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1、第第01章章_测量概述测量概述本讲稿第一页，共十九页上课时间、地点上课时间、地点n1-15 (周二周二1,2）C501n1-7 （周四（周四3,4）C501My name：王玉刚王玉刚My E-mail：Tel：86914564，13093774073QQ:493919402Office：仰仪北楼仰仪北楼302,110教师信息教师信息本讲稿第二页，共十九页课程简介课程简介n热热工工测测量量原原理理及及仪仪表表是是热热能能与与动动力力工工程专业的学科基础课。程专业的学科基础课。n在本课程的学习中，我们的主要任务是在本课程的学习中，我们的主要任务是:n掌握掌握主要热工参数主要热工参数的正确测量方法
2、；的正确测量方法；n掌掌握握常常用用热热工工仪仪表表的的基基本本原原理理、主主要要性性能能，使使用特点用特点。n目的：目的：n在在实实际际工工作作中中知知道道如如何何正正确确的的选选择择和和使使用用热热工工仪表仪表。本讲稿第三页，共十九页课程的主要内容课程的主要内容第第1章章 测量概述（测量概述（1）第第2章章 测量误差分析与处理（测量误差分析与处理（4）第第3章章 温度测量（温度测量（8）第第4章章 压力测量（压力测量（6）第第5章章 流速测量（流速测量（6）第第6章章 流量测量（流量测量（5）第第7章章 气体成分分析（气体成分分析（3）第第8章章 动力机械的转速、转矩和功率测量（动力机械的
3、转速、转矩和功率测量（3）第第9章章 物位测量（物位测量（3）本讲稿第四页，共十九页教材和参考数目教材和参考数目n教材：教材：吕吕崇崇德德.热热工工参参数数测测量量与与处处理理.第第二二版版.北北京京:清清华大学出版社，华大学出版社，2001.2001.n参考书目：参考书目：1.1.高魁明高魁明.热工测量仪表热工测量仪表,第二版第二版.北京北京:冶金工业出版社冶金工业出版社2.2.吴吴永永生生,方方可可人人.热热工工测测量量及及仪仪表表,第第二二版版.北北京京：中中国国电电力力出版社出版社 3.3.何适生何适生.热工参数测量及仪表热工参数测量及仪表.北京北京:水利电力出版社水利电力出版社本讲稿
4、第五页，共十九页学习本课程的要求学习本课程的要求 热热工工测测量量原原理理及及仪仪表表是是一一门门学学科科基基础础必必修修课课，也也是是一一门门与就业紧密相关、实践性很强的专业课程。课程要求如下：与就业紧密相关、实践性很强的专业课程。课程要求如下：1.1.认认真真听听课课，讲讲稿稿中中约约1/41/4内内容容为为课课程程增增加加内内容容，教教材材中没有，需要认真做好课堂笔记；中没有，需要认真做好课堂笔记；2.2.作业不多，但要独立完成作业；作业不多，但要独立完成作业；3.3.课堂纪律：课堂纪律：1)1)手机调至静音；手机调至静音；2)2)迟到者从后门自行进入，不得干扰他人；迟到者从后门自行进入
5、，不得干扰他人；3)3)课堂中不得自行随意离开。课堂中不得自行随意离开。本讲稿第六页，共十九页成绩评定方法成绩评定方法1.平时成绩占总成绩平时成绩占总成绩 30%实验：实验：10%作业、上课问答、到课情况：作业、上课问答、到课情况：20%2.期终考试占总成绩期终考试占总成绩 70%本讲稿第七页，共十九页第一章第一章 测量概述测量概述1.1 测量的意义、方法测量的意义、方法1.2 计量计量1.3 测量技术的发展概况测量技术的发展概况本讲稿第八页，共十九页1.1.1 测量的意义测量的意义n测量：测量：n以以确确定定量量值值为为目目的的的的一一组组操操作作，包包括括测测量量的的误误差差分析、数据处理
6、等计算工作。分析、数据处理等计算工作。n目的：确定被测量的值或获取测量结果。目的：确定被测量的值或获取测量结果。n测测量量科科学学技技术术已已逐逐步步形形成成了了一一门门完完整整的的、独独立立的的学学科科。研研究究的的主主要要内内容容是是测测量量原原理理、测测量量方方法法、测测量量工工具具和和测测量量数据的处理数据的处理。n根据被测对象的差异，测量技术可分为若干分支根据被测对象的差异，测量技术可分为若干分支:力学测量、电学测量、光学测量、热工测量等。力学测量、电学测量、光学测量、热工测量等。本讲稿第九页，共十九页1.1.2 测量方法测量方法一、测量方法一、测量方法n实实验验方方法法，把把被被测
7、测量量与与同同性性质质的的标标准准量量进进行行比比较较，确定两者的比值，从而得到被测量的量值。确定两者的比值，从而得到被测量的量值。n测量必须满足以下两个条件：测量必须满足以下两个条件：用用来来进进行行比比较较的的标标准准量量是是国国际际或或国国家家公公认认的的，且且性能稳定性能稳定；比较所用的方法和仪器必须经过比较所用的方法和仪器必须经过验证验证。本讲稿第十页，共十九页二、测量的表达式二、测量的表达式X=aUX：被测量；：被测量；U：标准量，即选用的：标准量，即选用的测量单位测量单位a：被测量与标准量的数字比值：被测量与标准量的数字比值本讲稿第十一页，共十九页三、测量方法的分类三、测量方法的
8、分类1、按照测量结果产生的方式、按照测量结果产生的方式n直接测量，间接测量直接测量，间接测量2、按照被测量在测量过程中的状态、按照被测量在测量过程中的状态n静态测量，动态测量静态测量，动态测量3、按照测量条件、按照测量条件n等精度测量，非等精度测量等精度测量，非等精度测量4、其他分类方法、其他分类方法本讲稿第十二页，共十九页1、按照测量结果产生的方式、按照测量结果产生的方式n直接测量法直接测量法n被测量与该标准量被测量与该标准量直接进行比较直接进行比较的测量；的测量；n测测量量结结果果直直接接由由测测量量仪仪器器得得到到，不不需需要要经经过过量量值值的的变变换与计算。换与计算。n例：水银温度计
9、、弹簧压力表、直尺测量长度例：水银温度计、弹簧压力表、直尺测量长度n间接测量法间接测量法n通通过过直直接接测测量量与与被被测测量量有有函函数数关关系系的的量量，通通过过函函数数关系求得被测量值。关系求得被测量值。n例：电阻温度计、压力传感器例：电阻温度计、压力传感器本讲稿第十三页，共十九页2、被测量在测量过程中的状态、被测量在测量过程中的状态n静态测量静态测量n在在测测量量过过程程中中，被被测测量量固固定定不不变变。即即不不需需考考虑虑时时间间因因素素对对测测量的影响。量的影响。n动态测量动态测量n在在测测量量过过程程中中，被被测测量量随随时时间间（或其他影响量）发生变化。（或其他影响量）发生
10、变化。在日常测量中，大多接触在日常测量中，大多接触的是静态测量。的是静态测量。测量弹道轨迹、环境噪声等。测量弹道轨迹、环境噪声等。本讲稿第十四页，共十九页3、按照测量条件、按照测量条件n等精度测量（等权测量）等精度测量（等权测量）n在在测测量量过过程程中中，测测量量仪仪器器、方方法法、条条件件和和操操作作人人员员都都保保持持不不变变。因因此此，对对同同一一被被测测量量进进行行的的多多次次测测量量结结果果可可认认为为具具有有相相同的信赖程度，应按同等原则对待。同的信赖程度，应按同等原则对待。n非等精度测量（非等权测量）非等精度测量（非等权测量）n测测量量过过程程中中，测测量量仪仪器器、方方法法、
11、条条件件或或操操作作人人员员某某一一因因素素或或某某几几个个因因素素发发生生变变化化，使使得得测测量量结结果果的的信信赖赖程程度度不不同同。对对不不等等权权测量的数据应按不等权原则进行处理。测量的数据应按不等权原则进行处理。本讲稿第十五页，共十九页4、其他分类方法、其他分类方法n是否使用电信号：是否使用电信号：n电量测量电量测量n非电量测量非电量测量 非电量电测技术非电量电测技术n测量的精度要求：测量的精度要求：n精密测量精密测量n工程测量工程测量本讲稿第十六页，共十九页1.2 计量的概念计量的概念计计量量：实实现现单单位位统统一一、量量值值准准确确可可靠靠的的活活动动。（metrology）
12、1.1.单单位位统统一一：计计量量单单位位的的统统一一，是是量量值值统统一一的的重重要前提。要前提。2.2.量量值值准确可可靠靠：测测量量结结果果与与被被测测量量量量的的真真值值的的接接近近程程度度，“准准”的的定定量量描描述述用用误误差差或或测测量量不不确定度。确定度。“准准”是计量的核心是计量的核心。3.3.法制性法制性4.4.溯源性溯源性本讲稿第十七页，共十九页测量与计量的关系测量与计量的关系1.测量是一个广义的概念，测量包括计量。测量是一个广义的概念，测量包括计量。2.计量是一种特殊的测量。计量是一种特殊的测量。n计量仪器必须有计量检定合格证书。计量仪器必须有计量检定合格证书。n计量人
13、员必须持证上岗。计量人员必须持证上岗。n计量环境必须满足国家技术规范的要求。计量环境必须满足国家技术规范的要求。n计量方法必须按国家计量检定规程进行。计量方法必须按国家计量检定规程进行。n计量结果必须给出误差与测量不确定度的大小。计量结果必须给出误差与测量不确定度的大小。3.计量是测量的基础，又是最高层次的测量。计量是测量的基础，又是最高层次的测量。本讲稿第十八页，共十九页1.3 测量技术的发展状况测量技术的发展状况1.测测量量元元件件（传传感感器器）向向高高精精度度、高高灵灵敏敏度度、大范围、小型化、智能化发展大范围、小型化、智能化发展如：温度、压力传感器的发展如：温度、压力传感器的发展2.测量技术的实时化、自动化测量技术的实时化、自动化在线测量在线测量3.测量原理、测量手段的突破测量原理、测量手段的突破非接触的场测量，如光学、声学测量。非接触的场测量，如光学、声学测量。本讲稿第十九页，共十九页