流体机械工程测试技术题解

〈流体机械工程测試技术〉

〉习题解

为了引导同学们深入思考问题，特给出下列习题解答供学习参考。

1，名词解释

测量——就是用同性质的标准量与被测量相比较并确定被测量对标准量的倍数（标准量应是国际上或国家所公认的，性能稳定的）。

测定——就是指间接测量。测试——就是指借助于专用设备，通过试验、测量、数据处理等基本环节，获得被试验对象的有关信息量值的专门技术。

实时测试——（在物化现象发生的同时对其进行的测量，没有时间滞后。）在被测过程发生的实际时间内，迅速及时采集所需全部测试数据，随后（或存储一段时间后）直接给出各种所需的测量结果，这种测量方式称为

实时测试。实时测试是实现测试自动化的重要手段。

系统误差——在同一条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定的规律变化的误差。

随机误差——在实际相同条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号的变化，时大时小，时正时负，没有确定的规律，也不可预定，但具有抵偿性的误差。

粗差（疏忽误差）——明显歪曲测量结果的误差。

真值——在某一时刻和某一位置或状态下，某量的效应体现出的客观值或真实值。

约定真值——（1）指测量次数无限多时所求得的平均值；（2）高精度仪表的测得值。

正确度——表明测量结果偏离真值的程度，反映了系统误差的大小。

精密度——表明测量结果的离散程度，或者说是测量值重复（集中）一致的程度，反映了随机

误差的大小。

准确度——反映了系统误差和随机误差合成的大小程度。精度——精度一词原为精密度的简称，现可通常用作泛指性的广义名词。可指正确度、精密度亦可指准确度。

不确定度——是指试验最后多点测定值的两条包络线之间宽度的二分之一。

直接测量——被测参数通过测量仪器直接获得。

间接测量——被测参数须通过直接测量的量及它们之间相互关系求得。

静态（稳态）测量——就是机组在稳定运行时，对被测参数的测量（此时各参数基本上不随时间而变化）。

动态测量——就是对随时间变化而变化的被测参数进行的测量。

非电量电测法——就是将各种非电量（力、温度、流量，物位等）转换为电量（电流、电压、频率）或电路参数（电感、电容等）的变而加以测量的二次（次级）测量方法传感器——将感受的物理量（非电量：力、温度、流量，物位等）转换为另一种物理量（电量：电流、电压/电感、电容等）输出的装置。

电阻应变效应——当金属电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随之发生变化的现象。压电效应——当某些固体材料变形时能产生电荷。这种作用是可逆的，即在材料上加上电荷时也可使它产生变形。

压阻效应——是指单晶半导体材料的某一晶向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。闪频效应——当光线以一定的频率照射在以同样大小频率运动的物体上，由于人眼的暂留现象，该物体会呈现出不动的假象。如果运动物体频率低于光线频率，运动物体会被看成在徐徐的反转，反之亦被看成在徐徐的正转。

U F

1000Hz

)A B

lg 20

L p 20lg —

P o

1000 Hz

2

1

2

CAT

0.15%

3

X0

X

X

n

1=X1 X0

dB Decibel

Lp P

F

0.3%

X

。

lim

n

X

i

i 1

X1 X2 X n

2=X2 X0

£ n

=X n — X 0

式中

一随机误差的平均值。

由随机误差的特性知，随机误差的总和中，其正误差会被负误差抵消，因而当测量次数无限增

n

多时有

lim i 0 n n 于是

lim x x 0

n

n

X X i / n

n

lim X X o

n

上式说明，n 足够大时，算术平均值天已很接近被测参数的真值。也就是说测量次数越多，算 术平均值的误差越小，它所代表的测量结果越准确。因此，把测量值的算术平均值称为被测量的 最可信赖值。这就是在实际测量工作中，常采用多次测量并取各测量值的算术平均值作为测量结 果的理论根据。

4，对自动测试系统，每一工况的测量数据至少应记录几次

？对目测系统，每一工况的测量数据最

多只应记录几次 ？为什么？

解：由于多次测量求其平均值可获得很高的测试精度，因此

对自动测试系统，可以在瞬间多次采集测量数据，为了提高误差带的置信概率，每一工况 的测量数据至少应记录 6次以上；

对目测系统，目测速度慢，由于工况波动，每一工况的测量数据最多只应记录 2—3次，现

按3次计算。

h

h p P h P

证讫

解2:全水头 H = h+ p / Y

将上面各式两边分别相加并除以测量次数

或简写成

n 得 一

2 ---------------------------- n

n

n

n

i

X i

- i 1

i 1

X o

n n

x 1 x 2

n

X n

X o

式中

5，证明水头测量的相对误差

h

h p P h P

式中：h, P, 丫分别为速度水头，静压，水的重度; 提示：列出全水头的公式在作进一步的分析。

表示相对误差。

解1 : 全水头 H=h+p/ 丫

速度水头相对误差 h = △ h /h 即 h h = A h 静压相对误差

p= A F /P 即 P p= A P

因此水头测量的相对误差