工业仪表与工程测试：第1章 绪论

1、工业仪表与工程测试 Industrial Meters and Engineering Testing如何知道人的体温和血压的高低？如何确定径赛运动员和汽车的速度？如何确定用水量和用电量？如何电机的转速？如何知道容器内气体的压力？如何知道窑炉内的温度？体温计、血压计秒表、雷达水表（流量计）、电表转速计（表）压力计测温计（1）通过测量生产设备运转过程中的有关技术参数和工艺参数，监视生产过程的运行情况，判断设备的工作状态，并分析测试结果，使之保持在最佳工作状况。（2）将工艺参数的测量结果与设定值相比较，并根据偏差范围要求进行反馈，实现对工艺参数的调控，保证生产过程的要求。 测试技术的作用：（3）根

2、据对工艺过程参数和设备性能参数测试结果的分析评价，发现问题，并提出相应的改进措施。通过测试来分析和评定改进措施实施后是否达到了预期效果。（4）通过测试技术手段研究机械系统的响应特性和系统参数以及进行载荷识别，为机械系统的动态设计提供依据。测试系统的组成及特点 测量电路被测对象传感器显示器记录装置数据处理装置将被测量的非电信息变换成电信号 中间转换器，将传感器输出的电信号进行传输、放大和转换 模拟显示、数字显示、图像显示 笔式记录仪、光线示波器、磁带记录仪工业仪表的分类：按使用目的和用途分： 量具量仪、汽车仪表、拖拉机仪表、船用仪表、航空仪表、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、载波微波测试仪器

3、、地质勘探测试仪器、建材测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。按功能分： 检测仪表、显示仪表、调节仪表等；其中检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、料位测量仪表和机械量测量仪表等。 仪器仪表性能的主要技术指标：精确度、灵敏度、响应时间、重复性、线性度、漂移等。精确度：仪表测量结果与被测量真值的一致程度。仪器仪表的精确度表示：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5级等，0.1级表示仪表总误差0.1。精确度等级数越小，则仪表的系统误差和随机误差小，仪表越精密。灵敏度：被测量增量与此增量引起

4、的仪表示值增量之比反映仪表能够测量的最小被测量。响应时间：仪表输入一个阶跃量时，其输出由初始值第一次到达最终稳定值的时间间隔，一般以达到稳定值的95时的时间表示。 在热工、电工仪表中，正确度等级一般都用引用误差来表示，通常分为0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0 七级。 例如，某仪表正确度等级为R级（引用误差R%），满量程的刻度为X，实际使用时的测量值为 x （x X），则通过上面的分析，可知为了减少仪表测量的误差，提高正确度，应该使仪表尽可能在靠近满量程刻度的2/3以上的区域内使用的原则。引用误差的应用工程测试的内容：温度测量（第三章）压力测量（第四章）物位（液

5、位、料位）测量（第五章）流量、流速测量（第六章）成分测定（第七章）粉尘浓度测量（第八章）工程测试的基本方法：直接测量和间接测量方法接触测量和非接触测量方法偏位测量和差示测量方法在线测量和离线测量方法静态测量和动态测量方法1、直接测量和间接测量方法（1）直接测量方法：无需进行函数关系的再运算，由实测数据直接得到被测量数值。例：直尺长度测量、体温计测体温、磅秤称重、电压表测电压等。扫描电镜（2）间接测量方法：直接测量与被测量存在某种关系的物理量，通过一定的数学关系获得被测量。如：流量可通过流速和管道直径测定值而求得。y=f(x1, x2,)X射线衍射仪2、接触测量和非接触测量方法（1）接触测量方法

6、仪表的一部分（传感器）与被测对象相接触并承受对象参数的作用。如：热电偶测温、扭矩式转速计测转速等。（2）非接触测量方法仪表的传感器不必与被测对象直接接触而给出测量结果的测量方法。如：光学高温计测温、雷达测速仪测速等。3、偏位测量和差示测量方法（1）偏位测量方法被测量作用于仪表的比较装置（测量机构），使其某参量按已知关系变化，当此变化产生的反作用与被测量的作用相平衡时，则测量机构即可显示被测量。如磅秤称重、指针式仪器等。（2）差示测量方法被测量对仪表比较装置的作用由已知量部分或全部抵消，测量机构输出的是已知量与被测量的差值或零，由已知量得出被测量。如托盘天平称重、大象体重称量等。4、在线测量和离线测量方法（1）在线测量方法在测量过程中，测量机构输出被测量的即时测量值。如：波谱心律仪测心律、电流表、电压表等。（2）离线测量方法取样离线后再行测量的方法。如：岩石成分的取样测定等。瞬时性迟滞性Relationships between Engineering testing and atomization controlling工程测试是自动化控制的基础自动化控制是工程测试的目的研究工业仪表和工程测试的最终目的是实现工业生产过程的高度自动化控制参考书目：热工参数测量及仪