動力工程測試技術緒論

1、動力工程現(xiàn)代測試技術 緒論,?????,測試技術的社會作用測試的基本概念測量儀器的組成與分類測量儀表的特性現(xiàn)代測試技術,第一章 緒論,測試技術的含義,測試技術是測量技術與試驗技術的總稱，是依靠一定的科學技術手段定量的描述事物的狀態(tài)變化和特征。,從廣義的角度來講，測試工作涉及到試驗設計、模型試驗、傳感器、信號加工與處理（傳輸、加工和分析、處理）、誤差理論、控制工程、系統(tǒng)辨識和參數(shù)估計等內

2、容。,測試技術的基本任務——獲取信息,通過測試手段，對研究對象中的有關信息作出比較客觀、準確的描述，使人們對其有一個全面的認識，并達到進一步改造和控制研究對象的目的。,測試技術,,軍事技術領域的應用?機電工程中的應用?流程工業(yè)設備運行狀態(tài)監(jiān)控?產(chǎn)品質量檢測?樓宇控制與安全防護?家庭與辦公自動化?PC機中的測試技術應用?環(huán)境保護,測試技術的應用領域,舉例主汽溫度+1%偏差，汽機效率減少3.7%

3、；主汽流量-1%偏差，成本增加1%,項目,傳感器數(shù)量,??????,大型發(fā)電機組大型石油化工廠鋼鐵廠電站飛機汽車,30006000200005000360030～200,,用在電控噴油噴射發(fā)動機上的傳感器 進氣壓力傳感器：反映進氣管內的絕對壓力大小的變化，是向ECU（發(fā)動機電控單元）提供計算噴油持續(xù)時間的基準信號； 空氣流量傳感器：測量發(fā)動機吸入的空氣量，提供給ECU作為噴油時間的基準

4、信號； 節(jié)氣門位置傳感器：測量節(jié)氣門打開的角度，提供給ECU作為斷油、控制燃油/空氣比、點火提前角修正的基準信號； 曲軸角度傳感器：檢測曲軸及發(fā)動機轉速，提供給ECU作為確定點火正時及工作順序的基準信號； 氧傳感器：檢測排氣中的氧濃度，提供給ECU作為控制燃油/空氣比在最佳值（理論值）附近的的基準信號； 進氣溫度傳感器：檢測進氣溫度，提供給ECU作為計算空氣密度的依據(jù)；水溫傳感器：檢測冷卻液的溫度，向ECU提供發(fā)動機溫度信息；

5、爆燃傳感器：安裝在缸體上專門檢測發(fā)動機的爆燃狀況，提供給ECU根據(jù)信號調整點火提前角。,,用在底盤控制方面的傳感器 這些傳感器主要應用在變速器、方向器、懸架和ABS上。 變速器：有車速傳感器、溫度傳感器、軸轉速傳感器、壓力傳感器等，方向器有轉角傳感器、轉矩傳感器、液壓傳感器； 懸架：有車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、側傾角傳感器、轉角傳感器等；進氣壓力傳感器,空氣流量傳感器,曲位置傳感器,氧傳感器,進氣溫度傳感器,水

6、溫傳感器：爆燃傳感器，有車速傳感器，溫度傳感器 ，軸轉速傳感器，壓力傳感器等，轉角傳感器、轉矩傳感器、液壓傳感器； 車速傳感器、加速度傳感器、車身高度傳感器、側傾角傳感器、轉角傳感器等,圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。指紋傳感器,NOXNO +,soot,H2S,H2Odust,HCC

7、-total,CO2,NO2CO,O2,HCNHCl,HF,NH3,SO2,煙塵濁度測量,信息處理,電信電話,科技測試,設備控制,交通控制,輸 機 機 家 照 汽 飛 船 氣 海 環(huán) 醫(yī) 防 光 熱 機電 床 器 用 相 車 機 舶 象 洋 境 療 火 能 能 械系 人 電 機 污 利 利 能統(tǒng) 器

8、 染 用 用 利,土 農(nóng) 貨 食木 林 幣 品建 金筑 融,111,55,110 103,47,36,59,81,61,27,78,34 31 31,47,111,70,76,93,61,26,21 24 20,14,傳感器的應用領域分布需要量,,（1）儀器及檢測技術已經(jīng)成為促進當代生產(chǎn)的主流環(huán)節(jié)，儀器整體發(fā)展水平是國家綜合國力的重要標

9、志之一（2）先進的科學儀器設備既是知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的前提，也是創(chuàng)新研究的主題內容之一和創(chuàng)新成就得重要體現(xiàn)形式，科學儀器的創(chuàng)新是知識創(chuàng)新和及時創(chuàng)新的組成部分。（3）儀器是信息的源頭技術,國民經(jīng)濟的“倍增器”科學研究的“先行官”現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“戰(zhàn)斗力”法庭審判的“物化法官”,測試技術的作用,開爾文當你能測量你所談及的事物并將它用數(shù)字表示時，你對它便是有所了解，當你不能測量它，不能將它用數(shù)字表達時，你的知識就是貧瘠的。

10、門捷列夫科學是從測量開始的,沒有測量就沒有科學，至少是沒有精確的科學、真正的科學。錢學森新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測量技術是關鍵和基礎。,測量：是指確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。具體是指用特定的工具和方法，將被測物理量與另一同名的作為單位的物理量相比較，以確定兩者之間的比值。測量三要素：工具、方法、單位測試：是具有試驗性質的

11、測量，或者可以理解為測量和試驗的綜合。,測試技術的基本概念,感受件,中間件,效用件,信息獲取,信號傳遞及加工,信息顯示,被測量,測試系統(tǒng)的組成,,壓,感受件,效用件,力式溫度計中間件,,直接測量：被測量數(shù)據(jù)可以直接從測量儀器讀出。?直讀法?差值法?替代法?零值法間接測量：測量與被測量有一定函數(shù)關系的物理量，通過計算獲得被測量的數(shù)值。組合測量：根

12、據(jù)直接測量或間接測量所得的數(shù)據(jù)，通過求解方程組求得被測量的數(shù)值。,測量方法分類,被測物理量分類：?穩(wěn)態(tài)物理量?瞬態(tài)物理量 測量系統(tǒng)分類：?模擬測量系統(tǒng)：直觀、靈活、分辨能力無限、精度低，不適合計算機連接?數(shù)字測量系統(tǒng)：適用于計算機連接，需要模/數(shù)轉換器，價格高，,動力工程測試技術,動力工程測試技術是人們認識客觀世界的一個重要手段，工業(yè)過程的控制、科學實驗的實現(xiàn)、

13、各種數(shù)學模型和數(shù)值計算結果的驗證等都離不開測試技術。進入21世紀，隨著信息時代的來臨，科學技術的發(fā)展更加迅速，動力工程測試技術作為人們認識客觀世界的一個重要手段也顯得更加重要。不但工業(yè)過程要依靠各種先進的測量方法來實現(xiàn)自動控制，各種更為復雜的科學實驗要通過測量提供可靠的數(shù)據(jù)，即使在計算機和計算科學迅猛發(fā)展的今天，各種數(shù)學模型和數(shù)值計算的結果也需要測量驗證。,現(xiàn)代動力工程測試技術的發(fā)展特點,（1） 在測試方法上，由接觸測量向非接觸測

14、量發(fā)展。例如傳統(tǒng)測溫、測速方法都是接觸式的，而近代的激光測速、激光測溫都是非接觸式的，這種非接觸的測量方法，避免了傳感器對被測物理量場的干擾，代表了當今測量技術的發(fā)展方向。（2） 在測量的時間域上，由動力工程量的靜態(tài)測量發(fā)展為動力工程量的動態(tài)測量。（3） 在測量的空間域上，由被測物理量個別點的測量發(fā)展到整個動力工程量場的測量。（4） 在數(shù)據(jù)處理上，由被測數(shù)據(jù)的手工采集或儀表記錄發(fā)展到計算機采集、儲存與處理。（5） 在測量的

15、功能上，由單純的測量發(fā)展到測量與控制相結合，又進一步發(fā)展為測量、控制、診斷及圖像顯示相結合。,,由于計算機、激光、紅外技術、系統(tǒng)分析技術、信號處理技術、圖像處理技術大量應用于動力工程測試技術，為動力工程量測試開辟了許多新的領域，注入了大量新的內容。因此，動力工程測試技術已經(jīng)突破了傳統(tǒng)熱工測試的模式，成為一個集熱工測量、光學理論、信號分析、圖像處理和計算機可視化等多學科交叉的綜合技術。本課程簡要介紹了現(xiàn)代動力工程測試技術的各個方面，

16、包括動態(tài)測量的基礎、各種新的傳感器、溫度場的現(xiàn)代測試技術、激光測速技術、流動顯示技術、煙氣分析技術、熱物性的測量、顆粒和液滴特性的測量、氣液兩相流的測試技術、數(shù)字圖像處理及三維數(shù)據(jù)場的可視化。,現(xiàn)代動力工程測試技術內容,動態(tài)測量的基礎 各種常用傳感器 溫度場的現(xiàn)代測試技術 激光測速技術 流動顯示技術 煙氣分析技術 熱物性的測量 顆粒和液滴特性的測量 氣液兩相