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    一、測(cè)量系統(tǒng)的基本功能
    為了測(cè)量某一被測(cè)對(duì)象，往往需要設(shè)置由數(shù)個(gè)儀表或環(huán)節(jié)組成的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)完成。比如，對(duì)蒸汽流量的測(cè)量，常用標(biāo)準(zhǔn)孔板發(fā)出差壓信號(hào)輸入差壓變送器，轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線或壓縮空氣管道傳輸至積算裝置，其輸出丙接人顯示儀表顯示被測(cè)流量值，同時(shí)還可以記錄或圖示，這就組成完整的蒸汽流量測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)方塊圖如圖1-1所示。
    
    任何測(cè)量系統(tǒng)都是為實(shí)現(xiàn)一定的測(cè)量目的，將一定的測(cè)量設(shè)備按要求進(jìn)行的組合。所謂測(cè)量設(shè)備指測(cè)量過(guò)程中使用的一切設(shè)備，包括各種量具、儀表、儀器、測(cè)量裝置系統(tǒng)及在測(cè)量過(guò)程中所需的各種元件、器件、附屬設(shè)備、輔助設(shè)備、試驗(yàn)設(shè)備等。在供熱通風(fēng)與空調(diào)工程中，所鍘參數(shù)種類繁多，范圍廣，測(cè)量要求、方法、精度與安裝位置不同，測(cè)量設(shè)備的原理、外形、結(jié)構(gòu)、價(jià)格及自動(dòng)化程度差別較大，但就其測(cè)量過(guò)程所具有的功能都可分為四部分：即變換功能、選擇功能、比較與運(yùn)算功能、顯示與記錄功能。
    1．變換功能
    將被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量都變換到雙方便于比較的某個(gè)中間量。被測(cè)量x經(jīng)變換后與輸出量y的函數(shù)關(guān)系（又稱變換函數(shù)），一般用Y=F（X）表示，但此式為理想情況，實(shí)際物理系統(tǒng)中還有其他影響因素，即干擾量（g1、g2……gm）以不同程度影響著Y，故有y=F（X，gl1、g2……gm），如圖1．2所示。所以變換元件的輸入量與輸出量之間實(shí)際上是一個(gè)多變量函數(shù)。例如相對(duì)濕度傳感器（變換元件），其輸出量除與被測(cè)濕度有關(guān)外，尚受風(fēng)速、溫度、輻射熱、大氣壓力等干擾因素的影響。
  2．選擇功能

    是測(cè)量?jī)x表的重要功能．即儀表應(yīng)具有選擇輸入信號(hào)，抑制其他一切干擾因素的功能。設(shè)計(jì)制造儀表時(shí)，除特定的輸人輸出關(guān)系外，一般希望盡量減小g1、g2……gm等影響因素對(duì)Y所起的干擾作用。例如，用于測(cè)量空氣相對(duì)濕度的通風(fēng)干濕表，利用小風(fēng)機(jī)在干濕球溫度計(jì)的溫包周圍造成～定的氣流速度，用以減小測(cè)定場(chǎng)合的風(fēng)速對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。這種儀表就選擇了相對(duì)濕度信號(hào)，從而排除了測(cè)定場(chǎng)合風(fēng)速對(duì)測(cè)量的干擾。同時(shí)還可采用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ种茰囟葘?duì)測(cè)量結(jié)果的影響等。因此，選擇功能是測(cè)量?jī)x表的重要功能之一。
  3．比較與運(yùn)算功能
  在模擬式儀表中標(biāo)準(zhǔn)量通常表示成儀表的刻度，比較與運(yùn)算過(guò)程由測(cè)量者在讀數(shù)時(shí)進(jìn)行。在數(shù)字式儀表中，是先將被測(cè)的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后與儀表內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電壓脈沖或標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖進(jìn)行比較與運(yùn)算。比較與運(yùn)算過(guò)程實(shí)際上是脈沖的計(jì)算過(guò)程。
  4．顯示與記錄功能
  將測(cè)量結(jié)果用指針的轉(zhuǎn)角，記錄筆的位移，數(shù)字值及符號(hào)文字，（或圖像）等形式顯示與記錄出來(lái)，是人—機(jī)的方法之一，具體方法有：指示、記錄、打印、圖示等多種形式。
  二、測(cè)量系統(tǒng)的組成
  測(cè)量系統(tǒng)具有前述的四個(gè)基本功能，相應(yīng)的必須由傳感器、變換器和顯示裝置三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，這些環(huán)節(jié)可以是各個(gè)獨(dú)立的儀表或裝置，也可用導(dǎo)線或管路等傳輸通道起來(lái)，組成完整的測(cè)量系統(tǒng)。也可以將上述環(huán)節(jié)組合在一個(gè)整體中，成為能獨(dú)自完成對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的儀表，對(duì)于這種測(cè)量?jī)x表，實(shí)質(zhì)上它具有全部測(cè)量系統(tǒng)的功能，但其環(huán)節(jié)間的界線功能不易明確劃分，下面簡(jiǎn)述各環(huán)節(jié)的基本特性。
    1．傳感器
    是測(cè)量系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象直接發(fā)生的部分，其作用是感受被測(cè)量的大小，輸出一個(gè)相應(yīng)的原始信號(hào)，以提供給后續(xù)環(huán)節(jié)。所以，傳感器能否準(zhǔn)確而快速地給出信號(hào)，很大程度上決定了測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量質(zhì)量，因此，對(duì)傳感器應(yīng)具有以下幾方面要求：
    （1）輸人與輸出之間具有穩(wěn)定而準(zhǔn)確的單值函數(shù)關(guān)系。
    （2）應(yīng)盡量少消耗被測(cè)對(duì)象的能量，即不干擾或極小干擾對(duì)象的狀態(tài)。
    （3）非被測(cè)量（干擾量）對(duì)傳感器作用時(shí)，應(yīng)使其對(duì)輸出的影響得以忽略。
    2．中間變換器
    變換器的作用是將傳感器輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以與標(biāo)準(zhǔn)量相比較的信號(hào)。如壓力表中的杠桿齒輪機(jī)構(gòu)就是變換器，它將彈性元件的小變形轉(zhuǎn)換戒指針在標(biāo)尺上的轉(zhuǎn)動(dòng)，并與標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)尺進(jìn)行比較，在自動(dòng)化儀表中為了使傳感器的輸出信號(hào)具有進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸、線性化與變成統(tǒng)一信號(hào)等功能，常把變換器作成獨(dú)立的儀表，稱為變送器，它的輸出信號(hào)為系列化的單元組合儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，可與同系列的其他儀表相連接組成測(cè)量或調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如：DDZ-Ⅲ型電動(dòng)單元組合儀表的變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)為4-20mA的直流電流信號(hào)，變換器處理輸人信號(hào)時(shí)，除穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性要求外，還應(yīng)使信息損失zui小，以盡量減少系統(tǒng)誤差。
    3．顯示裝置
    又稱測(cè)量終端，作用是向觀測(cè)者顯示被測(cè)參數(shù)的數(shù)值和量值，顯示可以是瞬時(shí)量指示，累積量指示，越限或極限指示（報(bào)警）；也可以是相應(yīng)的記錄。顯示與記錄儀表常見(jiàn)的有模擬式、數(shù)字式和屏幕式三種。
    （1）模擬式顯示zui常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)是指示器在標(biāo)尺上移動(dòng)，連續(xù)指示被測(cè)量，讀數(shù)的zui低位由測(cè)量者估計(jì)，存在主觀因素，容易產(chǎn)生視差，記錄時(shí)以曲線形式給出數(shù)據(jù)。
    （2）數(shù)字式顯示是直接以數(shù)字形式給出被測(cè)量值，不會(huì)產(chǎn)生視差，記錄時(shí)可直接打印出數(shù)據(jù)，在測(cè)量中逐漸得到廣泛采用，但這種顯示直觀形象差。
    （3）屏幕顯示是電視技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用，也是目前的顯示形式，既能給出曲線，又能給出數(shù)字量，或兩者同時(shí)顯示，并且還能同時(shí)在屏幕上顯示一種參數(shù)或數(shù)種參效的大量數(shù)據(jù)，有利于比較判斷，屏幕顯示具有形象性和易于讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
    三、熱工測(cè)量?jī)x表的分類
    熱工測(cè)量?jī)x表由于用途、原理及結(jié)構(gòu)不同，常按以下幾種方法分類：
    （1）按被測(cè)參數(shù)分類：有溫度、濕度、壓力、流量、液位以及成分分析儀表等。
    （2）按顯示記錄形式及功能分類：有摸擬式儀表與數(shù)字式儀表兩大類，按顯示功能分為指示儀表與記錄儀表兩大類。指示儀表有指針指示儀表，數(shù)字顯示儀表與屏幕顯示儀表等，記錄儀表有模擬式信號(hào)記錄儀表與數(shù)字式打印記錄儀表等，一個(gè)儀表可以同時(shí)有多種顯示功能。
    （3）按工作原理分類：有機(jī)械式、電子式、氣動(dòng)式、液動(dòng)式儀表等j
    （4）其他分類：按用途分有標(biāo)準(zhǔn)儀表、實(shí)驗(yàn)常用儀表和工程用儀表；按裝置地點(diǎn)分有就地安裝儀表和盤(pán)用儀表；接使用方法分有固定式儀表和攜帶式儀表等。
    工程用儀表是在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的測(cè)量?jī)x表，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固抗振、工作比較可靠，但精度較低；實(shí)驗(yàn)室用儀表通常用于科研測(cè)量工作，也常用來(lái)檢驗(yàn)工程用儀表，其精度較高；標(biāo)準(zhǔn)表則測(cè)量精度更高，用來(lái)復(fù)現(xiàn)和保持測(cè)量單位，亦可周來(lái)檢驗(yàn)和刻度新工程用儀表。
 

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