制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定

 制冷系統性能有哪些影響因素?應該如何進行測量?測量又涉及到哪些知識點?今天我們一起來看。

一個完整的測量所包含的6個要素

要素一:測量對象與被測量;

要素二:測量環境;

要素三:測量方法;

要素四:測量單位。測量過程中使用的標準量應該是國際或國內公認的性能穩定的量;

要素五:測量資源:包括測量儀器與輔助設施、測量人員等;

要素六:數據處理和測量結果。

 

測量方法分類

1、根據傳感器是否與被測對象直接接觸,分為接觸式測量和非接觸式測量。

2、根據被測對象在測量過程中所處的狀態,把測量分為靜態測量和動態測量。

3、根據測量條件是否發生變化,把對某測量對象進行的多次測量分為等精度測量與不等精度測量。

4、根據被測量的屬性,可以把測量分為電量測量和非電量測量。

5、根據被測參數的不同,可分為熱工測量(溫度、壓力、流量和物位等)、成分測量和機械量測量。

6、按測量手段分為直接測量、間接測量和組合測量。

下面我們重點來闡述直接測量、間接測量和組合測量:

 

1.直接測量

凡被測量的數值可以直接從使用的測量儀器上讀得的,稱為直接測量,如用天平測物體質量、用米尺測量物體長度、測量導體的電阻、壓力計測量壓力、用溫度計測量溫度等。

 

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖1

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖2

2.間接測量

被測量的不能直接從測量儀器上讀得,需要直接測量得到與被測量有一定函數關系的量,然后經過運算得到被測量的數值。內燃機功率:

 

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖3

3.組合測量

 各未知量以不同組合形式出現,根據直接測量或間接測量所得數據,通過求解聯立方程組求得未知量的數值。

例:標準電阻電阻值和溫度之間的數值關系

 

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖4

測量儀器的分類

按其用途可分為范型儀器和實用儀器兩類。

一、范型儀器:


對其他測量儀器進行標定和刻度。準確度很高,對它的保存和使用有較高的要求。精度0.2級以上(0.1、0.01、0.02、0.05)。

二、實用儀器:

1、試驗室用儀器:必須要提供關于它們讀數的標定曲線或數值表,使用時應考慮周圍環境對示值的影響(如溫度、壓力、磁場、振動等),其測量結果具有較高的準確度;精度0.2~0.5級(0.2)。

2、工程用儀器:不需要標定資料。其準確度是預先根據其結構、制造和運用條件定出的。對它的要求是動作迅速,使用簡單、可靠,其測量結果應能滿足工程測量誤差所允許的范圍。精度0.5~4級(0.5、1、1.5、2.5、4)。

測量儀器的主要性能指標

性能指標決定所得測量結果的可靠程度。主要有:精確度、恒定度、靈敏度、靈敏度阻滯、指示滯后時間等。

1、精確度。測量結果與真值一致的程度。它是系統誤差和隨機誤差的綜合反映。常用精度表示,為儀器滿量程時所允許的最大相對誤差的百分數,即:

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖5

2、恒定度。儀器多次重復測量時,其指示值穩定的程序,稱為恒定度。通常以讀數的變差來表示。

3、靈敏度。它以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位移的被測量的變化值之間的比例S來表示。

4、靈敏度阻滯。靈敏度阻滯又稱為感量,感量是足以引起儀器指針從靜止到作極微小移動的被測量的變化值。一般儀器的靈敏度阻滯應不大于儀器允許誤差的一半。

5、指示滯后時間。從被測參數發生變化到儀器指示出該變化值所需的時間,又稱時滯。?

 

例1:

兩個溫度表,精度均為1.5%。一個量程0~50℃,另一個為0~200℃,計算測量中可能產生的絕對誤差。同樣精度儀表,量程不同,量程大的絕對誤差大。

 

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖6

例2:

被測溫度為40℃左右,絕對誤差不超過±0.5℃。0~50 ℃的1.0級儀表與0~100 ℃的0.5級儀表是否均能滿足要求。  

    

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖7

例3:

現有2.5級、2.0級、1.5級三塊測溫儀表,對應的測量范圍分別為-100~+500℃、-50~550℃、0~1000℃?,F要測量500℃的溫度,其測量值的相對誤差不超過2.5%,問選用哪塊表最合適?

 

制冷系統測量的方法、意義和儀器儀表的選擇、檢定的圖8 

儀表選擇原則和檢定

 一、儀表選擇原則  

 

1.只要能滿足被測量的要求,盡可能選用小量程的儀表;如滿足相同的誤差要求,小量程儀表,可使精度等級降低。 

2.在選擇儀表時,首先要對被測量有大致的估計,最好使最大測量值落在2/3量程附近(若一旦超載,會使儀表損壞)。

 

二、儀表的檢定

1、什么是檢定

為評定儀表的計量性能(精確度、靈敏度等),與規定的指標比較,確定其性能是否合格所進行的全部工作稱為檢定,又稱校驗。

進行檢定工作應遵循國家計量檢定規程。規程詳細規定了如下項目:

被檢儀表的技術條件;

檢定用的標準測量器具和設備;

檢定項目、方法和步驟;

檢定結果處理;

檢定證書的格式和填寫要求等。

 

 2、檢定方法

按產生被測量標準量值的方法不同,儀表的檢定方法分為標準物質法和示值比較法兩種。

(l)標準物質檢定法   

標準物質是指能提供某一種參數的標準量值的物質。

例:在某種標準條件下,純金屬的固-液相平衡點(熔點)溫度為恒定值,可作為溫度檢定的標準量值。

(2)示值比較檢定法     

是用標準表對被檢定儀表進行檢定。被檢表和標準表同時測同一被測量,把標準表的示值當成真值,比較二者的示值以確定被檢儀表性能指標。

為保證檢定工作的質量:

一要求標準表的精確度要足夠高,一般要求其允許誤差應小于(1/3~1/10)被檢表的允許誤差;

二要在檢定時,應嚴格保證標準表與被檢表測量的是同一參數值。

 

3、測量的意義

測量過程是采集和表達被測物理量,同時與標準作比較。

測量是人類對自然界的客觀事物取得數量觀念的一種認識過程(日常生活中的“三表”、天氣預報、衛星導航定位、地質勘探、考古研究半衰期、空氣質量指數、B超、CT、核磁共振等)

科學技術發展與測量技術的不斷完善是緊密相關的(實驗物理學家、實驗科學、高能加速器、激光測速儀、運動會的電子顯示計時儀等,以實驗為依據和基礎。)

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