動(dòng)力機(jī)械測(cè)試技術(shù).doc

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1、動(dòng)力機(jī)械測(cè)試技術(shù)第一章測(cè)量技術(shù)概述一測(cè)量的意義測(cè)量是人類對(duì)自然界的客觀事物取得數(shù)量觀念的一種認(rèn)識(shí)過程(天氣預(yù)報(bào)衛(wèi)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地質(zhì)勘探、空氣質(zhì)量指數(shù)、B超、CT、核磁共振……)科學(xué)技術(shù)發(fā)展與測(cè)量技術(shù)的不斷完善是緊密相關(guān)的(實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、實(shí)驗(yàn)科學(xué)、高速加速器……以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),基礎(chǔ)……激光測(cè)速、運(yùn)動(dòng)?的電子顯示計(jì)時(shí)儀)測(cè)量技術(shù)反映了一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平(激光三坐標(biāo)測(cè)量是快速成型技術(shù))完善測(cè)量技術(shù),防止和減少誤差的產(chǎn)生(搭脈、B超、CT、核磁共振;測(cè)量是控制的依據(jù),控制是測(cè)量的目的,質(zhì)與量,生產(chǎn)線的加工自

2、動(dòng)檢測(cè)與診斷……)測(cè)量技術(shù)是研究有關(guān)測(cè)量方法和測(cè)量工具的專門學(xué)科(有測(cè)量必有誤差,如何控制在被允許的范圍內(nèi),可信度ppm合格率,汽車零部件生產(chǎn)的,誤差的處理準(zhǔn)則)計(jì)量是將物理量與其單位定義作比較的一種實(shí)驗(yàn)科學(xué),是測(cè)量的特例二測(cè)量方法與對(duì)象1.對(duì)象力學(xué)測(cè)量長度、速度、加速度、轉(zhuǎn)矩、慣量、振動(dòng)……熱工測(cè)量壓力、溫度、濕度、流量、濃度、功率……電學(xué)測(cè)量電壓、電流、電阻、磁場(chǎng)、電功率……2.測(cè)量方法直接測(cè)量——被測(cè)物理量直接與校準(zhǔn)物理量單位進(jìn)行比較,或測(cè)量結(jié)果直接從預(yù)先標(biāo)定好的測(cè)量儀器上得到(如水溫計(jì)、壓力表、電流

3、電壓表、U型管測(cè)壓)間接測(cè)量——未知量與若干個(gè)變量相關(guān),現(xiàn)分別對(duì)若干個(gè)變量進(jìn)行測(cè)量,然后按一定的函數(shù)關(guān)系確定其被測(cè)量存在誤差傳遞綜合函數(shù)關(guān)系的正確性如轉(zhuǎn)矩電阻值狀態(tài)等精度——非等精度——?jiǎng)討B(tài)——(臺(tái)風(fēng)如何形成的,地震預(yù)報(bào)……)穩(wěn)態(tài)——接觸式非接觸式(光學(xué),輻射……)點(diǎn)測(cè)量場(chǎng)測(cè)量三測(cè)量系統(tǒng)組成測(cè)量系統(tǒng)組成是為一定的測(cè)量目的與要求而設(shè)計(jì)一般由感受元件(傳感器),轉(zhuǎn)換和處理,信號(hào)顯示傳輸三部分組成1.感受元件一般將感受的被測(cè)物理量變換為電參數(shù)向外傳輸(非電參數(shù)……如溫度……水銀柱位移信號(hào))要求不破環(huán)原先的狀態(tài)(流

4、場(chǎng)),抗干擾能力強(qiáng),現(xiàn)行度好,對(duì)動(dòng)態(tài)變換速度盡可能快2.轉(zhuǎn)換和處理部分將感受元件輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成顯示部分易于接收的信號(hào)。一般傳感器輸出的信號(hào)很小,如電壓為毫伏級(jí),電阻為微歐級(jí),這就需要信號(hào)放大。如輸出信號(hào)為電感,電阻,電??一般需通過電路將其轉(zhuǎn)換處理為電壓電流信號(hào)3.信號(hào)顯示傳輸直接顯示——指針式儀表,模擬顯示與數(shù)值顯示A/D轉(zhuǎn)換(接口技術(shù))à計(jì)算機(jī)à計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)(CAT)——數(shù)據(jù)采集,分析,運(yùn)算,顯示,拷貝à數(shù)字儀表四測(cè)量誤差與測(cè)量精度1.基本概念從物理量的單位定義到工作量?之間有一系列的量值傳遞過程

5、真值——需要測(cè)量的物理量客觀存在的真實(shí)數(shù)值測(cè)量值——任何測(cè)量值只能近似的反映客觀的真實(shí)值,即肯定存在著誤差(測(cè)量環(huán)境狀態(tài),測(cè)量儀表精度,測(cè)量方法的完善性,測(cè)量人員的素質(zhì),測(cè)量對(duì)象的差異,測(cè)量數(shù)值的隨機(jī)性有關(guān))2.誤差的表達(dá)形式絕對(duì)誤差——只表達(dá)誤差量值的大小結(jié)果表達(dá)相對(duì)誤差——能表達(dá)測(cè)量結(jié)果的精度結(jié)果表達(dá)例:轉(zhuǎn)速如測(cè)量值為r/minr/min溫度3.測(cè)量誤差的來源與分類根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因分三類1)系統(tǒng)誤差定義:對(duì)某物理量進(jìn)行等精度的系統(tǒng)測(cè)量,誤差的絕對(duì)值和符號(hào)均保持穩(wěn)定(常值),或者按照一定的規(guī)律變化(變值

6、)來源:由儀表制造、安裝精度、采用方法、環(huán)境狀態(tài)、測(cè)量人員的嚴(yán)密程度所致如U型管張力和粘性力環(huán)境溫度,壓力偏差2550%100kPa儀表軸摩擦用買菜電子秤去秤金項(xiàng)鏈,價(jià)值為零大量程儀表測(cè)小量程斜著眼看指針安裝工藝,間隙(CKD組裝原裝)其誤差產(chǎn)生的原因經(jīng)分析可知,一般可以消除或盡可能降低(代價(jià))系統(tǒng)誤差決定了測(cè)量的正確度,說明測(cè)量結(jié)果偏差真值的程度1)隨機(jī)誤差定義——在等精度的重復(fù)測(cè)量中,受大量微小的隨機(jī)作用,測(cè)量誤差的出現(xiàn)沒有一定的規(guī)律,其數(shù)值的大小和符號(hào)均不固定,難以消除。隨機(jī)誤差始終存在,順從統(tǒng)計(jì)規(guī)律

7、,決定測(cè)量的精密度,即表示測(cè)量之相互接近的程度(測(cè)量值的重復(fù)性)為提高測(cè)量精度,就得進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量2)過失誤差(粗大誤差)定義——人為過失造成歪曲測(cè)量結(jié)果(失真、記錄、方法、儀器、操作錯(cuò)誤……)應(yīng)按一定的準(zhǔn)則將壞值予以剔除正確度與精密度的綜合反映了測(cè)量的準(zhǔn)確度——正確度高,準(zhǔn)確度一定高精密度高,準(zhǔn)確度不一定高五測(cè)量數(shù)據(jù)與誤差表達(dá)對(duì)某物理量進(jìn)行等精度n次測(cè)量,得到一組測(cè)量值,如何表示其測(cè)量結(jié)果,如何對(duì)一些可疑值進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)的可信度是多少?記錄測(cè)量時(shí)日期及大氣狀態(tài)記錄儀器儀表本身的測(cè)量精度,生產(chǎn)??型號(hào)測(cè)量次數(shù)

8、n要求足夠大(避免隨機(jī)過大…...)擬定一個(gè)危險(xiǎn)率(可能把好值判錯(cuò)的概率)算術(shù)平均值(表示數(shù)據(jù)分布的中心)方差(表示數(shù)據(jù)在算術(shù)平均值附近的散布程度)(置信率P%)如注意有效數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)的有效數(shù)值是相對(duì)測(cè)量精度提出來的計(jì)算過程的數(shù)據(jù)結(jié)果位數(shù)應(yīng)與測(cè)量精度相一致誤差數(shù)據(jù)的最小位應(yīng)與測(cè)量數(shù)據(jù)相一致六測(cè)量結(jié)果的誤差評(píng)價(jià)有標(biāo)準(zhǔn)、平均、或然、極限四種

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