热能与动力工程测试技术 第3版.pptx

;第1章绪论;;;;;;;;;;;第2章测量系统的基本性能;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;二阶测量系统的幅频特性曲线和相频特性曲线如下图;;其频率响应函数为：;;一阶测量系统阶跃响应试验;;二阶测量系统的阶跃响应试验;如果二阶系统的阻尼比?足够小，则可以测取较长的阶跃响应瞬变过程，阻尼比?可用下式近似求得：;;第3章测量误差分析及数据处理;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;?;c.非等精度测量误差的计算;;;;;⑤对多个测量数据进行加减法运算时，其和或差的小数点后面保留的位数应与个测量数据中小数点后位数最少者相同。这是因为参与加、减法运算的数据具有相同的量纲，其中小数点后位数最少的数据是使用分度值最大的测量仪器测得，其最后一位数字已经是欠准数字，它决定了运算结果的精度。;;;;;;;;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;3）中间温度定律;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;第4章温度测量;;第5章力与压力测量;5.1概述;5.1概述;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2常用力与压力传感器;5.2.4液柱式压力计

单管压力计

两侧压力差为

若F1F2，且ρρ1，则

贝兹微压计

1

;5.2.4液柱式压力计

斜管微压计

;5.2.4液柱式压力计

液柱式压力计的测量误差及修正

环境温度变化的影响

封液的密度、标尺的长度等都会发生变化

环境温度偏离规定温度20℃后，封液密度改变对压力计读数影响的??正公式为

重力加速度变化的修正

仪器使用地点的重力加速度gφ由下式计算

毛细现象的影响

封液在管内由于毛细现象引起表面形成弯月形，使液柱产生附加的升高或降低，并且会引起读数误差

通过加大管径的方法减少毛细现象的影响。当封液为酒精时，管子内径d≥3mm；封液为水或水银时，要求管子内径d≥8mm

;5.3.1压力测量系统的动态特性

容腔效应

定义：在动态压力测量系统中，压力传感器固有频率很高，响应也很快，但由于测压元件前的空腔和导压管的存在，必然导致压力信号的幅值衰减和相位滞后，这种效应称为动态压力测量的容腔效应

使整个测量系统的响应速度大大低于传感器的响应速度，降低了系统的动态性能

测量系统的动态特性主要取决于传感器以外的部分

感压元件前空腔和导压管合在一起的固有频率f近似为

空腔的容积越大，导压管越长，内径越小，则固有频率越低

;5.3.1压力测量系统的动态特性

传输管道的数学模型和频率特性

压力传输管道从根本上讲是一个阻容系统

被测压力为p0，空腔压力为p1，传递函数方程为

是一个惯性环节，时间常数的大小由流阻和气容的大小决定，它反映了动态压力测量时的滞后程度。导压管的长度越大、内径越小时，流阻越大。空腔容积增大时，时间常数增大。测量时压力滞后越大，对动态压力测量的影响越大，所以要从导压管和空腔着手减少滞后。;

5.3.2测压仪表的动态标定

目的：确定传感器的频率响应特性，以确定它们的适用范围、动态误差等

动态标定方法

输入标准频率及标准幅值的压力信号与传感器的输出信号进行比较，这种方法称为对比法，例如将测压管装在标定风洞上的标定

是通过激波产生一个阶跃的压力并施加于被标定的传感器上，根据其输出曲线求得它们的频率响应特性，这种激波管动态标定是一种最为基本的动态标定方法。

;5.3.2测压仪表的动态标定

激波管标定系统：通过激波产生一个阶跃的压力并施加于被标定的传感器上，根据其输出曲线求得它们的频率响应特性;5.3.2测压仪表的动态标定

激波管标定系统;5.3.3动态压力测量的典型应用—内燃机气缸动态压力测量

示功图：气缸内工质压力随曲轴转角或气缸容积变化的关系

;5.3.3动态压力测量的典型应用—内燃机气缸动态压力测量

内燃机气缸动态压力测量系统组成;5.3.3