建筑环境测量资料-土木工程-完整版

第一章

1、 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。L=X/U

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。 测试：测量和实验的全称，复杂的测量。检测：检验和测量的统称

误差公理：在科学实验和工程实践中，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，即测量误差可观存在于一切科学实验与工程实践中，没有误差的测量是不存在的。

2、 测量方法的分类：按手续分（直接测量法、间接测量法、组合测量法）；按方式分（偏差式测量法、零位式、微差式）；按是否与被介质接触分（接触式和非接触式测量法）；

按被测对象参数变化快慢分（静态和动态）；按是否被测对象施加能量分（主动式和被动式）；按数据是否实时处理分（在线和离线）；按精度分（精密和工程）；按对测量过程的干预程度分（自动和非自动）；按侧量结果获取地点分（本地和远地）；按被测量的属性分（电量和非电量）；

具体：组合测量：测量结果需要多个未知参数时，可通过改变测量结果条件

进行多次测量，根据测量量与未知参数间的函数关系列出方程组求解，进而得到未知量。偏差式测量：仪表指示的位移表示被测量大小。零位式：零仪表指示被测量与标准量相平衡。 微差式：偏差式和零位式相结合。 3、测量方法的原则：（1）被测量本身的特性（2）所要求的测量准确度

（3）测量环境（4）现有测量设备

4、测量仪表分类：模拟式（对连续变化的被测物理量直接进行连续测量显示或

记录的仪表）

数字式（测量精度高，测量速度快，读数客观，易实现自动化及与计

算机连接）

5、测量仪表功能：（1）变换功能（2）传输功能（3）显示功能

6、测量仪表的主要性能指标:（1）精度：精密度，正确度，准确度（2）稳定度（3）输入电阻（4）灵敏度（5）线性度（6）动态特性 7、m, s, kg, A, cd, mol. K

8、基准：当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量的特殊量具或仪器装置。 主基准，副基准，工作基准 第二章

1、测量误差：测量仪表的测得值与被测量值之间的差异。 2、满度相对误差等级：0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 3、测量误差来源：（1）仪器误差（2）人身误差（3）影响误差（4）方法误差 4、误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差

（1）系统误差：在多次等精度测量同一恒定量值是，误差的绝对值和符号保持

不变，或者当条件改变时按某种规律变化的误差。（体现正确度）

产生原因： a测量仪器设计原理及制作上的缺陷。 b测量时的环境条件如

温度、湿度及电源电压等与仪器使用要求不一致等c采用近似的测量方法或使用近似的计算公式 d测量人员估计读数时习惯偏于某一方向

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减小途径：a采用正确的方法和原理b选用的仪器仪表类型正确且精确度满

足测量要求c 定期检定校准测量仪器d尽量采用数字显示仪器代替指针式仪 e提高测量人员的学识水平、操作技能、去除不良习惯

消弱系差的典型测量手段：指示法、替代法、利用修正系数或修正因数消

除、随机化处理、智能仪器系差消除

（2）随机误差指对同一恒定量值进行多次等精度测量时,其绝对值和符号无规

则变化的误差。（体现精密度）

产生原因：a测量仪器元器件产生噪音，零部件配合的不稳定、摩擦、接触

不良等b 温度及电源电压的无规则波动，电磁干扰，地基震动等c测量人员感觉器官的无规则变化而造成的读数不稳定

（3）粗大误差：在一定测量条件下，测量值明显偏离实际值所形成的误差 产生原因：a测量方法不当或错误b测量操作疏忽或失误 c 测量条件的突然变化

5、三种误差的关系：粗大误差容易判断和处理，在任何一次测量中随机误差和系统误差一般都是同事存在的，当系差远大于随机误差的影响，可基本按纯粹系差处理，而忽略随机误差的影响，当系差极小或已得到修正，则可按照纯粹随机误差处理，当系差和随机误差相差不远，且二者的影响均不可忽略时，应分别按照不同的办法来处理，然后估计其最终的综合影响。 第三章

1、温度：表示物体冷热程度的物理量

温标：为了保证温度量值的统一和准确而建立的一个用来衡量温度的标准尺度

温标三要素：温度计、固定点、内插方程 分类：（1）经验温标（2）热力学温标（3）国际温标 2、测量方法分类：（1）非接触法（2）接触法：膨胀式，热电偶测温，热电阻测温

其中，膨胀式分为：液体膨胀式（玻璃管），固体膨胀式，压力式 3、 玻璃管优：直观，测量准确，结构简单，造价低廉。

缺：不能自动记录与远传，易碎，测温有一定延迟

玻璃管分类：标准温度计，实验室用温度计，工业用温度计，电接点温度计 4、 测量方法原理：a膨胀式温度计：利用物体受热膨胀原理制成，例：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计 b压力式温度计：利用密闭容积内工作介质的压力随温度变化的性质，通过测量工作介质的压力判断温度值 例：气体压力式温度计、液体压力式温度计、蒸汽压力式温度计。c热电偶温度计：基于热电现象和电子扩散现象，热电偶通过测量导体两端的热电动势来测量温度。例：铠装热电偶温度计、薄膜式热电偶温度计d热电阻温度计：导体或半导体的电阻率与温度相关，通过测量热电阻的阻值来测量温度例：铂热电阻温度计、铜热电阻温度计、镍热电阻温度计、半导体热敏电阻温度计 5、热电偶测温：由热电偶，补偿导线，测量仪表构成。热电势有 接触电势 和 温差电势 结论：（1）凡是两种不同性质的导体材料皆可制成热电偶（2）热电偶所产

生的电动势在电极材料一定的情况下，仅决定于测量端和参考端的温度，而与热电极形状尺寸无关（3）热电偶参考端温度必须保持恒定，

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最好为0℃

6、电偶的应用定则： a均质导体定则：由同一种匀质导体组成的闭合回路中，不论导体的截面、长度以及各处的温度分布如何，均不产生电动势 b中间导体定则：在热电偶回路中接入第三种导体，只要与第三种导体连接的两端温度相同，接入第三种导体后，对热电偶回路中的总电动势没有影响 c中间温度定则：热电偶在两节点温度为T、T0时热电势等于该热电偶在两接点温度分布为T、TN和TN、T0时相应热电势的代数和 7、热电偶分类： 按结构分：铠装热电偶（由热点极，绝缘套管，保护套管，接线盒组成），薄

膜热电偶

也可分：标准化热电偶（廉金属：T型（铜-康铜）K型（镍镉-镍铝或镍硅）

E型（镍镉-康铜）J型（铁-康铜）贵金属：S型（铂铑10-铂）R型（铂铑-13铂）B型（铂铑30-铂铑6）非标准化热电偶

8、热电偶测温系统：热电偶，补偿导线，测量仪表，相应电路构成 9、冷端温度处理方法：（1）补偿导线法（2）计算修正（3）冷端恒温法（4）补偿电桥法

10、热电阻测温：优点：测温准确度高，信号便于传送。缺点：不能测量太高温度，需获电源供电，使用受限制，连续导线的电阻易受环境温度的影响，会产生测量误差

11、热电阻分类，常用热电阻：铂热电阻，铜热电阻，镍热电阻，半导体热敏感热电阻

特殊热电阻：铠装热电阻，薄膜热电阻，厚膜热电阻 12、热电阻的校准：比较法，两点法 选用原则：（1）测温范围（2）测温准确度（3）测温环境（4）成本 误差：环境温度引起电阻变化，尽可能采用三线制接线方式，或直

接选择热电阻传感器与变送器一体的设备，课减小干扰

13、接触式测温：

（1）流体温度测量：误差来源：温度传感器的导热误差。流体以对流换热方

式传给测温传感器，测温传感器再通过导热方式向外扩散。

减小导热误差的措施：a将传感器保护管外露部分做好保温，尽量减少外

露部分的散热表面积b传感器工作端应处于管道中流速最大的地方，传感器保护管的末端应超过管道中心线5—10mmc传感器要有足够的插入深度d管道直径过小时，安装传感器时选择适宜的部位安装接扩大管e传感器可以迎着流体的流动方向沿管道中心线插入安装，可以得到最大的流体介质与传感器的对流换热系数f尽量选择细、导热性能差的保护管 （2）高温气体温度测量：误差来源：辐射换热引起

减小辐射误差的措施：a温度传感器不宜安装在被测气流与周围物体壁面温差较大的场合b如果温度传感器必须安装在被测气流与周围物体壁面温差较大的场合，需在测温顶端加遮热罩c尽量减小遮热罩内表面的辐射率d采用抽气热电偶测量高温气流e保护管应有足够的机械强度f保持保护管表面清洁

（3）壁面温度测量：传感器与壁面接触方式：点式，薄片式，针式。即点接

触，面接触，等温线接触（误差最小）。实际安装时最

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好将测温传感器敷设在被测壁面内，保持原壁面形状，以免破换界面层的流体流动状态，尽量减小安装引起的测量误差。

14、选择测温方法的原则：（1）满足精度要求（2）价钱适中（3）记录方便（4）造作简单

15、非接触测温有光学辐射式高温计、红外辐射仪 第五章

1、压力测量方法：a平衡法压力测量：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与被测的压力相平衡的原理测量压力b弹性法压力测量：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力的大小c电气式压力测量：用压力传感器直接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化

2、压力测量仪表分类：原理结构分：液注式，机械式，电测式

转换原理分：液注式，弹性式，电气式，负荷式 3、液注式压力计：包括U型管，单管，斜管压力计

单管压力计是一个U形管压力计,且两侧管径相差很大，在两侧压力作用下一侧液面下降，另一侧液面上升，假设管径大的液面高度变化可以忽略不计，则管径小的液面的高度变化即可作为总液面高度差。

误差的影响：a温度变化对工作介质密度有影响b重力加速度随海拔高度和

纬度变化的影响c毛细现象的影响d安装、读数方面的影响

4、 弹性压力计：利用弹性元件作为压力敏感元件，并且把压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。 5、 弹性元件主要有：膜片，波纹管，弹簧管

弹性元件特性：a弹性特性b刚度（单位力下产生的负荷）和灵敏度（单位

负荷下产生的变形）c弹性滞后和弹性后效（误差来源）

6、膜片：一种沿外缘固定的片状形测压弹性元件，按剖面形状分平膜片和波纹

膜片。

7、膜片与其他转换元件结合使用，常用传感器有（1）电容压力传感器（2）光

纤压力传感器（3）力矩平衡式压力传感器

其中：电容压力传感器分为单端式电容压力传感器，差动式电容压力传感器。 各自原理：单端式：在膜片的一侧，安装一个与该膜片平行且固定不动的极

板，使膜片与极板构成一个平板式电容，当膜片受压产生位移时，改变了极板与膜片的距离，从而改变了电容器的电容值。通过测量电容器的变化即可间接获得被测压力的大小。

差动式：在膜片的两侧，各安装一个与该膜片平行并且固定不动的极板，使

膜片与极板构成一对平行板电容，当膜片受压产生位移时，改变了极板与膜片的距离，一个电容的电容量怎大，另一个减小。测量这对电容值的变化，并且通过测量电路转化成电流或者电压信号传输，构成了差动式电容压力传感器。

8、波纹管：一种具有等间距同轴环状波纹管，能沿轴向伸缩的测压弹性元件。

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