过程参数检测及仪表教案.docVIP

第一章绪论

一、教学要求

(1)了解测量的根本概念

(2)了解测量方法

(3)了解测量系统

(4)掌握测量仪表的主要性能指标、仪表的检定

二、教学难点

(1)测量方法

(2)仪表的检定

三、教育技术应用

(1)现场测量系统设备图片，课件播放

(2)测量仪表实物展示：测温热电偶、压力变送器等

四、课前预习

(1)热力发电厂概论

(2)电厂热力设备

(3)热工根底

五、相关科研进展

无

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HYPERLINK1.1测量的根本概念

HYPERLINK1.2测量方法

HYPERLINK1.3测量系统

HYPERLINK1.4测量仪表的主要性能指标

HYPERLINK1.5仪表的检定

一、测量的根本概念

测量的过程就是比拟变换的过程。测量是用实验的方法和专门的工具，将被测量与同种性质的标准量〔即测量单位〕进行比拟，求取二者比值，从而找到被测量数值大小的过程。它是利用各种物理和化学效应，将物质世界的有关信息通过测量的方法赋予定性或定量结果的途径。测量包含三要素：测量单位、测量方法和测量工具。

二、测量方法

测量方法是实现被测量与其测量单位比拟所采用的方法。根据检测仪表与被测对象的特点，测量方法可分为直接测量、间接测量、组合测量；偏差法、零差法、微差法；静态测量、动态测量等。

三、测量系统

测量系统包含检测局部、分析处理局部、显示记录局部以及通信接口局部。

检测局部：将被测量转换成电量或电路元件参数，有时称为传感器；

分析处理局部：进行阻抗匹配、信号变换和放大等处理的变换局部，对变换得到的数字信号进行去伪存真和特征提取；

显示记录局部：表达测量结果和对结果进行存储；

通信接口局部：将信号传送到控制器、其它测量系统或上位机系统。

四、测量仪表的主要性能指标

仪表的计量性能指标包括量程、准确度、线性度、变差、灵敏度、重复性等。

仪表的准确度表示测量结果与被测真值之间的接近程度。准确度合格的仪表，其根本误差不能大于允许误差。

仪表的变差反映了仪表工作时所得的上升曲线与下降曲线不重合的程度。

在检验一台仪表时，如果该表的准确度或变差不满足规定的要求，那么该表为不合格仪表。

在使用仪表时，必须明确：仪表的精度等级高，不一定代表测量结果准确度高。它们之间相互依存，但有区别。

仪表的可靠性目前主要有三个指标来描述，它们是保险期、有效期和狭义可靠性。

五、仪表的检定

为评定仪表的计量性能〔精确度、灵敏度等〕，并确定其性能是否合格所进行的全部工作称为检定，又称校验。仪表的检定方法有示值比拟法和标准物质法两种。

第二章测量误差分析与处理

一、教学要求

〔1〕了解测量误差的概念

〔2〕了解直接测量误差的分析与处理

〔3〕了解间接测量误差的分析与处理

〔4〕掌握测量不确定度

二、教学难点

〔1〕误差的分析与处理、不确定度的分析

〔2〕随机误差的综合、系统误差的综合

三、教育技术应用

现场测量系统的不确定度计算

四、课前预习

(1)随机过程

(2)概率论

五、相关科研进展

无

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HYPERLINK2.1测量误差的概念

HYPERLINK2.2直接测量误差的分析与处理

HYPERLINK2.3间接测量误差的分析与处理

HYPERLINK2.4测量不确定度

一、测量误差的概念

在测取被测变量的过程中，由于测量方法、测量仪表、测量环境以及测量者等多方面的原因，使得测量结果不可防止的出现误差。误差的大小反映了测量结果的准确程度。

从误差的特点与性质来说，误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差。

二、直接测量误差的分析与处理

系统误差、随机误差和粗大误差产生的原因不相同，各具有不同的特点，因而处理方法不同。如屡次重复测量是不能减小系统误差对测量结果的影响的，因此发现和减小或消除系统误差，是十分重要的。而随机误差的分布服从一定的统计规律，因而可在一定的概率意义下估计随机误差的范围，或者求得随机误差出现在给定区间的概率。含粗大误差的测量结果毫无意义，应根据判别准那么予以确定后再做处理。

三、间接测量误差的分析与处理

间接测量是通过直接测量与被测量之间有一定函数关系的其它量，按照的函数关系式计算出被测量。由于各个直接测量值中有误差存在，因此间接测量值中也必然有误差。

间接测量值中的系统误差和随机误差可利用各自的误差传递公式计算得到。

四、测量不确定度

测量不确定度是指测量结果的不可信程度，是可用于定量地表达被测参量测量结果分散程度的参数。

不确定度可以分为标准不确定度u、合