第一章 热工测量的基本知识
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热工测量仪表知识点
热⼯测量仪表知识点《热⼯测量仪表》知识点第1章：基础知识难点测量误差的表⽰形式误差产⽣的原因误差的种类掌握测量的基本概念误差的分类仪表的组成及其性能指标仪表的基本误差和允许误差仪表的引⽤误差仪表的精度等级仪表的防爆和防护了解检测技术与仪表的作⽤及发展测量的不确定度第2章：温度测量掌握温标与测温⽅法热电偶测温原理热电偶基本定律(推导和应⽤)热电偶测温补偿原因、原理和⽅法热电阻测温原理热电阻测温引线误差和消除⽅法了解膨胀式与压⼒温度计⼯作原理接触测温误差和对策⾮接触式测温原理和⽅法新型温度传感器第3章压⼒和压差测量掌握：压⼒的基本概念分类液柱式压⼒计⼯作原理（U形管、单管式、斜管式）弹性元件测压原理，各种弹性元件测压类型和范围弹簧管压⼒计测量压⼒特点和应⽤领域压⼒表量程选择⽅法、范围了解：了解其它弹性元件测量压⼒⽅法和原理第4章：机械量测量掌握电容式传感器灵敏度和⾮线性误差计算分析（变极距、变⾯积、变介电常数、差动式）电感式位移传感器⼯作原理（灵敏度、⾮线性误差计算分析）差动式、互感、⾃感式、差动变压器（⼯作原理）零点残余电压产⽣的原因和消除⽅法直流电桥和交流电桥的测量特点调制解调的基本概念电涡流传感器的基本⼯作原理、类型和应⽤场合光敏电阻、光敏晶体管⼯作原理和应⽤场合绝对式和增量式码盘的⼯作原理和区别第5章：流量测量掌握：流量测量现状及其原因分析常见的流量传感器类型节流式流量计的基本结构和⼯作原理和相关系数修正节流式流量计对流体要求常见的标准节流件性能常见的⾮标节流件标准节流装置的计算（两类命题、迭代流程）⽪托管和均速管流量计的基本⼯作原理电磁流量计的基本⼯作原理涡街、科⾥奥利、涡轮、转⼦、靶式流量计⼯作原理第6章：物位测量直读式、静压式、差压式、浮⼒式、称重式液位计⼯作原理汽包⽔位测量的重要意义汽包⽔位测量的难点重量⽔位、实际⽔位、虚假⽔位、⽰值⽔位概念引起汽包虚假⽔位的原因云母⽔位计的基本⼯作原理、引起误差的原因、缺点双⾊⽔位计的⼯作原理、引起误差的原因、信号远传的⽅法电接点⽔位计的⼯作原理和误差分析差压式⽔位计的基本⼯作原理（消除误差的改进⽅式，单室平衡、双室平衡容器）压⼒校正原理和⽅法第7章成分分析炉烟成分分析的重要性和分析⽅法热导式CO2分析仪的基本原理和实现⽅法氧化锆氧量计⼯作原理直插式和抽⽓式的优缺点第8章：检测新技术虚拟仪器基本概念软测量技术概念模糊传感器概念多传感器数据融合概念仪表习题⼀⼀、填空题1.绝对误差在理论上是指和被测量的之间的差值；仪表量程范围内最⼤的绝对误差和量程之⽐称为仪表的，将其去掉％的数值圆整后的数的数值为仪表的。
热工仪表基础知识
热工仪表基础知识
第一章 热工仪表概述
热力生产过程中对各种热工参数，如温度、 压力、流量、液位、物位及位移等状态参 数的测量称为热工测量。实现热工测量所 使用的工具称为热工仪表。 热工测量及仪表不仅在火电厂热力生产过 程中占有重要地位，在化工、石油、冶金 等工业部门及科学研究中也都不可缺少。
第一章 热工仪表概述
第二章 温度测量及仪表
华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32 度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每第分为报 氏1度，符号为oF。 摄氏温度（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0 度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每第分为报 氏1度，符号为℃。
热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分 子运动停止时的温度为绝对零度，定义为水三相点的热 力学温度的1/273.16,记符号为K。
1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热 交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道 和设备的死角附近装设热电阻. 2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减 少测量误差热电阻应该有足够的插入深度:
三、热电阻温度计
(1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管 道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米, 那热电阻插入深度应选择100毫米;
○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线 制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U， 再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消 除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
三、热电阻温度计
对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维 修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要 求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下 几点:
第一章 热工仪表概述
热力生产过程中对各种热工参数，如温度、 压力、流量、液位、物位及位移等状态参 数的测量称为热工测量。实现热工测量所 使用的工具称为热工仪表。 热工测量及仪表不仅在火电厂热力生产过 程中占有重要地位，在化工、石油、冶金 等工业部门及科学研究中也都不可缺少。
第一章 热工仪表概述
第二章 温度测量及仪表
华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的熔点为32 度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每第分为报 氏1度，符号为oF。 摄氏温度（℃）规定：在标准大气压下，冰的熔点为0 度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每第分为报 氏1度，符号为℃。
热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分 子运动停止时的温度为绝对零度，定义为水三相点的热 力学温度的1/273.16,记符号为K。
1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热 交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道 和设备的死角附近装设热电阻. 2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减 少测量误差热电阻应该有足够的插入深度:
三、热电阻温度计
(1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管 道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米, 那热电阻插入深度应选择100毫米;
○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线 制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U， 再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消 除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
三、热电阻温度计
对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维 修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要 求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下 几点:
热工测量及仪表0
• 定义：同一被测量多次测量时，误差的绝对值和符号的变化不可预知 • 特点：单次测量值误差的大小和正负不确定；但对一系列重复测量，误差
的分布有规律：服从统计规律
• 随机误差与系统误差之间即有区别又有联系；二者无绝对界限，一定条件 可相互转化。
测量的精密度、正确度和准确度
• 衡量测量结果与真值的接近程度三个术语：精密度、正确度、准确度 – 精密度：对同一被测量多次测量，测量的重复程度。
系统误差
• 系统误差原因： （1）测量仪器或测量系统本身不够完善，如仪表本身刻度不准、测量原理不完善。 （2）仪表使用不当，如测量人员操作不当、读数不准。 （3）测量时外界环境条件变化，如环境温度、湿度、电磁场影响等。
如果测量系统或测量条件不变，即使增加测量次数也并不能减少系统误差。系 统误差的大小反映了测量结果的正确度。
1. 系统误差的发现 2. 系统误差的削弱和消除
• 理论分析及计算 • 实验对比法 • 残余误差观察法 • 残余误差校核法 • 计算数据比较法
从产生误差源上消除系统误 差
引入修正值法
采取补偿措施
采用消除系统误差的典型测 量技术，例如零值法、微差 法、对称观察法
2.随机误差
测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行
无限多次测量所得结果的平均值之差称为随机误 差。
也可以采用如下的表达：在同一条件下，多次 测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小， 误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化， 该误差称为随机误差。
存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值 误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除， 也不能修正，但是就误差的整体而言，多数随机 误差都服从正态分布规律。
解：准确度为0.5级的仪表，就是最大量程时误差为： (800+200)×0.5%=±5℃ 测量500℃温度时，绝对误差就是±5℃。相对误差=5/500=1％
的分布有规律：服从统计规律
• 随机误差与系统误差之间即有区别又有联系；二者无绝对界限，一定条件 可相互转化。
测量的精密度、正确度和准确度
• 衡量测量结果与真值的接近程度三个术语：精密度、正确度、准确度 – 精密度：对同一被测量多次测量，测量的重复程度。
系统误差
• 系统误差原因： （1）测量仪器或测量系统本身不够完善，如仪表本身刻度不准、测量原理不完善。 （2）仪表使用不当，如测量人员操作不当、读数不准。 （3）测量时外界环境条件变化，如环境温度、湿度、电磁场影响等。
如果测量系统或测量条件不变，即使增加测量次数也并不能减少系统误差。系 统误差的大小反映了测量结果的正确度。
1. 系统误差的发现 2. 系统误差的削弱和消除
• 理论分析及计算 • 实验对比法 • 残余误差观察法 • 残余误差校核法 • 计算数据比较法
从产生误差源上消除系统误 差
引入修正值法
采取补偿措施
采用消除系统误差的典型测 量技术，例如零值法、微差 法、对称观察法
2.随机误差
测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行
无限多次测量所得结果的平均值之差称为随机误 差。
也可以采用如下的表达：在同一条件下，多次 测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小， 误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化， 该误差称为随机误差。
存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值 误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除， 也不能修正，但是就误差的整体而言，多数随机 误差都服从正态分布规律。
解：准确度为0.5级的仪表，就是最大量程时误差为： (800+200)×0.5%=±5℃ 测量500℃温度时，绝对误差就是±5℃。相对误差=5/500=1％
2022最新热工测量与自动控制重点总结
（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。
人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。
8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。
他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。
4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。
热工测量的基本知识
明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误 差，大多是由于测量者粗心大意造成的。 粗大误差一经发现，必须立即从测 量数据中剔除。
2.系统误差
在相同测量条件下，对同一被测量进行 多次测量，误差的绝对值和符号或者保 持不变，或按一定的规律变化，这类误 差称为系统误差。
系统误差的特征是它确定的规律性
恒值误差a 变值误差： 累进性b、 周期性c、 按复杂规律变化d
（2）补偿法
补偿法更适宜在生产过程中加以应用， 以利于在线运行。
1.3.4 随机误差的处理
1．当重复测量的次数足够多时 许多随机误差服从正态分布规律。下面
通过对一组实测数据来研究一下服从正 态分布规律的随机误差的特点。
例如，用数字毫秒计测量一脉冲信号的周期，对 100次测量数据（列于表１中）按统计方法作统 计直方图。
热工测量的基本知识
1.1 热工测量概述
著名科学家门捷列夫 ５月２０日 有一句名言：“没有 “世界计量日” 测量，就没有科学。”
1.2 热工测量的重要意义
热工测量是指在热工过程中对各种热工 参数，如温度、压力、流量、物位等的 测量。
热工测量仪表 保证电厂运行的安全性和经济性
1.2 测量的概念和测量方法
度的高低。但对于不同的被测量，则应采用相 对误差来评定。
3.折合误差（引用误差）
x x0 100%
A max A min
1.3.2 测量误差的分类
测量过程中存在测量误差是不可避免的， 任何测量值只能近似反映被测量的真值。
三类误差：系统误差、随机误差、粗大 误差。
1．疏忽误差（粗大误差）
1.2.1 测量的定义
利用测量工具 实验的方法 使测量结果有意义的要求：
用来进行比较的标准量应该是国际上或国家 所公认的，且性能稳定。
2.系统误差
在相同测量条件下，对同一被测量进行 多次测量，误差的绝对值和符号或者保 持不变，或按一定的规律变化，这类误 差称为系统误差。
系统误差的特征是它确定的规律性
恒值误差a 变值误差： 累进性b、 周期性c、 按复杂规律变化d
（2）补偿法
补偿法更适宜在生产过程中加以应用， 以利于在线运行。
1.3.4 随机误差的处理
1．当重复测量的次数足够多时 许多随机误差服从正态分布规律。下面
通过对一组实测数据来研究一下服从正 态分布规律的随机误差的特点。
例如，用数字毫秒计测量一脉冲信号的周期，对 100次测量数据（列于表１中）按统计方法作统 计直方图。
热工测量的基本知识
1.1 热工测量概述
著名科学家门捷列夫 ５月２０日 有一句名言：“没有 “世界计量日” 测量，就没有科学。”
1.2 热工测量的重要意义
热工测量是指在热工过程中对各种热工 参数，如温度、压力、流量、物位等的 测量。
热工测量仪表 保证电厂运行的安全性和经济性
1.2 测量的概念和测量方法
度的高低。但对于不同的被测量，则应采用相 对误差来评定。
3.折合误差（引用误差）
x x0 100%
A max A min
1.3.2 测量误差的分类
测量过程中存在测量误差是不可避免的， 任何测量值只能近似反映被测量的真值。
三类误差：系统误差、随机误差、粗大 误差。
1．疏忽误差（粗大误差）
1.2.1 测量的定义
利用测量工具 实验的方法 使测量结果有意义的要求：
用来进行比较的标准量应该是国际上或国家 所公认的，且性能稳定。
热工测量仪表基础知识培训课件
• 二、主要技术参数 • 1．温度计分为轴向型，径向型，135°三种型式。 • 2．温度计的精度等级为1级，1.5级、2.5级。 • 3．保护管的材料一般为1Gr18Ni9Ti不锈钢和钛合金，其所能承受的
公斤压力可达到64Kf/cm2。
• 4．温度计的接点为上、下限（常开），单限、双上限。
节
位
代号
• 2．热电偶的结构形式 • 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： • 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； • 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； • 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； • 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
• 3．热电偶冷端的温度补偿
变面积式流量计的主要形式 是转(浮)子流量计，是由锥形玻 璃管和浮子组成，浮子能在垂直 安装的锥形玻璃管内上下移动。 被测流体自下向上流过管壁与浮 子之间环隙时，托起浮子向上， 这时管与浮子之间的环隙面积增 大，直到浮子两边压差所形成的 力与浮子重力相等时，浮子便处 在一个平衡位置。
流量变化时浮子两边压差所 形成的力也随之变化，使浮子又 在一个新的位置上重新平衡，浮 子浮起的高度即为流量计的读数。
表示意义
第一位
W
温度测量仪表
第二位 第
S
金属膨胀式温
度计
一
第三位
S
感温元件为
节
热双金属片
X
带电接点
第四位
度计保护管浸入被测介质中的长度必 须大于感温元件的长度，一般浸入长度大于75mm ，0-50℃量程的浸入长度大于150mm，以保证测量 的准确性。
• 2．双金属温度计在保管、使用安装及运输中，应 避免碰撞，保护管，切勿使保管弯曲变形及将表 壳当表板手用。
热工测试技术-第1章
二、测量仪表的主要性能指标
1. 量程：仪表测量的最大输入量与最小输入量之间 的范围。
2. 精度：测量某物理量可能达到的测量值与真值的 符合程度。 在仪表上，通常表示为测量范围的最大允许误差。 精度等级%＝最大允许误差 / 测量范围。 规定的常用级别：0.001, 0.005, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.35, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.0等
2013-8-15
吉林大学热能工程系
8
例如：用铂电阻温度计测量介质温度时，其 电阻值和温度的关系为：
Rt=R0(1+at+bt2) Rt - 在t℃时的铂电阻值（欧姆）
R0 - 在0℃时的铂电阻值（欧姆）
a、b -铂电阻的温度系数（欧姆/℃）
为确定a、b的关系，首先需测在不同温度下 的电阻值，然后联立求a、b 的数值。
2013-8-15
吉林大学热能工程系
3
使测量结果有意义，测量必须满足以下要求：
①用来进行比较的标准量应该是国际上或国家 所公认的，且性能稳定。
②进行比较所用的方法和仪器必须经过验证。
2013-8-15
吉林大学热能工程系
4
二、基本内容
1.测量方法、手段和测量仪器仪表原理。 2.测量的数据处理、误差分析和精度确定。
§1-1 测量的基本概念、测量方法
2013-8-15
吉被测量与同性 质的标准量进行比较，确定两者的比值， 从而得到被测量的量值。
测量技术：研究有关测量方法和测量工具
的科学。
2013-8-15
吉林大学热能工程系
2
用公式表达为： X＝a*U X U a 被测量 标准量 被测量与标准量的数字比值
热工测量及仪表ppt课件
1
第一章 丈量及丈量误差
1.丈量定义〔三要素〕
第一节 丈量的定义及方法
所谓丈量，就是利用丈量工具，经过实验的方法将被丈量与同性质的规范量〔即丈量
单位〕进展比较，以确定出被丈量是规范量多少倍数的过程。所得到的倍数就是被丈 量的值，即 L=x/b 式中x＿被丈量
b＿规范量〔丈量单位〕 L＿被丈量的值。
31
系统误差： 定义：同一被丈量多次丈量，误差的绝对值和符号坚持不变，或按某种确定规律变化。
前者称为恒值系统误差，后者称为变值系统误差。 特点: 添加丈量次数不能减小该误差 缘由：仪表本身缘由，运用不当，丈量环境发生大的改动 处置方法：校正——求得与误差数值相等、符号相反的校正值，加上丈量值
32
1. 系统误差的发现
素。刻度分划能否准确，必需经由较精细的仪器来校正与追溯。量具运用一段时间后会产 生相当程度磨耗，因此必需经校正或送修方能再运用。 3. 丈量要素：丈量时，因仪器设计或摆置不良等缘由所呵斥的误差，包括余弦误差、阿贝误 差等。 阿贝原那么：在设计计量仪器或丈量工件时,应该将被测长度与仪器的基准 长度安顿在同一条直线上.丈量中不遵守阿贝原那么而引起的误差。 4. 环境要素：丈量时受环境或场地之不同，能够呵斥的误差有热变形误差和随机误差。
lim 1 n ni
n i1
limn1n n(xixa)0
35
2. 正态分布的数学描画：
f()
12exp(222)
， 为特征参数
=
1
exp（-(xi-xa)2）
2
22
xa＝lnim
1 n
n i 1
xi
xa
(1)真值
xa
(2)规范误差或均方根差
lim1n n n i1
第一章 丈量及丈量误差
1.丈量定义〔三要素〕
第一节 丈量的定义及方法
所谓丈量，就是利用丈量工具，经过实验的方法将被丈量与同性质的规范量〔即丈量
单位〕进展比较，以确定出被丈量是规范量多少倍数的过程。所得到的倍数就是被丈 量的值，即 L=x/b 式中x＿被丈量
b＿规范量〔丈量单位〕 L＿被丈量的值。
31
系统误差： 定义：同一被丈量多次丈量，误差的绝对值和符号坚持不变，或按某种确定规律变化。
前者称为恒值系统误差，后者称为变值系统误差。 特点: 添加丈量次数不能减小该误差 缘由：仪表本身缘由，运用不当，丈量环境发生大的改动 处置方法：校正——求得与误差数值相等、符号相反的校正值，加上丈量值
32
1. 系统误差的发现
素。刻度分划能否准确，必需经由较精细的仪器来校正与追溯。量具运用一段时间后会产 生相当程度磨耗，因此必需经校正或送修方能再运用。 3. 丈量要素：丈量时，因仪器设计或摆置不良等缘由所呵斥的误差，包括余弦误差、阿贝误 差等。 阿贝原那么：在设计计量仪器或丈量工件时,应该将被测长度与仪器的基准 长度安顿在同一条直线上.丈量中不遵守阿贝原那么而引起的误差。 4. 环境要素：丈量时受环境或场地之不同，能够呵斥的误差有热变形误差和随机误差。
lim 1 n ni
n i1
limn1n n(xixa)0
35
2. 正态分布的数学描画：
f()
12exp(222)
， 为特征参数
=
1
exp（-(xi-xa)2）
2
22
xa＝lnim
1 n
n i 1
xi
xa
(1)真值
xa
(2)规范误差或均方根差
lim1n n n i1
热工测量基础知识(20090226)
六、仪表的检定
检定是为了评定仪表的计量性能，并与规定的
指标比较，以确定仪表是否合格。进行检定工 作应遵循国家法定性技术文件：国家计量检定 规程。规程详细规定了被检仪表的技术条件； 检定用的标准测量器具和设备；检定项目、方 法和步骤，检定结果处理；检定证书的格式和 填写要求等。
检定方法： 定点法是：
提供被检仪表测量所需的某种标准量值，例如已知的某种纯
金属相变点温度，标准成分气样等，从而确定仪表的示值误 差。
示值比较法：
就是使被检仪表与标准仪表同时去测量同一被测量，比较两
者的指示值，从而确定被检仪表的基本误差、变差等质量指 标。 一般要求标准仪表的测量上限应等于或稍大于被检仪表的测 量上限。标准仪表的允许误差为被检仪表误差的1/3~1/10。 在这种情况下，可以忽略标准仪表的误差。将标准仪表的指 示值作为被测量的真值。 检定点常常取在仪表标尺的整数分度值（包括上、下限）上 和经常使用的标尺刻度附近，必要时可适当加密检定点。
5．分辨率 引起仪表示值可察觉的最小变动所需的输入信
号的变化，称仪表的分辨率。也称灵敏限或鉴 别阀。 6．灵敏度 仪表在到达稳态后，输出增量与输入增量之比， 称为仪表的灵敏度。 7．漂移 在保持工作条件和输入信号不变的条件下，经 过规定的较长—段时间后输出的变化，称为漂 移，它以仪表量程各点上输出的最大变化量与 量程之比的百分数来表示。
3．显示元件
显示元件的作用是向观测者显示被测参数的量值。 （1）模拟式显示： （2）数字式显示： （3）屏幕画面显示：
第三节 测量误差的分析与处理
根据测量误差性质的不同 一、系统误差 （一）系统误差的概念
在同一条件下（同一观测者，同一台测量器具，相同
热工测量仪表第一章基础概念PPT课件
可见，如果量程选择适当，用1.0级电压表进行测量与用0.5 级一样准确。考虑到仪表等级越高，成本越高，故应选择1.0 级电压表进行测量。
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
【例1-3 】
检定一只2.5级、量程为100V的电压表，发现在50V处误差 最大，其值为2V，而其他刻度处的误差均小于2V，问这只电 压表是否合格？
【解】 由公式2，该电压表的引用误差为
本课程涉及热力发电厂热工过程的主要参数，如 温度、压力、流量、水位、炉烟成分的测量方法 及测量仪表。热工过程中需要检测的参数相当多， 本课程注重归纳共性的测量技术的基本理论和测 量变换元件的物理方法和概念。通过典型参数测 量示例，举一反三，使学生初步掌握热工测量及 仪表的基本理论、基本技术和基本方法。
2. 开环系统 电流
力矩
I
k1 T
角度
k2
θ
动圈表方框图
位移 k3 X
特点：
❖各环节开环串联，信号沿一个方向传输。
❖按偏差测量法工作
❖要保证仪表指示正确，必须保持每个环节灵敏度不变 X=K1K2K3I
开环结构仪表
x u0 K1
传递函数：
u1 K2
u n 1 Kn
y un
n
KK1K2Kn Ki i1
课程安排
34学时：26理论 ＋ 4实验 ＋ 2习题 ＋ 2其他
考核方式
总评成绩根据平时成绩(包括考勤、作业、实验等，占 30%)和期末考试成绩（占70%）综合评定。
火电厂
第一章 热工测量的基本概念
一 热工测量的意义
1、检测与测量 测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作 检测：是意义更为广泛的测量
rm
Um Um
2 2% 100
由于
2%2.5%
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1、感受部件（一次仪表） 它是测量仪表的感受部分直接与被测对象相联系（但不一 定直接接触）。
作用：感受被测参数的大小和变化，并且必须随着被测参数 变化产生一个相应的信号输出到传输变换部件。
仪表能否快速、准确地反映被测参数的大小，很大程度上取 决于感受部件。因此对感受部件的要求是：
（1）输出信号与被测参数的变化之间呈单值函数关系，最 好呈线性关系，并有较高的灵敏度，即有较小的被测量变 化 时，输出信号就有较显著的变化。
作用（1）单纯起传递作用。如信号管道、电缆、光纤等； （2）起信号放大作用。如微弱信号放大器； （3）起变送作用。如远距离传送，变送器。
3、显示部件（二次仪表） 作用：是接受传输变换部件送来的信号，并将其转换为测量
人员可辨识的信号。 （1）显示部件根据显示方式不同可分为： 1）模拟显示仪表：由指针、液面、光标等显示； 2）数字显示仪表：直接用数字显示； 3）屏幕显示仪表：用液晶屏或CRT显示屏显示； （2）根据仪表显示特点不同，也可分为： 1）瞬时量显示：显示被测参数的瞬时值； 2）累计量显示：显示被测参数在一段时间内的累计值； 3）越限与极限显示：具有信号报警功能。
（2）对非被测量的变化，感受部件应不影响或受影响极小。 （3）反应快，迟延小。 但达到这些条件一般比较困难，应采取一些措施加以弥补：
（1）设置中间放大环节以弥补感受件灵敏度的不足； （2）设置补偿环节以克服非被测量的影响； （3）采用线性化环节克服非线性等。 2、传输变换部件（中间件）
用来接受感受件的输出信号并将其送到显示件的部件。
例：用不平衡电桥测电阻；
上述三种方法中，后两种对减小测量误差有利，其测量精度 较高，应用比较广泛。
3、根据仪表是否与被测对象接触，测量可分为：
（1）接触测量法：仪表的一部分与被测对象相接触，受到 被测对象的作用才能得出测量结果的测量方法。
例：用玻璃管水银温度计测温度时，温度计的温包应该置于 被测介质之中，以感受温度的高低；
第一章 热工测量的基本知识
• 教学目的： 1、理解被测量、标准量与测量值之间的区别与联系； 2、热工参数常用的几种测量方法； 3、测量误差的种类、表示方法和误差的处理方法； 4、评估测量仪表质量优劣的技术指标； 5、三种误差的形成原因 • 教学重点： 1、测量误差的种类及表示方法； 2、测量误差的处理方法及仪表的质量指标； • 教学难点：
例：在一定温度范围内铂电阻与温度的关系为：
Rt Rt0 (1 At Bt2 )
式中: —铂电阻在0℃时的电阻值； R—t0 铂电阻在t℃时的电阻值；
A，RBt —温度系数（常数）。
为了求出温度系数A、B，可以分别直接测出0℃、 t1℃、 t2℃三个不同温度值及相应温度下的电阻值Rt0、Rt1、Rt2。
（2）间接测量：通过直接测量与被测量有确定函数关系的 其他各个变量，然后将所得的数值代入函数式进行计算， 从而求得被测量值的方法称为间接测量。
例：确定长方形面积，测其长、宽，用面积公式计算；
测量导线电阻、长度及直径求电阻率。
（3）组合测量：是在测量出几组具有一定函数关系的量值 的基础上，通过解联立方程来求取被测量的方法。
二、测量方法
测量是一种技术工作，为了及时获得准确可靠的数据，必 须根据行业的要求及被测对象的特点，选择合理的测量方 法。
1、根据获得测量结果的程序不同，测量可分为： （1）直接测量：就是将被测量直接与所选用的标准量进行
比较，或者用预先标定好的测量仪表进行测量，从而直接 得出测量值的方法。
例：用直尺测物体的长度；用玻璃水位计测水位。
解联立方程：
Rt1 R0 (1 At1 Bt12 )
从而求出常数A，BR。t 2 R0 (1 At2 Bt22 )
2、根据检测装置动作原理不同，测量可分为：
（1）直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的 某种参数按已知关系随被测量发生变化，由于这种变化关 系已在仪表上直接刻度，故直接可由仪表刻度尺读出测量 结果。
测量误差的处理
导言
• “测量技术”是研究测量原理、测量方法和测量工 具的一门科学。 1、测量的意义：取得各事物之间的定量关系， 是人们认识事物的一种手段。 2、热工测量的范围：温度、压力、流量、物 位等。 3、热工测量的意义：了解和控制火电生产过 程，确保生产过程安全正常、高效进行。 热工测量是保证热力设备安全，经济运行及 实现自动控制的必要手段。
（2）非接触测量法：仪表的任何部分都不必与被测对象直 接接触就能得到测量结果的测量方法。
例：用光学温度计测温，是通过被测对象所产生的热辐射对 仪表的作用而实现测温的，因此仪表不必与对象直接接触。
第二节 热工测量仪表的组成与分类
一、仪表的组成 热工仪表的种类很多，虽然各种仪表的工作原理、结构外 形、所测参数尽不相同，但从各部分的功能和作用上看， 主要包括三个组成部分：
第一节 测量的概念和测量方法
一、测量概述
1、测量的定义 测量就是用测量工具，通过实验的方法将被测量 与同性质的标准量（即测量单位）进行比较，以 确定出被测量是标准量多少倍数的过程。
所得到的倍数就是被测量的值，即：
L= x
式中：x—被测量；
b
b—标准量；
Байду номын сангаас
L—所得到的被测量的值，即得到的测量结 果。
从式中可见，被测量由测量值和测量单位两部分 组成。
测量单位是人为规定，并得到国家或国际公 认。 2、国际单位制（SI)
1960年，第11届国际计量大会通过了SI，它 规定了七个基本单位：
长度、质量、时间、电流、热力学温度 其他的物理量单位，可由这七种基本单位导 出。 我国于1984年由国务院发布了《关于在我国 统一实行法定计量单位的命令》。法定计量单位 是以国际单位制为基础，结合我国实际情况增加 了一些非国际单位制单位构成的。
例：用玻璃管水银温度计测温，可直接由水银柱高度读数；
（2）零值法（平衡法）：将被测量与一个已知量进行比较， 当二者达到平衡时，仪表平衡指示器指零，这时已知量就 是被测量值。
例：用天平测量物体的质量；
（3）微差法：当被测量尚未完全与已知量相平衡时，读取 它们之间的差值，由已知量和差值可求出被测量值。是一 种彻底的零值法。
作用：感受被测参数的大小和变化，并且必须随着被测参数 变化产生一个相应的信号输出到传输变换部件。
仪表能否快速、准确地反映被测参数的大小，很大程度上取 决于感受部件。因此对感受部件的要求是：
（1）输出信号与被测参数的变化之间呈单值函数关系，最 好呈线性关系，并有较高的灵敏度，即有较小的被测量变 化 时，输出信号就有较显著的变化。
作用（1）单纯起传递作用。如信号管道、电缆、光纤等； （2）起信号放大作用。如微弱信号放大器； （3）起变送作用。如远距离传送，变送器。
3、显示部件（二次仪表） 作用：是接受传输变换部件送来的信号，并将其转换为测量
人员可辨识的信号。 （1）显示部件根据显示方式不同可分为： 1）模拟显示仪表：由指针、液面、光标等显示； 2）数字显示仪表：直接用数字显示； 3）屏幕显示仪表：用液晶屏或CRT显示屏显示； （2）根据仪表显示特点不同，也可分为： 1）瞬时量显示：显示被测参数的瞬时值； 2）累计量显示：显示被测参数在一段时间内的累计值； 3）越限与极限显示：具有信号报警功能。
（2）对非被测量的变化，感受部件应不影响或受影响极小。 （3）反应快，迟延小。 但达到这些条件一般比较困难，应采取一些措施加以弥补：
（1）设置中间放大环节以弥补感受件灵敏度的不足； （2）设置补偿环节以克服非被测量的影响； （3）采用线性化环节克服非线性等。 2、传输变换部件（中间件）
用来接受感受件的输出信号并将其送到显示件的部件。
例：用不平衡电桥测电阻；
上述三种方法中，后两种对减小测量误差有利，其测量精度 较高，应用比较广泛。
3、根据仪表是否与被测对象接触，测量可分为：
（1）接触测量法：仪表的一部分与被测对象相接触，受到 被测对象的作用才能得出测量结果的测量方法。
例：用玻璃管水银温度计测温度时，温度计的温包应该置于 被测介质之中，以感受温度的高低；
第一章 热工测量的基本知识
• 教学目的： 1、理解被测量、标准量与测量值之间的区别与联系； 2、热工参数常用的几种测量方法； 3、测量误差的种类、表示方法和误差的处理方法； 4、评估测量仪表质量优劣的技术指标； 5、三种误差的形成原因 • 教学重点： 1、测量误差的种类及表示方法； 2、测量误差的处理方法及仪表的质量指标； • 教学难点：
例：在一定温度范围内铂电阻与温度的关系为：
Rt Rt0 (1 At Bt2 )
式中: —铂电阻在0℃时的电阻值； R—t0 铂电阻在t℃时的电阻值；
A，RBt —温度系数（常数）。
为了求出温度系数A、B，可以分别直接测出0℃、 t1℃、 t2℃三个不同温度值及相应温度下的电阻值Rt0、Rt1、Rt2。
（2）间接测量：通过直接测量与被测量有确定函数关系的 其他各个变量，然后将所得的数值代入函数式进行计算， 从而求得被测量值的方法称为间接测量。
例：确定长方形面积，测其长、宽，用面积公式计算；
测量导线电阻、长度及直径求电阻率。
（3）组合测量：是在测量出几组具有一定函数关系的量值 的基础上，通过解联立方程来求取被测量的方法。
二、测量方法
测量是一种技术工作，为了及时获得准确可靠的数据，必 须根据行业的要求及被测对象的特点，选择合理的测量方 法。
1、根据获得测量结果的程序不同，测量可分为： （1）直接测量：就是将被测量直接与所选用的标准量进行
比较，或者用预先标定好的测量仪表进行测量，从而直接 得出测量值的方法。
例：用直尺测物体的长度；用玻璃水位计测水位。
解联立方程：
Rt1 R0 (1 At1 Bt12 )
从而求出常数A，BR。t 2 R0 (1 At2 Bt22 )
2、根据检测装置动作原理不同，测量可分为：
（1）直读法：被测量作用于仪表比较装置，使比较装置的 某种参数按已知关系随被测量发生变化，由于这种变化关 系已在仪表上直接刻度，故直接可由仪表刻度尺读出测量 结果。
测量误差的处理
导言
• “测量技术”是研究测量原理、测量方法和测量工 具的一门科学。 1、测量的意义：取得各事物之间的定量关系， 是人们认识事物的一种手段。 2、热工测量的范围：温度、压力、流量、物 位等。 3、热工测量的意义：了解和控制火电生产过 程，确保生产过程安全正常、高效进行。 热工测量是保证热力设备安全，经济运行及 实现自动控制的必要手段。
（2）非接触测量法：仪表的任何部分都不必与被测对象直 接接触就能得到测量结果的测量方法。
例：用光学温度计测温，是通过被测对象所产生的热辐射对 仪表的作用而实现测温的，因此仪表不必与对象直接接触。
第二节 热工测量仪表的组成与分类
一、仪表的组成 热工仪表的种类很多，虽然各种仪表的工作原理、结构外 形、所测参数尽不相同，但从各部分的功能和作用上看， 主要包括三个组成部分：
第一节 测量的概念和测量方法
一、测量概述
1、测量的定义 测量就是用测量工具，通过实验的方法将被测量 与同性质的标准量（即测量单位）进行比较，以 确定出被测量是标准量多少倍数的过程。
所得到的倍数就是被测量的值，即：
L= x
式中：x—被测量；
b
b—标准量；
Байду номын сангаас
L—所得到的被测量的值，即得到的测量结 果。
从式中可见，被测量由测量值和测量单位两部分 组成。
测量单位是人为规定，并得到国家或国际公 认。 2、国际单位制（SI)
1960年，第11届国际计量大会通过了SI，它 规定了七个基本单位：
长度、质量、时间、电流、热力学温度 其他的物理量单位，可由这七种基本单位导 出。 我国于1984年由国务院发布了《关于在我国 统一实行法定计量单位的命令》。法定计量单位 是以国际单位制为基础，结合我国实际情况增加 了一些非国际单位制单位构成的。
例：用玻璃管水银温度计测温，可直接由水银柱高度读数；
（2）零值法（平衡法）：将被测量与一个已知量进行比较， 当二者达到平衡时，仪表平衡指示器指零，这时已知量就 是被测量值。
例：用天平测量物体的质量；
（3）微差法：当被测量尚未完全与已知量相平衡时，读取 它们之间的差值，由已知量和差值可求出被测量值。是一 种彻底的零值法。