测量热力测试技术
热能与动力工程测试技术复习重点
第一至三章一、名词解释测量:是人类对自然界中客观事物获得数量观念旳一种认识过程。
它用特定旳工具和措施，通过试验将被测量与单位同类量相比较，在比较中确定出两者比值。
稳态参数：数值不随时间而变化或变化很小旳被测量。
瞬变参数：随时间不停变化数值旳被测量（非稳态或称动态参数),如非稳定工况或过渡工况时内燃机旳转速、功率等。
模拟测量：在测量过程中首先将被测物理量转换成模拟信号，以仪表指针旳位置或记录仪描绘旳图形显示测量旳成果(不体现为“可数”旳形式) 。
数字测量：测量可直接用数字形式表达。
通过模／数（A／D)转换将模拟形式旳信号转换成数字形式。
范型仪器：是准备用以复制和保持测量单位，或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作旳仪器。
精确度很高，保留和使用规定较高。
实用仪器：是供实际测量使用旳仪器，它又可分为试验室用仪器和工程用仪器。
恒定度:仪器多次反复测量时，其指示值稳定旳程序，称为恒定度。
一般以读数旳变差来表达.敏捷度:它以仪器指针旳线位移或角位移与引起这些位移旳被测量旳变化值之间旳比例S来表达。
敏捷度阻滞:敏捷度阻滞又称为感量,感量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动旳被测量旳变化值。
一般仪器旳敏捷度阻滞应不不小于仪器容许误差旳二分之一。
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旳时间，又称时滞。
测量值与真值之差称为误差。
因子：在试验中欲考察旳原因称为因子。
因子又可分为没有交互作用和有交互作用旳因子，前者是指在试验中互相没有影响旳因子，而后者则在试验中互相有制抑作用。
水平：每个因子在考察范围内提成若干个等级，将等级称为水平二、填空题常用旳测量措施有直接测量、间接测量、组合测量。
测试中，被测量按照其与否随时间变化可以分类稳态参数和瞬变参数。
有时被测参数旳量或它旳变化，不体现为“可数”旳形式，这时就不能用一般旳测量措施，对应旳就出现了模拟测量和数字测量。
按工作原理，任何测量仪器都包括感受件，中间件和效用件三个部分。
热量和温度的测量
热量和温度的测量热量和温度是热学领域中常用的概念，它们在物理学、工程学、环境科学等领域中都有重要的应用。
准确测量热量和温度对于科学研究和工业生产都具有重要意义。
本文将介绍热量和温度的概念、测量方法以及常用仪器设备。
一、热量和温度的概念热量是物体内部分子间传递的能量，通常表现为温度的升高或物体发热。
温度则是反映物体内部分子热运动强弱的物理量，它是一个与热平衡有关的状态参量。
在国际单位制中，热量的单位是焦耳（J），温度的单位是摄氏度（℃）或开尔文（K）。
二、热量的测量方法有多种方法可以测量热量，常见的方法包括热平衡法、电热等效法和相变热法。
1. 热平衡法热平衡法是通过将待测物体与已知温度的物体接触，使其达到热平衡，从而确定待测物体的温度。
这种方法适用于固体或液体的温度测量，常用的热平衡仪器有温度计、热导仪和红外线测温仪。
2. 电热等效法电热等效法是利用已知功率的电热器加热待测物体，在一定时间内测量物体温度的变化，从而确定物体的热容量。
电热等效法适用于固体和液体的热容量测量，常见的仪器设备有电热容量测定器和差示扫描量热仪。
3. 相变热法相变热法是通过测量物质相变时释放或吸收的热量来确定物体的热容量。
常见的相变热法包括冰点法和沸点法，它们分别利用了水在冰点和沸点时的相变热。
三、温度的测量方法温度的测量方法多种多样，常用的包括温度计、热敏电阻、热电偶和红外线测温。
1. 温度计温度计是利用物质的热胀冷缩性质来测量温度的仪器，常见的温度计有水银温度计、酒精温度计和电子温度计。
水银温度计是最常用的一种，它利用水银在温度改变时的体积变化来测量温度。
2. 热敏电阻热敏电阻是一种电阻值随温度变化的元件，它的电阻与温度成正比或反比关系。
根据电阻与温度变化的不同曲线特性，常见的热敏电阻有铂电阻、镍铬电阻和铜电阻。
3. 热电偶热电偶是利用两种不同金属的热电效应来测量温度的仪器，它的原理是两种金属在不同温度下产生电势差。
常用的热电偶有铂铑-铂热电偶和铜-铜镍热电偶。
dsc检测的作用
DSC检测学名差示扫描量热分析，英文名称为Differential Scanning Calorimetry，简称DSC,是在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的能量差随温度或时间变化的一种技术，关键点测量输入到试样和参比物的功率差与温度之间关系，那么这种检测的作用有哪些呢？1、优势明显DSC检测的突出优点有：使用温度范围广（-175℃~725℃）、分辨能力高和灵敏度高。
测试材料限制少，除腐蚀性材料外，一般材料均可。
分析功能覆盖广，除差热分析一般功能，还可以测试各种热力学参数，如：热焓、熵和比热容等。
根据所用测量方法的不同，可分为功率补偿型DSC和热流型DSC。
2、应用范围广泛这项技术被广泛应用于一系列应用，包括石油产品、高聚物、配合物、液晶、生物体系、医药等有机和无机化合物，成为研究有关问题的有力工具。
它既是一种例行的质量测试和作为一个研究工具。
该设备易于校准，使用熔点低铟例如，是一种快速和可靠的方法热分析示差扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。
DSC和DTA仪器装置相似，所不同的是在试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝，当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器，使流入补偿电热丝的电流发生变化，当试样吸热时，补偿放大器使试样一边的电流立即增大；反之，当试样放热时则使参比物一边的电流增大，直到两边热量平衡，温差ΔT消失为止。
换句话说，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系。
如果升温速率恒定，记录的也就是热功率之差随温度T的变化关系。
3、可测定参数多样在操作中，通过单独的加热器补偿样品在加热过程中发生的热量变化，以保持样品和参比物的温差为零。
这种补偿能量(即样品吸收或放出的热量)所得的曲线称DSC曲线。
热能与动力工程测试技术温度测量
3) 镍铬-镍硅热电偶〔分度号K〕 正极是镍铬合金，负极为镍硅。 测温范围：-200 ℃ ～+1300℃。 优点：测温范围很宽、热电动势与温度关系近
似线性、热电动势大、高温下抗氧化能力强、价 格低，所以在工业上应用广泛。
K分度表
镍铬—镍硅热电偶分度表〔冷端温度为0℃〕
测量端 温度 (℃)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
0
0.000 4.095 8.137 12.207 16.395 20.640 24.902 29.128 33.277 37.325 41.264 45.108 48.828 52.398
30
1.203 5.327 9.341 13.456 17.664 21.919 26.176 30.383 34.502 38.519 42.432 46.238 49.916 53.439
40
50
热电动势(mV)
1.611 5.733 9.745 13.874 18.088 23.346 26.599 30.799 34.909 38.915 42.817 46.612 50.276 53.782
Tt273.15
☆ 国际实用温标：ຫໍສະໝຸດ 是一个国际协议性温标，它与热力学温标
相接近，而且复现精度高，使用方便 。
● 温度计分类 据传感器的测温方式： 接触式：膨胀式、电阻式、热电偶式 非接触式： 辐射式 接触式的精度高、响应慢、受高温限制 非接触式的精度低、响应快、受低温限制
按照温度测量范围： 超低温： 0～10K 低温： 10～800K 中高温： 800～1900K；1900～2800K 超高温： 2800K以上
热等静压测试-概述说明以及解释
热等静压测试-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热等静压测试是一种利用加热和压力的方法来模拟高温高压环境下的工况测试技术。
它可以用于研究各种材料在极端条件下的性能和行为，以及评估各种工艺和设备在高温高压环境下的可靠性。
热等静压测试通过将待测样品置于高温炉中，并施加一定的压力，使样品在高温高压下保持静态状态。
在此过程中，样品受到来自压力和温度的双重作用，从而可以模拟实际工程中的极端环境条件。
同时，热等静压测试还可以通过监测样品的形变、应力和温度等参数来评估样品的性能和可靠性。
热等静压测试在航空航天、能源、材料科学等领域具有广泛的应用。
在航空航天领域，热等静压测试可以用于模拟航空发动机的高温高压工况，评估材料的耐热性能和热膨胀特性，从而指导材料的选用和工艺的改进。
在能源领域，热等静压测试可用于研究核能发电中的燃料元件在高温高压条件下的行为，并评估其安全性和稳定性。
在材料科学领域，热等静压测试可以用于研究新材料的性能和行为，探究材料的力学性能、热学性能以及相变行为等，为材料的设计和应用提供科学依据。
总之，热等静压测试作为一种模拟高温高压环境下的工况测试技术，在各个领域具有重要的应用价值。
通过热等静压测试，我们可以更好地理解材料在极端条件下的行为，为工程和科学研究提供可靠的实验数据和理论依据。
虽然热等静压测试具有许多优势，但也存在一些局限性，需要进一步的研究和改进。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是关于整篇文章的组织和框架的介绍。
具体内容可以包括以下几点：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述：第2节将详细介绍热等静压测试的定义与原理。
在这一部分，我们将解释热等静压测试是什么以及其核心原理是什么。
通过对热等静压测试的原理进行深入分析，我们可以更好地理解其应用和意义。
第3节将讨论热等静压测试的应用领域。
在这一部分，我们将阐述热等静压测试在工程领域的广泛应用，包括但不限于航空航天、能源、材料科学等。
热能与动力工程测试技术(附答案)
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 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二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）（s）（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）1（s）H2（s）并联环节H（s）1(s)2（s）反馈环节H（s）(s)/1(s)(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
001-汽轮机热力性能试验方法_付昶
试验时应隔离的阀门通常分三组： • 第一组：机组正常运行时可以长期隔离的阀门（如：汽机本体和各加热器疏
放水、管道、阀门启动疏水，高、低压旁路等）。 • 第二组：试验期间(通常为3-5天)可以暂时隔离的阀门（如：加热器危急疏水、
凝结水、给水旁路等）。 • 第三组：试验前必须隔离，试验后立即恢复的阀门（如：炉连续、定期排污、
hi
ho
2018/4/12
对于过热蒸汽 h=f(p，t)
高、中压缸进出口均为过热蒸汽，因此可直接通 过测量进出口的压力和温度得出缸效率。
对于湿蒸汽 h=f(p，t，x)
低压缸排汽为湿蒸汽，不能直接通过测量进出 h’o 口的压力和温度得其焓值，还需知道湿度x，x的直
接测量存在较大难度。
2.15 试验结果的修正
2018/4/12
1.2 描述汽轮机热力性能的重要指标
• 汽轮机组的热耗率、汽耗率(包括机组本身和热力循环整体两种) • 蒸汽的流量、给水的流量 • 汽轮机各缸的效率 • 发电机出力(包括有功、无功和功率因数) • 汽轮机各轴封泄漏量、系统各部分内、外漏流量以及热力系统中工
质在各部位的参数等 • 各主要辅机及系统的状态（能耗诊断项目）
2018/4/12
2.15.1 系统修正
• 加热器进、出口端差 • 抽汽管道压损 • 过热器减温水流量 • 再热器减温水流量 • 给水泵和凝结水泵焓升 • 凝结水过冷度 • 系统贮水量变化
2.15.2 参数修正
• 主蒸汽压力 • 主蒸汽温度 • 再热蒸汽温度 • 再热汽压损 • 排汽压力（循环水入口温度）
• 系统隔离符合试验要求。管道、阀门无异常泄漏，不明漏量损失 不超过额定工况主蒸汽流量的0.1%。
热能与动力工程测试技术完整版
热能与动力工程测试技术HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】1、何为动压静压总压P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
2、试画出皮托管的结构简图，说明皮托管的工作原理，并导出速度表达式（条件自拟，不考虑误差）。
P143~P1443、某压力表精度为级，量程为0~，测量结果显示为，求精确度、最大绝对误和差示值相对误差δ4、在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P55、测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
6、随机误差正态分布曲线的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
7、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
8、流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。
10、简述金属应变式传感器的工作原理。
答：金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应，即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时，电阻值也随之产生相应的变化。
P6311、在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12、按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13. 按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
14. 测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差，随机误差和过失误差。
15. 系统误差的综合包括代数综合法、算术综合法和几何综合法。
16. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿（补偿片法）和应变片自补偿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.1 测量的定义及测量方法
二、测量Байду номын сангаас步骤与测量变换
2. 测量变换
测量过程的关键在于被测量和标准量的比较， 但是能直接将被测量与标准量进行比较的物理量并 不多，大多数的被测量和标准量都要变换到双方都 便于比较的某个中间量，才能进行直接比较，这种 变换称为测量变换。 变换是测量的核心。 变换元件 实现这种变换过程的元件
例如，用铂电阻温度计测量介质温度时，其电阻
值与温度的关系 Rt R0(1a tb2t)
为了确定常系数a，b，首先需要测得铂电阻在不 同温度下的电阻值Rt，然后再建立联立方程求解， 得到a，b的数值。
1.2 测量系统的结构及基本功能
一、测量系统组成
为实现一定的测量目的而将测量设备进行有效组 合所形成的测量体系就称为测量系统。
1.2 测量系统的结构及基本功能
传感器
又称敏感元件，它是与被测对象直接发生联系的 部分，故又称一次仪表。它接收来自被测量（包 括物理量、化学量、生物量等）的信号后，把这 些信号按一定的规律转换成便于处理和传输的另 外一种量的输出信号。
它是实现测量的首要环节。其功能是将被测量以 单值函数关系、稳定而准确地转换成另一种物理 量，给后面环节的变换、比较、运算及显示、记 录被测量提供便捷。
1.1 测量的定义及测量方法
3. 测量基本方程式
XaU
被测量
被测量与标准 量的数字比值
标准量（即选用 的测量单位）
1.1 测量的定义及测量方法
4. 被测量（参数）
在测量的过程当中，通常就把需要检测的物理量 称为被测参数或被测量。如温度、压力、湿度、噪 声、有害物浓度… 静态参数（常量） 周围环境的大气压力 制冷压缩机稳定工况下的转速 动态参数 空调设备刚刚开启时，空调房间内的温度、湿度等
使被测量直接与选用的标准量进行比较，或者用预 先标定好的测量仪器进行测量，从而直接求得被测量数 值的测量方法
直读法 比较法
➢ 零值法（又称零示法） ➢ 差值法 ➢ 代替法
1.1 测量的定义及测量方法
零值法（又称零示法）
在测量时，使被测量所产生的效果与已知量 （往往是测量仪器）产生的效果相互抵消，使 得总的效果为零，这样就可以肯定被测量等于 该已知量。
3. 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。
1.2 测量系统的结构及基本功能
变换器或变送器
二、测量环节及其功能
测量环节是指建立输入和输出两种物理量之间某 种函数关系的一个基本部件。从这种意义上说， 整个测量系统实际上是若干个测量环节的组合， 并可看成是由许多测量环节连接成的测量链。
1.2 测量系统的结构及基本功能
二、测量环节及其功能 传感器 变换器或变送器 显示装置 传输通道
数关系式
v
2p
通过直接测量管道内某一截面流体的动压值和流
体的密度 ,然后将测得的数值代入上式,可以求得
流速。
1.1 测量的定义及测量方法
3. 组合测量法
测量中使各个未知量以不同的组合形式出现(或改 变测量条件以获得这种不同组合)，根据直接测量 或间接测量所获得的数据，通过解联立方程组以 求得未知量的数值 。
例如温度传感器中的热电偶、热电阻等。
1.2 测量系统的结构及基本功能
传感器
敏感元件能否精确、快速地产生与被测量相应的信 号，对测量系统的测量质量有着决定性的影响。一 个理想的敏感元件应该满足如下几方面的要求：
1. 敏感元件输入与输出之间应该有稳定的单值函数关 系；
2. 敏感元件应该只对被测量的变化敏感，而对其他一 切可能的输入信号（包括噪声信号）不敏感；
例如利用天平来测量某一物体的重量或利用电 位差计来测量热电偶测温时产生的热电势的大 小等。
1.1 测量的定义及测量方法
差值法
通过测量被测量与一个已知量的差值来求得被 测量的方法，就称差值法。
例如：已知某建筑物的高度H和某人所处楼层 的高度h，要测量该人从所处楼层爬到屋顶的垂 直距离，只需将建筑物的高度减去所处楼层的 高度既可 h1=H--h
1.1 测量的定义及测量方法
三、测量方法
按测量结果产生的方式来分类
直接测量 间接测量法 组合测量法
偏差式、零位式、微差式
偏差式测量法是指，在测量过程中,用仪器表指针的 位移(即偏差)来表示被测量的测量方法。
零位式测量法是指，测量时用被测量与标准量相比较， 用指零仪表指示被测量与标准量相等（平衡），从而 获得被测量。
比如用电位差计测量回路中滑动变阻器阻值与已知 电流的乘积来替代热电偶所测的热电势的大小。
1.1 测量的定义及测量方法
2. 间接测量法
通过直接测量与被测量有某种确定函数关系的其
他各个变量,然后将所测得的数值代入函数关系式
进行计算，从而求得被测量数值的方法。
例如,测量管道内不可压缩流体的流速时，采用函
1.1 测量的定义及测量方法
代替法
在一定的测量条件下，选择一个大小适当的已知量 （通常是可调的标准量具），使它在测量装置中取 代被测量而不至于引起仪表指示值的变化，那么， 被测量的数值就等于这个已知量。
由于在代替法中的两次测量，仪表的状态及其指示 值都相同，所以仪表的准确度对测量结果基本上没 有什么影响，从而消除了测量结果中的仪表误差， 这样就可以在测量过程中选择准确度较差的测量仪 表而获得较高的测量精度。
微差式测量法：偏差式测量法和零位式测量法相结 合，构成微差式测量法。它通过测量待测量与标准量 之差（通常该差值很小）来得到待测量量值。
1.1 测量的定义及测量方法
按不同的测量条件分类 等精度测量 不等精度测量
按被测量在测量过程中的状态分类 静态测量 动态测量
1.1 测量的定义及测量方法
1. 直接测量
测量热力测试技术
1.1 测量的定义及测量方法
测量的定义 测量的步骤与测量变换 测量方法
1.1 测量的定义及测量方法
一、测量的定义
1. 定义 所谓测量，就是用实验的方法，把被测量（参
数）与同性质的标准量进行比较，确定两者的比值， 从而得到被测量的量值。 2. 测量必须满足以下要求: 用来进行比较的标准量应该是国际上或国家所公认 的，且性能稳定； 进行比较所用的方法和仪器必须经过验证。