1、建筑環(huán)境測試技術(shù) 蔣小強 2015.3.2福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)個人簡介：工學博士、副教授2010年畢業(yè)于同濟大學機械與能源工程學院獲供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程專業(yè) 博士學位全國注冊公用設(shè)備工程師(暖通空調(diào)專業(yè)) 研究方向：建筑節(jié)能 福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)建筑環(huán)境測試技術(shù)課程簡介課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課。課程內(nèi)容：測量與測量儀表的基本知識。誤差的基本性質(zhì)與數(shù)據(jù)處理。溫度、濕度、壓力、流量、流速、液位、熱流量、氣體成份、噪聲等各種建筑環(huán)境測試參數(shù)的測量原理，對應的各種測量儀表的結(jié)構(gòu)、原理與使用。參考書目建筑環(huán)境設(shè)備測試技術(shù)方修睦，哈爾濱工業(yè)大學熱工測量與自動控制張子慧 主編測試與傳

2、感技術(shù)侯國章 主編 福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)第一章 測量的基本知識授課時間：2學時主要內(nèi)容：測量、測量儀表、計量等基本概念。重點和難點:儀表誤差的計算、測量系統(tǒng)的組成。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)第一節(jié) 測量的基本概念一測量的定義1概念：測量是運用專門的工具，根據(jù)物理、化學、生物等原理，通過實驗和計算找到被測量的量值。2. 定義：測量是以同性質(zhì)的標準量與被測量比較，并確定被測量相對標準量的倍數(shù)。表達式： L=X/U被測量標準量測量值（比值）福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)2間接測量：被測量不能通過直接測量的方法得到，而必須通過一個或多個直接測量值利用一定的函數(shù)關(guān)系運算才能得到。二測量方法

3、按測量手段分類1直接測量：通過測量能直接得到被測量數(shù)值的測量。 y=x測量值被測量直接測量值被測量福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)3組合測量：被測量不能通過直接測量或間接測量得到，而必須通過直接測量的測得值或間接測量的測得值建立聯(lián)立方程組，通過求解聯(lián)立方程組的辦法才能得到最后結(jié)果。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)舉例：電阻器溫度系數(shù)的測量。在此，溫度系數(shù)為被測量，可通過測得在兩個不同溫度下的電阻值，即通過得到t1、t2、Rt1、Rt2四個直接測量值建立方程組通過計算即可得到。若R20未知，則可聯(lián)立三個方程即可。測量方法的其它分類方式偏差法：用儀器表的指針的位移表示被測量大小的方法。 零位法：亦叫平

4、衡法。測量時用被測量與標量比較，不斷調(diào)整標準量的大小，當指零器為時，即可根據(jù)標準量的大小得到被測量的大小。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)3 微差法：偏差法與零位法結(jié)合即構(gòu)成偏差法。通過測量被測量與標準量之差來得到待測量的值。 福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)三、測量方法的選擇原則（1）被測量本身特性（2）所要求的測量準確度（3）測量環(huán)境（4）現(xiàn)有測量設(shè)備等 第二節(jié) 測量儀表 一、測量儀表（系統(tǒng)）的組成及分類 測量系統(tǒng)由四個基本環(huán)節(jié)組成：傳感器、變換器或變送器、傳輸通道和顯示裝置。傳感器變換器傳輸通道顯示裝置被測量測量值測量儀器的分類范型儀器：范型儀表是準備用以復制和保持測量單位，或是用來進行各種

5、測量儀表校驗和刻度工作的儀表。這類儀表的準確度很高，對它保存和使用有較高的要求；（最標準的米尺在法國巴黎）實用儀表：是供實際測量使用的儀表，它又可分為實驗室用儀表和工程用儀表。 福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)二、測量環(huán)節(jié)的功能1、傳感器（敏感元件）它是測量系統(tǒng)直接與被測對象發(fā)生聯(lián)系的部分理想敏感元件應滿足的要求：敏感元件輸入與輸出之間應該有穩(wěn)定的單值函數(shù)關(guān)系。敏感元件應該只對被測量的變化敏感，而對其它一切可能的輸入信號不敏感。在測量過程中，敏感元件應該不干擾或盡量少干擾被測介質(zhì)的狀態(tài)。它是傳感器和顯示裝置中間的部分，它是將傳感器輸出的信號變換成顯示裝置易于接收的部件。對變換器的要求：性能穩(wěn)定，

6、精確度高，使信息損失最小。2、變換器（變送器）它是測量系統(tǒng)直接與觀測者發(fā)生聯(lián)系的部分顯示裝置的基本形式：模擬式顯示元件數(shù)字式顯示元件屏幕式顯示元件3、顯示裝置它是儀表各環(huán)節(jié)間輸入、輸出信號的連接部分。分為電線、光導纖維和管路等。4、傳輸通道福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)三、儀表的性能指標1正確度對同一被測量進行多次測量，測量值偏離被測量真值的程度稱為測量的正確度。它反映系統(tǒng)誤差的影響，系統(tǒng)誤差越小，正確度越高。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)2精密度：對同一被測量進行多次測量，測量值重復一致的程度，或者說測量值分布的密集程度，稱為測量的精密度。它反映隨機誤差的影響，隨機誤差越小，精密度越高。 精

7、密度與正確度的綜合指標稱為準確度。它反映隨機誤差和系統(tǒng)誤差的綜合影響。精密度高的，正確度不一定高；正確度高的精密度不一定高；但準確度高的，則精密度與正確度都高。3準確度福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)四.測量儀表的基本技術(shù)指標1量程范圍儀表能夠測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍稱作儀表的量程范圍，簡稱量程。在數(shù)值上等于儀表上限值與下限值的代數(shù)差之絕對值。問：某溫度計測量的最低溫度為-20，最高溫度為100，它的量程是多少？1202靈敏度在穩(wěn)定情況下，儀表輸出變化量L與引起此變化的輸入量的變化量Xb之比值，定義為儀表的靈敏度。用S表示，即 式中，S 儀表靈敏度 L

8、、Xb 分別為輸出與輸入變化量問：某測量范圍是0100MPa的壓力表，其滿量程時指針轉(zhuǎn)角為270度，它的靈敏度是多少？2.7度/MPa 它表明儀表響應輸入量微小變化的能力指標，即不能引起輸出發(fā)生變化的最大輸入變化幅度與量程范圍之比的百分數(shù)。3靈敏限（分辨率、死區(qū)）福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)儀表測量值中的最大示值絕對誤差與儀表量程之比值稱為儀表的基本誤差。4. 儀器基本誤差（滿度、引用相對誤差）福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù) 它表示對測量儀表所允許的誤差界限，即出廠的儀表都要保證基本誤差不超過某一規(guī)定值，此規(guī)定值叫允許誤差。5. 儀器允許誤差福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù) 它指根據(jù)測量儀表準

9、確度大小所劃分的等級或級別。允許誤差去掉百分號的數(shù)值就是準確度等級，工程上稱為精度等級。精度等級的國家系列一般為：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準確度等級舉例：儀表：量程范圍500，0.5級，1=2.5 儀表：量程范圍100，1.0級， 2=1.0 結(jié)論：同一精度儀表窄量程儀表的產(chǎn)生的絕對誤差 小于同一精度寬量程儀表產(chǎn)生的絕對誤差。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù) 因此，在選用儀表時，應在滿足被測量要求的條件下，盡量選得量程較小的儀表，一般應使測量值在滿刻度的23以上為宜，并根據(jù)對被測量絕對誤差的要求選擇測量儀表的精度

10、等級 。7. 變差 在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對被測量進行反復測量（正行程和反行程）時，所產(chǎn)生的最大差值與儀表量程之比值稱為變差，用表示。正行程：測量系統(tǒng)的輸入量從量程下限增至量程的上限的測量過程。反行程：測量系統(tǒng)的輸入量從量程上限減少至量程的下限的測量過程。習題：1.某測溫儀表的準確度等級為1.0級，絕對誤差為1，測量下限為負值（下限的絕對值為測量范圍的10），試確定該表的測量上限值、下限值和量程。 （90， 10， 100 ）福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)2.用測量范圍為50+150kPa的壓力表測量140kPa壓力時，儀表示值為+142kPa，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差和

11、引用相對誤差。 （+2kPa， +1.43%， +1.0% ）福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)3.某1.5級測量范圍為0100kPa的壓力表，在50kPa、80kPa、100kPa三點校驗時，其示值絕對誤差分別為0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa，試問該表是否合格？ 因為1.21.5%，所以該表合格。儀器基本誤差小于允許誤差，儀器合格；反之則不合格。福建工程學院-建筑環(huán)境測試技術(shù)4.現(xiàn)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、50550、01000，現(xiàn)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？ 解：(500+100)2.5%=15，15500100%=3%； (550+5