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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。
热工测量●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测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。
●测量方法：按测量结果获取方式：直接、间接测量法；按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法；按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。
●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。
●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。
●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。
单位为开尔文，用K表示。
●测量方法分类：接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。
非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。
温度测量部分接触式测温（1）热电偶温度计①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。
②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。
●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。
①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用；②精度高；③性能稳定；④结构简单；⑤动态特性好；⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。
·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。
●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。
①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。
热工仪表基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：热工仪表基础知识第一章、热工测量和仪表第一节、测量的基本概念一、测量:1、测量是人们借助专门工具，通过试验和对试验数据的分析计算,将被测量x 0以测量单位U 的倍数显示出来的过程。
2、被测量的真值μ只能近似地等于其测量值x ：3、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 。
二、测量方法:按测量结果的获取方式来分（1)直接测量法：使被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器进行测量、从而得到被测量数值的测量方法，称直接测量法。
(2)间接测量法：通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其他各变量、再按函数关系进行计算，从而求得被测量数值的方法,称为间接测量法。
按被测量与测量单位的比较方式来分(1)偏差测量法：测量器具受被测量的作用,其工作参数产生与初始状态的偏离，由偏离量得到被测量值,称为偏差测量法。
(２)微差测量法：用准确已知的、与被测量同类的恒定量去平衡掉被测量的大部分,然后用偏差法测量余下的差值，测量结果是已知量值和偏差法测得值的代数和。
（3）零差测量法：用作比较的量是准确已知并连续可调的,测量过程中使它随时等于被测量，也就是说，使已知量和被测量的差值为零，这时偏差测量仅起检零作用,因此，被测量就是已知的比较量。
0x U μ=0x xU≈三、测量误差测量误差是被测量参数的测量值x 与其真值μ的之差。
真值常用的方法有:(1）用标准物质(标准器)所提供的标准值，例如水的三相点。
（２）用高一级的标准仪表测量得到的值来近似作为真值。
（3）对被测量进行N 次等准确度测量,各次测量值的算术平均值近似为真值。
N 越大，越接近真值。
常见的测量误差表达方式:1．绝对误差２.实际相对误差 3.标称相对误差 4.折合误差折合误差一般用于比较测量仪表的优劣。
第一部分热工测量及仪表测量时人类认识事物本质不可缺少的手段，通过测量和试验，人们可以对事物进行定量，发现事物的规律。
测量技术主要包括测量原理、测量方法和测量工具三个方面。
热工测量是测量技术中的一种，是指在热工过程中对各种热工参数，如温度、压力、流量、液位、物位及位移等的测量。
用来测量热工参数的工具称为热工仪表，它的种类繁多，结构不同，但从本质来看，任何仪表都包含以下三个必要的部分，如图（1）感受件（也叫一次仪表），它直接与被测对象相联系，感受被测参数的变化，随着被测参数变化而向外界发出一个相应的信号，此信号与被测对象之间是一个单值函数关系。
（2）显示件（也叫二次仪表），它接收感受件的信号，处理后向观察者反映被测参数在数量上的变化，现在常用的有模拟显示、数字显示和屏幕显示方式。
（3）连接件（也叫中间件），它是将感受件发出的信号，根据显示件的要求传送给显示件进行显示，大致分为两种形式，一种是单纯的起传递作用，另一种是要把感受件发出的信号进行转换后送给显示件。
无论哪一种连接件在感受件与显示件之间传递信号、放大信号、转换信号都要求信号不失真，失真测量出的数值不准确。
在火力发电厂中，热工测量是运行人员的耳目，通过热工测量可以及时反映热工设备的运行工况，为运行人员提供操作依据，为热工自动控制准确地、及时地提供信号，保证热力设备安全、经济运行，实现自动控制，节省人力、物力。
第一章温度测量及仪表温度是一个重要的物理量，它是国际单位制中七个重要的物理量之一，也是工业生产的主要工艺参数，在火力发电厂中，运行人员掌握机组各部分在运行中的温度参数，检修维护人员必须做好量值传递保证在线温度测量的准确性，才能保证机的安全和经济运行。
第一节温度计一、名词解释（1）温度：温度是衡量物体冷热程度的物理量。
从能量角度来看温度是描述不同自由度间能量分析状况的物理量；从热平衡的观点看，温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。
它反映物体内部分子热运动的情况，分子热运行越快，物体的温度就越高，反之温度就越低。
小测验：1.测量误差有哪些?1．系统误差2.随机误差3.粗大误差。
2.某台液位测量仪表量程范围5-25m，校验结果证明该仪表的最大绝对误差为0.14m，确定仪表精度等级.0.14／﹙25-5﹚×100%=0.7%3.设有一台精度等级为0.5 级的电子电位差计，量程为0～1000℃，在正常情况下进行检验，测得的最大绝对误差为+6℃，问该电子电位差计是否合格？6／1000×100%=0.6% 不合格根据仪表的允许误差，去掉“±”号与“%”号后的数值，就是精度等级。
我国生产的仪表常用的精度等级:0.005 0.02 0.05 0.1 0.2 0.40.5 1.0 1.5 2.5 4.0等一般表示符号：例2：现用一只分度号为K 的热电偶测量某炉温，已知热电偶冷端温度为20℃ ，显示仪表（本身不带冷端温度补偿装置）读数为400℃ ，1）若没有进行冷端温度补偿，求实际炉温为多少？2）若利用补偿电桥（0℃ 时平衡）进行了冷端温度补偿，实际炉温又为多少？为什么？解：由K 热电偶的分度表可知，E（400，0）=16.395E（20，0）=0.7981）设实际温度为T℃解：若没有进行冷端温度补偿，则输入显示仪表的电势为热电偶所产生的热电势，由显示仪表读数为400℃ 可知，E入=16.395 ，即E（T，0）=E入+E（20，0）=16.395 +0.798 =17.193查K 热电偶的分度表可知，对应的实际温度：T =418.9℃2）设实际温度为T℃若进行了冷端温度补偿，则输入显示仪表的电势为热电偶所产生的热电势E（T，20）加上补偿电桥的输出电势E（20，0），因此，对应的实际温度T =400℃ 。
1.常用热电偶、热电阻有哪几种，它们的分度号是什么？S b k t e j r2.III型电动单元组合仪表的标准电流信号是（4-20mA），电压信号是（1-5V），它们之间的转换用（250Ω）电阻。
《热工测量及仪表》教学大纲课程编码：RN0109课程名称：热工测量及仪表Thermal measurement and instrument先修课程：电工学、电子电路、流体力学、概率统计总学时：40（授课学时：32 实验学时：8 ）一、课程的性质和任务本课程是研究热能与动力工程中常用的温度、压力、流速、流量、液位、气体成分等物理量的测量技术的一门工程应用学科，为专业基础课，是热能与动力工程专业的主要技术课之一。
通过对《热工测量及仪表》的学习，使学生初步掌握各种热工参数的测量方法和常用仪表的作用原理，了解各种测量方法和仪表使用时的特性，从而能在实际工作中知道如何正确地选择和使用测量仪表。
要求掌握热工参数的正确测量方法；掌握常用测量仪表的基本原理，主要性能，使用特点；要求能够合理选用、正确使用热工仪表。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配第1章概述（2学时）基本内容：测量的意义和测量方法，热工仪表的组成，仪表内信号的传输过程，仪表的质量指标。
重点与难点：仪表的质量指标。
第2章测量误差和不确定度（4学时）基本内容：测量误差的基本概念，随机误差的分布规律，直接测量值的误差分析及处理，间接测量值的误差分析及处理，粗大误差的检验与坏值的剔除，系统误差，误差的综合，不确定度。
重点与难点：正态分布；直接、间接测量误差分析及处理；粗大误差的检验与坏值的剔除。
第3章温度测量概述（2学时）基本内容：国际温标，各种测温方法简介。
重点与难点：各种测温方法简介。
第4章热电偶和热电阻温度计（4学时）基本内容：热电偶测温原理及基本定律，标准化与非标准化热电偶，热电偶冷端补偿问题，金属测温电阻，半导体热敏电阻。
重点与难点：热电偶测温原理、基本定律、冷端补偿问题；金属、半导体测温原理。
第5章显示仪表（3学时）基本内容：动圈式显示仪表，自动平衡式显示仪表，数字式显示仪表。
重点与难点：电信号的标准化与标度变换。
第6章接触测温方法的讨论和热电偶抗干扰问题（2学时）基本内容：管内流体温度测量，壁面温度测量，高温气体温度测量，热电偶测温抗干扰问题。
