安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)期末試題

1、安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題A、單項(xiàng)選擇題（本大題共8個(gè)小題，每題3分，共計(jì)24分）1. 壓電式傳感器目前多用于測(cè)量（A）A.靜態(tài)的力或壓力B.動(dòng)態(tài)的力或壓力C.流量 D. 溫度2. 磁阻率反映出通過(guò)磁阻傳感器可獲得的最大信號(hào)強(qiáng)度。一般各向異性磁阻傳感器（AMR的磁阻率為（A）A. 1-2%B. 5-6% C. 10-20%D. 20-50%3. 下述何種傳感器的主要缺點(diǎn)是響應(yīng)較慢，不宜于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量（B）A.電容式傳感器B.電感式傳感器C.電阻式傳感器D.壓電傳感器4. 下列方法不可以改變電感式傳感器的電容的是（ B）二、填空題（本大題共12小題，每小題3分,1. 金屬導(dǎo)體在受到外力作用而發(fā)生機(jī)械

2、變形時(shí)， 象叫做電阻的應(yīng)變效應(yīng)。2. 常用的壓磁元件材料是：硅鋼片、坡莫合金A.改變極板間距離B.改變極板間電壓C.5. 測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（B）A.具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān)B.C.輸入信號(hào)有關(guān)D.6 不能采用非接觸方式測(cè)量的傳感器是（C）A.霍爾傳感器B光電傳感器C7 影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（A 電纜的安裝與固定方式BC 前置放大器的輸出阻抗D8 固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（C）A . PN結(jié)光電二極管電路BC . MOS型晶體管開(kāi)關(guān)集成電路D改變極板面積D.改變介電常數(shù)具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)輸出信號(hào)有關(guān)熱電偶D渦流傳感器D ）電纜的長(zhǎng)度前置放大器的輸入阻抗 PN

3、P型晶體管集成電路 NPN型晶體管集成電路共36分）其電阻值隨著機(jī)械變形的變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)鐵氧體3. 利用電容效應(yīng)的傳感器有極距變化型傳感器，面積變化型傳感器，介電常數(shù)變化型電容傳感器三種傳感器。4. 半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器的工作原理是基于 一壓阻效應(yīng)，霍爾式傳感器的工作原理是基于 霍爾效應(yīng), 壓電式傳感器的工作原理是利用某些材料的 _壓電_效應(yīng)。5. 常用的光敏電阻的材料有：硅、鍺、硫化鎘、。6. 電阻應(yīng)變片傳感器按制造材料可分為 金屬材料和半導(dǎo)體材料，它們?cè)谑艿酵饬r(shí)電阻發(fā)生 變化，其中的電阻變化主要是由 電阻應(yīng)變效應(yīng) 形成的。7. 聲壓是指有聲波時(shí)介質(zhì)的壓強(qiáng)對(duì)其 靜壓力的變化量，是一個(gè)

4、周期量。通常以均方根值來(lái)衡量 其大小并用p來(lái)表示，單位為Pa（帕）8. 磁聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)利用了鐵磁性材料的 磁致伸縮效應(yīng)。9. 在考察噪聲對(duì)人們的危害程度時(shí)，除了要分析噪聲的強(qiáng)度和頻率外，還要注意噪聲的作 用時(shí)間，因?yàn)樵肼晫?duì)人的危害程度與這三個(gè)因素均有關(guān)。10. 爆炸極限濃度通常用可燃性氣體的 體積分?jǐn)?shù)表示，爆炸下限用LE表示；爆炸上限用UEL表 示。11. 半導(dǎo)體光敏電阻的敏感光波長(zhǎng)為納米_級(jí)。12. 煙霧沒(méi)有嚴(yán)格科學(xué)的定義，一般是把人們?nèi)庋劭梢?jiàn) 的燃燒生成物，其粒子直徑在 _0.0110卩m的液體或固體微粒與氣體的混合物稱為煙霧。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 簡(jiǎn)述

5、可燃及有毒氣體定義。答：凡在空氣中可以燃燒的氣體都屬于可燃性氣體，或爆炸上限與爆炸下限含量差大于20%勺氣體稱為可燃性氣體。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用或產(chǎn)生的對(duì)人體有害，能引起慢性或急性中毒的氣體或蒸汽稱為有毒氣體。2. 光電效應(yīng)有哪幾種類型？與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些？簡(jiǎn)述各光電元件的優(yōu)缺點(diǎn)。答：光電效應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生結(jié)果的不同，通?？煞譃橥夤怆娦?yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種類型。 光電管和光電流倍增管是屬于外光電效應(yīng)的典型光電元件。光電倍增管的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，比光電管高出幾萬(wàn)倍以上，輸出線性度好，頻率特性好；缺點(diǎn)是體積大、易破碎，工作電壓高達(dá)上千伏， 使用不方便。因此它一般用于微光測(cè)量和要求反應(yīng)速

6、度很快的場(chǎng)合?；趦?nèi)光電效應(yīng)的光電元件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管。光敏電阻具有很高的靈敏度，光譜響應(yīng)的范圍可以從紫外線區(qū)域到紅外線區(qū)域，而且體積小，性能穩(wěn)定，價(jià)格較低，所以被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。 在使用光敏電阻時(shí)，光電流并不是隨光強(qiáng)改變而立刻做出相應(yīng) 的變化，而是具有一定的滯后，這也是光敏電阻的缺點(diǎn)之一。光敏三極管的靈敏度比二極管高， 但 頻率特性較差，暗電流較大。光敏晶閘管輸出功率比它們都大， 主要用于光控開(kāi)關(guān)電路及光耦合器 中?；诠馍匦?yīng)的光電元件主要是光電池。應(yīng)用最廣泛的是硅光電池，它具有性能穩(wěn)定，光譜范圍寬，頻率特性好，傳遞效率咼、能耐咼溫輻射等優(yōu)點(diǎn)。3

7、. 粉塵檢測(cè)有哪幾種方法？答：粉塵檢測(cè)方法主要有：光學(xué)顯微鏡法，電集塵法，濾紙取樣法，掃描顯微鏡檢測(cè)法，B射線測(cè)塵方法，光電測(cè)塵方法4. 列舉常用的 5 種火災(zāi)探測(cè)方法并對(duì)比其應(yīng)用范圍。 答：火災(zāi)的探測(cè)方法目前主要有：空氣離化探測(cè)法，熱（溫度）檢測(cè)法，光電探測(cè)方法，光輻射或 火焰輻射探測(cè)方法以及可燃?xì)怏w探測(cè)法。對(duì)于普通可燃物質(zhì)燃燒過(guò)程，用光電探測(cè)法和空氣離化法應(yīng)用最廣、探測(cè)最及時(shí)，用熱 （溫度） 檢測(cè)法則相對(duì)較遲緩， 但它們都是廣泛使用的火災(zāi)探測(cè)方法； 其他兩種探測(cè)方法僅在一定范圍內(nèi)使 用。5. 簡(jiǎn)述可燃粉塵的爆炸過(guò)程。答：可燃粉塵爆炸通?？煞譃閮蓚€(gè)步驟， 即初次爆炸和二次爆炸。 當(dāng)粉塵懸浮于

8、含有足以維持燃燒 的氧氣的環(huán)境中， 并有合適的點(diǎn)火源時(shí)， 初次爆炸能在封閉的空間中發(fā)生。 如果發(fā)生初次爆炸的裝 置或空間是輕型結(jié)構(gòu)， 則燃燒著的粉塵顆粒產(chǎn)生的壓力足以摧毀該裝置或結(jié)構(gòu)， 其爆炸效應(yīng)必然引 起周圍環(huán)境的擾動(dòng)， 使那些原來(lái)沉積在地面上的粉塵彌散， 形成粉塵云。 該粉塵云被初始的點(diǎn)火源 或初次爆炸的燃燒產(chǎn)物所引燃， 由此產(chǎn)生的二次爆炸的膨脹效應(yīng)往往是災(zāi)難性的， 壓力波能傳播到 整個(gè)廠房而引起結(jié)構(gòu)物倒塌。 由于此壓力效應(yīng)， 粉塵爆炸的火焰能傳播到較遠(yuǎn)的地方， 會(huì)把火焰蔓 延到初次爆炸以外的地方。安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題 B一、單項(xiàng)選擇題（本大題共 8 個(gè)小題，每題 3 分，共計(jì) 24分）

9、。1. 在下列元件中不屬于光電元件的是（ A ）A. 光纖 B. 光敏電阻 C. 光電池 D. 光敏晶體管2. 下列被測(cè)物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（ C ）A 壓力 B 力矩C溫度D 厚度3. 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（C )A. 位移 B. 材質(zhì)鑒別C.非金屬材料D. 探傷4屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ D ）A 重復(fù)性B 線性度C靈敏度D固有頻率5.霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了（ C）A.提高靈敏度 B. 克服溫漂 C.減小不等位電勢(shì)6.光敏二極管屬于（ B ）A.外光電效應(yīng)B. 內(nèi)光電效應(yīng)C.光生伏特效應(yīng)7.光電池在測(cè)光電路中通常處于何種偏置狀態(tài)（C )A.正向B.反向

10、C.零8.溫度上升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流（A）A.上升B.下降C.不變二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）1. 壓阻效應(yīng)常用的半導(dǎo)體電阻材料為 硅和錯(cuò)_。2. 電容效應(yīng)是將被測(cè)量（尺寸、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成 電容量_變化。3.霍爾元件多采用_N_型半導(dǎo)體材料，常用材質(zhì)為_(kāi)Ge Si、InSb _l4. 外光電效應(yīng)器件主要有：.光電真空（充氣）管和光電倍增管_。5. 熱電式傳感器中，能將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的一類稱為熱電阻，而能將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的稱為熱電偶，其中熱電偶式傳感器在應(yīng)用時(shí)需要做溫度補(bǔ)償（冷端補(bǔ)償）。6. 電磁導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)利用了鐵磁性材料的 磁

11、致伸縮效應(yīng)。7. 產(chǎn)生磁聲發(fā)射須具備兩個(gè)條件： 磁化時(shí)磁疇的巴克豪森跳躍 和磁疇有體積應(yīng)變。8. 當(dāng)金屬板置于變化磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在金屬板中會(huì)產(chǎn)生渦流。渦流的大小與金屬板的 電阻率、磁導(dǎo)率、厚度、金屬板與線圈距離、 激勵(lì)電流，角頻率 等參數(shù)有關(guān)。9. 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行有毒氣體監(jiān)測(cè)時(shí)，是以有毒氣體濃度為檢測(cè)對(duì)象，并以有毒氣體的 最高允許濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定監(jiān)測(cè)與報(bào)警指標(biāo)。10. 可燃性氣體的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：一般取爆炸下限的%左右作為報(bào)警閾值，當(dāng)可燃性氣體的濃度繼續(xù)上升，一般達(dá)到其爆炸下限的_20_ %25_ %時(shí)，監(jiān)控功能中的聯(lián)動(dòng)控制裝置將產(chǎn)生動(dòng)作，以 免形成火災(zāi)及爆炸事故。11. 光電探測(cè)方法

12、是以早期火災(zāi)產(chǎn)生的 煙氣為檢測(cè)對(duì)象的火災(zāi)探測(cè)方法。12. 光電效應(yīng)分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng) 兩大類。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 請(qǐng)畫出惠斯登電橋電路圖，并寫出電橋電壓輸出公式。2. 簡(jiǎn)述磁記憶檢測(cè)研究需要解決的幾個(gè)核心問(wèn)題及目前問(wèn)題的關(guān)鍵。答 磁記憶的物理機(jī)制 , 如存在多種可能 , 則需確定各因素主次關(guān)系； 表征磁記憶現(xiàn)象的磁場(chǎng) （ 檢測(cè)到的磁場(chǎng) ） 和地磁場(chǎng)的關(guān)系； 磁記憶場(chǎng)分布和應(yīng)力場(chǎng)的關(guān)系 , 應(yīng)力集中檢測(cè)的深入定性； 磁記憶場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系 , 應(yīng)力集中的定量檢測(cè)。 目前問(wèn)題的關(guān)鍵是，應(yīng)力集中引起的磁場(chǎng)畸變尚無(wú)定論。3. 目前用于檢測(cè)磁場(chǎng)的方法有

13、多種，在具體選擇時(shí)，需要著重考慮哪些因素？ 答：目前用于檢測(cè)磁場(chǎng)的方法有多種，在具體選擇時(shí)，著重考慮如下因素：（1）檢測(cè)磁場(chǎng)范圍；（2）靈敏度；（3）頻率響應(yīng)范圍，能否實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)；（4）抗干擾能力（如抗溫度漂移的能力）；（5）檢測(cè)信號(hào)的動(dòng)態(tài)性能；（6）工作壽命；（7）對(duì)提離效應(yīng)的敏感程度；（8）檢測(cè)傳感器的綜合成本（包括檢測(cè)電路的復(fù)雜程度、使用成本等）；（9）檢測(cè)傳感器的尺寸和體積，能否實(shí)現(xiàn)高分辨率檢測(cè)。4. 簡(jiǎn)述硅光電池的主要應(yīng)用場(chǎng)合。答 ：（1）能源 - 硅光電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與鎳鎘電池配合，可作為宇宙飛行器等設(shè)備的電 源；（2）光電檢測(cè)器件 - 用作近紅外探測(cè)器、光電讀出、光電耦

14、合、激光準(zhǔn)直、電影還音等設(shè)備的光 感受器。（3）光電控制器件 - 用作光電開(kāi)關(guān)等光電控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換器件。5. 安全檢測(cè)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程有哪些？要遵循哪些原則？答： 設(shè)計(jì)過(guò)程包括：可行性研究、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試（調(diào)試）和系統(tǒng)運(yùn) 行；遵循的原則：可靠性原則，使用方便原則，開(kāi)放性原則，經(jīng)濟(jì)性原則，開(kāi)發(fā)周期短原則。安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題 C一、單項(xiàng)選擇題（本大題共 8個(gè)小題，每題 3 分，共計(jì) 24分）。1. 金屬熱電阻式溫度傳感器所測(cè)量的溫度越高，其敏感元件中自由電子的運(yùn)動(dòng)（B）A. 越規(guī)則 B. 越不規(guī)則 C. 呈正態(tài)分布 D. 呈線性分布2. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于

15、（ C）A.壓電效應(yīng) B.壓磁效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D. 熱電效應(yīng)3. 在常用的測(cè)振傳感器中，適合測(cè)量振動(dòng)位移的是（ A ）A.電感式傳感器B.壓電式傳感器C.磁電式傳感器 D.電動(dòng)式傳感器4. 關(guān)于光敏電阻，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（A）A. 光敏電阻既可作檢測(cè)元件，也可作開(kāi)關(guān)元件B. 光敏電阻的光譜特性與光敏電阻本身材料有關(guān)，需選擇合適光源配合使用C. 在一定的光照度下，光敏電阻所加的電壓越大，光電流越大，而且無(wú)飽和現(xiàn)象D. 多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合5.固體半導(dǎo)體攝像元件簡(jiǎn)稱（A ）A. CCDB. VCDC. VTRD. VCR6.熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)（C ）A

16、.與導(dǎo)體材料有關(guān)B.與冷端熱端溫度差有關(guān)C. A，B均正確D. A，B均不正確7 適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的被測(cè)物理量是（B）A 轉(zhuǎn)速 B 溫度 C 厚度 D 加速度8 在典型噪聲干擾抑制方法中，差分放大器的作用是（ B ）A 克服串?dāng)_B抑制共模噪聲C 抑制差模噪聲D消除電火花干擾二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）1. 表征傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有線性度、靈敏度、重復(fù)性等。2. 壓電式位移傳感器的基本工作原理是將位移量轉(zhuǎn)換為力的變化，然后利用壓電效應(yīng)將力的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。3. 霍爾式壓力傳感器適用于靜態(tài)或變化緩慢_壓力的測(cè)量。4傳感器的動(dòng)態(tài)特性取決于傳感器的本身及輸入信號(hào)

17、的形式。5. 電位器式傳感器通過(guò)移動(dòng) 滑動(dòng)觸點(diǎn)把位移轉(zhuǎn)換為電阻絲的長(zhǎng)度變化，從而改變電阻值大小，繼 而將這種變化值轉(zhuǎn)換成 電壓或電流的變化值。6. 電容式壓力計(jì)廣泛用于位移，震動(dòng)、加速度、荷重等機(jī)械量的測(cè)量。7. 熱電阻式傳感器分為金屬熱電阻式和 熱敏電阻式兩大類。8. 電橋的靈敏度是指 單位輸入量時(shí)的輸出變化量。9. 下圖所示傳感器為 差動(dòng)型自感式傳感器。10. 壓電式加速度傳感器的頻率范圍廣、動(dòng)態(tài)范圍寬、靈敏度高，故應(yīng)用較廣泛。11. 常用溫標(biāo)包括三大類：經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際溫標(biāo)。12. 箔式電阻應(yīng)變片很薄，因而所能感受到的 應(yīng)力狀態(tài)與試件表面的更接近。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每

18、小題8分，共40分）1. 簡(jiǎn)要說(shuō)明電容式傳感器的原理。答：電容式傳感能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為傳感器電容變化。傳感器有動(dòng)靜兩個(gè)板板，板板間的電容為：C =Eq$A/6o式中.& 0 真空介電常數(shù)：8.854 X 10-12 F/m汀 介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)S兩極板間的距離有關(guān)A極板的有效面積當(dāng)動(dòng)板板運(yùn)動(dòng)或極板間的介質(zhì)變化就會(huì)引起傳感器電容值的變化，從而構(gòu)成變極距式、變面積式和變介質(zhì)型的電容式傳感器。2. 簡(jiǎn)述磁致伸縮效應(yīng)在無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用的機(jī)理。答：根據(jù)鐵磁性材料的磁致伸縮特性，鐵磁性鋼管在變化的外磁場(chǎng)中被激勵(lì)時(shí)，其外型尺寸會(huì)發(fā)生變化，即產(chǎn)生磁致伸縮應(yīng)變，從而在鐵磁性鋼管內(nèi)激發(fā)彈性波。反過(guò)來(lái)，因?yàn)槟娲胖律炜s效

19、應(yīng)，當(dāng) 彈性波沿著鐵磁性鋼管傳播時(shí)，其磁性將發(fā)生變化 ，導(dǎo)致了介質(zhì)中磁感應(yīng)的變化。實(shí)際上，在波傳 播過(guò)程中，介質(zhì)各部分均發(fā)生變化， 與此相應(yīng)，介質(zhì)磁導(dǎo)率也將發(fā)生變化，它反過(guò)來(lái)使波的傳播特 性也發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致鐵磁體內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化， 而變化的磁感應(yīng)強(qiáng)度必定引起接收線圈中 的電壓變化（根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律），通過(guò)測(cè)量電壓信號(hào)一一彈性波的反射情況，即可檢測(cè)出 鐵磁性鋼管中是否存在腐蝕、裂紋、破損等缺陷。這就是磁致伸縮效應(yīng)在無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用的機(jī)理。 或：可以簡(jiǎn)單地歸納如下.1）彈性波產(chǎn)生.基于磁致伸縮效應(yīng)：即鐵磁性材料在外磁場(chǎng)的作用下其實(shí)際的外型尺寸將發(fā) 生小的改變.2）彈性波檢測(cè).基于磁致伸縮逆效應(yīng)：即鐵磁性材料受到機(jī)械應(yīng)力（或應(yīng)變）時(shí)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度 將發(fā)生變化.3. 電感式傳感器的工作原理是什么？能夠測(cè)量哪些物理量？答：電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈的電感（或互感）變化的 一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。利用電感式傳感器可以把