建筑環(huán)境測試技術《建筑環(huán)境測試技術（第二版）》《建筑環(huán)境測試技術（第二版）》課程簡介課程性質：專業(yè)基礎課/必修課

課程內容：

它涉及供熱通風空調、建筑給水排水、燃氣供應等公共設施系統(tǒng)及建筑環(huán)境中的試驗技術、計量技術及非電量電測技術等領域的知識、是設計、安裝、運行管理及科學研究必不可少的重要手段。主要內容包括三大部分：第1篇測試技術基礎、第2篇測量儀表和第3篇測試技術。

《建筑環(huán)境測試技術（第二版）》課程簡介教學目標：能力培養(yǎng)學時分配

：共24學時

第1篇測試技術基礎4學時；第2篇測量儀表12學時；第3篇測試技術4學時；實踐4學時。教學要求；討論研究與自學相結合；考核與成績：平時成績占30%，實驗成績占10%，考試占60%。參考書目1.《建筑環(huán)境設備測試技術》，劉耀浩，天津大學出版社。2.《建筑熱工及環(huán)境測試技術》，丁力行，機械工業(yè)出版社。3.《熱工檢測技術》，劉滿堂，中國計量出版社。4.《熱工檢測儀表》，王玲生，冶金工業(yè)出版社。5.《自動檢測技術》，王紹純，冶金工業(yè)出版社。6.《自動檢測技術》，王化祥，化工出版社。7.《流量測量儀表應用技巧》，紀綱，化學工業(yè)出版社。8.《壓力測量技術及儀表》，杜水友，機械工業(yè)出版社。9.《溫度的測量與控制》，姜忠良等，清華大學出版社第1篇測試技術基礎（4學時）

本篇基本內容：以學習、掌握檢測技術和檢測系統(tǒng)的相關基礎理論、方法為目標，重點介紹測試技術的基本知識，測量誤差和數據處理的基本概念、理論及方法。

第一章測試技術的基本知識授課時間：2學時基本內容：測試技術的基本概念、測量方法及分類、測試儀表概述、計量的基本概念。熟練掌握測量誤差與精度等級的概念。掌握測量儀表的基本技術指標。重點和難點：測試技術的基本概念、測量方法及分類、測試儀表概述、計量的基本概念。第一章測試技術的基本知識．測試技術的概念

它是對生產過程和運動對象實施定性檢查和定量測量的技術。

它涉及到傳感器、試驗設計、模型理論、信號加工與處理、誤差理論、控制工程和參數估計、科學組建檢測系統(tǒng)，正確使用各種檢測工具、設備和檢測方法，正確地進行測量并對測試結果進行正確處理分析。第一節(jié)測試技術的基本概念一．基本概念1．測量簡單地說，是確定被測對象的數值大小。測量是運用專門的工具，根據物理、化學、生物等原理，通過實驗和計算找到被測量的量值。

測量的重要意義在于：

定性和定量精確計算來認識事物，建立公式、定理和定律。（測量是技術生命的神經系統(tǒng)；沒有測量，就沒有科學。）第一節(jié)測試技術的基本概念2．誤差公理真實值只有一個，測量值（測量結果）有許多個。一切測量結果都具有誤差。誤差自始至終貫穿在一切科學實驗之中。研究誤差的目的：就是要根據誤差產生的原因、性質及規(guī)律，在一定測量條件下盡量減小誤差，保證測量值有一定的可信度，將誤差控制在允許的范圍之內。

3．計量

確定測量器具的等級標準。它是實現單位統(tǒng)一、量值準確可靠傳遞的活動，具有法定性。

計量和測量相同點是：手段、過程相同；不同點是：對象、目的不同。計量是利用技術和法制手段實現單位統(tǒng)一和量值準確可靠的測量。

它的重要性：確保各類量具、儀器儀表測量結果的準確性、可靠性和統(tǒng)一性，所以必須定期進行檢驗和校準。

4．測試是測量和試驗的全稱。5．檢測是檢驗和測量的統(tǒng)稱。是檢驗測試某種物體指定的技術性能指標（判定是否合格）。

第一節(jié)測試技術的基本概念二．測試技術的作用和任務1．作用

它是決定制造水平的因素之一。（沒有測試，就沒有科學。）2.任務（四個方面）：1，對產品的模型試驗或現場實測，為產品質量和性能提供客觀的評價；2，通過對設備或零件的參數實測，升級和改善產品質量；3，通過測試技術驗證新的科學規(guī)律；4，通過自動控制，數據采集，實現對設備的狀態(tài)監(jiān)控、產品質量控制和故障診斷等等。第一節(jié)測試技術的基本概念三．測試技術的內容和特點1．內容研究對象，基本知識，基本理論，基本測試技能等。2.特點（四個方面）：1，性能測試；2，參數測試；3，更多的測試方法；4，更多的人參與測試。第一節(jié)測試技術的基本概念四．測試技術的發(fā)展

信息時代（數據采集和處理）為測試技術的發(fā)展提供了先進的技術手段和發(fā)展空間。

主要標志有以下幾個方面：1，傳感器（或數字化傳感器）技術；2，非接觸測試（或離線式測試）方法；3，測試系統(tǒng)的智能化；4，測試系統(tǒng)的廣泛應用。第二節(jié)測量方法及分類1．測量(確定被測對象的數值大小)測量定義：測量是以同性質的標準量與被測量比較，并確定被測量相對標準量的倍數。表達式：L=X/U說明：①標準量應是國際或國家公認的。②采用的方法或儀器需經驗證。被測量標準量（測量單位）測量值（比值））按測量手段分類：直接測量法，間接測量法，組合測量法按測量方式分類：偏差式測量法，零位式測量法，微差式測量法按測量敏感元件與否與被測介質接觸分類:接觸式測量法，非接觸式測量法按被測對象參數變化快慢分類：靜態(tài)測量，動態(tài)測量按測量系統(tǒng)是否向被測對象施加能量分類：主動式測量法，被動式測量法按測量數據是否需要實時處理分類：在線測量，離線測量按對測量精度的要求分類：精密測量，工程測量按測量時測量者對測量過程的干預程度分類：自動測量，非自動測量按被測量與測量結果獲取地點的關系分類：本地（原位）測量，遠地測量（遙地）按被測量的屬性分類：電量測量和非電量測量按被測量的屬性分類：電量測量和非電量測量。2．測量方法分類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關系運算才能得到。（如電橋測量等）

1.直接測量：通過測量能直接得到被測量數值的測量。（如天平、米尺、秒表、電表、溫度計等

）y=x

測量值被測量直接測量值被測量y=kx′按測量手段分類：直接測量法，間接測量法，組合測量法熱量表天平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立方程組，通過求解聯立方程組的辦法才能得到最后結果。公式：舉例1：電阻器溫度系數的測量

溫度系數αβ為被測量，可通過測得在兩個不同溫度下的電阻值，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，則可聯立三個方程即可。電阻器阻值Rt與溫度t滿足關系式：按測量方式分類1．偏差法：用儀器儀表的指針的位移表示被測量大小的方法。2．零位法：亦叫平衡法。測量時用被測量與標準量比較，不斷調整標準量的大小，當指零器為0時，即可根據標準量的大小得到被測量的大小。

RX即：y=kx′零位法：如電橋測量．微差法：偏差法與零位法相結合構成微差法。通過測量被測量與標準量之差來得到待測量的值。除了以上分類方法以外，還可分為精密測量與工程測量、等精度測量與不等精度測量、本地測量與遠地測量等。按測量數據是否需要實時處理分類：在線測量，離線測量4．測量方法的選擇原則①被測量本身的特性；②被測量的準確度；③測量環(huán)境；④現有測量設備等。

在此基礎上選擇合適的測量儀表和正確的測量方法。

舉例1.2.1：電壓表測量高內阻電路端電壓。

若電路輸出等效內阻為80kΩ，當電壓表內阻分別為10MΩ、120kΩ，對應的數字電壓表測得的電壓為：

V+-5V所以當測量電路的內阻較大時，要測量電路的端電壓需要選用內阻高的數字電壓表（測的電壓高些）。80kΩV3V120KRvRv第三節(jié)測量儀表概述數字式模擬式1．測量儀表的類型分為模擬式、數字式。2．測量儀表的功能測量系統(tǒng)的組成：由被測對象和測量設備組成，測量設備一般由傳感器、變換器、傳輸通道、顯示裝置組成。對應的系統(tǒng)框圖如下。傳感器變換器顯示裝置被測量傳輸通道三大功能：變換功能；傳送功能；顯示功能。變換器（變送器）

將傳感器的輸出信號轉換成顯示裝置易于接受的信號。包括機械放大，電信號放大，電信號轉換。．變換功能：傳感器：是測量系統(tǒng)與被測對象直接發(fā)生聯系的部分。如熱電偶傳感器。．傳送功能傳輸通道：

是各儀表之間輸入與輸出聯系的紐帶。傳輸通道可以是導線、管道、光纜、無線電通訊等。．顯示功能顯示裝置：分為模擬式、數字式、屏幕式數字式模擬式屏幕式3．測量儀表的主要性能指標1精度（又稱精確度、準確度、或近似程度）：

精密度，正確度，準確度；2穩(wěn)定度；3輸入電阻；4靈敏度；5線性度；6動態(tài)特性。精度（近似程度）：描述測量值偏離真值的程度。①精密度（δ）—說明測量值的分散性，反映隨機誤差大小的程度。（如圖c和d精密度高）(隨機誤差)②正確度（ε）—說明測量值與真值之間的接近程度，反映系統(tǒng)誤差大小的程度。（如圖b和d正確度高）(系統(tǒng)誤差)③準確度（ζ）—反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差合成大小的程度。（如圖d,合成誤差）

對于測量者來說，正確度高的精密度不一定高，反之亦然。但準確度高的正確度和精密度都高。精度（近似程度）：描述測量值偏離真值的程度。①精密度（δ）—說明測量值的分散性，反映隨機誤差大小的程度。（如圖c和d精密度高）(隨機誤差r=1/δ小好)②正確度（ε）—說明測量值與真值之間的接近程度，反映系統(tǒng)誤差大小的程度。（如圖b和d正確度高）(系統(tǒng)誤差R=1/ε小好)③準確度（ζ）—反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差合成大小的程度。（如圖d,合成r+R小好）

__δε__

ζ

=1/（r+R）=（δ

+ε

）④儀表精度等級：精度等級+百分號=允許誤差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。允許誤差：儀表出廠之前儀表廠家規(guī)定的儀表基本誤差不能超過某一個值。舉例1：儀表1：量程范圍0～500℃，1.0級；儀表2：量程范圍0～100℃，1.0級。結論：（同一等級）小量程允許誤差小。舉例1.2.2：儀表1：量程范圍0～500℃，0.5級；儀表2：量程范圍0～100℃，1.0級。結論：（不同一等級）小量程允許誤差也小。儀表選擇時，在滿足測試要求的前提下，盡可能選擇小量程的儀表。2．穩(wěn)定度（穩(wěn)定誤差）：是指在規(guī)定的時間、區(qū)間和其他外界條件恒定不變的情況下，儀表滿度與示值變化的大小。例如某數字溫度表的穩(wěn)定度為(0.008%Tm+0.003Tx)/(8h)。3．輸入電阻：例如對于數字電壓表對輸入阻抗有一定要求。4．靈敏度：穩(wěn)態(tài)下輸出變化量對輸入變化量的比值。X1X2L2L112

例如某一數字溫度表的分辨率為0.1℃，即該溫度表能區(qū)分的最小溫度變化為0.1℃。跳變一個字溫度變化0.1℃。通常分辨率為允許絕對誤差的1/3即可。靈敏度的另一種表示方法為分辨率。5．線性度：實際示值與理論示值差值的最大值與儀表量程的比值。Lm6．動態(tài)特性：儀表的輸出響應隨輸入變化的能力。第四節(jié)計量的基本概念1．單位制(法定計量單位

,如長度：厘分寸尺丈里；1千米(公里)=2市里=0.621英里=0.540海里1米=3市尺=3.281英尺)2．計量基準（經國家鑒定、批準作為統(tǒng)一全國量值最高依據的計量器具為主基準。通過與國家基準比對或校準來確定其量值,并經國家檢定,批準的計量器具,稱為副計量基準.用于檢定計量標準,傳遞由副基準所保持的單位量值為工作計量基準）3．量值的傳遞與跟蹤，檢定與對比（傳遞一般是上自上而下，由高等級向低等級傳遞，它體現了一種政府的意志，有強制性的特點。跟蹤確保準確的傳遞。檢定﹑對比和校準才能發(fā)合格證書。）計量單位

計量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國規(guī)定采用以國際單位制（SI）為基礎的“法定計量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數確定的導出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。機械工程中常用的長度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”。

計量基準、標準與非標準計量基準：是用來確定測量生產對象中的物理量的起始要素（如長度、質量、時間等

）。它是自然、客觀、固定不變的。計量標準：是指選擇一定的對照來確定測量生產對象中的物理量的相對起始要素。它是人為、主觀、可變的、公用的。（參見P.13.）（越瘦秦肥

，楚王好細腰，三寸金蓮）