冶金过程控制基础及应用第三章.ppt

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第第三三章章过程检测技术过程检测技术|学习和掌握过程测试及应用学习和掌握过程测试及应用|正确的选择测试原理和方法正确的选择测试原理和方法|正确的选择所需要的技术工具正确的选择所需要的技术工具|组成合适的测试系统组成合适的测试系统本章内容第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术第第一一节节测测量量基基本本知知识识概念概念11：

测测量量：

是是人人类类对对自自然然界界的的客客观观事事物物取取得得数数量量概概念念的的一一种种认认识识过过程程。

是是判判断断事事物物质质量量指指标标的的重重要要手手段。

段。

第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术第第一一节节测测量量基基本本知知识识借借助助于于专专门门的的设设备备，通通过过实实验验方方法法，求求出出被被测测未未知知量量的的数数值值。

即即测测量量就就是是为为取取得得任任一一未未知知参参数数而而做的全部工作。

做的全部工作。

第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术测测量量的的目目的的：

是是为为了了准准确确地地获获取取表表征征被被测测对对象象特特征征的的某某些些参参数数的的定量信定量信。

被被测测量量：

是是指指需需要要数数值值定定量量的的一一些些参参数数或或物物理理量量，它它含含有有表表征征被被测对象某些特征的定量信息。

测对象某些特征的定量信息。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术在在生生产产实实践践中中，可可靠靠的的测测量量技技术术是是生生产产过过程程自自动动化化的的先先决决条条件件。

生生产产过过程程自自动动化化，就就是是根根据据测测量量设设备备所所提提供供的的信信号号来来发发出出指指令令，对对设设备备进进行行必必要要的的操操作作，使使生生产产过过程程按按预预订订的的、最最安安全全可靠的和最经济的工况运行。

可靠的和最经济的工况运行。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术简简而而言言之之，测测量量就就是是用用实实验验的的方方法法，借借助助一一定定的的仪仪器器或或设设备备，把把被被测测量量与与其其单单位位进进行行比比较较，求求取取二二者者之之比比值值，从从而而得得到到被被测测量量数数值值大大小的过程。

小的过程。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术设设被被测测量量为为X0，其其单单位位为为u，二二者者比比值值为为x0，则则测测量量结结果果可可用用数数学学形式描述如下形式描述如下x0=X0/u或或X0=x0u第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术测量过程三要素测量过程三要素z测量单位测量单位z测量方法测量方法z测量仪器与设备测量仪器与设备第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术1.1.测量单位测量单位数数值值为为1的的某某量量，称称为为该该量量的的测测量量单单位位或或计量单位计量单位。

测测量量单单位位是是人人为为定定义义的的，它它带带有有任任意意性性、地地区区性性和和习习惯惯性性等等。

例例如如，质质量量的的单单位位就就有有：

公公斤斤、市市斤斤、磅磅、克克、盎盎司司、克克拉拉等等；长长度度的的单单位位就就有有；米米、市市尺尺、海海里里、码码第。

第。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术国国际际单单位位制制包包括括力力学学、热热学学、电电磁磁学学、声声学学、光光学学、化化学学等所有领域的计量单位。

等所有领域的计量单位。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术例例如如用用一一个个国国际际制制压压力力单单位位的的帕帕斯斯卡卡（牛牛顿顿/米米2）就就可可以以代代替替公公斤斤力力/厘厘米米2、公公斤斤力力/米米2、大大气气压压、毫毫米米汞汞柱柱、毫毫米米水水柱柱、巴巴、达因达因/厘米厘米2等所有的压力单位。

等所有的压力单位。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术在在力力学学、热热学学、电电学学中中，功功、能能和和热热虽虽然然测测量量形形式式不不同同，但但它它们们在在本本质质上上是是相相同同的的量量。

过过去去多多种种单单位位制制及及单单位位并并存存时时，常常用用单单位位有有：

干干克克力力米米、克克力力米米、尔尔格格、千千卡卡、卡卡、电电子子伏伏特特、千千瓦瓦时时、瓦瓦时时等等多多种种单单位位，此此外外还还有有磅磅力力英英尺尺、马力小时、马力小时、BTU英热等多英热等多第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术种种英英制制及及其其他他制制单单位位。

在在国国际际制制里里只只用用了了一一个个单单位位焦焦耳耳就就能能代代替替其其他他常常用用单单位位，它它不不仅仅反反映映了了这这几几个个量量之之间间的的物物理理联联系系，也也省省略略了了很很多多计计算算，同同时时也也避避免免了了同同类类量量具具有有不不同同量量纲纲和和不不同同类类量量具具有有相同类量纲的矛盾。

相同类量纲的矛盾。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术旧单位制中不科学的习惯用法：

旧单位制中不科学的习惯用法：

千千克克（公公斤斤）：

既既表表示示质质量量的的单单位位，又又表表示示重重量量的的单单位位。

实实际际上上重重量量是是和和力力有有相相同同性性质质的的量量。

在在国国际际单单位位制制中中，千千克克只只作作为为质质量量的的单单位位，而而力力的的单单位位牛牛顿顿，也是重量的单位。

也是重量的单位。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术2.2.测量方法测量方法测测量量的的具具体体方方法法：

是是由由被被测测量量的的种种类类、数数值值的的大大小小、所所需需要要的的测测量量精精度度、测测量量速速度度的的快快慢慢等等一一系列的因素所决定的。

系列的因素所决定的。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术测测量量方方法法：

是是指指实实现现被被测测量量与与单单位位进进行行比比较较并并取取得得比比值值所所采采用用的的方法。

方法。

测测量量原原理理：

是是指指仪仪器器、仪仪表表工工作作所所依据的物理、化学等具体效应。

依据的物理、化学等具体效应。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术2.2.测量方法测量方法测量方法的分类：

测量方法的分类：

|直接测量直接测量间接测量间接测量|等精度测量等精度测量不等精度测量不等精度测量|接触测量接触测量非接触测量非接触测量|静态测量静态测量动态测量动态测量第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术直直接接测测量量法法：

被被测测量量与与单单位位直直接接比比较较，立立即即得得到到比比值值，或或者者仪仪表表能能直接显示出被测参数数值。

直接显示出被测参数数值。

例例如如：

用用尺尺测测物物体体长长度度，用用水水银银温温度计测温度等。

度计测温度等。

优优点点：

可可直直接接得得出出测测量量结结果果，测测量量过程简单、迅速。

过程简单、迅速。

缺点缺点：

测量精度不易达到很高。

：

测量精度不易达到很高。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术间接测量法间接测量法：

采用直接测量方法不：

采用直接测量方法不能直接得到测量结果，而需要能直接得到测量结果，而需要先测出一个或几个与被测量有先测出一个或几个与被测量有一定函数关系的其他量，然后一定函数关系的其他量，然后根据此函数关系计算出被测量根据此函数关系计算出被测量的数值。

的数值。

例如例如：

测量密度：

测量密度第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术等等精精度度测测量量法法：

在在测测量量过过程程中中，使使影影响响测测量量误误差差的的各各因因素素（环环境境条条件件、仪仪器器仪仪表表、测测量量人人员员、测测量量方方法法等等）保保持持不不变变，对对同同一一被被测测量值进行次数相同的重复测量。

量值进行次数相同的重复测量。

等等精精度度测测量量所所获获得得的的测测量量结结果果，其其可靠程度是相同的。

可靠程度是相同的。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术不不等等精精度度测测量量法法：

在在测测量量过过程程中中，测测量量环环境境条条件件有有部部分分不不相相同同或或全全部部不不相相同同，如如测测量量仪仪器器精精度度、重重复复测测量量次次数数、测测量量环环境境、测测量量人人员员熟熟练练程程度度等等有有了了变变化化，所所得得测测量量结结果果的的可可靠靠程程度度显显然然不不同同，这这种方法称为不等精度测量法。

种方法称为不等精度测量法。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术一一般般来来说说，在在科科学学研研究究及及重重要要的的精精密密测测量量或或检检定定工工作作中中，为为了了获获得得更更可可靠靠和和精精度度更更高高的的测测量量结结果果才才采采用用不不等等精精度度测测量量法法。

通通常常工工程程技技术术中中，采采用用的的是是等等精精度测量法。

度测量法。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术接接触触测测量量法法：

仪仪表表的的某某一一部部分分（一一般般为为传传感感器器部部分分）必必须须接接触被测对象（被测介质）。

触被测对象（被测介质）。

非非接接触触测测量量法法：

仪仪表表的的任任何何部部分分均不与被测对象接触。

均不与被测对象接触。

过程检测多数采用接触测量法。

过程检测多数采用接触测量法。

静静态态测测量量：

在在测测量量过过程程中中，被被测测参参数恒定不变。

数恒定不变。

动动态态测测量量：

被被测测参参数数随随时时间间变变化化而而变。

变。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术严严格格讲讲所所有有测测量量都都是是动动态态测测量量，但但由由于于仪仪表表的的反反应应一一般般很很迅迅速速，多多数数被被测测参参数数的的变变化化又又较较缓缓慢慢，在在仪仪表表响响应应的的短短时时间间内内被被测测参参数数可可近近似似视视为为恒恒定定不不变变，因因此此可可近近似似当当成成静静态态测测量量对对待待。

从从而而简简化化分分析处理。

析处理。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术直直接接比比较较测测量量法法：

将将被被测测量量直直接接与与已已知知其其值值的的同同类类量量进进行行比比较较。

例如，用一根标度尺测量长度。

例如，用一根标度尺测量长度。

第第一一节节测测量量基基本本知知识识第第第第三三三三章章章章过程检测技术过程检测技术过程检测技术过程检测技术大大多多数数是是直直接接读读取取指指示示式式仪仪表表的的数数值值，如如压压力