建筑环境测试技术 建筑环境测试技术

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·建筑环境测试技术宣玲娟··· ·《建筑环境测试技术》课程简介课程性质：专业基础课课程内容：测试技术基础、侧量仪表和测试技术l测试技术基本知识、测量误差和数据处理;l温度、湿度、压力、流量、流速、液位、热流量、成 分分析、噪声等各种建筑环境测试参数的测量原理， 对应的各种测量仪表的结构、原理与使用；l建筑设备测试技术··· ·参考书目[1]张子慧热工测量与自动控制第1版.北京:中 国建筑工业出版社,1996.[2]陈刚建筑环境测量第1版北京:机械工业 出版社2005.[3]沈恒根建筑环境空气污染控制东华大学.··· ·第1章:测试技术的基本知识1.1测试技术的基本概念1.2测量方法及分类1.3测量仪表概述1.4计量的基本概念··· ·第1章测量的基本知识•授课课时：2学时•主要内容：测量、测量仪表、计量的基本概念。•重点和难点:仪表误差的计算、测量系统的组成。··· ·1.1测量的基本概念1.基本概念1）测量：测量是以确定量值为目的的一组操作，这种操作就是测量中的比较过程——将被测参数的量值与作为单位的标准量进行比较，比出的倍数即为测量结果。2）误差公理：在科学试验和工程实践中，由于客观条件的限制，以及在测量工作中人的主观因素的影响，都会使测量结果与实际值不同，也即测量误差客观存在于一切科学试验。··· ·与工程实践中，没有误差的测量是不存在的， 这就是所谓的误差公理。3）计量：目前较为一致的意见是：“计量是利用技术和 法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。4）测试：测试是测量和试验的全称，有时把较复杂的测 量称为测试。5）检测：检测是意义更为广泛的测量，是检验和测量的 统称。··· ·1.1测试技术的作用和任务1）对建筑节能材料、建筑热工产品等的性能进行检定，以确保产品质量达到预定的标准。2）对建筑设备系统运行参数进行监测或控制。3）积累大量的系统实际运行参数的数据，发现系统运行中的问题，提出改进方法。4）科技发展中的一项重要的基础性技术。··· ·1.1测试技术的特点和内容1）特点：是认识客观事物的重要方法。2）内容：基本知识+基本理论+仪表+测试技能。1.2测试技术的发展1）传感器水平的提高2）测试方法的推进3)测试系统的智能化4）测试系统的广泛应用··· ·1.1测量方法及分类1.测量1)概念：测量是运用专门的工具，根据物 理、化学、生物等原理，通过实验和计 算找到被测量的量值。2)定义：测量是以同性质的标准量与被测量比较， 并确定被测量相对标准量的倍数即为测量值。被测量 测量值表达式：L=X/U标准量说明：①标准量应是国际或国家公认的。··· ·②采用的方法或仪器需经验证。··· ·1.1测量方法及分类1）按测量手段分类•直接测量：通过测量能直接得到被测量数值的测量。被测量 测量值y=x•间接测量：被测量不能通过直接测量的方法 得到，而必须通过一个或多个直接测量值利用 一定的函数关系运算才能得到。··· ·被测量直接测量值 ··· ···· ···· ·热量表··· ·•组合测量：被测量不能通过直接测量或间接测量得到，而必须通过直接测量的测得值或间 接测量的测得值建立联立方程组，通过求解联 立方程组的办法才能得到最后结果。公式： ··· ···· · ··· · ··· · ··· ···· ·2）按测量方式分类•偏差法：用仪器仪表的 指针的位移表示被测量 大小的方法。•零位法：亦叫平衡法。 测量时用被测量与标准 量比较，不断调整标准 量的大小，当指零器为0 时，即可根据标准量的 大小得到被测量的大小。··· ·RX ··· ···· ···· ·•微差法：偏差法与零位法相结合即构成微差法。通过测量被测量与标准量之差来得到待测量的 值。··· ·除了以上分类方法以外，还可分为精密测量 与工程测量、等精度测量与不等精度测量、本地 测量与远地测量等。 ··· ···· ···· ·1.1测量方法的选择原则1）被测量本身的特性；2）被测量的准确度；3）测量环境；4）现有测量设备。在此基础上选择合适的测量仪表和正确的测量方法。··· ·•举例：电压表测量高内阻电路端电压。若电路输出等效内阻为80kΩ，当电压表内阻分别为10MΩ、120kΩ，对应的数字电压表测得的电压为：80kΩV+-5V所以当测量电路的内阻较大时，要测量电路的 端电压需要选用内阻高的数字电压表。 ··· ···· · ··· ···· ·1.1测量仪表概述1.测量系统的组成测量系统由被测对象和测量设备组成，测量设 备一般由传感器、变换器、显示装置、传输通 道组成。对应的系统框图如下。被测量传感器变换器显示装置传输通道··· ·1）传感器：是测量系统与被测对象直接发生联系的部分。对传感器的要求：①输入与输出有稳定而准确的单值函数关系。②非被测量对传感器作用时，应使其对输出的影响小到忽略。③负载效应小。（负载效应：被测量受到仪表的干扰而产生的偏离。）··· ·热电偶··· ·2）变换器（变送器）：将传感器的输出信号转 换成显示装置易于接受的信号。包括机械放大， 电信号放大，电信号转换。电动单元组合仪表——标准电压电流信号•DDZII电流:0-10mA;电压0-10V•DDZIII电流:4-20mA;电压1-5V•DDZS电流:4-20mA;电压1-5V··· ·电容式压力变送器温度变送器··· ·3）显示装置：分为模拟式、数字式、屏幕式模拟式数字式 屏幕式··· ·4）传输通道：是各仪表之间输入与输出联系的纽带。传输通 道可以是导线、管道、光缆、无线电通讯等。1.1测量仪表的类型•模拟式+数字式1.2测量仪表的功能1）变换功能2）传输功能3）显示功能··· ·1.1测量仪表的主要性能指标1）测量精度：描述测量值偏离真值的程度，与测量误差有着密切联系。由测量误差决定。•正确度—说明测量值与真值之间的接近程度，反映系统误差大小的程度。•精密度—说明测量值的分散性，反映随机误差大小的程度。•准确度—反映系统误差和随机误差合成大小··· ·的程度。··· ·图1.3用射击比喻测量对于测量者来说，正确度高的精密度不一定高，反之亦然。但准确度高的正确度和精密度都高。 ··· ···· ···· ·2）稳定度也称稳定误差，是指在规定的时间区间，其他外界条件恒定不变的情况下，仪表示值变化的大小。3）输入电阻4）灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度，一般定义为测量仪表指示值(指针的偏转角度、数码的变化等)增量△y与被测量增量△x之比。灵敏度的另一种表述方式叫作分辨力或分辨率，定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量，在数字式仪表中经常使用。5）线性度是测量仪表输入输出特性之一，表示仪表的输出量(示值)随输入量(被测量)变化的规律。··· ·6）动态特性··· ·1.1计量的基本概念1.单位制2.计量标准1）主基准：也称作原始基准，是用来复现和保存计量单 位，具有现代科学技术所能达到的最高准确度 的计量器具，经国家鉴定批准，作为统一全国 计量单位量值的最高依据。因此主基准也叫国家基准。··· ·2）副基准：通过直接或间接与国家基准比对，确定其量值 并经国家鉴定批准的计量器具。它在全国作为复 现计量单位的副基准，其地位仅次于国家基准， 平时用来代替国家基准使用或验证国家基准的变 化。3）工作基准：经与主基准或副基准校准或比对，并经国家 鉴定批准，实际用以检定下属计量标准的计量器 具。··· ·1.1量值的传递与跟踪，检定与比对1）相关概念•计量器具：复现量值或将被测量转换成可直接观测的指 示值或等效信息的量具、仪器、装置。•计量标准器具：准确度低于计量基准，用于检定计量标准或 工作计量器具的计量器具。•工作计量器具：工作岗位上使用，不用于进行量值传递而是 直接用来测量被测对象量值的计量器具。2）量值的传递与跟踪··· ·思考题•按照测量手段进行分类，测量通常分为哪几种类型？•按照测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型？•测量系统由哪几个环节组成？•仪表的性能指标有哪些？•如何进行仪表的正确选择？··· ·课后小结：通过本章学习，学生对《建筑环境测试技 术》课程有所了解，产生兴趣。···