关系式为：
t1 − t g =
t g − t3
b1 ch ( b1 L1 ) 1 + th ( b1 L1 ) cth ( b2 L2 ) b2
..........(6 − 1)
热工测量仪表
——接触测温及误差讨论 ——接触测温及误差讨论
引言
接触式测温： 接触式测温：测温时仪表的感温元件必须与被 测介质直接接触， 测介质直接接触，此时仪表指示的温度是测温 元件本身的温度， 元件本身的温度，与被测介质的真实温度有差 别。 本章的任务： 本章的任务：研究这种差别的大小及其减小的 方法。 方法。
一、管道流体温度测量（续4 一、管道流体温度测量（续4）
5）增加 U / F 使1/ d 增加，可以 增加，
1 1
使误差减小。 使误差减小。因为
电厂热工基础知识
.
z.
-
两端温度相等，且插入导体是均质的，则无论插入导体的温度分 布如，都不会影响原来热电偶的热电势的大小。
４３、热电偶的中间温度定律的容的什么. 热电偶在接点温度为 t、t0 时的热电势等于该热电偶在接点 温度为 t、tn 和 tn、t0 时相应的热电分为的代数和， 即：EAB(t,t0)= EAB(t,tN)+ EAB(tn,t0) ４４、工业用热电偶有哪几局部组成. 热电极、绝缘管、保护套管、接线盒。 ４５、热电偶按构造形式有哪几种类型. 1、普通型工业用热电偶。2、铠装热电偶。3、多点式热电 偶。4、小惯性热电偶。5、外表热电偶。 ４６、普通工业型热电偶主要有哪几种. 目前常用的普通工业型热电偶主要有：〔1〕铂铑 10-铂热 电偶；〔2〕铂铑 30-铂铑 6 热电偶；〔3〕镍铬-镍硅热电偶； 〔4〕铁-康铜热电偶；〔5〕铜-康铜热电偶；〔6〕镍铬-考铜 热电偶；〔7〕镍铬-康铜热电偶。 ４７、什么叫标准化热电偶. 所谓标准化热电偶是指工艺上比较成熟、应用广泛、能成批 生产、性能优良且稳定并已列入工业标准文件中的几种热电偶。 这些热电偶具有统一的分度表，使用十分便，并有与其配套的显 示仪表。同一型号的标准化热电偶可以互换。 ４８、什么叫非标准化热电偶. 非标准化热电偶在工艺上不成熟，目前应用不十分广泛，只 用在*些特殊环境中，如高、低温等。这种热电偶在使用围和数 量上均不及标准化热电偶，同时没有统一的分度表，也没有与其
.
z.
-
在被测量平稳增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值 的引用误差中的最大者，称为仪表的根本误差。
９、什么叫系统误差. 在一样条件下屡次测量同一量时，误差的大小和符号保持恒 定，或按照一定规律变化，这种误差称为系统误差。一般可以通 过实验或分析的法查明其变化的规律及产生的原因，并能在确定 数值大小和向后，对测量结果进展修正。 １０、什么叫偶然误差. 在一样条件下屡次测量同一量时，误差的大小、符号均无规 律，也不能事前估计，这类误差叫偶然误差。 １１、什么叫粗大误差. 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差，简称粗差。 １２、什么叫仪表的灵敏度. 灵敏度是仪表对被测量的反响能力，通常定义为输入变化引 起输出变化*L 对输入变化**之比值。它是衡量仪表质量的重要 指标之一，仪表的灵敏度高，则示值的位数可以增加，但应注意 灵敏度与其允误差要相适应，过多的位数是不能提高测量精度的。 １３、什么是仪表的分辨力. 仪表的分辨力也叫鉴别力，说明仪表响应输入量微小变化的 能力。分辨力缺乏将引起分辨误差，即在被测量变化*一定值时， 示值仍不变，这个误差叫不灵敏区或死区。 １４、火力发电厂的热工测量参数有哪些. 一般有温度、压力、流量、料位和成分，另外还有转速，机 械位移和振动。 １５、热电厂中测量温度的意义是什么.
第一章 热工测量的基本知识
作用：感受被测参数的大小和变化，并且必须随着被测参数 变化产生一个相应的信号输出到传输变换部件。
仪表能否快速、准确地反映被测参数的大小，很大程度上取 决于感受部件。因此对感受部件的要求是：
（1）输出信号与被测参数的变化之间呈单值函数关系，最 好呈线性关系，并有较高的灵敏度，即有较小的被测量变 化 时，输出信号就有较显著的变化。
作用（1）单纯起传递作用。如信号管道、电缆、光纤等； （2）起信号放大作用。如微弱信号放大器； （3）起变送作用。如远距离传送，变送器。
3、显示部件（二次仪表） 作用：是接受传输变换部件送来的信号，并将其转换为测量
人员可辨识的信号。 （1）显示部件根据显示方式不同可分为： 1）模拟显示仪表：由指针、液面、光标等显示； 2）数字显示仪表：直接用数字显示； 3）屏幕显示仪表：用液晶屏或CRT显示屏显示； （2）根据仪表显示特点不同，也可分为： 1）瞬时量显示：显示被测参数的瞬时值； 2）累计量显示：显示被测参数在一段时间内的累计值； 3）越限与极限显示：具有信号报警功能。
（2）对非被测量的变化，感受部件应不影响或受影响极小。 （3）反应快，迟延小。 但达到这些条件一般比较困难，应采取一些措施加以弥补：
（1）设置中间放大环节以弥补感受件灵敏度的不足； （2）设置补偿环节以克服非被测量的影响； （3）采用线性化环节克服非线性等。 2、传输变换部件（中间件）
用来接受感受件的输出信号并将其送到显示件的部件。
例：用不平衡电桥测电阻；
上述三种方法中，后两种对减小测量误差有利，其测量精度 较高，应用比较广泛。
3、根据仪表是否与被测对象接触，测量可分为：
热工测量及仪表基本知识 重点
热工测量●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。
●测量方法：按测量结果获取方式：直接、间接测量法；按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。
●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。
●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。
●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。
单位为开尔文，用K表示。
●测量方法分类：接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。
非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。
温度测量部分接触式测温（1）热电偶温度计①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。
②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。
●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。
①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用；②精度高；③性能稳定；④结构简单；⑤动态特性好；⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。
·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。
●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。
①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。
热工测量及仪表基础知识
测量环境
现有的测量仪表
四、测量单位：
基本单位
SI单位：国际单位制的基础 （Système International d’Unités） 辅助单位
国际单位制
SI词头
导出单位 由SI单位加SI词头构成。
SI单位的十进倍数和分数单位：
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
3.测量误差的分类：根据测量误差的性质或出现的特征规律
（1）系统误差（system error）：相同测量条件（相同观测者，
相同测量器具，相同环境条件）下，多次重复测量同一被测量时， 误差的绝对值和符号基本保持不变，或在条件变化时按某种一定
的规律变化的误差。
-系统误差的分类和特征 恒值系统误差：大小和符号都不改变的系统误差。 变值系统误差：按照一定规律变化的系统误差。可以分为累进 性系统误差、周期性系统误差。
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
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。
• 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。
（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。 （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。
热工测量仪表知识点
热⼯测量仪表知识点《热⼯测量仪表》知识点第1章：基础知识难点测量误差的表⽰形式误差产⽣的原因误差的种类掌握测量的基本概念误差的分类仪表的组成及其性能指标仪表的基本误差和允许误差仪表的引⽤误差仪表的精度等级仪表的防爆和防护了解检测技术与仪表的作⽤及发展测量的不确定度第2章：温度测量掌握温标与测温⽅法热电偶测温原理热电偶基本定律(推导和应⽤)热电偶测温补偿原因、原理和⽅法热电阻测温原理热电阻测温引线误差和消除⽅法了解膨胀式与压⼒温度计⼯作原理接触测温误差和对策⾮接触式测温原理和⽅法新型温度传感器第3章压⼒和压差测量掌握：压⼒的基本概念分类液柱式压⼒计⼯作原理（U形管、单管式、斜管式）弹性元件测压原理，各种弹性元件测压类型和范围弹簧管压⼒计测量压⼒特点和应⽤领域压⼒表量程选择⽅法、范围了解：了解其它弹性元件测量压⼒⽅法和原理第4章：机械量测量掌握电容式传感器灵敏度和⾮线性误差计算分析（变极距、变⾯积、变介电常数、差动式）电感式位移传感器⼯作原理（灵敏度、⾮线性误差计算分析）差动式、互感、⾃感式、差动变压器（⼯作原理）零点残余电压产⽣的原因和消除⽅法直流电桥和交流电桥的测量特点调制解调的基本概念电涡流传感器的基本⼯作原理、类型和应⽤场合光敏电阻、光敏晶体管⼯作原理和应⽤场合绝对式和增量式码盘的⼯作原理和区别第5章：流量测量掌握：流量测量现状及其原因分析常见的流量传感器类型节流式流量计的基本结构和⼯作原理和相关系数修正节流式流量计对流体要求常见的标准节流件性能常见的⾮标节流件标准节流装置的计算（两类命题、迭代流程）⽪托管和均速管流量计的基本⼯作原理电磁流量计的基本⼯作原理涡街、科⾥奥利、涡轮、转⼦、靶式流量计⼯作原理第6章：物位测量直读式、静压式、差压式、浮⼒式、称重式液位计⼯作原理汽包⽔位测量的重要意义汽包⽔位测量的难点重量⽔位、实际⽔位、虚假⽔位、⽰值⽔位概念引起汽包虚假⽔位的原因云母⽔位计的基本⼯作原理、引起误差的原因、缺点双⾊⽔位计的⼯作原理、引起误差的原因、信号远传的⽅法电接点⽔位计的⼯作原理和误差分析差压式⽔位计的基本⼯作原理（消除误差的改进⽅式，单室平衡、双室平衡容器）压⼒校正原理和⽅法第7章成分分析炉烟成分分析的重要性和分析⽅法热导式CO2分析仪的基本原理和实现⽅法氧化锆氧量计⼯作原理直插式和抽⽓式的优缺点第8章：检测新技术虚拟仪器基本概念软测量技术概念模糊传感器概念多传感器数据融合概念仪表习题⼀⼀、填空题1.绝对误差在理论上是指和被测量的之间的差值；仪表量程范围内最⼤的绝对误差和量程之⽐称为仪表的，将其去掉％的数值圆整后的数的数值为仪表的。
电厂热工测量热控基础知识及名词解释
变送器的作用是将测量元件测出的被控量变换成控制器所需要的信号类型。
12、比例调节器作用的优点是什么？
比例调节器作用的优点是反应速度快，调节作用能立即见效，即当有偏差信号输入时，调节器的输出立即与偏差成比例的变化，较快的克服干扰所引起的被调参数的波动。输出的偏差信号越大，输出的调节作用越强，这是比例调节器的一个显著特点。
15、简述三冲量给水调节系统的信号来源
在三冲量给水调节系统中，调节器接受三个输入信号：主信号汽包水位H，前馈信号蒸汽流量D，和反馈信号给水流量W。其中，蒸汽流量和给水流量是引起汽包水位变化的主要原因，当引起汽包水位变化的扰动一经发生，调节系统立即动作，能即使有效的控制水位的变化。
16、 级控制系统的调节器选择的一般原则是什么？
13、在电动PID调节中，偏差检测电路的作用是什么？
偏差检测电路的作用是将输入信号与给定信号进行比较，并将比较后的偏差信号送到调制式放大器的输入端
14、简述PID调节系统的过度过程。
当干扰出现时，微分调节立即动作，同时，比例调节也起克服作用，使偏差的幅度减小，接着积分开始起作用，该系D调节写只经过短暂的衰减震荡后，偏差即被消除，进入新的稳定状态。
（1）副回路应包围强扰动引入处
（2）副回路要尽可能将大时间常数的对象部分包围。
（3）主副调节器要选择不同调节规律的调节器。
17、为什么不能单独使用微分调节？
单纯的微分调节器的输出只能反映偏差信号的速度，不能反应偏差大小，调节的结果不能消除静差，因此不能单独的使用微分调节器，而总要和比例或积分规律结合起来使用。
18、在给水控制中，哪个是主信号，哪个是副信号，哪个要反接？
汽包液位是主信号，给水流量和蒸汽流量是副信号，蒸汽流量要反接。
2022最新热工测量与自动控制重点总结
（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。
人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。
8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。
他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。
4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。
热工测量的基本知识
2.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。
系统误差的特征是它确定的规律性
恒值误差a 变值误差： 累进性b、 周期性c、 按复杂规律变化d
（2）补偿法
补偿法更适宜在生产过程中加以应用， 以利于在线运行。
1.3.4 随机误差的处理
1．当重复测量的次数足够多时 许多随机误差服从正态分布规律。下面
通过对一组实测数据来研究一下服从正 态分布规律的随机误差的特点。
例如，用数字毫秒计测量一脉冲信号的周期，对 100次测量数据（列于表１中）按统计方法作统 计直方图。
热工测量的基本知识
1.1 热工测量概述
著名科学家门捷列夫 ５月２０日 有一句名言：“没有 “世界计量日” 测量，就没有科学。”
1.2 热工测量的重要意义
热工测量是指在热工过程中对各种热工 参数，如温度、压力、流量、物位等的 测量。
热工测量仪表 保证电厂运行的安全性和经济性
1.2 测量的概念和测量方法
度的高低。但对于不同的被测量，则应采用相 对误差来评定。
3.折合误差（引用误差）
x x0 100%
A max A min
1.3.2 测量误差的分类
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。
三类误差：系统误差、随机误差、粗大 误差。
1．疏忽误差（粗大误差）
1.2.1 测量的定义
利用测量工具 实验的方法 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。
第一章 热工测量的基本知识
δ2 f (δ )dδ = ∫ exp − 2σ 2 dδ σ 2π a
b
1
如果把区间改成均方根误差的倍数，即求误差 出现在区间[-zσ,+zσ]内的概率：
δ2 Φ[z ] = p{− zσ ≤ δ ≤ + zσ } = ∫ f (δ )dδ = ∫ exp − 2σ 2 dδ σ 2π − zσ − zσ 1
折合误差(仪表的引用误差）：
yy =
δ
A
×100%
± δ max A
用折合和误差的形式表示的仪表的基本误差）：
y y max =
附加误差：
×100%
（3）仪表的准确度等级（精度等级） 允许误差（基本误差限） 精度等级
作业
1、某测温仪表的准确度等级为1.0级，绝对误差为±1℃， 测量下限为负值（下限的绝对值为测量范围的10 ％），试确定该表的上限、下限值及量程。 2、用测量范围为－50～＋150kPa的压力表测量140kPa压 力时，仪表示值为＋142kPa，求该示值的绝对误差、 实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 3、现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测 量范围分别为–100～＋500℃、-50～＋550℃、0～ 1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误 差不超过2.5％，问选用哪块表最合适？
0.68269
0.72867
0.76986
0.80640
0.83849
0.86639
பைடு நூலகம்
0.89040
0.91087
0.92814
0.94257
2
0.95450
0.96427
0.97219
热工测试技术
谢谢！
第一章 热工基本量的测量
——贾洪涛
课程主要内容
一、 概述 二、 温度的测量 三、 压力的测量 四、 湿度和干度的测量 五、 流速和流量的测量 六、 热量和热流的测量 七、 功率的测量
概述
1、热工基本量 基本热工量有温度、压力、流速、流量、湿度、干度、热 量与功率等。 2、热工测量仪表及其组成 1) 传感器 传感器是仪表与被测对象直接发生联系的部分，因此也常 称作敏感元件或一次元件。 2) 传输器 传输器的作用是将传感器的输出信号传输给显示器。 3) 显示器 热工测量的最终结果通过显示器向人们反映出按测参量的 数值和变化也常被称作二次仪表。
ห้องสมุดไป่ตู้
压力的测量
压阻式：压阻式压 力传感器是利用半 导体材料硅在受压 后，电阻率改变与 所受压力有一定关 系的原理制做的。
湿度和干度的测量
1、湿度、干度的定义 湿度是指空气的相对湿度，而干度则是指水蒸气的干度。 这些量是湿空气与水蒸气的重要参量之一。 2、空气相对湿度的测定 测量空气相对湿度的方法礼多种，如干混球温度计、毛 发湿度计、露点湿度计等，其中最常用的是干湿球湿度计。 干湿球湿度计测温原理：利用两支温度计来测定空气的 相对湿度。一支温度计直接测定空气温度，所得值称为干 球温度。另一支温度计的温包裹有一块湿纱布，由于纱布 的水分在空气中蒸发需要耗热，而使其温度逐渐下降到某 一平衡温度称为湿球温度，根据测定的干、湿球温度，可 由空气的焓—湿图确定出相对湿度。
热电阻温度计
压力的测量
1、压力 压力是工质热力状态的主要参数之一。它的物理意 义是垂直作用在单位面积上的力力大小。 2、压力测量 热工实验中需要测量压力的场合很多，所使用的压 力计的测量原理大都是将被测压力与当地大气压进行 比较，然后用测量仪表来平衡两者的差值。压力测量 仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和压阻 式等类型。
热工仪表基础知识讲义ppt课件
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参
数之一。任何一个化工生产过程，都伴随着物质
的物理和化学性质的改变，都必然有能量的转化
和交换，而热交换则是这些能量转换中最普遍的
交换形式。因此，在很多煤化工反应的过程中，
温度的测量和控制，常常是保证这些反应过程正
常进行与安全运行的重要环节；它对产品产量和
质量的提高都有很大的影响。
8
1、 温度的测量与变送
由于热电极的材料不同，所产生的接触电势亦不同，因此不同
热电极材料制成的热电偶在相同温度下产生的热电势是不同的，这在
各种热电偶的分度表中可以查到。根据热电测温的基本原，理论上
似乎任意两种导体都可以组成热电偶。但实际情况它们还必须进行严
格的选择，热电极材料应满足如下要求。
1．在测温范围内其热电性质要稳定，不随时间变化。
t0
t0
2
3
1
A
B
t
热电偶温度计测量线路 1、热电偶 2、连接导线 3、电测仪表
7
1、 温度的测量与变送
热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B) 焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或 工作端)，和导线连接的一端称为热电偶的冷端 (自由端)。 组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热 端插入需要测温的生产设备中，A和B两种不同的物质，电 子密度高的向电子密度低的流动，产生电流，形成电动势， 一般为mV信号，经过测温仪计算为测量介质的温度。
主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
1
一、四大参数的测量原理及仪 表
现场仪表测量参数的分类： 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、
热工测量的基础知识
感受部件也称为一次仪表，它是测量仪表的感受部分并直接与被测对象 相联系（但不一定直接接触）。它的作用是感受被测参数的大小和变化，
并且必须随着被测参数的变化产生一个相应的信号输出到传输变换部件。
下一页 返回
任务２ 热工测量仪表的组成及分类
仪表能否快速、准确地反映被测参数的大小，很大程度上取决于感受部 件。对感受部件的具体要求是： （１）输出信号与被测参数的变化之间呈单值函数关系，并有较高的灵
显示部件也称二次仪表，其作用是接收传输变换部件送来的信号并将其 转换为测量人员可以辨识的信号。
上一页 下一页 返回
上一页
返回
任务２ 热工测量仪表的组成及分类
一、测量仪表的组成
热力发电厂中的热工参数，多数不能直接测量，一般都是借助于一些物 质的物理、化学性质的关联性把测量参数转变为其他便于测量的相关量，
以间接得出被测参数的数值。因此，各种测量仪表尽管工作原理、结构 外形等有所不同，但从其各部分结构的功能和作用上看，基本都由三部 分组成，即感受部件、传输变换部件及显示部件，如图１－１所示。
项目一 热工测量的基础知识
1 任务１ 测量的定义及方法 2 任务２ 热工测量仪表的组成及分类 3 任务３ 测量误差及种类 4 任务４ 仪表的质量指标及校验
返回
任务１ 测量的定义及方法
一、测量的定义
所谓测量，就是利用一定的测量工具，通过实验的方法将被测量与同性 质的标准量（即测量单位） 进行比较，以确定被测量是标准量的多少倍
热工测量及仪表基础知识.完美版PPT
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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量单位
• 分析测量误差
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。
由SI单位加SI词头构成。
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
五、测量误差：通过测量仪表测量得到的结果减去被测参
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。
（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
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。
信息技术：信息的获取、传输和处理的技术。
检测（detection）技术的含义
热工测量知识点
主要知识点如下：1、测量系统的组成和各自作用；传感器:是测量系统直接与被测对象发生联系的部分.变换器: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。
传输通道:是仪表各环节间输入、输出信号的连接部分。
显示装置:测量系统直接与观测者发生联系的部分2、仪表精密性指标及定义，精度等级及计算；1．量程范围2．灵敏度3．灵敏限 4. 仪器基本误差 5. 仪器允许误差6．准确度等级7. 变差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。
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△Xb之比值，定义为仪表的灵敏度。
灵敏限:它表明仪表响应输入量微小变化的能力指标，即不能引起输出发生变化的最大输入变化幅度与量程范围之比的百分数。
仪表测量值中的最大示值绝对误差与仪表量程之比值称为仪表的基本误差。
它表示对测量仪表所允许的误差界限，即出厂的仪表都要保证基本误差不超过某一规定值，此规定值叫允许误差。
它指根据测量仪表准确度大小所划分的等级或级别。
允许误差去掉百分号的数值就是准确度等级，工程上称为精度等级。
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测量进行反复测量（正行程和反行程）时，所产生的最大差值与仪表量程之比值称为变差，用ε表示。
3、系统误差、随机误差和疏忽误差，绝对误差、相对误差的定义和计算；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。
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。
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。
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.明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差4、国际温标和常用温标，常见温度计及原理，热电偶测温的冷端补偿原理及常见方法，热电偶的基本定律和应用；国际温标 t 90 = T 90 － 273.15T 90单位为开尔文（K ），t 90单位为摄氏度膨胀式、压力式、热电阻与热电偶温度计膨胀式温度计是利用物体受热膨胀的原理制成的温度计，主要有液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计和压力式温度计三种压力式温度计:是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质，通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4 仪表的质量指标及校验
1.4.1 仪表质量指标
1．仪表的准确度(精确度)等 级及允许误差
允许误差去掉百分号后取绝对值，就是 该仪表的准确度等级，又称精确度等级。 它表示对测量仪表所允许的误差界限， 即出厂的仪表都要保证基本误差不超过 某一规定值，此规定值叫允许误行热效率试验， 需用0～16MPa压力表来测量10MPa左右 的主蒸汽压力，要求相对测量误差不超 过±0.5％，试选择仪表的准确度等级。 解:仪表的允许绝对误差=10×(±0.5 ％)=±0.05MPa 仪表的允许折合误差= 0.313％ 所以该仪表的准确度等级应选为0.2级。
2.传输变换部件（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
CRT显示
二、 热工测量系统概念
按被测参数分：压力、温度、流量、料 位、成分分析仪表 按显示功能分：指示仪、记录仪、积算 仪、数字式及屏幕式仪表
1.3 测量误差及处理
1.3.1 测量误差表示方法
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 － x 0
式中， δ—— 测量误差；
（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。 这种测量方式比较复杂，测量时间长， 但精度较高，一般适用于科学实验。
根据仪表是否与被测对象接触 分类
1.2.3 测量方法
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。 （ 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。
一定的统计规律，可以从理论上来估计随
机误差对测量结果的影响。
习惯上常用“精密度”这个词来反映随机误差 的大小程度；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，称为测量的精密度。 精密度与准确度的综合指标称为精确度，或称 精度。 它反映随机误差和系统误差的综合影响。
1.5 热工计量
1.7.1 计量的发展
计量在我国已有近5千年的历史。过去，计量在 我国称为"度量衡"，其原义是关于长度、容量 和质量的测量，其主要的计量器具是尺、斗、 秤。随着社会的发展和科学技术的进步，它的 概念和内容也在不断扩展和充实，远远超出" 度量衡"的范畴。计量原本是物理学的一部分， 或者说是物理学的一个分支，现已发展形成一 门研究测量理论和实践的综合性学科--计量学。
中华人民共和国计量法 第一章 总 则
第一条 为了加强计量监督管理，保障国家计量单位制 的统一和量值的准确可靠，有利于生产、贸易和科学 技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要，维护 国家、人民的利益，制定本法。 第二条 在中华人民共和国境内，建立计量基准器具、 计量标准器具，进行计量检定，制造、修理、销售、 使用计量器具，必须遵守本法。 第三条 国家采用国际单位制。 国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为 国家法定计量单位。国家法定计量单位的名称、符号 由国务院公布。 非国家法定计量单位应当废除。废除的办法由国务院 制定。
（2）补偿法 补偿法更适宜在生产过程中加以应用， 以利于在线运行。
1.3.4 随机误差的处理
1．当重复测量的次数足够多时 许多随机误差服从正态分布规律。下面 通过对一组实测数据来研究一下服从正 态分布规律的随机误差的特点。
例如，用数字毫秒计测量一脉冲信号的周期，对 100次测量数据（列于表１中）按统计方法作统 计直方图。 表１测量数据表
1.2.1 测量的定义
利用测量工具 实验的方法 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。 进行比较所用的方法和仪表必须经过验证。
1.2.2国际单位制与我国法定计量 单位
国际单位制 代号为SI 法定计量单位 我国的法定计量单位包括： (1)国际单位制的基本单位； (2)国际单位制的辅助单位； (3)国际单位制中具有专门名称的导出单位； (4)国家选定的非国际单位制单位； (5)由以上单位构成的组合形式的单位； (6)由词头和以上单位构成的十进倍数和分数单位。
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。 系统误差的特征是它确定的规律性
恒值误差a 变值误差： 累进性b、 周期性c、 按复杂规律变化d
习惯上用“正确度”来反映系统误差的 大小程度；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 的正确度。
x —— 测定值（例如仪表指示值）； x 0—— 被测量的真值。
真值一般无法得到。
对于绝对误差，应注意下面几个特点：
绝对误差是有单位的量，其单位与测定 值和实际值相同。 绝对误差是有符号的量，其符号表示出 测定值与实际值的大小关系。 测定值与被测量实际值之间的偏离程度 和方向通过绝对误差来体现。
凡是保证"计量"这一类操作有效进行以及 为实现单位统一、量值准确可靠的各项 活动，都称作"计量工作"。这些工作包 括测量单位的统一，测量方法（如仪器、 操作、数据处理等）的研究，量值传递 系统的建立和管理，以及同这些工作有 关的法律、法规的制定和实施等。
计量的特征
计量的主要特征是统一性、准确性、溯 源性和法制性。 《中华人民共和国计量法》 一九八五年九月六日第六届全国人民代 表大会常务委员会第十二次会议通过
1.3.2 测量误差的分类
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。 三类误差：系统误差、随机误差、粗大 误差。
1．疏忽误差（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。
2.系统误差
7．漂移
在环境及工作条件不变的前提下，保持 一定的输入信号，经过一段时间后，输 出变化称为漂移。
1.4.2 热工仪表的校验
1. 仪表校验方法 示值校验 （1）示值比较法 用标准仪表与被校仪表同时测量同一参数 （2）标准状态法
2. 热工仪表校验规定
热工仪表校验后应达到哪些基本要求？ (1)基本误差不应超过该仪表的允许误差； (2)变差不应超过该仪表的精确度等级值的1/2； (3)应保证始点正确，偏移值不超过基本误差的1/2； (4)指针在整个行程中应无抖动、摩擦、跳跃等现象； (5)电位器或调节螺丝等可调装置，在调校后应留有 余地； (6)仪表附有电气接点装置时，其控制接点动作应正 确，仪表校验后应加封印。
热工测量的基本知识
1.1 热工测量概述
著名科学家门捷列夫 有一句名言：“没有 测量，就没有科学。”
５月２０日 “世界计量日”
1.2 热工测量的重要意义
热工测量是指在热工过程中对各种热工 参数，如温度、压力、流量、物位等的 测量。 热工测量仪表 保证电厂运行的安全性和经济性
1.2 测量的概念和测量方法
接触测量法 非接触测量法
1.2.4 热工测量仪表的组成
一、组成
传感器
被测量
变换器
显示装置
测量值
1.感受部件（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。 理想感受元件应满足的要求：
传感器输入与输出之间应该有稳定的单值函数 关系。 感受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，感受元件应该不干扰或尽量少 干扰被测介质的状态。
表2 频数分布表
1．当重复测量的次数足够多时
(x x )
i 0 i 1
n
2
n
±3σ
2．当重复测量的次数较少时
t分布
s
( x x)
i i 1
n
2
n 1
s xt (置信概率) n
【例1-1】 对某已知电阻进行了8次测量， 得到的测量结果分别为15.30，14.94， 15.19，14.86，15.11，15.15，14.97， 15.35，要求测量结果的置信概率为99％， 求该电阻的真实阻值及不确定度。
2.相对误差
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。 相对误差＝（绝对误差/真值）×100% 对于相同的被测量，用绝对误差评定其测量精 度的高低。但对于不同的被测量，则应采用相 对误差来评定。
3.折合误差（引用误差）
x x0 100 % A max A min
1.3.5 疏忽误差的剔除
1．拉依达检验准则 3σ判据 2．格拉布斯检验准则