计量学基础第2版教学课件课件作者李东升第9章节物理计量一幻灯片.ppt

第二节 温度计量 特殊场合温度测量 在测温困难的场合如高温气体、高温熔体、 高温真空及粉体等，对测温温度计进行良好的、 有针对性的保护也是研究的重要内容。如用实体 热电偶测量电辐射加热渗碳炉；采用非金属保护 套测量温度大于1300℃的热风炉 ；采用耐热耐 蚀合金作外管和铠装热电偶构成的复合管形实体 热电偶用于测量高温腐蚀性气体温度效果较好； 在常规方法无法测温的场合，光纤测温得到较快 的发展。 第二节 温度计量 （3）与计算机、通信技术的结合 现场总线是新一代的自动控制系统，是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自控装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。所有的现场仪表都接到现场总线上。这样，各种不同温度计输出必须是统一的电信号。近几年发展的热电偶、热电阻自动检定系统，应用了现代控制技术和计算机技术，集测量、控制、数据管理于一体，减少了检定过程中的人为因素，提高了检定准确性和效率。 * 第三节 力学计量 力学计量是发展最早的计量领域之一。它包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、振动、冲击、流量、流速、转速、容量、加速度等的计量测试。如砝码、天平、容器等。其理论基础是牛顿力学定律，即力=质量×加速度。在科研、生产、国防等各个领域都起着非常重要的作用。 一、力学计量的基本概念 力是物体间的相互作用，它能改变物体的运动状态或使物体发生形变。力是矢量，要确定一个力必须确定其大小、方向和作用点。在国际单位制中，力的计量单位是牛顿。 * 第三节 力学计量 压力：垂直作用在单位面积上且均匀分布在此面积上的力。国际单位制中，压力的单位是牛顿/平方米，又称帕斯卡。压力分为绝对压力、表压力和真空度。 * 扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米N·m； 硬度是反映固体材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，或者抵抗其中两种或三种情况同时发生的能力，它不属于物理量，至今尚未发现硬度与材料的某种物理性质有确定的量的关系。 * 振动计量与冲击计量属于动态计量：连续的简谐振动和随机振动是趋向稳态的变化过程，而冲击则是瞬态的变化过程。振动是一个与平均值相比其运动参量随时间时大时小交替变化的现象，振动计量的主要参数有振幅、频率、相位、速度和加速度。冲击是物体之间短时间内的碰撞，冲击计量的主要参数有持续时间、波形、速度和加速度。 * 第三节 力学计量 流量是指在单位时间内，流体通过封闭管道或明渠的某截面处的量。这个通过量如果是流体的体积可称它为瞬时体积流量，简称体积流量或容积流量；如果是流体的质量，则可称它为瞬时质量流量，简称质量流量。如孔板流量计、科里奥利流量计。 容量计量就是用量器对各种流体（如水、油、各种溶液）进行体积数量的测量 * 第三节 力学计量 1. 质量计量的基准 * 第三节 力学计量 二、力学计量的基准原理 （1）砝码 质量的计量通过砝码和衡器进行，其中砝码是质量量值传递的标准设备。根据准确度不同，砝码可以分为国家千克基准（也叫国家公斤原器）、千克副基准（也叫国家公斤副基准）、千克工作基准、一等砝码、二等砝码和一级至七级砝码。 * 第三节 力学计量 （2）天平 根据不同准确度，天平可以分为原器天平、基准天平和标准天平。 原器天平用于原器和基准砝码的比较； 基准天平用于工作基准砝码的比较； 标准天平用于各等砝码的比较。 * 第三节 力学计量 天平的基本原理 1）杠杆原理 杠杆是一种在外力作用下绕固定轴转动的机械装置，平衡时，作用在杠杆上的所有外力矩之和为零。 2）弹性变形原理 当被称物或标准砝码的质量作用在传感器上时，弹性体产生变形，应变计的电阻值变化产生一定的输出信号，从而可以实现质量的比较或衡量。 * 第三节 力学计量 3）液压原理 根据帕斯卡原理，加在密闭液体上的压强，能够按照原来的大小由液体向各个方向传递。（液压原理图） 4）电磁力补偿原理 电磁力补偿天平，利用放大电路来调节位于恒磁铁气隙中通电线圈所产生的力，知道它与被测物体的重力相平衡。 * 2.力值计量的基准 1）力值计量方法 力值计量的方法主要分为两类：其一是利用力的动力效应测量，即通过质量和加速度的测量来求得力值，如杠杆式标准测力机、液压式标准测力机等；其二是利用力的静力效应测量，即通过测量受力物体产生的变形量或内部应力的相应参量求得，如显微镜式光学标准测力仪、百分表示标准测力仪、电阻应变式测力传感器等。 * 第三节 力学计量 2）力值基准机和标准机 基准测力机是复现最高准确度力值的设备，使统一国家力值的重要依据。用于力值传递的是力标准机。按照其工作