热能与动力工程测试技术总结

1、第一章概述1. 测量：用特定的工具和方法， 通过试验的手段将被测物理量与另一同名的作为单位的物 理量的比较，以确定两者之间的比值。2. 测量方法：直接测量（直读法、差值法、替代法、零值法）、间接测量、组合测量3. 测量仪器按照工作原理分为三部分：感受器（传感器）：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 相应信号。中间件（传递件）：信号传递及加工 效用件（显示元件）：把被测量信号显示出来4. 分类：标准仪器、范型仪器、实用仪器5. 测量仪器性能指标（静态）A.精确度：测量结果与真值一致的程度。J.100%Aa-Ab恒定度：仪器多次重复测量时，其指示值的稳定程度。灵敏度：仪器指

2、针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例。 灵敏度阻滞：足以引起仪器指针从静止到作微小移动的被测量的变化值。指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间。第二章测量系统的动态特性1. 动态特性：表示测试系统的输入信号从一个稳定状态突然变化到另一个稳定状态时，输出信号的跟踪能力。用以研究动态测量时的所产生的动态误差，主要用以描述在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系，或是反映系统对于随时间变化的输入量响应特性。2. 传递函数：当初始条件为 0时，线性系统输出信号（时域）与输入信号（时域）之比。（1）只是描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相

3、似，可以有 相似的传递函数。（2）仅描述动态特性，与输入和初始条件无关。（3）组合系统的传递函数：串联环节、并联环节、反馈联接3. 基本测量系统的传递函数：（1）零阶测量系统：不管输入量随时间如何变化，系统的输出不受干扰也没有时间滞后，具有完全理想的特性。H(s)二丫(s)= X(s)boaobo y 二aox kx例如：位移式电位计(2) 阶测量系统:aiaoy(t) =b°x(t)dtH( s)=便二丄X(s) TS+1sY(s) Y(s) =kX(s)时间常数.二旦ao稳态灵敏度k = b°ao例如：热电偶(3)二阶测量系统:d2 ydy/丄、a22 6a°

4、y(t)dtdtY(s)二 b)x(t)HXsTs2 2 'ns n2固有频率r；0 ;阻尼比.二a打(2；赢)，均需合适的选取例如：测振仪4. 测量系统的动态响应：评价系统正确传递与显示输入信号的重要指标。 典型输入信号：阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号。(1) 测量系统的阶跃响应(时域)一阶：阶跃响应为指数曲线，时间常数越小，达到稳定值的时间短，得可靠的动态测量。二阶：大阻尼.1,无过冲，无震荡，过阻尼，曲线上升慢，响应速度低。临界阻尼=1。小阻尼 ；：:1，产生衰减震荡，欠阻尼，曲线上升快，响应速度高。-0时，呈无衰减的等幅正弦震荡。最佳阻尼比.=0.6 : 0.8，提高相

5、应速率又不产生震荡，使系统具有较好的稳定性。动态特性的评价指标：稳定时间ts和最大过冲量代(2) 测量系统的频率响应(频域)频率响应：测量系统对正弦输入信号的稳态响应。输入x二X sin t ；输出y = Ysin(t川中)频率响应函数：H(jw) =A(幅频特性：输出量对输入量的幅值比B/A随输入信号的频率的变化关系。相频特性：相位差 '随输入信号的频率的变化关系。第三章测量误差分析与处理1. 误差：测量值与被测量真值之差。误差公理：任何测量中都存在误差。 表示方法：绝对误差=测量值-真值厶=1 -A相对误差绝对误差真值绝对误差测量值A AA引用误差=测量值的最大绝对误差仪表量程&#

6、39;V100%误差分类：（1）系统误差特点：规律性、方向性、可减小或消除（大小和符号保持恒定，或在条件改变时遵循一 定规律变化，可以消除）。恒值系统误差与变值系统误差（线性系统误差与非线性系统误差）消除方法：消除产生系统误差的根源、用修正方法消除系统误差。具体方法：交换抵消法、替代消除法、预检法。分类：仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差、操作误差、动态误差。综合：代数综合法（代数和）、算术综合法（绝对值）、几何综合法（均方根）。（2）随机误差特点：随机性（大小和符号均不可预测），等精度多次测量正态分布。消除方法：多次测量取平均值。随机误差正态分布公理：单峰性、对称性、有限性、抵偿性。1

7、4误差方程 y ：- e2 标准误差 匚=2 -标准误差代表测量值在平均值周围分布离散程度的特征数；其值越小，曲线形状越尖锐,数据越集中；其值越大，曲线形状越平坦，数据越分散。通常把"：lim =二3匚作为极限误差。（3）过失误差特点：无规律可循，可以避免。2. 随机误差nE li算术平均值-测量结果的最佳值：最接近真值的值。最佳值 ：L = 亠n最小二乘法（基本原理）：在具有同一精度的许多观测值中，最佳值就是能使各观测值 的误差的平方和为最小。偏差补=h _ L误差J = h _ An标准误差（有限次）算术平均值的标准误差算术平均值的极限误差讪=_3S相对极限误差=十 100%最后

8、测得结果：L二或L二 lim3. 可疑测量数据的剔除（过失误差）（1）莱依特准则（3二准则）：测量次数趋于无穷大时采用。v=|li A 33?时，予以剔除。（2）格拉布斯准则：测量次数较少，且最多只有一个异常值时，效果最佳。|vJ | _ LTli? - T（n,：.）时，予以剔除。（3） t检验准则：测量次数较少时采用。首先剔除一个可疑测量值然后按t分布检验。Xj> K（n,&<?时，予以剔除。（4）狄克逊准则：测量次数较少，尤其是要从测量列中迅速判别粗大误差时采用。Xn风% _X2Xn -人4Xj _x2r10%Xn _X1X1 _XnXn _X2X1 -XnX1 7

9、X2,XnXn风之X -X3Xn Xn/X1 -X3从小到大排列r21r22Xn _X2XXnjXn -X3X1 Xn/n乞7时使用心,8乞n乞10时使用1仁n乞13时使用心，n_14时使用加大于临界值r0时予以剔除。选择原则：可能存在多个异常值时，采用两种以上的准则交叉判断，否则效果不佳。4. 随机误差计算（1）等精度测量计算步骤送lia计算h的平均值 L L ；nb.计算li的偏差i = h - L，计算'- i2以及二；c.计算标准误差d计算算术平均值的均方根误差S工丄?及极限误差 jm=_3S ；Jne计算算术平均值的相对极限误差Tim =于1°°% ；f得

10、出被测量的值L _歸或Lm ；g检查“中有大于.Um者予以剔除，重新计算，或按莱依特准则或格拉布斯准则剔除可疑测量值，按上述步骤重新计算。(2) 非等精度测量“权”是在非等精度测量中用来评价测量结果质量的标志，数值越大，可信赖度越高。测量结果的权：p最佳值:6nRLii刍nv P加权算术平均值的均方根误差:5. 间接测量的误差计算(1)只进行一次测量时相对误差 一：max鼻一仪器本身的最大相对误差;1 max -实测所示读数可能出现的最大相对误差;Am -实测时仪器所示读数；A -仪器的满刻度读数。(2)多参数一次测量时相对误差= y、：x ： z ' -'-w ，-.excz

11、cw(3) 多参数多次测量时2芒丫 2 22 2a标准误差；、=()x ' () - zexcz记)y极限误差(f冃乜2:w最佳值 Ly = f(Lx，Lz，Lw，)b算术平均值的标准误差Sy2二('y)2Sx2ex极限误差(iim)yy相对误差G-im)y第四章传感器的基本类型及工作原理1. 非电量电测系统包括：传感器、信号调节装置、记录和显示装置。2. 传感器：能感受被测量并按照一定规律转换成电信号的器件或装置。 组成：敏感元件、转换元件。3. 电阻式传感器：把被测物理量转换成电阻变化的一种传感器。 应用：位移、形变、力、加速度、温度、湿度。（ 1）金属应变式传感器 -应变

12、片 工作原理：应变效应 -导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，电阻值也 随之产生相应变化。应变片：敏感栅（感受转换） 、基底（保护） 、覆盖层（保护） 、引出线（引出信号） 。 温度补偿：桥路补偿、应变片自补偿。（ 2）半导体压阻式传感器（测压力和加速度）-硅、锗膜片工作原理：压阻效应 -材料在受到应力作用时，电阻率发生变化。（ 3）电位计式传感器（测角位移和线位移） ：旋转式和滑线式变阻器（4）气敏传感器（检测气体种类和气体量） 工作原理：半导体气敏元件与北侧气体接触后，会造成半导体性质的变化。（ 5）湿敏电阻传感器（测湿度） ：电阻值随空气湿度发生变化。4. 电感式传感器 工作原理

13、：电磁感应效应 -利用线圈自感或互感的变化，将被测物理量转换为线圈 电感量变化。应用：位移、振动、压力、流量。 分类：自感式电感传感器、互感式电感传感器（差动传感器） 。 自感式：变气隙式（位移） 、变截面式（线位移或角位移） 、螺管式（大位移） 。5. 电容式传感器：将被测物理量转换成电容量变化。 应用：位移、振动、压力、液面位置。 分类：变极板间隙型，常用对称配置的差动式电容传感器 变面积型，测大角位移或线位移 变介电常数型，如液位计6. 压电式传感器 工作原理： 压电效应 -某些晶体物质， 当沿它的某个晶体轴施加力的作用时， 内部会出 现极化现象，从而在表面形成电荷集结，电荷量与作用力的

14、大小成正比。 应用：力、压力、加速度等最终转换成力的物理量。注意：为了增强输出信号，往往是将多片压电晶体组合在一起组成一个传感器。 并联组合，电荷作为输出信号，电容大，时间常数大，测量缓变信号。 串联组合，电压作为输出信号，电容小，时间常数小，测量瞬变信号。7. 磁电式传感器 工作原理：导线在磁场中运动产生电动势，将被测量变化转换为感应电动势的传感器。 应用：测线速度或角速度，转速测量最常用传感器之一。8. 热电式传感器：将温度变化转换成电量变化的传感器。（1）热电阻传感器：温度变化转换为电阻率变化。（2）热电偶传感器：温度变化转换为电动势变化。 输出电动势的大小只取决于两种金属的性质和两端的

15、温度，与其他无关。热电偶基本性质：均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。 热电偶冷端温度补偿：冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法、补偿导线法。9. 光电式传感器：将光信号准换成电信号的传感器（光电效应）。光电效应分为三类：外光电效应-逸出电子，光电管、光电倍增管。内光电效应-电阻率改变，光敏电阻、光导管。 光生伏特效应-产生电动势，光电池、光敏晶体管。10. 霍尔传感器工作原理：半导体的霍尔效应 -在磁场中将被测量通过霍尔元件转换为电量输出。应用：特别适用非接触式测量。转速测量、位移测量、接近开关。第五章温度测量1. 温标：用来度量温度高低的尺度。规定了温度的零点和基本

16、测量单位。 华氏温标、摄氏温标、热力学温标、国际温标。2. 温度计分类接触式：感温元件直接与被测对象相接触，进行充分的热交换最后达到热平衡。非接触式：感温元件不与被测对象相接触，通过热辐射进行热量交换。3. 接触式温度计（1）膨胀式温度计：物质体积随温度升高而膨胀。a. 玻璃管液体温度计：全浸入式和局部浸入式。注意问题：零点漂移和露出液位的校正氏=讣t2 -右为温度计液体的膨胀系数；n为露出部分液柱所占的读数；匕为使用条件下外露部分空气的温度; t2为对于全浸入式温度计为温度计的示值，对于部分浸入式为标定时外露部分空气的温度。b. 压力式温度计：密闭系统内气体或液体受热后压力变化。c. 双金属

17、温度计：线胀系数不同的金属，温度变化时产生与被测温度成比例的变形。（2）热电阻温度计：导体或半导体的电阻值随温度变化而变化。常用：铂热电阻、铜热电阻。（3）热电偶温度计常用：普通工业热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。 接触方式：点接触式、面接触式、等温线接触式、分立接触式。早接触式温度测量误差正确反映被测温度的条件：热力学平衡条件、感温元件温度随被测温度实时变化。误差来源及减小：a. 安装误差：感温元件与被测介质形成逆流、处于流速最大处、感温元件插入处附近的 管道或容器壁外有足够绝热层。b. 辐射引起的误差：采用表面光滑的感温元件保护套管，减小辐射传热系数；改善对流 传热条件，增大表面传热系数。

18、c. 热传导引起的误差：管道外壁或保护套管座覆盖绝热材料以提高保护套管座的温度、 增加感温部分插入深度、采用较薄的保护套管。d. 高速气流的温度测量误差：静温、动温、总温、有效温度。e. 感温元件的响应：感温元件的热惯性、只是仪表的机械惯性。测量瞬时温度时采用时间常数小的感温元件，平均温度时采用时间常数大的感温元件。4. 非接触式温度计：利用测定物体辐射能的方法测定温度。(1) 单色辐射式光学高温计：禾U用亮度比较取代辐射出射度比较进行测温。"亮度温度” 实际温度：在波长为 m的单色辐射中，若物体在温度 T时的亮度B,和Zu绝对黑体在温度Ts时的亮度B0，相等，Ts称为亮度温度。分类

19、：灯丝引灭式光学高温计：使用方便、灵敏度高、测量范围广， 主观误差大、测量不连续、也不能实现自动测量。光电高温计：灵敏度高、测量范围广、响应时间短、可实现自动测量与控制。 特点：灵敏度最高，比色温度计次之，全辐射温度计最低。(2) 全辐射高温计：根据绝对黑体的全辐射定律式设计的高温计。"辐射温度” 实际温度：温度为T的物体全辐射出射度 M等于温度为Ts的绝对黑体全辐射出射度 M。时，Ts称为辐射温度。特点：环境有杂质时，受影响最大，光学温度计次之，比色温度计最小。(3) 比色高温计：通过测量热辐射体在两个波长的光谱辐射亮度之比来测量温度。“比色温度”：温度为T的物体在两个波长下的亮度

20、比值等于温度为Ts的黑体在同样波长下的亮度比值时，Ts称为比色温度。分类：单通道光电比色高温计、双通道比色高温计。特点：准确度高，响应快，可观察小目标，误差最小，与实际温度最接近。第六章压力测量1. 压力测量分类a重力与被测压力平衡法：液柱式压力计、活塞式压力计。b. 弹性力与被测压力平衡阀：弹簧管压力计、波纹管压力计、波纹管压差计。c. 利用物质某些与压力有关的物理性质进行测压：压阻式传感器、压电式传感器。(1)液柱式测压仪表：U型管压力计、单管压力计、斜管微压计。测量误差来源：环境温度变化、重力加速度变化、毛细现象、安装误差、读数误差。(2 )弹性测压仪表：弹簧管压力计、波纹管压差计、膜式

21、(膜片、膜盒)压力计。 测量误差来源：迟滞误差、温度误差、间隙和摩擦误差。(3 )最高压力表：常测量内燃机气缸内的最高燃烧压力。机械式和气电式。(4) 典型测压传感器：石英晶体压电传感器(瞬态)、电容式差压传感器电阻应变式传感器、电感式传感器、霍尔压力式传感器。2. 气流总压测量减小误差：总压管口无毛刺且避免光滑，感受孔轴线对准来流方向。 选用原则：满足条件前提下，结构形式越简单越好，具有较小尺寸。类型及特点：L型总压管：制造简单，加工简易，不敏感偏流角小。圆柱形总压管：可以做成很小的尺寸，不敏感偏流角小。带导流套的总压管：不敏感偏流角大大提高，受Ma影响大，头部尺寸大。多点总压管：梳状总压管

22、（凸嘴式、凹窝式、带套型）。边界层总压管不敏感偏流角：测量误差为速度头1%的偏流角作为总压管的不敏感偏流角：。范围越大，对测量越有利。影响因素：结构形式（半圆形感受头最小、带导流套的总压管最大）偏流角不大时， Ma影响不显著；较大时测量误差随 Ma增大而增大。3. 气流静压测量壁面静压测量：壁面静压孔；流场静压测量：静压管。类型及特点：L型静压管（一维）：结构简单，加工容易， 轴向尺寸大，对流场干扰大，测量误差大。圆盘形静压管（二维）：与圆盘平面方向不敏感，对气流与轴线夹角极为敏感，加工精度要求高。带导流管的静压管（三维）：不敏感偏流角大，可用于三元气流测量， 结构复杂，加工困难。4. 测压仪

23、表的标定静态标定：静压平衡原理。动态标定：得到频率响应特性，确定其适用范围和动态误差等。对比法和激波管。第七章流速测量1. 皮托管测速技术、热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术、粒子图像测速技术。2. 皮托管测速技术皮托管：由总压探头和静压探头组成，利用流体总压与静压之差来测量流速。 主要测量对象为气体，又称风速管或动压管。原理：不可压缩流体的伯努利方程。应用场合：标准皮托管-一元流动，锥形探头可避免脱体激波。笛形皮托管-测量尺寸较大的管道内的平均流速。吸气式、遮板式、靠背式皮托管-含尘量较高的气流测量。二元-平面气流；三元-空间气流。三孔测速管：测量平面流动流速的大小和方向。三孔：一个总

24、压孔、两个方向孔。测量方法：将测速管探头插入气流之中，慢慢转动干管，直到两个方向孔的压力相等。 孔开设原则：两方向孔在同一平面上成直角，总压孔在两方向孔的角平分线上。流速大小:P3. 热线（热膜）测速技术 特点：几何尺寸小、热惯性小、灵敏度高。 应用场合：微风速（冷库和空调房内的风速） 、脉动速度（燃烧室的湍流强度） 皮托管难以安装的场合（边界层、压力机级间） 。 构造：探头（热敏电阻材料） 、信号和数据处理系统。热线、热阻 -机械强度高、可承受电流大、可用于液体或带颗粒气体流速测量， 响应速度不及热线探头高。工作原理：热平衡原理，温度升高所产生的热量等于流体带走的热量。f (I ,TW)。工

25、作方式： 恒温式、恒流式 -因热惯性影响， 可能存在相位滞后等缺点。 v =4. 激光多普勒测速技术 特点：对流场无干扰；输出特性线性好，不需标定； 测量精度不受除折射率外其他物理参数的影响；测量方向特性稳定； 空间分辨率高、无惯性，因而频响特性好； 测速范围广；可测量逆流现象中循环流的湍流速度成分。 价格昂贵、操作复杂、需在被测流体中加入散射微粒、需设置激光观测窗口。 工作原理：激光多普勒效应现象 -激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时， 微粒散射的散射光频率将偏离入射光频率。 方法：直接检测法、外差检测法（参考光束系统、单光束系统、双光束系统） 散射粒子基本特性：能很好的跟随流体运动、高的

26、散射效率、良好的物理化学性质。 应用场合：湍流的脉动速度和时均速度； 不定常流和脉动流中一点的持续测量； 涡旋流、燃烧流、分离流、两相流等复杂流场。5. 粒子图像测速技术：利用示踪粒子的图像来测量流体速度。 特点：能够测量瞬时速度信息、包括流体流动中的小尺度结构、对流场无扰动。第八章流量测量1. 流体：具有流动性能的物质，气体与液体的总称。 流量：单位时间内通过某有效流通面积的流体数量。质量流量、体积流量。 累计流量：某一段时间间隔内通过某流通面积的流体总量。 平均流量：累计流量除以相应的时间间隔。 选用原则：被测流体介质的性质、工况条件、用途、其他如安装和振动条件。2. 流量计类型（1）容积

27、型流量计：工作原理简单，测量结果受流动状态影响较小，精确度高； 适合测高粘度、低雷诺数的流体。不宜用于高低温和脏污介质的流量测量。 如椭圆齿轮流量计、腰轮流量计。（2）速度型流量计：有良好使用性能，可用于高压高温流体测量，精度较高； 测量结果受流动条件的影响很大。如节流式流量计、转子式流量计、涡流式流量计、电磁流量计、超声流量计。（3）质量型流量计：直接型、推导型、温度压力补偿型。3. 节流式（差压式）流量计（1）工作原理：当流体流经管道中的急剧收缩的局部截面时，将产生增速降压的节流现象，于是在节流件前后形成压差，通过压差计检出，并与流体的质量流量或体积流量有一定的数值关系。（2）组成：节流装

28、置、导压管、压差计。a.节流装置节流元件：喷嘴、孔板、文丘里管。标准取压方式：角接取压（孔板和喷嘴）、法兰取压（孔板）另有：理论取压、管接取压、径距取压。使用条件（流体）：流体在圆管内流动，并且充满和连续地流经管道； 流体是单向的，并且在流经节流装置时不发生相变； 流速稳定，无旋涡，流量随时间缓慢变化。（3）特点：结构简单，性能稳定可靠，使用寿命长，价格低廉； 应用范围极广泛，所有单相流体和部分混相流体。压损大，精确度低，现场安装条件要求高； 引线装置等薄弱环节，易产生信号失真等故障。4. 涡轮流量计（1）工作原理：被测流体流经涡轮并推动其转动，高导磁性涡轮叶片周期性的通过永久磁铁，使磁路的磁

29、阻发生相应变化，导致通过感应线圈的磁通量变化，在线圈中产生交变的感应电动势，从而输出交流电脉冲信号。f = nz qv f。K（2） 基本特性：线性特性、压力损失特性（机械阻力和粘滞阻力）。（3）影响因素：粘度、密度、压力、温度、流动状态。（4）特点：结构简单，安装方便，使用高压测量； 输出脉冲频率信号，适合总量计量及计算机输出；需定期校验，且流体物性对仪表特性影响大，被测介质清洁度要求高； 不适于脉动流和混相流测量，受来流速度畸变和旋转流影响大。5. 光纤流量计分类：光纤差压式流量计、光纤膜片式流量计、光纤卡门涡街式流量计。6. 超声波流量计工作原理：基于超声波在介质中的传播速度与该介质的流

30、动速度有关的现象。分类：时间差法、相位差法、频率差法。特点：非接触测量，不扰动流体的流动状态，不产生压力损失； 不受被测物体物理、化学特性的影响；输出特性呈线性。7. 质量流量计第九章液位测量1. 差压式液位计：常应用锅炉汽包水位测量。也P工作原理：不可压缩流体的静力学原理。H =匚。Pg2. 电容式液位计 （1）测量导电液体：利用传感器两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从 而引起电容量变化的这种关系测量液位。不适合粘度大的液体。 电极：不锈钢棒和容器、不锈钢棒和液体。（ 2）测量非导电液体：被测液体液位变化时传感器两电极之间充填介质的介电常数发 生变化，从而引起电容量变化的特性。电

31、极：两不锈钢棒。3. 电阻式液位计 （1）电接点液位计：利用液体与蒸汽之间导电特性（电阻值）的差异进行液位测量。 适用场合：变参数运行工况的锅炉汽包水位测量； 输出信号时非连续的，不能用于液位连续测量。误差大小取决于电接点的安装距离。 电接点氖灯液位计、电接点双色液位计、数字式电接点液位计。（ 2）热电阻液位计：利用液体和蒸汽对热敏材料传热特性不同而引起热敏电阻变化的 现象进行液位测量。通过测定热丝电阻值的变化判断液位高低。 适用场合：液位报警传感器（定点式电阻液位计） 。4. 光纤液位计（定点式） 特点：高灵敏度；优异的电磁绝缘性能和防爆性能。 （1）全反射型光纤液位计：根据传感器输出信号的

32、强弱判断液位高低。 应用场合：液位的测量与报警；不同折射率介质分界面的测定； 易燃、易爆、具腐蚀性介质的测量；测量液体组分含量或小气泡含量； 不宜测对敏感元件有粘附性的液体。（2）浮沉式光纤液位计 特点：可用于液位的连续测量，特别适用于易燃易爆介质液位测量-安全型传感器。第十章转速、转矩和功率测量1. 转速测量：接触式、非接触式。a接触式转速表：构造简单，精度较差，用于能量损失可以不计且精度要求不高的场合。 离心式转速表：离心力器件产生离心力，克服弹簧反作用力推动指示机构工作。 磁性转速表：回转圆盘在旋转磁场中感应出电涡流而产生转矩变化，带动指针偏转。 电动转速表：被测转轴通过联轴器带动发送器

33、发电产生电动势。 定时转速表：一定时间内通过累计转数来测速。b非接触式转速表：结构相对复杂，不消耗转矩，精度高。 光电式转速传感器：利用光电元件对光的敏感性测速。投射式和反射式。 磁电式转速传感器：结构简单，无需专门电源设备，测速范围广， 脉冲信号不因转速过高而减弱。2. 转矩测量：传递法、平衡力法、能量转换法。a. 传递法：通过测量变形、应力或应变来测量转矩。变形型、应力型、应变型。b. 平衡力法（测功机中转矩测量典型方法）：匀速转动的动力机械的传动轴对外输出一定大小的转矩时， 机壳上必然作用大小相等、 方向相反的平衡力矩， 测量机壳上的平衡 力矩获得传动轴上的工作力矩。常用转矩测量方法：钢

34、铉转矩测量仪、光电式转矩测量仪、光学式转矩仪、 磁电式转矩仪、应变式转矩仪、磁致伸缩式转矩仪。3. 功率测量（ 1）通过电功率测量。 （2）通过转矩间接测量：用转矩仪测量转矩、用测功机作为负载进行功率测量。 测功机分类：水力测功机、磁粉测功机、 电力测功机（直流电力测功机、交流电力测功机、电涡流测功机） 直流电力测功机的控制方式：负荷电阻控制方式、自动馈网控制方式。 测中小功率的动力机械。交流电力测功机： 三相同步电机测功机、 绕线式异步电功测功机、 无转向器电功测功机。 大功率动力机械功率测量。电涡流测功机的控制方式：恒转速控制、比例控制、恒电流控制。 转速范围和功率范围宽，结构简单，控制方

35、便。测功机选型依据：工作范围、测量精度、响应速度、工作稳定性、低速制动性。 电力测功机响应速度快于水力测功机，直流和交流快于电涡流测功机。 电涡流测功机低速制动性最好，直流电力测功机次之，比水力测功机好。第十一章气体组分测量与分析1. 色谱分析仪基本原理： 被分析的混合物在流动相的推动下， 流经一根装有固定相的色谱柱， 由于固 定相对不同组分具有不同的吸附能力或溶解能力， 混合物经过色谱柱后， 各组分在流动 相和固定相中形成的含量分配关系不同， 最终导致从色谱柱中流出的时间不同， 达到组 分分离的目的。分类：液相色谱分析仪、气相色谱分析仪组成： 载气源 （输送被测混合物） 、色谱柱（分离各种组分） 、检测器 （完成含量测定） 。 检测器分类：热导检测器（CO和CC2）、氢火焰电离检测器（HC）。2. 红外气体分析仪（比较分光和不分光） P2133. 氧含量测量：磁性氧量分析仪、氧化锆氧量分析仪。 氧化锆氧量分析仪工作原理： 利用氧化锆浓差电池所形成的的浓差电动势与氧含量之间 的量值关系进行测量。4. 氮氧化物含量测量：化学发光法 -利用 NO-O3 反应体系的化学发光现象。5. 烟度测量（ 1）透光式：利用烟气对光的吸收作用，测量光从烟气中的透过度来确定烟度。哈特里奇烟度计（部分烟气）