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热能与动力工程测试技术引论：测量技术的基本知识Introduction to Measuring Technique for Thermal and Power Engineering: The basic knowledge一、测量的基本概念定义：通过试验手段将被测物理量与另一同名的作为单位的物理量比较，以确定两者之间的比值，从而确定一个数值未知的物理量的过程。例 ：确定某人的身高通常采用标准长度的米尺(一个预定标准)对其进行测量，通过被测量与预定标准之间的定量比较，从而得到此人实际的身高(被测对象的数值结果)。 二、测量六要素一个完整的测量包含六个要素：1.测量对象与被测量；2.测量方法；3.测量单位：测量中使用的标准量应是国际国内公认的性能稳定的量；4.测量资源：包括测量仪器与辅助设施、测量人员等；5.测量环境；6.数据处理和测量结果。2三、被测量分类被测量：被检测的物理量。1. 按照性质，可分为：力学参数：位移、速度、加速度、尺寸、转矩、惯量、振动……热工参数：压力、温度、湿度、流量、浓度(ppm)、粒径(PM10)、功率……电学参数：电压、电流、电阻、磁场、电功率……2. 按照状态，可分为：静态量（稳态参数）：在整个测量过程中保持不变；如：内燃机进气温度。动态量（非稳态/ 瞬变参数）：在整个测量过程中随时间的不同而不断改变其值；如：如非稳定工况或过渡工况时内燃机的转速、功率，内燃机缸内压力。3四、测量方法的分类1.按测量手段，测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量。直接测量凡被测量的数值可以直接从使用的测量仪器上读得的，称为直接测量。如用天平测物体质量、用米尺测量物体长度、测量导体的电阻、压力计测量压力、用温度计测量温度等。4四、测量方法的分类1.按测量手段，测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量。②间接测量被测量的不能直接从测量仪器上读得，需要直接测量得到与被测量有一定函数关系的量，然后经过运算得到被测量的数值。如：内燃机功率：测运动物体的动能等…5四、测量方法的分类1.按测量手段，测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量。③组合测量各未知量以不同组合形式出现，根据直接测量或间接测量所得数据，通过求解联立方程组求得未知量的数值。例：标准电阻电阻值和温度之间的数值关系：6四、测量方法的分类2.根据传感器是否与被测对象直接接触，分为接触式测量和非接触式测量。3.根据测量条件是否发生变化，把对某测量对象进行的多次测量分为等精度测量与不等精度测量。接触式测量：体温计测体温非接触式测量：雷达测速4.在线（Online）测量，离线（Outline）测量。在线测量：在流水线上，边加工，边检验，提高产品的一致性和加工精度。离线测量：产品质量检验7四、测量方法的分类5.稳态物理量直接测量方法分类直接测量是测量的基础。稳态物理量直接测量常用的方法有：①直读法②差值法 ③替代法 ④零值法①直读法： 用度量标准直接比较，或从仪表上直接读出被测量的绝对值，如用刻度尺测量长度，用弹簧秤测定质量等。 特点：测量简单、迅速，但精度不高，广泛应用于工程测量。 8四、测量方法的分类5.稳态物理量直接测量方法分类直接测量是测量的基础。稳态物理量直接测量常用的方法有：①直读法②差值法 ③替代法 ④零值法②差值法：从仪表上直接读出两量之差值作为所求之量，如用U形液柱式差压计测量介质的压差。 9四、测量方法的分类5.稳态物理量直接测量方法分类直接测量是测量的基础。稳态物理量直接测量常用的方法有：①直读法②差值法 ③替代法④零值法③替代法：用己知量代替被测量，即调整已知量，使两者对仪表的影响相等，此时被测量即等于已知量，如用光学高温计测量温度。 10四、测量方法的分类5.稳态物理量直接测量方法分类直接测量是测量的基础。稳态物理量直接测量常用的方法有：①直读法②差值法 ③替代法④零值法④零值法：用已知的标准量去平衡或抵消被测量的作用，并用指零式仪表指示差值，从而判定被测量值等于已知标准量。（天平）优点：被测量能够直接与标准量相比较，测量误差主要取决于标准量具的误差。故可获得比较高的测量精度。缺点：测量过程较复杂，花费时间长，即使采用自动平衡操作，反应速度也受到限制，只能适用于变化缓慢的被测量。 11五、测量仪器的组成和分类1.测量仪器的组成感受件按工作原理，任何测量仪器都包括感受件、中间件和效用件三部分。感受件：直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。中间件中间件：多为导线、导管、光导纤维、无线电通信等。且完成放大、变换和运算等任务。效用件效用件：指示传感器输出信号的大小。如标尺、指针、液晶屏、数码管等。12五、测量仪器的组成和分类2.测量仪器的分类按其用途可分为范型仪器和实用仪器两类。对其他测量仪