环境测试技术第一章绪论

1、建筑环境测试技术 蒋小强 2015.3.2福建工程学院-建筑环境测试技术个人简介：工学博士、副教授2010年毕业于同济大学机械与能源工程学院获供热、供燃气、通风及空调工程专业 博士学位全国注册公用设备工程师(暖通空调专业) 研究方向：建筑节能 福建工程学院-建筑环境测试技术建筑环境测试技术课程简介课程性质：专业基础课。课程内容：测量与测量仪表的基本知识。误差的基本性质与数据处理。温度、湿度、压力、流量、流速、液位、热流量、气体成份、噪声等各种建筑环境测试参数的测量原理，对应的各种测量仪表的结构、原理与使用。参考书目建筑环境设备测试技术方修睦，哈尔滨工业大学热工测量与自动控制张子慧 主编测试与传

2、感技术侯国章 主编 福建工程学院-建筑环境测试技术第一章 测量的基本知识授课时间：2学时主要内容：测量、测量仪表、计量等基本概念。重点和难点:仪表误差的计算、测量系统的组成。福建工程学院-建筑环境测试技术第一节 测量的基本概念一测量的定义1概念：测量是运用专门的工具，根据物理、化学、生物等原理，通过实验和计算找到被测量的量值。2. 定义：测量是以同性质的标准量与被测量比较，并确定被测量相对标准量的倍数。表达式： L=X/U被测量标准量测量值（比值）福建工程学院-建筑环境测试技术2间接测量：被测量不能通过直接测量的方法得到，而必须通过一个或多个直接测量值利用一定的函数关系运算才能得到。二测量方法

3、按测量手段分类1直接测量：通过测量能直接得到被测量数值的测量。 y=x测量值被测量直接测量值被测量福建工程学院-建筑环境测试技术3组合测量：被测量不能通过直接测量或间接测量得到，而必须通过直接测量的测得值或间接测量的测得值建立联立方程组，通过求解联立方程组的办法才能得到最后结果。福建工程学院-建筑环境测试技术举例：电阻器温度系数的测量。在此，温度系数为被测量，可通过测得在两个不同温度下的电阻值，即通过得到t1、t2、Rt1、Rt2四个直接测量值建立方程组通过计算即可得到。若R20未知，则可联立三个方程即可。测量方法的其它分类方式偏差法：用仪器表的指针的位移表示被测量大小的方法。 零位法：亦叫平

4、衡法。测量时用被测量与标量比较，不断调整标准量的大小，当指零器为时，即可根据标准量的大小得到被测量的大小。福建工程学院-建筑环境测试技术3 微差法：偏差法与零位法结合即构成偏差法。通过测量被测量与标准量之差来得到待测量的值。 福建工程学院-建筑环境测试技术三、测量方法的选择原则（1）被测量本身特性（2）所要求的测量准确度（3）测量环境（4）现有测量设备等 第二节 测量仪表 一、测量仪表（系统）的组成及分类 测量系统由四个基本环节组成：传感器、变换器或变送器、传输通道和显示装置。传感器变换器传输通道显示装置被测量测量值测量仪器的分类范型仪器：范型仪表是准备用以复制和保持测量单位，或是用来进行各种

5、测量仪表校验和刻度工作的仪表。这类仪表的准确度很高，对它保存和使用有较高的要求；（最标准的米尺在法国巴黎）实用仪表：是供实际测量使用的仪表，它又可分为实验室用仪表和工程用仪表。 福建工程学院-建筑环境测试技术二、测量环节的功能1、传感器（敏感元件）它是测量系统直接与被测对象发生联系的部分理想敏感元件应满足的要求：敏感元件输入与输出之间应该有稳定的单值函数关系。敏感元件应该只对被测量的变化敏感，而对其它一切可能的输入信号不敏感。在测量过程中，敏感元件应该不干扰或尽量少干扰被测介质的状态。它是传感器和显示装置中间的部分，它是将传感器输出的信号变换成显示装置易于接收的部件。对变换器的要求：性能稳定，

6、精确度高，使信息损失最小。2、变换器（变送器）它是测量系统直接与观测者发生联系的部分显示装置的基本形式：模拟式显示元件数字式显示元件屏幕式显示元件3、显示装置它是仪表各环节间输入、输出信号的连接部分。分为电线、光导纤维和管路等。4、传输通道福建工程学院-建筑环境测试技术三、仪表的性能指标1正确度对同一被测量进行多次测量，测量值偏离被测量真值的程度称为测量的正确度。它反映系统误差的影响，系统误差越小，正确度越高。福建工程学院-建筑环境测试技术2精密度：对同一被测量进行多次测量，测量值重复一致的程度，或者说测量值分布的密集程度，称为测量的精密度。它反映随机误差的影响，随机误差越小，精密度越高。 精

7、密度与正确度的综合指标称为准确度。它反映随机误差和系统误差的综合影响。精密度高的，正确度不一定高；正确度高的精密度不一定高；但准确度高的，则精密度与正确度都高。3准确度福建工程学院-建筑环境测试技术福建工程学院-建筑环境测试技术四.测量仪表的基本技术指标1量程范围仪表能够测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，简称量程。在数值上等于仪表上限值与下限值的代数差之绝对值。问：某温度计测量的最低温度为-20，最高温度为100，它的量程是多少？1202灵敏度在稳定情况下，仪表输出变化量L与引起此变化的输入量的变化量Xb之比值，定义为仪表的灵敏度。用S表示，即 式中，S 仪表灵敏度 L

8、、Xb 分别为输出与输入变化量问：某测量范围是0100MPa的压力表，其满量程时指针转角为270度，它的灵敏度是多少？2.7度/MPa 它表明仪表响应输入量微小变化的能力指标，即不能引起输出发生变化的最大输入变化幅度与量程范围之比的百分数。3灵敏限（分辨率、死区）福建工程学院-建筑环境测试技术仪表测量值中的最大示值绝对误差与仪表量程之比值称为仪表的基本误差。4. 仪器基本误差（满度、引用相对误差）福建工程学院-建筑环境测试技术 它表示对测量仪表所允许的误差界限，即出厂的仪表都要保证基本误差不超过某一规定值，此规定值叫允许误差。5. 仪器允许误差福建工程学院-建筑环境测试技术 它指根据测量仪表准

9、确度大小所划分的等级或级别。允许误差去掉百分号的数值就是准确度等级，工程上称为精度等级。精度等级的国家系列一般为：0.01,0.02,0.04, 0.05,0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0,5.0等6准确度等级举例：仪表：量程范围500，0.5级，1=2.5 仪表：量程范围100，1.0级， 2=1.0 结论：同一精度仪表窄量程仪表的产生的绝对误差 小于同一精度宽量程仪表产生的绝对误差。福建工程学院-建筑环境测试技术 因此，在选用仪表时，应在满足被测量要求的条件下，尽量选得量程较小的仪表，一般应使测量值在满刻度的23以上为宜，并根据对被测量绝对误差的要求选择测量仪表的精度

10、等级 。7. 变差 在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测量进行反复测量（正行程和反行程）时，所产生的最大差值与仪表量程之比值称为变差，用表示。正行程：测量系统的输入量从量程下限增至量程的上限的测量过程。反行程：测量系统的输入量从量程上限减少至量程的下限的测量过程。习题：1.某测温仪表的准确度等级为1.0级，绝对误差为1，测量下限为负值（下限的绝对值为测量范围的10），试确定该表的测量上限值、下限值和量程。 （90， 10， 100 ）福建工程学院-建筑环境测试技术2.用测量范围为50+150kPa的压力表测量140kPa压力时，仪表示值为+142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差和

11、引用相对误差。 （+2kPa， +1.43%， +1.0% ）福建工程学院-建筑环境测试技术3.某1.5级测量范围为0100kPa的压力表，在50kPa、80kPa、100kPa三点校验时，其示值绝对误差分别为0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa，试问该表是否合格？ 因为1.21.5%，所以该表合格。仪器基本误差小于允许误差，仪器合格；反之则不合格。福建工程学院-建筑环境测试技术4.现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测量范围分别为100+500、50550、01000，现要测量500的温度，其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用哪块表最合适？ 解：(500+100)2.5%=15，15500100%=3%； (550+5