能源与动力工程测试技术下学期复习提纲

能源与动力工程测试技术

复习提纲2014年12月课程内容：

本课程主要介绍热能动力工程中常见参数（温度、压力、流量、物位、成分、机械量等）的检测原理、方法；检测、显示仪表的组成、结构与特点；现代检测技术及其发展。内容提纲检测技术基础温度测量压力测量流量测量物位测量成分检测显示仪表机械量测量现代检测技术第1章过程检测技术基础1.1过程检测的基本概念1.2测量误差及处理方法误差概念（绝对、相对）、分类（系统、随机、粗大；基本、附加与允许误差）、误差的分析与处理（误差传递、合成与分解）1.3测量不确定度的评定

测量不确定度概念、与精度的异同掌握检测技术的概念、研究内容、组成（传感器、变送器械、显示仪表、通道）、主要性能指标（精度、线性度、变差、重复必、分辨力、分辨率）、基本方法（接触式与非接触、直接、间接、组合式、偏差与零位）分类、应用情况、发展动态。随机误差处理：算术平均偏差、标准偏差（均方根偏差）、置信区间、测量结果表达、测量结果数据处理4被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示、控制仪表(装置)参数检测：用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值检测系统：被测对象、传感器（检测元件、敏感元件）、变送器和显示装置等部分组成传感器：又称为检测元件、敏感元件，直接响应被测变量，经能量转换并转化为一个与被测量成对应关系的便于传送的输出信号；有时不经变送直接去显示变送器：把传感器的输出转换成如0~10mA、4-20mA等标准统一的模拟信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表，称为变送器显示仪表：除了就地指示仪表外，被数码、光柱、无纸记录仪、计算机监控系统等替代被测量传感器℃Pam……变送器mVHzμA……微弱信号非线性1～5VDC4～20mA0～10mA……标准信号显示、控制仪表(装置)一次仪表二次仪表检测仪表仪表精度等级有：

0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.6，2.5，4.0等。检测仪表组成误差：绝对误差、相对误差（实际、给出值、引用）(1)随机误差(randomerror)正态分布性质：原因：装置误差、环境误差、使用误差处理：统计分析、计算处理→减小对称性有界性抵偿性单峰性绝对值相等的正负误差出现的次数相等绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多偶然误差绝对值不会超过一定程度当测量次数足够多时，偶然误差算术平均值趋于0(2)系统误差(systemerror)

：(3)粗大误差(abnormalerror)

：基本误差附加误差测量结果数据处理步骤(1)对测得值进行修正，列成表格；(2)求算术平均值：(3)列出残差ni与ni2

，并验证Sni=0；(4)用贝塞尔公式计算标准差s：(5)按|ni|>3s原则，剔除坏值，并从(2)重新计算；(6)判断有无系统误差，如有系差，查明原因，重新测量；(7)求算术平均值的标准偏差：(8)得出最终表达式，即：第1章应用举例重点掌握：热电偶、热电阻，其它作一般了解补偿导线的问题热电偶分度号（会查表）冷端温度补偿普通型、铠装型及其特点要求能够计算热电偶的测量原理、基本定律热电阻的本质分度号信号连接方式热电阻的结构形式要求能够计算温度检测仪表的选用和安装

中间导体定律解决了热电势测量问题；等值替代定律解决了冷端延伸问题；中间温度定律：e(t,0)=e(t,t0)+e(t0,0)与显示仪表配套、测温线路辐射式温度计：理论基础、测温方法、种类、红外测温测温新技术（集成温度传感器、模拟型AD590、电压输出LM35/45、数字式DS18B20、光纤光栅）第2章温度检测与仪表第2章应用举例表压、绝压、真空度几种常用的压力检测仪表弹簧管压力表压电式压力变送器电容式差压变送器应变片式压力变送器扩散硅式压力变送器霍尔式压力变送器

智能式差压变送器压力检测仪表的选用：量程、精度、材质压力检测仪表的安装压力（差压）变送器：调零、零点迁移检测原理（传感器部分）基本构成特点（不涉及复杂的电路）一般适用场合其它仪表基本通用第3章压力检测与仪表液体压力计弹性式压力计电气式压力传感器其他压力传感器压力检测敏感元件和转换原理U形管单管式弹簧管波纹管差压膜盒式膜片式霍尔式电容式差压应变式压电式压阻式电感式谐振式力平衡式10压力傲仪表料的选曾用仪表猛量程烫的选够择被测分压力狠较稳恢定：P工作ma基x≤P量程ma坛x×3满/4被测杂压力僵波动棕大：P工作ma骄x≤P量程ma考x×2貌/3P工作mi颗n≥迟P量程ma垃x×1狼/3若P工作ma事x和P工作mi储n难同适时满滤足，酬先P工作ma五x条件仪表观准确浮度等迟级的亩选择仪表待的基鸦本误产差＜堆实际猾被测妖压力鸦允许仆的最酒大绝阅对误健差△MA至X节约的原则肯，满港足要辰求即绍可所选子仪表笼的相乱对百乞分误拨差：δMA穷X＜辈△MA让X/1济×1时00指%仪表闪类型据的选丈择量程都系列堡：1k常Pa，1.丧6k顿Pa，2.轰5k牲Pa，4.逗0k歌Pa，6.应0k左Pa，以广及它亲们10n倍数准确迁度等寺级：0.辱00登5，0.稀02，0.陵05，0.吹1，0.欧2，0.凑4，0.量5，1.雀0，1.灯6，2.险5，4.际0等3/42/31/3第3章应妖用举列例了解脆几个星基本裹概念销：体闻积流旦量和粥质量单流量镜，瞬颂时流切量和框累积掘流量具体决的流蚊量计孔板棉流量喷计（计晕算、唯修正百）转子厉流量躁计（计偶算、鹿修正雀）均速浊管流惑量计电磁元流量谋计涡轮汽流量待计涡街状流量零计容积良式流刷量计超声误波流哨量计科氏族力质樱量流除量计检测原理（最基本的公式）特点安装使用第4章码流鹿量纷测膛量第4章应吊用举录例第5章袭物搬位检骨测与鸦仪表浮力寨式物置位计差压锯式液海位计电容蛋式物辞位计超声舟波物区位计雷达葬式、规磁致押伸缩笨式放射冻性同恢位素料位壮检测相界伴面检更测检测原理（最基本的公式）特点安装使用物位疼检测锤仪表——差压兽式液求位计千、电助容式贺液位潮计最本争质的种问题韵是：年量程返的选姑择和知零点秋迁移依（忆怎么关计算拼的？卵）1）差燥压式偶液位泛计基本醋工作诞原理ΔP捷=ρ求gHΔP寄=ρ1gHΔP肥=ρ1gH方-ρ2g(歌h2-h1)ΔP者=ρ1gH耍+罚ρ1gh1零点圾迁移任的目枕的：淘使H＝0时，挎变送保器输慎出为Iom顶in（如4m纱A）无迁胜移负迁哥移迁移针量：-ρ2g(芽h2-h1)正迁穷移ρ1gh1注意专表达嫌式的瘦书写灶，先中写正泊压室酿，再等写负距压式面，再狐求差xyyminymax2）零点浴调整尝和零染点迁候移使差压变送秃器的涉输出子下限丢值ymin与测为量下倦限值xmin相对伍应在xmin=0时，惜称为趴零点抬调整在xmi陪n≠0时，点称为贩零点腥迁移xyxminxmaxyminymax·模拟吹变送贩器：调Z0(有调权零电永位器)·数字稀变送窃器：来软件xmin<0，负迁洽移正迁抬移，xmin>0(相当虫于大炭范围失零点朵调整)xmaxxmin问题1：什巨么时掏候需横要进软行零趋点调匆整？问题2：什那么时刑候需和要进臣行量杀程调挪整？问题3：零停点调钻整和让量程滋调整奏可以乔分别富实施运吗？问题4：什凳么时帅候需匠要进翅行零姿点迁屈移？导电俯液体捧液位假测量1-内电衣极；2-绝缘板套管珍；3-容器电容窝传感锦器—导电款液体H=溜0时，押传感截器的哈起始蚀电容种为C0：当液匠高为H时，肠电容络传感姜器的车电容扑量C为：不锈害钢或贱紫铜毅棒聚四牙氟乙猫烯塑闪料非导蒸电液太体液似位测课量1-内电喘极；2-外电幸极；3-绝缘赶环裸电视极作靠内电节极，厚外套盆以开职有液秃体流宫通孔流的金旋属外摊电极苗，通怠过绝屿缘环小装配似成电装容传苗感器赛。电容找传感偷器—非导套电液吸体用H=肯0时：H=影H时:第5章应粪用举苹例第6章昨机械竹量检稻测转速盏、转见矩与功洗率测邻量振动与加圈速度意检测位移与厚淡度测亲量力与际电子享称量毫仪表热工彻参数望检测竭传感丹器综引合应临用的愚总结算。如闹：电容锹能在贸哪些凝参数恨检测醒中应赔用？霍尔首效应烫能检羽测哪乞些参要数？应变渠效应婚能检捷测哪锁些参缎数？转速蚀、转兄矩、奸振动蜡、位枝移等衔参数政相互肝关系过及测虽量应勾用检测原理（最基本的公式）特点安装使用电磁给式、竞光电错式、构霍尔舟式、祝电容滑式、软离心叫式速泳度传盆感器虏工作房诚原理运与应葬用概述红外揪气体升分析瞧仪氧化傲锆氧率量分吃析仪其它损气体福分析絮仪（路气相哭色谱葱仪）湿度莫检测焦仪表颗（了愤解）第7章回过程备分析剩仪表检测原理（最基本的公式）特点安装使用第8章扮显性示仪楼表显示挖仪表己用于毯各种而检测异参数音指示腐、记析录，扰以使臂操作友人员绞能够会准确权、直赴观地沉把握嫂系统奥的实赔际运睬行状路态。显示酬仪表睛种类篮繁多岁，按犬照显弃示的滚方式逝来分抚，通镰常可童分为打三大颜类：模拟刊式显似示仪挺表数字纽奉式显奏示仪拿表新型攀显示帮仪表按照划功能惠来分叶，通冠常可雪分为和：显示木仪表显示坡记录盗仪表显示肉调节农仪表显示岂报警验仪表……利用贩标尺且、指忌针、疫曲线汉等方代式显趟示数字描式方芳式显生示检测笔处理奔、显堂示、脆记录游、数叶据存聋储、钓通讯逢、控可制、骆复杂急数学读运算铁等多养个或倡全部听功能却集合垫于一倍体。显示仪表检测猜仪表执行驼器控制泊器/计算若机控再制系伶统被控翼对象数字狸显示独仪以数想字形型式直超接显倘示测呜量结岸果大多摧以专器用的轿大规洽模集茫成电岁路芯欣片外帖加必疫要的笨外围鬼电路蛮组成挎。多数砖数字色显示叫仪表遇还可找以有圾信号薯输出投、报拴警控怕制等才附加奖功能狱。热电势热电阻电压电流……信号变换工艺变量前置放大非线性校正A/D转换标度变换数字显示数字输出V/I转换电流输出比较和控制报警输出光柱电平驱动光柱显示模数拔转换、非线良性补彼偿、标度促变换现代仙检测央系统（基律本结印构、叹组成环与特差点）（智能随仪器徐、个耐人仪愈器、逗自动亚测试泽系统燃）虚拟我仪器（概叠念、喜组成娇、特煌点、那数据减采集政系统妖结构崇）图像柜检测淡技术软测田量技闷术检测棋技术语及其紫应用第9章套现代栏检测畏技术掉及其展应用控制即室仪托表现场中仪表进料口变送其器执行春器调节嫌器仪表过控制显示捐仪表安装砌在哪初里？控制器(调节器)对象检测仪表+－SP执行器显示仪表Optional执行纠器有内哪些山？阀门电动粉调节户阀、傻气动目调节孩阀电动登开关糊阀（枝电磁忙）、酿气动把开关划阀泵（液电机歼）变频开关检测颈仪表喇有哪卸些？连续件信号毛：变狱送器纽奉（如T、P、L、F、A，通咸常输栏出4~紧20季mA、1～5V等标沫准信捕号）传感奖器（热电亩阻、含热电蹈偶）开关脚信号京：液券位开油关、厌料位南开关徐、接愚近开仰关(通常纹输出on键/o碑ff信号)……自动无检测岗与控浴制系啊统组从成虚拟膛仪器港的基投本概秤念1）湖虚拟年仪器金的定且义传统枕仪器伪：特撑定功贩能和派仪器灿外观秧。虚拟振仪器渐（VI，Vi糠rt授ua课l杨In异st津ru昌me黄nt替at蚂io盗n）：粥是一盟种以房诚计算袭机和妇测试耐模块荒的硬件唤为基卖础、以宰计算唇机软件葛为核津心所构菌成的体，并兵且在互计算柳机显揭示屏果幕上蓬虚拟现的仪郑器面酸板，括以及妈由计陡算机南所完泡成的豆仪器圈功能筛，都犬可由锋用户料软件鞭来定掌义的撒计算蒜机仪饭器。2）数莫据采俭集廉（DA运Q）系钥统DA值Q（数污据采饶集）僻系统采从真耕实世今界捕拐捉并扶传输骡物理草量，订从传波感器翁等设确备收各集和描测量抄被测译信号心，并分将它球们送课到计领算机仆进行晌处理按。最常即见的IO接口艘：AI杀——模/数转皆换(模拟而量输闭入)DI期——开关柴量输悼入(数字午量输吼入)通用脏模块专用氧模块4~亩20后mA等信易号二进滨制信拥号计算机控制站IO接口？？晕？AI蠢(A州/D历)DI基于在研华赤模块柜的数他据采雅集系板统ADAM-6000无线传感网络模块PCI总线多功能卡USB模块ADAM-4000ADAM-5000变送吩器：温度压力流量液位成份传感示器：热电替阻热电出偶……检测谅仪表数据闻采集服系统议中常闲用的I/撑O接口帐模块I/蚕O模块诊的主饮要类六型包劈燕括：模拟甘量输雕入模扣块（AI）模拟胳量输蜜出模您块（AO）开关增量输帽入模丙块（DI）开关勾量输少出模若块（DO）外设过程控制计算机AI/DI输入子系统}{被控过程（对象）被控变量操作变量…………AO/DO输出子系统模拟偏量输客入模梦块(A丢/D、AI景)将现竟场仪您表输椒出的(标准)模拟镇量信拦号转裂化为返计算借机可姻以处后理的但数字伙信号.变送淋器：温度压力流量液位成份传感晚器：热电告阻热电办偶……模拟提信号4～20慎mA0～10帮mA1～5V时DCmV、Ω……模数兰转换(A守I)端口(地址)