建筑环境测试技术第一章 测量的基本知识ppt课件

1、建筑环境测试技术建筑环境测试技术课程简介课程简介课程性质：专业根底课。课程性质：专业根底课。课程内容：课程内容：丈量与丈量仪表的根本知识。丈量与丈量仪表的根本知识。误差的根本性质与处置。误差的根本性质与处置。温度、湿度、压力、流量、流速、液位、温度、湿度、压力、流量、流速、液位、热流量、成分分析、噪声等各种建筑环热流量、成分分析、噪声等各种建筑环境测试参数的丈量原理，对应的各种丈境测试参数的丈量原理，对应的各种丈量仪表的构造、原理与运用。量仪表的构造、原理与运用。 参考书目参考书目 建筑环境设备测试技术，刘耀浩，天津大学建筑环境设备测试技术，刘耀浩，天津大学 自动检测技术，王化祥，化工自动检测

2、技术，王化祥，化工 热工丈量与自动控制，张子慧，建工热工丈量与自动控制，张子慧，建工网站：网站：yibiao第一章第一章 丈量的根本知识丈量的根本知识 授课时间：授课时间：2学时学时 主要内容：丈量、丈量仪表、计量的根主要内容：丈量、丈量仪表、计量的根本概念。本概念。 重点和难点重点和难点:仪表误差的计算、丈量系统仪表误差的计算、丈量系统的组成。的组成。思索题思索题 按照丈量手段进展分类，丈量通常分为按照丈量手段进展分类，丈量通常分为哪几种类型？哪几种类型？ 按照丈量方式进展分类，丈量通常分为按照丈量方式进展分类，丈量通常分为哪几种类型？哪几种类型？ 丈量系统由哪几个环节组成？丈量系统由哪几个

3、环节组成？ 仪表的性能目的有哪些？仪表的性能目的有哪些？ 如何进展仪表的正确选择？如何进展仪表的正确选择？第一节第一节 丈量的根本概念丈量的根本概念一丈量的定义一丈量的定义1概念：丈量是运用专门的工具，根据物概念：丈量是运用专门的工具，根据物理、化学、生物等原理，经过实验和计理、化学、生物等原理，经过实验和计算找到被丈量的量值。算找到被丈量的量值。2. 定义：丈量是以同性质的规范量与被丈量定义：丈量是以同性质的规范量与被丈量比较，并确定被丈量相对规范量的倍数。比较，并确定被丈量相对规范量的倍数。表达式：表达式： L=X/U阐明：规范量应是国际或国家公认的。阐明：规范量应是国际或国家公认的。 采

4、用的方法或仪器需阅历证。采用的方法或仪器需阅历证。被丈量被丈量规范量规范量丈量值丈量值2 2间接丈量：被丈量不能经过直接丈量间接丈量：被丈量不能经过直接丈量的方法得到，而必需经过一个或多个直接的方法得到，而必需经过一个或多个直接丈量值利用一定的函数关系运算才干得到。丈量值利用一定的函数关系运算才干得到。二丈量方法二丈量方法按丈量手段分类按丈量手段分类1 1直接丈量：经过丈量能直接得到被丈量直接丈量：经过丈量能直接得到被丈量数值的丈量。数值的丈量。),(21nxxxfy y=x y=x丈量值丈量值被丈量被丈量直接丈量值直接丈量值被丈量被丈量热量表热量表3 3组合丈量：被丈量不能经过直接丈量或组合

5、丈量：被丈量不能经过直接丈量或间接丈量得到，而必需经过直接丈量的间接丈量得到，而必需经过直接丈量的测得值或间接丈量的测得值建立联立方测得值或间接丈量的测得值建立联立方程组，经过求解联立方程组的方法才干程组，经过求解联立方程组的方法才干得到最后结果。得到最后结果。0),(12111211nmxxxyyyf0),(22212212nmxxxyyyf公式：公式：0),(2121nmmmmmxxxyyyf举例：电阻器温度系数的丈量。举例：电阻器温度系数的丈量。220)20()20(ttRRt211201)20()20(ttRRt222202)20()20(ttRRt在此，温度系数在此，温度系数为被丈量

6、，可经过测为被丈量，可经过测得在两个不同温度下的电阻值，即经过得得在两个不同温度下的电阻值，即经过得到到t1t1、t2t2、Rt1Rt1、Rt2Rt2四个直接丈量值建立四个直接丈量值建立方程组经过计算即可得到。方程组经过计算即可得到。假设假设R20R20未知，那么可联立三个方程即可。未知，那么可联立三个方程即可。 按丈量方式分类按丈量方式分类 1 1偏向法：用仪器偏向法：用仪器仪表的指针的位移表仪表的指针的位移表示被丈量大小的方法。示被丈量大小的方法。2零位法：亦叫平零位法：亦叫平衡法。丈量时用被丈衡法。丈量时用被丈量与规范量比较，不量与规范量比较，不断调整规范量的大小，断调整规范量的大小，当

7、指零器为当指零器为0时，即时，即可根据规范量的大小可根据规范量的大小得到被丈量的大小。得到被丈量的大小。RX3微差法：偏向法与零位法相结合即构成微差法：偏向法与零位法相结合即构成微差法。经过丈量被丈量与规范量之差微差法。经过丈量被丈量与规范量之差来得到待丈量的值。来得到待丈量的值。除了以上分类方法除了以上分类方法以外，还可分为精以外，还可分为精细丈量与工程丈量、细丈量与工程丈量、等精度丈量与不等等精度丈量与不等精度丈量、本地丈精度丈量、本地丈量与远地丈量等。量与远地丈量等。三丈量方法的选择原那么三丈量方法的选择原那么被丈量本身的特性；被丈量本身的特性；被丈量的准确度；被丈量的准确度；丈量环境；

8、丈量环境；现有丈量设备。现有丈量设备。在此根底上选择适宜的丈量仪表和正确的在此根底上选择适宜的丈量仪表和正确的丈量方法。丈量方法。 举例：电压表丈量高内阻电路端电压。举例：电压表丈量高内阻电路端电压。 假设电路输出等效内阻为假设电路输出等效内阻为80k80k，当电压，当电压表内阻分别为表内阻分别为10M10M、120 k120 k，对应的，对应的数字电压表测得的电压为：数字电压表测得的电压为：V + - 5VV96. 410000801000051UV31208012052U所以当丈量电路的内阻较大时，要丈量电路所以当丈量电路的内阻较大时，要丈量电路的端电压需求选用内阻高的数字电压表。的端电压

9、需求选用内阻高的数字电压表。80k80k第二节第二节 丈量仪表丈量仪表一丈量系统的组成一丈量系统的组成 丈量系统由被测对象和丈量设备组成，丈量系统由被测对象和丈量设备组成，丈量设备普通由传感器、变换器、显示丈量设备普通由传感器、变换器、显示安装、传输通道组成。对应的系统框图安装、传输通道组成。对应的系统框图如下。如下。传感器变换器显示安装被丈量传输通道1传感器：是丈量系统与被测对象直接发传感器：是丈量系统与被测对象直接发生联络的部分。对传感器的要求：生联络的部分。对传感器的要求：输入与输出有稳定而准确的单值函数关输入与输出有稳定而准确的单值函数关系。系。非被丈量对传感器作用时，应使其对输非被丈

10、量对传感器作用时，应使其对输出的影响小到忽略。出的影响小到忽略。负载效应小。负载效应：被丈量遭到负载效应小。负载效应：被丈量遭到的仪表的干扰而产生的偏离。的仪表的干扰而产生的偏离。 热电偶热电偶2 2变换器变送器：将传感器的输出信变换器变送器：将传感器的输出信号转换成显示安装易于接受的信号。包号转换成显示安装易于接受的信号。包括机械放大，电信号放大，电信号转换。括机械放大，电信号放大，电信号转换。电容式压力变送器电容式压力变送器温度变送器温度变送器架装式温度变送器架装式温度变送器3 3显示安装：分为模拟式、数字式、屏幕显示安装：分为模拟式、数字式、屏幕式。式。模拟式模拟式数字式数字式4 4传输

11、通道：是各仪表之间输入与输出联传输通道：是各仪表之间输入与输出联络的纽带。传输通道可以是导线、管道、络的纽带。传输通道可以是导线、管道、光缆、无线电通讯等。光缆、无线电通讯等。二丈量误差与丈量精度二丈量误差与丈量精度1丈量误差：丈量值与被丈量真值之差。丈量误差：丈量值与被丈量真值之差。表示方法：表示方法： 绝对误差：绝对误差： Axx相对误差：相对误差： %100AxA%100 xxx 示值相对误差：示值相对误差：被丈量真值普通无法得到，在实践中通常被丈量真值普通无法得到，在实践中通常以实践值替代。以实践值替代。被丈量真值被丈量真值丈量值丈量值 分类：分类： 系统误差：凡是误差的数值是固定的系

12、统误差：凡是误差的数值是固定的或者按照一定规律变化的误差。或者按照一定规律变化的误差。 随机误差：在丈量过程中存在许多随随机误差：在丈量过程中存在许多随机要素对丈量呵斥干扰，使测得值带有机要素对丈量呵斥干扰，使测得值带有大小和方向都难以预测的丈量误差。大小和方向都难以预测的丈量误差。 粗大误差：明显歪曲丈量结果的误差。粗大误差：明显歪曲丈量结果的误差。2 2丈量精度：描画丈量值偏离真值的程度，丈量精度：描画丈量值偏离真值的程度，与丈量误差有着亲密联络。由丈量误差与丈量误差有着亲密联络。由丈量误差决议。决议。正确度正确度阐明丈量值与真值之间的接近阐明丈量值与真值之间的接近程度，反映系统误差大小的

13、程度。程度，反映系统误差大小的程度。精细度精细度阐明丈量值的分散性，反映随阐明丈量值的分散性，反映随机误差大小的程度。机误差大小的程度。准确度准确度反映系统误差和随机误差合成反映系统误差和随机误差合成大小的程度。大小的程度。对于丈量者来说，正确度高的精细度不一对于丈量者来说，正确度高的精细度不一定高，反之亦然。但准确度高的正确度和定高，反之亦然。但准确度高的正确度和精细度都高。精细度都高。三丈量仪表的主要性能目的三丈量仪表的主要性能目的1 1量程范围：量程范围： 仪表可以丈量的最大输入量与最仪表可以丈量的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表的量程范围。小输入量之间的范围称作仪表的量程范围。

14、 量程：在数值上等于仪表上限减去仪表下限。量程：在数值上等于仪表上限减去仪表下限。 LmLm；2 2仪表精度仪表精度等级仪表精度仪表精度等级AL 仪表误差仪表误差示值绝对误差：示值绝对误差：%100myL援用误差：援用误差： %100mmjL根本误差：根本误差： 允许误差：仪表出厂之前仪表厂家规定允许误差：仪表出厂之前仪表厂家规定的仪表根本误差不能超越某一个值。的仪表根本误差不能超越某一个值。仪表精度等级：允许误差去掉百分号的值仪表精度等级：允许误差去掉百分号的值定义为仪表的精度等级。定义为仪表的精度等级。精度等级的国家系列普通为精度等级的国家系列普通为0.010.01、0.020.02、0.

15、040.04、0.050.05、0.10.1、0.20.2、0.50.5、1.01.0、1.51.5、2.52.5、4.04.0、5.05.0等。等。举例：仪表举例：仪表1 1：量程范围：量程范围0 0500500，1.01.0级；级； 仪表仪表2 2：量程范围：量程范围0 0100100，1.01.0级。级。1500 1.0%5 C 2100 1%1 C 结论：同一精度仪表窄量程仪表产生的绝对结论：同一精度仪表窄量程仪表产生的绝对误差小于同一精度宽量程仪表产生的绝对误差。误差小于同一精度宽量程仪表产生的绝对误差。举例：仪表举例：仪表1 1：量程范围：量程范围0 0500500，0.50.5级

16、；级； 仪表仪表2 2：量程范围：量程范围0 0100100，1.01.0级。级。C5 . 2%5 . 05001C1%11002仪表选择时，在满足测试要求的前提下，仪表选择时，在满足测试要求的前提下，尽能够选择小量程的仪表。尽能够选择小量程的仪表。3稳定性稳定误差：是指在规定的时间、稳定性稳定误差：是指在规定的时间、区间和其他外界条件恒定不变的情况下，仪区间和其他外界条件恒定不变的情况下，仪表示值变化的大小。例如某数字温度表的稳表示值变化的大小。例如某数字温度表的稳定度为定度为0.008%Lm+0.003Lx/8h。4输入电阻：例如对于数字电压表对输入阻输入电阻：例如对于数字电压表对输入阻抗有一定要求。抗有一定要求。5灵敏度：稳态下输出变化量对输入变化量灵敏度：稳态下输出变化量对输入变化量的比值。的比值。%1001212XXLLSX1 X2L2L112 例如某一数字温度表的分辨率为例如某一数