测量的基本知识.ppt

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的测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。 本章主要内容： 测量的概念 测量的概念 1、定义：所谓测量就是人们借助于专门的工具用试验和计算的方法把要求的被测量与其测量单位进行比较，以测量单位的倍数显示被测量的数值。 测量的概念 2、测量过程三要素： 测量工具 测量方法 测量单位 测量的概念 3、测量的基本方程式: x＝μU 式中: x－被测量 U －标准量（即选用的测量单位） μ－被测量的真实数值，简称真值 测量的要求： 测量的方法 测量仪表的组成 温度传感器: 压力传感器： 压力传感器： 温度变送器: 温度变送器： 压力变送器： 显示元件： 误差的表示 误差的分类 误差的表示 绝对误差 相对误差 （1） 实际相对误差 （2） 示值相对误差 （3） 引用相对误差 （一）系统误差及其处理 1.定义：在相同条件下多次测量同一被测量过程中，误差值的大小和符号保持不变(恒值系统误差)或者条件变化时按某一确定的规律变化(变值系统误差)。 （一）系统误差及其处理 2.产生原因： 测量设备、试验装置不完善或安装、调整、使用不当； 测量的外部环境发生较大改变； 测量方法错误或测量方法所赖以存在的理论本身不完善。 注意：在测量系统和测量条件不变时，增加测量次数并不能减少系统误差。 （一）系统误差及其处理 3.处理方法： 在测量前，应尽可能预见到产生系统误差的来源，设法消除或减小影响。 在实际测量时，尽可能地使用有效的实验方法，消除系统误差对测量结果的影响； 在测量之后，通过对测定值进行数据处理，检查是否存在未被注意的变值系统误差； 最后，要设法估计未被消除而残留下来的系统误差对最终测量结果的影响。 （一）系统误差及其处理 示值修正法 测量真值＝测量读数＋修正值 其中，修正值＝标准器读数－仪表读数 （二）随机误差及其处理 1.定义：在相同条件下对同一被测量进行多次测量时，误差中有一部分，它的大小和符号不可预知地随机变化，这部分误差称为随机误差。 （二）随机误差及其处理 2.产生原因： 由于测量过程中某些尚未认知的原因或无法控制的微小变化因素所引起的，其大小、方向难以预测，无一定规律可循。 注意：改善测量技术只能减少随机误差，却不能消除。 （二）随机误差及其处理 3. 随机误差的特性 对称性 单峰性 有界性 抵偿性 （二）随机误差及其处理 4. 减小随机误差的方法 对于已知的因素可以采取一定的对策，例如采用隔振措施减小振动的影响，利用电、磁、热屏蔽等办法减小干扰因素的影响。 在使用仪表时，可采取对同一被测量增加测量次数取平均值的方法。 选用以微处理机为核心的智能仪表，利用其数字滤波法也可减小随机误差的数值。 （三）粗大误差及其处理 1.定义：明显歪曲了测量结果的误差。 又称疏忽误差或过失误差。 测量数据中，数值明显偏离其它众多测量值的那些数据，通常含有粗大误差，此测量值称为坏值，应舍掉。 （三）粗大误差及其处理 2.产生原因： 测量系统故障 测量条件的突变或测量条件未达到预定的要求指标而匆忙测量 操作失误、读数和记录错误等 （三）粗大误差及其处理 3.处理方法： 在测量时，一旦发现或怀疑数据不对时，应及时重新测量； 若已离开测量现场，应根据统计检验方法来判别是否为坏值，以便取舍。 （三）粗大误差及其处理 判别坏值的统计检验法： 拉依达准则（3σ准则） 格拉布斯准则 测量仪表的质量指标 精确度与允许误差 变差 灵敏度 分辨率 线性度 漂移 精确度与允许误差 允许误差 精确度与允许误差 精确度与允许误差 基本误差 例题： 例1：某台测温仪表的测温范围为200℃ ～700℃ ，检验该表时得到的最大绝对误差为4 ℃，试确定该表的精度等级。 [提示：求rj ] 4/500*100%=0.8% 选0.5级 例题： 例2：有二支温度计，刻度范围和精度分别为 A表: 刻度范围为0 ～800℃ ，精度1.0级; B表: 刻度范围为-50 ～400℃ ，精度1.5级。 问：（1）哪个温度计精度等级高，允许误差小？ （2）要求测温误差不超过± 7℃时，应选用哪个温度计？[提示:Δyu= ±A×精度等级/100] 450*1.5/100=6.75 例题： 例3： 用0～16MPa压力表测量10MPa左右的主蒸汽压力，要求|相对误差| ≤0.5%,试选择仪表的精度等级。 （可选等级有0.2级、0.5级） 课堂测试： 1、用测量范