武汉理工大学热能及动力机械测试技术复习重点

热能与动力机械测试技术第一章.概述测量方法（P广2）1.1直接测量（对于稳态物理量常用方法如下）：直读法，差值法，替代法，零值法；1.2间接测量：需要通过直接测量得到与被测量有一定函数关系的量，经过运算得到被测量的数值（如分别测量转矩和转速，求功率）；1.3组合测量：根据直接或间接测量得到的数据，通过联立方程组求得未知量的数值。*1.4非稳态和瞬变参数的测量需要用显示式记录方式来实现对它们的观察和记录。测量仪器的组成（P3）（按工作原理）测量仪器包括：感受件（传感器）、中间件（传递件）、效用件（显示元件）；3感受件应当满足的三个条件（P3）：3.1）它必须随被测参数的变化而发生相应的内部变化；3.2）它只能随被测参数的变化而发出信号，不受其他任何参数的影响；3.3）感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系。测量仪器的分类（P4）测量仪器按其用途分为：范型仪器和实用仪器；实用仪器又可分为：实验室用仪器和工程用仪器。测量仪器的主要性能指标（P5~6）测量仪器的性能指标决定了所测得的结果的可靠程度，其中主要有：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。5.1精确度精确度表示测量结果与真值一致的程度，是系统误差与随机误差的综合反映。常用精度来表示。精度：仪器满量程时所允许的最大相对误差的百分数，即5=±j——x100%yA-Aab式中，5y为仪器的精度或允许误差；气为允许的最大绝对误差；Aa、Ab分别为仪器刻度的上限和下限。选择仪器时，考虑精度和量程（使被测量在满刻度的2/3以上为宜）。5.2恒定度恒定度：多次重复测量时，其指示值的稳定程度。常用读数的变差来表示。变差：测量条件不变（环境、仪器、对象）时多次测量中指示值之间的最大差数与仪器量程之比的百分数。变差另一种特例：仪器指针上升（正行程）与下降（反行程）时，对同一被测量所得读数之差，也称迟滞误差（不应超过一起的允许误差）。5.3灵敏度灵敏度以指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S来表示。S二四AA式中，Aa为指针的线位移或者角位移；AA为被侧量的变化值。5.4灵敏度阻滞灵敏度阻滞是足以引起一起指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。又称为感量（不应大于仪器允许误差的一半）。5.5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，称为指示滞后时间，或称时滞（无法避免）。*测量仪器的校正将被测仪器与精确度更高的标准仪器进行比较，并将标尺上各点实际误差测出并作校正曲线或数值表。校正数二标准值-读数；以此作出曲线如下：

10仗器第：加⑴我曾渎数的岌正曲我测量误差分析及处理测量误差的分类（P25）10仗器第：加⑴我曾渎数的岌正曲我按照产生测量误差的因素出现的规律以及它们对测量结果的影响程度来分类：1.1系统误差：测量过程中出现某些规律性的以及影响程度由确定的因素所引起的误差。（规律性、可能消除）1.2随机误差：由许多未知的或微小的因素综合影响的结果。（必然存在、可通过多次测量找出分布规律和求平均值的方法来降低影响）1.3过失误差：显然与事实不符的误差。（有过失误差的数据不予采用）系统误差（P26~29）2.1系统误差的分类按产生的原因系统误差可以分为：（1）仪器误差（仪器本身）（2）安装误差（仪器安装与使用）（3）环境误差（使用环境条件）（4）方法误差（测量或计算方法）（5）操作误差（人为误差）（6）动态误差（仪器动态特性与被测瞬变量之间的不匹配）2.2系统误差的特征系统误差的示意图如下：图3」系统谩差特征示愈即n一恒值系流误差b,r,卒一蛮值和复杂蔑r律变化黍统误差d—同期性蚤统误差2.3消除系统误差的方法（1）消除产生系统误差的根源（2）用修正方法消除系统误差（3）常用消除系统误差的具体方法：交换低消法、替代消除法、预检法。2.4系统误差的综合对影响同一被测量的n个系统误差进行综合，主要有以下的几种方法：1、代数综合法前提：可以估计出各系统误差分量的大小和符号。绝对误差：△=△+△+...+△=8An-1相对误差：8=8+8+...+8=88n-12、算术综合法场合：不能估计出各个系统误差的符号，可采用最保守的算术综合方法。绝对误差：A=±(IAI+IAI+...+IAI)=±81AIn-1相对误差：8=±(18I+18I+...+18I)=818I12nin-13、几何综合法如果误差的分量较多，则采用算术综合法会把总的误差估计过大。考虑各个分量最大误差同时出现的概率。绝对误差：A=±(A2+a2+...+A2=±8A2¥n-1相对误差：8=±j82+82+...+82=±：882'12nVi*n-1配合P28例3-1进行复习。随机误差（P29~35）3.1随机误差的四个特性（1）单峰性：概率密度的峰值只出现在零误差附近;（2）对称性：符号相反、绝对值相等的随机误差出现的概率相等；（3）有限性：在一定测量条件下，误差的绝对值一般不超出一定范围；（4）抵偿性：由随机误差的对称性可以推论出当n*时，£%-0，即由于正负误差的相互抵消，即一系列等精度测量中各个误差的代数和趋于零。3.2标准误差随机误差的分布规律的函数表达式：e3。、；2r式中，y为随机误差为A时的概率密度；a为标准误差（或称均方根误差），表达式如下：三

n这里，%为测量值和真值之差。有限次测量时的标准误差为：：TTT

a=—__-\n-1式中，v,为测量值与平均值之差。3.3算术平均值的标准误差S贝塞尔公式:q_D—~i=i如nn(n-1)从上式中可以看出，增加测量次数时，可以减小随机误差对测量结果的影响。3.4算术平均值的极限误差人limyri

入lim=±3S=±W和以上计算的6、S、人「均与被测量的量纲相同。注意分清哪些是理论的、哪些是测量列的、哪些是关于测量列的算术平均值的。可疑测量数据的剔除（P35~38）4.1莱依特准则测量列中若某一数值/与该组数据的算术平均值乙之差V,大于三倍该组数据的标准误差6时，认为V,为过失误差，对应/,为坏值，予以剔除，即准则为：v=l—L>36剔除可疑数据之后在计算算术平均值和标准误差，再次检验。注意：莱伊特准则在重复测量次数nW10时就不那么可靠。4.2格拉布斯准则当n较小时，可以采用该准则，判别坏值的步骤如下:

1）计算格拉布斯准则数:l—L

―ilibli艮LT=项；lib2）选择一个显著度（危险率）a，结合测量次数n,在格拉布斯准则数T（a）表中查找相应的T（a）值；3）判别T是否大于T，若VTn,a）则可以认为l中含有粗大误差，应予以剔除。之后重复计算剔除之后i的测量列的格拉布斯准则数，再次判别。结合书本P37例3-2进行复习。随机误差的计算（P41~48）5.1直接测量误差的计算对某一被测量进行m次重复等精度测量后，得到的m个测定值l,l,...,l，按照如下步骤进行测量误差的计算：12m1）使用莱伊特准则或者格拉布斯准则，剔除过失或粗大误差；2）修正系统误差；3）最后在确定不存在粗大误差与系统误差的情况下，对剔除坏值之后的n个测量量进行随机误差进行分析和计算：3.1计算l的平均值LiL=Zl=l]+12+...+ln3.2计算l的偏差V=l—L=2以及ZV2；iiiii3.3计算均方根误差或和极限误差alim：TTT6=\t―-

\n-1A=±36lim3.4计算算术平均值的均方根误差S和极限误差人limS=^^,人=±3S

vnlim3.5计算算术平均值的相对极限误差8lim8—limX100%limL3.6得出被测量值为：L土孔或L±8].（检查偏差v中有无大于极限误差Ai.者，若有则剔除相应的测量值，这一步可以在最前面进行。）结合书本P42页例3-5进行复习。5.2“权”的概念某一次侧量结果越可靠，其在被采用的时候的权重就越大。“权”和标准误差的平方成反比：P-旦,P-旦…P-旦,P-旦162262i62n62注意：起作用的不是权的绝对值，而是他们之间的比值。这里所用计算标准误差的数值应是去除系统误差之后的。非等精度测量中真值的最佳估计值为测量值的加权平均值:2PL—iiL=42pii=1这里，L为各列测量值的算数平均值。加权算术平均值的均方根误差S为:L片(1/Q)2ii=1注意，这里SL的计算方式也可以采用下面的公式，用每个测量列的算术平均值的标准误差S.来取代上式分母中的标准误差。.。结合书本P44页例3-6复习，不过要注意的是，在计算s时最好采L用S，统一形式，作业题中的做法可以参考。最终的结果写成L=±3SiL的形式。5.3多次间接测量时，间接测量误差的计算间接测量量的最佳值L、标准误差S、极限误差(X)和相对误yylimy差0临)y的计算公式分别为：L=f(L,L,L,...)yxzw此为原理决定的函数关系，如功率与转速、转矩的关系S=J(%2S2+(竺)2S2+(爻)2S2+......

y\dxxdzzdww(X.)=±3S(5)='lim)y=\；(8)2+(8)2+(8)2+limyLlimxlimzlimwy这里，L,L,L分别为测量量序列［x］、［z］和［w］的算术平均值；S,S,Sxzwiiixzz分别为各测量量序列的算术平均值的标准误差。结合书本P47页例3-8复习，并注意求间接测量函数误差的计算步骤（七步法）：1、求各直接测量量的算术平均值；•2、求各直接测量量的测量列的标准误差，并用莱依特准则剔除可疑测量数据；3、求各直接测量量的算术平均值的标准误差；4、求间接测量量的算术平均值；•5、求间接测量量的算术平均值的标准误差；•6、求间接测量量的极限误差和相对极限误差；7、间接测量结果的表示方法。有效数字与计算方法（P52飞3）6.1有效数字的计算法则1、记录测量值时，只保留一位欠准数字；2、除另有规定外，欠准数字表示末位有±1个单位的误差；（如分度值为1°C的温度计误差为±0.1°C）3、有效数字位数确定后，其余数字应一律舍去，舍去原则“四舍六入五凑偶”，即末尾数为5时前一位为奇数则加1、为偶数则舍去不计；（0.345保留两位有效数字一0.34；0.355保留两位一0.36）4、当第一位有效数字大于等于8时，计算有效数字位数时可多计一位；5、加减运算时，其和或差的小数点后面所保留的位数应与所参与运算的诸数中小数点后位数最少者相同；（例:13.65+0.0082+1.632一13.65+0.01+1.63=15.29）6、乘除运算时，各因子应保留的位数，以相对误差最大或有效数字位数最小为标准，所得的积或商的准确度不大于准确度最小的那个因子；（例:0.0121X25.64X1.05782=0.0121X25.6X1.06=0.328,即有效数字位数保留到和0.0121相同的三位）7、对数计算中，所取对数尾数应与其真数的有效数字位数相同；推而广之，函数中应变量的有效数字和自变量的有效数字位数相同；8、在所有算式中的常数，e等特定数值，以及作为乘数的亦、1/3等的有效数字位数可以根据需要取舍；9、计算平均值时，若为四个数或超过四个数，平均值的有效数字位数可增加一位；10、表示精度时，在大多情况下只取1位，最多取两位有效数字。正交试验补充内容（补充）7.1五步正交试验步骤确定试验中欲考察的的因子数和水平数，选取合适的正交表；根据正交表，获得试验方案；完成试验，获得试验结果；对正交试验数据作直观（级差）分析，确定最优试验方案；与正交表所获得的最佳试验方案进行对比，如需要，完成补充试验。7.2正交试验表的选取正交表的种类如下图：L标准表如-一水平,L.（23）,L【♦），■■■三水乎：以（3』）,L*（3盘）,…2・混合型正交表心（，；淫）L〔3X2'）,Llz（6X2,「列的数目（即最多能安排的因f）一因子的•％平数的数目《即试验次数）考察5个三水平因子和1个二水平因子，最低实验次数为：5x（3-1）+1x（2-1）+1=12即所选的正交表的行数不少于12,同时，要在二水平列大于等于1,三水平列大于等于5的正交表中选择，可选L18（2x37）（2的阶数1N1,3的阶数7N5,L的下标18N12，满足要求）正交表。第四章.传感器的基本类型及其工作原理传感器的分类（P63）1.1参数型：电阻、电容和电感等信号;1.2能量型：压电、磁电、热电、光电;应变片的温度补偿（P64~66）各种不同的应变片（缓解一下视觉疲劳，这个图不考）:"LINEARBi-AXiALTR»-A*JALLINEARDIAPHRaGwI■MICK.ELAESI5TDRSRDSETTESHEATERS.■%,-TJCFrCE>rqwtcuE<u_r-D-■MICK.ELAESI5TDRSRDSETTESHEATERS.■%,-TJCFrCE>rqwtcuE<u_r-D-HJW-MWEUJ.UJD4.DZDD温度变化引起的应变片电阻的变化，会带来测量时的温度误差，产生的原因主要有两方面：一1、温度变化引起的应变片敏感栅的电阻变化及附加变形；点一2、因试件材料与敏感栅材料的线胀系数不同，从而使应变片产生附加变形。NR"说明：温度变化&，被测构件的伸长量为：Al=ailAt应变片的伸长量为：Al=ailAt由于线胀系数的不同，应变片产生附加变形：Al〃=（%-%）lAt由附加变形引起的电阻变化为：

AR〃二Rk(%-%)At同时，温度变化的同时产生电阻的变化为：AR；=RaAt因此，由于温度的变化而一起的电阻的变化可以表示为:AR=AR'+AR"=R[a+k(a-a)]At

ttt1gIn温度变化引起的“虚假”应力的计算实例：以康射丝应变片帖于钢制构件上的例于来计算。当温崖变化UC时，所引起的“虚蠹应力即误差的大小；钢的弹性模量ExZxiMkPa』^=11X1O-6(i/O?站=]心9乂1。5(1/C).r=-2DX1L(1/0-旅=幻*=JCE=EEMg•心2=2X10J〔十20X1L+2(11-14.9)XHT9XykPa=1220kPa即相当「箱件受1220kPa的应力。可见，由温度蹩化所引起的“虚恨"应力是很大的，应当采用温度补愣来消除由温度变化引起的误差.以求出俱由栽荷作用引起的真实应力，2.2温度补偿方法(1)桥路补偿I-桥式衽候电路采用轴线相互垂直的两片应变片，一片作为工作片另一片作为补偿片，如图所示：I-桥式衽候电路固定电阻R广R2，电桥平衡条件：RR=RR。温度变化之后两片应变片上1ba2的电阻增量符号相同、大小相等，电桥仍能平衡，消除了温度的影响。大温度梯度会影响补偿效果。(2)应变片自补偿2.1）选择特定的应变片：电子温度系数a与构件、应变片的材料线胀系数差值满足如下关系：a=—k（a—a）；lgln2.2）采用双金属敏感栅自补偿应变片：将两种不同电阻丝材料温度系数的材料串连绕制成敏感栅，使两者由于温度引起的电阻变化相互抵消（结构如下图）；2.3）热敏电阻补偿：热敏电阻的阻值随温度上升而下降，提高电桥的输出，补偿应变片引起的输出下降，原理如下图：3.热电偶的基本性质（P80）3.1均质材料定律由一种材料组成的闭合回路，无论截面是否变化，也不论在电路内存在什么样的温度梯度，电路中都不会产生热电动势。反之，如果回路中有热电动势存在，则材料必为非均质的。

应用：该定律直接由热电效应给出。3.2中间导体定律在热电偶中插入第三种(或多种)均质材料，只要所插入材料的两端温度相同，不论此材料本身的某一段是否存在温度梯度，也不论插入的材料是否接在导体A和B之间，还是接在某一种导体中间，均不会有附加的热电动势发生，即插入第三种(或多种)导体不会使热电偶的热电动势发生变化。图4一龄在热电偶中搪人第三种导体图4一龄在热电偶中搪人第三种导体J善体C两端温度相同图4-34第三村导体插在一种导阵的中间应用：热电偶焊接以及接入仪表时不会影响热电偶的测量结果。3.3中间温度定律在两种不同材料组成的热电偶回路中，接点温度分别为t和t0，热电动势E(t,t)等于热电偶在连接点温度为(t,t)和(t,t)时相应的热AB0nn0电动势E(t,t)和E(t,t)之和：ABnABn0E(t,t)=E(t,t)+E(t,t)AB0ABnABn0应用：冷端温度补偿。3.4标准电极定律如果两种导体A和B分别与第三种导体C组合成热电偶AC和BC的热电动势已知，则可求出由这两种导体A、B组合成热电偶AB的热

电动势为:EB(t,t0)=EC(t,t0)-EC(t,t0)注意相配时的顺序：若E>0,则导体A和B相接时A为正极BAB为负极，反之A负B正。应用：利用这条定律，可以从几个热电极与标准电极组成热电偶时所产生的热电动势，求出这些热电极彼此任意组合时的热电动势。4.热电偶冷端温度补偿(P81~83)4.1为什么需要对冷端进行温度补偿？冷端温度需要为一定值以使热电偶产生的电动势E(t,t)为温度t0的单值函数，但冷端由于受到环境温度的影响很难维持为一个定值，为减小测量误差需对冷端进行温度补偿，使热电动势只随被测温度变化：EB(t,t0)=f(t)4.2具体冷端温度补偿法祝此冷蝌编度为口七的测用方注】一工作院上一钢吊煤3—丽国噌反计4一度骨壬祝此冷蝌编度为口七的测用方注】一工作院上一钢吊煤3—丽国噌反计4一度骨壬一乖坟fi葺中保饵瓶用冰水容器保持冷端温度为0°C的测温方法；两支相同的热电偶，其中一支主热电偶的接点感受被测温度t；另一支辅助热电偶的接点置于盛有少量冰水混合物的试管中，保持为0C。

两热电偶的同质电极相接，当另一电极B与铜导线连接处的温度保持一致(《)，则电路中不会产生其他附加热电动势，测温电压计的读数只随被测温度t变化。2、冷端补偿器法在很多实际测量的情况下，既没有长期保持0°C的条件，也没有长期维持冷端恒温的条件，热电偶的冷端温度＜随时间和所处的环境变化，无法采用冷端恒温法进行补偿。这时可以采用冷端补偿器来自动补偿＜的变化。测量电路如图。当＜随环境温度升高时，气增大，则a点电位降低，使气.增加。日4-曲歪有怜瑞打程器消倒量住略1标玺#焕Z一丑楼耳溟3离脱匕用祚4咤览件秋器5—L桥七戴LL柜热电偶由于升高，E(t,t)将减小。通0过合理选择桥路的限流电阻七，使七的增加值等于日4-曲歪有怜瑞打程器消倒量住略1标玺#焕Z一丑楼耳溟3离脱匕用祚4咤览件秋器5—L桥七戴LL柜热电偶原理如右图。3、冷端温度校正法热电偶的分度是在冷端保持为0C条件下进行的。在实际使用条件下，若冷端温度t0不能保持为0C，则工作状态和用冷端温度为0C标定时产生的热电动势就不同。这时，可以把冷端置于已知的恒温条件t0下，根据中间温度定律有：E(t,0)=E(t,t0)+E")其中，E(t0,0)是根据冷端所处的已知温度t°由热电偶分度表查得的热电动势。根据所测得的热电动势E(t,t°)和查到的E(t0,0)两者之和再去查热电偶分度表，即可得到所测量的实际温度。4、补偿导线法冷端与热源靠得很近时，其温度的变动范围可能很大，影响测量的准确度，应将冷端引出，远离热源。对于贵金属热电极当作延长线来使用则不经济，考虑到这段延长的热电极并不在高温下工作，可以选择某些容易获得的金属作为热电偶的延长部分(补偿导线)，只要这些金属相配后在某个有限温度范围内(例如0°C〜100°C)的热电动势与主热电偶的热电动势相同。使用补偿导线是广泛使用的温度校正、增加测量距离的方法。示意图如下：/■电偶——/样~I演温瑁压计图438热电僧与电压计的连接电路图注意:相配后在某个有限的温度范围内补偿导线的电动势与主电动势要相同。光电式传感器(P84~85)光电传感器的几种应用形式为：5.1辐射能源A发出的光通量直接作用到光电元件上并转换为电信号；光电高温计和比色高温计。示意图如下:

照射式照射式5.2一定强度的光通量通过被测物B后到达光电元件，作用在光电元件上的光通量大小反映了被测物对光的吸收程度；透光式烟度计。示意图如下:Jt/L励必贵电屈件透射式5.3由被测物C的表面反射过来，由光电元件感受的光通量，其大小反映反射表面的性质或状态；测量物体表面粗糙度的仪器或反射式光电转速计。示意图如下：反射式5.4光电元件感受的光通量随物体D的位移或几何尺寸而变化;测量位移的传感器。示意图如下：遮挡式,WAV遮挡式,WAV5.5光电元件反应出在单位时间内通过光脉冲的数量。光电转速计。示意图如下：卷甄E数字式注意，前四种属于模拟式传感器，第五种属于数字数传感器。第五章.温度测量（接触式）测温元件的温度测量误差（P106）•安装误差；（使测量结果偏小）•环境温度与压力的影响；（使测量结果可能偏大可能偏小）•辐射引起的误差；（偏小）•热传导引起的误差；（偏小）•高速流动气体的温度测量误差。（偏大）测量流体温度的感温元件安装要求（P107）测温元件应与被测介质形成逆流，或迎着被测介质的流向斜插的方式，至少也须与被测介质正交，应尽量避免与被测介质形成顺流;•安装时，要使测温元件处于管道中心，倾斜安装时，保护管顶端要高出管中心线5~10mm；•保证测温元件有足够插入深度;

•在测温元件插入处附近的管道或容器壁外，要有足够的绝热层;•在直径小的管道上安装测温元件时，可装置扩大管。热电偶的安装方式不同引起的误差（P107~108）热电偶各安装方式的测温误差比较：•点接触式>面接触式>等温线接触式等温线接触式的热电偶沿着等温线敷设，热接点的导热损失最小，测量误差也最小。点接触式热电偶因导热损失都集中在一个接触点上，热量不能得到充分的补充，故测量误差最大。面接触式热电阻丝的热损失由导热良好的金属补偿，故测量误差比点接触式小。第六章.压力测量上止点位置和曲轴转角信号的确定（P139~141）1.1上止点位置的确定1、磁电法绕有线圈的永久磁铁固定在机体上某一位置；在飞轮圆周上装一个用导磁材料制成的凸尖；凸尖与传感器磁铁开口之间的间隙调整到0.15〜0.2mm；这种方法测得的上止点实际上为静止上止点。2、气缸压缩线法利用压力传感器，在倒拖或灭缸的情况下，测得气缸的压缩压力曲线；作平行于大气压力线的直线，连接这些直线的中点即所得到上止点线；由于气缸内的压缩空气和缸壁存在热交换，压缩过程与膨胀过程并不相同，且不可避免存在泄漏；实际这条压缩压力曲线并不垂直；此方法求得的上止点比较接近动态上止点，因此被广泛采用。3、电容法将传感器的电极和活塞分别作为电容的两极；当活塞作住复运动时，电容传感器的电容量发生变化，可将最大电容量的信号作为动态上止点的信号；出于活塞和连杆受力变形及温度的影响，一般压缩终了所测得的上止点相位比排气终了时所测得的上止点相位领先；后者的上止点相位更接近静态上止点的相位。1.2曲轴转角信号的确定1、光电法通常在光栅盘的外圈按所要求的角分辨率加工一定数目的转角光栅；在光栅盘的内圈只加工一条光栅作上止点信号；当光源通过光栅到达另一侧由两个光电元件制成的接受器时，分别产生转角和上止点两组信号。2、磁电法在曲轴上安装一个齿盘，磁电式传感器固定不动；当曲轴旋转，齿盘上的每一个齿经过传感器时，都会产生一个感应电动势脉冲；齿盘的齿数就决定产生的脉冲数，以此来确定曲轴转角的度数。3、上止点基准法由于两个上止点信号之间的曲轴转角为360度，因此当内燃机运转时，可以根据不断产生的上止点信号，利用计算机数据处理系统来求得曲轴转角信号；利用光电法和磁电法确定转角信号时，其角分辨率一般只能做到1度或最小为0.5度；若采用脉冲倍频器增加脉冲频率，则角分辨率可达0.1度；采用上止点基准法，转角的分辨率可大幅度提高。2.内燃机气缸动态压力的测量（P138）2.1目前普遍采用的气缸动态压力测量方法电测方法测量动态压力。2.2常用的缸内压力传感器石英晶体压电传感器，要获得信号还需要一个电荷放大器。2.3采样集点法1、横向集点法：对应某些确定的压力值，采集气缸压力与之相平衡时的曲轴转角（已不用）；2、纵向集点法：在确定的曲轴转角下采集相应的缸内气体压力值。第七章.流速测量热线风速仪的工作原理(P149~150)1.1工作原理热线在流体中的热量损失与其焦耳热平衡时，有如下的关系：12R=(a+bvn)A(T-T「在这个式子中，热线的温度和电阻是一一对应的，因此，流体的流速v是电流和温度(或电阻)的函数：v=f(I,Qv=f(I,Rw)只要固定一个量(恒流：I或者恒温：Tw)，流速就变成另一个变量的单值函数了。据此，可以设计两种不同类型的热线式风速仪：恒流式和恒温式热线风速仪。1.2恒流式热线风速仪保持加热电流不变(I=const)，热线的表面温度随流体流速而变化，其电阻值也随之改变；假定热线尚未置入流场(或流速较小)，测量电桥处于平衡状态，即检流计指向零点；当热线被放置到流场中后，热线的温度和阻值R也随之减小，电桥失去平衡，检流计偏离零点；调节可变电阻R，直至其增大量抵消R的减小量，此时，电桥重新恢复平衡，检流计回到零点，电流表也回到原来的读数；通过测

量R的改变量可以计算出被测流速。示意图如下:@——IIVP1.3恒温式（恒电阻）热线风速仪通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变。这样就可以根尊匹据电压值的变化，测出热线电流的变化。进而计算流速；当热线因气体流动而出现温度下降、电阻减小，致使电桥失去平衡时，增加电桥的供电电压，促使热线温度回升，阻值回增，直至电桥重新恢复平衡；通过测量I的改变量可以计算出被测流速。示意图如右：恒流式受热线热惯性的影响，产生相位滞后等缺点，现在的热线流速仪大多采用频率特性较好的恒温式。第八章.流量测量流量计的类型（P161~162）1.1容积型流量计具体有：椭圆齿轮流量计、腰轮（罗茨）流量计、转筒式流量计等。1.2速度型流量计具体有：节流式流量计、转子流量计、超声波流量计等。1.3质量型流量计直接型、推导型和温度压力补偿型三种。流量计的选用原则（P162~163）1、根据被测流体的性质选择2、根据用途选择3、根据工况条件选择4、其他：如安装位置、安装尺寸及流通管路的振动情况等等。第十章.转速、转矩和功率测量1.非接触式转速表（P192~193）1.1光电式转速传感器有：投射式和反射式两种。1.2磁电式转速传感器。与光电式相比，磁电式转速传感器结构简单、无需配置专门的电源装置、脉冲信号不会因为转速过高而减弱，因此使用更广泛。2.直流电力测功机（P199~202）属于电力测功机的一种；结构如下：自滴电力测功群结构筒图]-Hr定了自滴电力测功群结构筒图]-Hr定了，匝锻爆蛆4--电枢掩沮§Fflfl打机构6-打牌2.1直流电力测功机的特性曲线图中同时给出转矩Tt、测量功率PT、驱动转矩Tm、驱动功率P与转速n的关系。图中各种特性曲线的含义如下：A为最大电流线：此时对应于最大励磁电流和最小负荷电阻，即为负荷调节处于最大位置时的固有特性；A1、A2分别为负荷调节处

于中间位置时的固有特性；其特性曲线的形状为直线型。B为最大转矩线：受电枢的机械强度限制；C为最大功率线：受电机散热条件限制；D为最高转速线：受旋转部分所能承受的最大离心力限制；E为最小吸收转矩或功率线：此时虽无励磁电流通过，但仍存在轴承及空气阻力，因而在E线之下存在不能测定区（图上剖面线范围）3.电涡流测功机（P204~205）将被测动力机械的功率所产生的电涡流转换成热能消耗掉。结构如下图：3.1电涡流测功机的特性曲线（未划重点）件喜】5AD'—|口动控制葡卦《文博电鲸格建百升教〔独］肆建百母舰1%）转速白册鼓（Ml电混血熟功机的控制方式及其待tt蜀手部捐制件喜】5AD'—|口动控制葡卦《文博电鲸格建百升教〔独］肆建百母舰1%）转速白册鼓（Ml电混血熟功机的控制方式及其待tt蜀手部捐制mn动标割Q等驻借泓旅新性曰）箸宥迎待烷心咕世控兼特性E—taifl的山机凤一电涡*狷功机Rk同两酬与电阳TP转谏停感的AD—屯没悼娜^转矩特性曲线的形状为对数型。水力测功机（P206~207）4.1水力测功机的特性曲线转矩特性曲线的形状为指数型。5.测功机的选型依据（P207~208）测功机的选型依据主要有以下几点:5.1工作范围5.2测量精度5.3响应速度5.4工作稳定性转速恢复能力：水力测功机＞电力测功机＞电涡流测功机5.5低速制动性电涡流测功机具有对数形式的转矩特性曲线，在低转速时可以输出较大的力矩，故其低速制动性能最好。测功机转矩测量的误差分析（P209，结合ppt_40页）所有平衡式测功机外壳所受摆动转矩，在理论上应与测功机测量的转矩相等。然而由于摆动阻力、测力机构的几何关系失真以及测功机安装不当等原因，必定存在误差，主要包括：•风阻引起的误差•外壳摆动引起的误差•水管、导线引起的误差•测功机主轴不水平和摆动外壳不平衡引起的误差•测力机构几何关系失真和装配不当引起的误差第十一章.气体组分测量与分析气体成分的