第八組測試技術(shù)論文剖析

1、測試技術(shù)論文及實驗測試技術(shù)論文及實驗測試技術(shù)論文：匯報小組成員：管清韋、申曉東、王俊杰、曹振宇 王文濤、孫羽、姚張藝、羅良、焦申 測試測試論文內(nèi)容論文內(nèi)容 以及人員分工以及人員分工最常用測量技術(shù)最常用測量技術(shù)工作負(fù)責(zé)人備注溫度測量實現(xiàn)一羅良溫度測量實現(xiàn)二王俊杰溫度測量實現(xiàn)三曹振宇壓力測量實現(xiàn)焦申流量、應(yīng)力、位移測量流量、應(yīng)力、位移測量抽象的測量技術(shù)以及結(jié)合創(chuàng)新實驗抽象的測量技術(shù)以及結(jié)合創(chuàng)新實驗工作負(fù)責(zé)人備注流量測量實現(xiàn)王文濤 應(yīng)力測量實現(xiàn)姚張藝位移測量實現(xiàn)孫羽工作負(fù)責(zé)人備注測謊測量技術(shù)實現(xiàn)管清韋粉體爆炸的壓力測量申曉東 page 3溫溫度度傳傳感感器器：1. 熱電阻熱電阻2. 熱電偶熱電偶3.

2、 熱敏電阻熱敏電阻4. 集成集成溫溫度度傳傳感感器器一、溫度一、溫度測試的實現(xiàn)測試的實現(xiàn)：溫溫度度傳傳感感器器1.1. 測溫原理測溫原理2.2. 應(yīng)用方法應(yīng)用方法3.3. 實際應(yīng)用實際應(yīng)用4.4. 特點特點熱電阻熱電阻1.1. 測溫測溫原理原理基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)2.2.應(yīng)用應(yīng)用方法方法通常把通常把電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表儀表上上3.3.實際應(yīng)用實際應(yīng)用目前目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和

3、應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅銅4.4.特點特點精度高、性能穩(wěn)定、互換性好、耐腐蝕及使用方便等精度高、性能穩(wěn)定、互換性好、耐腐蝕及使用方便等熱電偶熱電偶1.1. 測溫測溫原理原理兩種不同成份的兩種不同成份的導(dǎo)體兩端導(dǎo)體兩端接合成回路接合成回路，當(dāng)，當(dāng)兩個接合點的溫度不兩個接合點的溫度不同時，在回路中就會同時，在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢產(chǎn)生熱電動勢2.2.應(yīng)用應(yīng)用方法方法接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度，溫度，一般一般與與測量儀表測量儀表用用專用補償導(dǎo)線連接專用補償導(dǎo)線連接3.3.實際應(yīng)用實際應(yīng)用熱電偶元件熱電偶元件一端一端接在接

4、頭上接在接頭上；參考連接點利用；參考連接點利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳舆m當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境伸線來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中中4.4.特點特點測量精度高、范圍廣、構(gòu)造簡單，使用方便測量精度高、范圍廣、構(gòu)造簡單，使用方便熱敏電阻熱敏電阻1.1. 測溫測溫原理原理溫度引起電阻變化溫度引起電阻變化，電阻電阻是是溫度的函數(shù)，因此可由測量電溫度的函數(shù)，因此可由測量電導(dǎo)而推算出溫度的高低導(dǎo)而推算出溫度的高低2.2.應(yīng)用應(yīng)用方法方法通常把通常把電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表二次儀表上上3.3.實際應(yīng)用實際應(yīng)用除與熱電阻相同

5、應(yīng)用外，也除與熱電阻相同應(yīng)用外，也可作為電子線路元件用于儀表可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補償和溫差電偶冷端溫度線路溫度補償和溫差電偶冷端溫度補償補償4.4.特點特點靈敏度較高、工作溫度范圍寬、體積小、使用方便、穩(wěn)定靈敏度較高、工作溫度范圍寬、體積小、使用方便、穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)性好、過載能力強(qiáng)集成集成溫溫度度傳傳感感器器1. 測溫測溫原理原理利用晶體管利用晶體管PNPN結(jié)的電流和電壓特性與溫度的關(guān)系，把敏感結(jié)的電流和電壓特性與溫度的關(guān)系，把敏感元件、放大電路和補償電路等部分集成化，并把它們封裝元件、放大電路和補償電路等部分集成化，并把它們封裝在同一殼體里的一種一體化溫度在同一殼體里的一

6、種一體化溫度檢測元件檢測元件2.2.應(yīng)用應(yīng)用方法方法通過導(dǎo)線通過導(dǎo)線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上3.3.實際應(yīng)用實際應(yīng)用按溫度傳感器按溫度傳感器輸出信號的模式，可大致劃分輸出信號的模式，可大致劃分為數(shù)字式為數(shù)字式溫度溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器三大類傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器三大類4.4.特點特點線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等溫溫度度傳傳感感器器 溫度傳感器溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的

7、。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化，所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多。溫度傳感器隨溫化，所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、而電動度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、而電動勢、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的勢、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，新型溫度傳感器還會不斷涌現(xiàn)。發(fā)展，新型溫度傳感器還會不斷涌現(xiàn)。 page 101. 概述概述2. 幾幾種種常見流常見流量計的量計的介紹介紹3. 流量測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢流量測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢二、二、流量測試

8、技術(shù)的實現(xiàn)流量測試技術(shù)的實現(xiàn)概概述述1.流量的定義流量的定義 流體流過一定截面的量稱為流量。流量也是流體流過一定截面的量稱為流量。流量也是瞬時流量和累計流量的統(tǒng)稱。在一段時間內(nèi)流體流過一瞬時流量和累計流量的統(tǒng)稱。在一段時間內(nèi)流體流過一定截面的量稱為累積流量，也成總量。當(dāng)時間很短時，定截面的量稱為累積流量，也成總量。當(dāng)時間很短時，流體流過一定截面的量與時間的比稱為瞬時流量。流體流過一定截面的量與時間的比稱為瞬時流量。2. 流量檢測中常用的流體物性參數(shù)主要有密度、黏度、壓流量檢測中常用的流體物性參數(shù)主要有密度、黏度、壓縮系數(shù)、比熱比和氣體絕熱指數(shù)?？s系數(shù)、比熱比和氣體絕熱指數(shù)。3. 流量計的檢測方

9、法流量計的檢測方法 直接測量法、間接測量法以及綜合直接測量法、間接測量法以及綜合測量法。測量法。4.流量計的分類流量計的分類 按流量計原理和結(jié)構(gòu)分、按測量要求分按流量計原理和結(jié)構(gòu)分、按測量要求分以及按用途分以及按用途分2. 幾種常見流量計的介紹幾種常見流量計的介紹1. 差壓式流量計差壓式流量計差壓式流量計的工作原理：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，如圖下圖所示，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。常見流常見流量計量計2.

10、 浮子流量計浮子流量計浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理如圖如圖1所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子和浮子2形成的環(huán)形成的環(huán)隙隙3時，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力時，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時，浮所受上升力大于浸在流體中浮子重量時，浮子便上升子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降

11、，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某一直到上升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某一高度。高度。 容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱容積式流量計，又稱定排量流量計，簡稱PD流量計，流量計，在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測量元件把在流量儀表中是精度最高的一類。它利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體

12、的次數(shù)來測量流體體積總量。體積總量。 數(shù)值模擬數(shù)值模擬容積式流量計容積式流量計渦輪式流量計渦輪式流量計 渦輪流量計渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類，它采用是速度式流量計中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪渦輪)感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。流量或總量的儀表。 page 151. 什么什么是是壓壓力力測測量量？2. 壓壓力力測測量量原原理。理。3. 壓壓力力測測量量儀表儀表。4. 壓壓力力測測量的應(yīng)用與發(fā)量的應(yīng)用與發(fā)展展。三、壓力測量三、壓力測量的實現(xiàn)的實現(xiàn)測量原理測量原理1.1.根據(jù)壓力的定義直接測量單位面積上受力大根據(jù)壓力的

13、定義直接測量單位面積上受力大小。例，液柱式，彈性式。小。例，液柱式，彈性式。2.2.應(yīng)用壓力作用于物體后產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)來應(yīng)用壓力作用于物體后產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)來實現(xiàn)測量壓力。例，電阻式。實現(xiàn)測量壓力。例，電阻式。測測量量儀器儀器 壓力測量儀表是用來測量氣體或液體壓力的工業(yè)自壓力測量儀表是用來測量氣體或液體壓力的工業(yè)自動化儀表，又稱壓力表或壓力計。動化儀表，又稱壓力表或壓力計。 壓力測量儀表壓力測量儀表按工作原理分為液柱式、彈性式、負(fù)荷式按工作原理分為液柱式、彈性式、負(fù)荷式和電測式等類型和電測式等類型。測測量量儀器儀器 彈性式彈性式壓力測量儀表是利用各種不同形狀的彈性元件，壓力測量儀表是利用

14、各種不同形狀的彈性元件，在壓力下產(chǎn)生變形的原理制成的壓力測量儀表在壓力下產(chǎn)生變形的原理制成的壓力測量儀表。 彈性式彈性式壓力測量儀表按采用的彈性元件不同，可分為壓力測量儀表按采用的彈性元件不同，可分為彈簧管壓力表、膜片壓力表、膜盒壓力表和波紋管壓力表彈簧管壓力表、膜片壓力表、膜盒壓力表和波紋管壓力表等；按功能不同分為指示式壓力表、電接點壓力表和遠(yuǎn)傳等；按功能不同分為指示式壓力表、電接點壓力表和遠(yuǎn)傳壓力表等。這類儀表的特點是結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)實耐用，測量壓力表等。這類儀表的特點是結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)實耐用，測量范圍寬，是壓力測量儀表中應(yīng)用最多的一種。范圍寬，是壓力測量儀表中應(yīng)用最多的一種。測測量量儀器儀器 負(fù)

15、荷負(fù)荷式壓力測量儀表常稱為負(fù)荷式壓力計，它是直接式壓力測量儀表常稱為負(fù)荷式壓力計，它是直接按壓力的定義制作的，常見的有活塞式壓力計、浮球式按壓力的定義制作的，常見的有活塞式壓力計、浮球式壓力計和鐘罩式壓力計壓力計和鐘罩式壓力計。 由于由于活塞和砝碼均可精確加工和測量，因此這類壓力活塞和砝碼均可精確加工和測量，因此這類壓力計的計的誤差很小，主要作為壓力基準(zhǔn)儀表使用，誤差很小，主要作為壓力基準(zhǔn)儀表使用，測量范圍從數(shù)十帕至測量范圍從數(shù)十帕至2500兆帕兆帕 page 201. 應(yīng)力應(yīng)力測試概測試概述述2. 常常用應(yīng)力用應(yīng)力測測量方量方法法。3. 應(yīng)力應(yīng)力測測量技術(shù)量技術(shù)原原理。理。三、三、應(yīng)力應(yīng)力測

16、試的實現(xiàn)測試的實現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)力測試測試的的概概述述應(yīng)力應(yīng)變測量應(yīng)力應(yīng)變測量是測試技術(shù)研究的基本范疇之一，是測試技術(shù)研究的基本范疇之一，工程中經(jīng)常需要研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載、溫度等條件下工程中經(jīng)常需要研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載、溫度等條件下內(nèi)外部應(yīng)力和變形的分布情況內(nèi)外部應(yīng)力和變形的分布情況, 特別需要確定危險部特別需要確定危險部位的最大應(yīng)力和變形位的最大應(yīng)力和變形,從而為工程設(shè)計建設(shè)提供依據(jù)。從而為工程設(shè)計建設(shè)提供依據(jù)。應(yīng)力測試技術(shù)涉及工程的方方面面，有著不言而喻的應(yīng)力測試技術(shù)涉及工程的方方面面，有著不言而喻的重要性，深入研究應(yīng)變應(yīng)力的測試更好的服務(wù)于工程重要性，深入研究應(yīng)變應(yīng)力的測試更好的服務(wù)于工程實踐具有

17、重要意義。實踐具有重要意義。常常用應(yīng)力用應(yīng)力測試測試方方法法 電阻應(yīng)變片差動式應(yīng)變測量光纖應(yīng)力測試技術(shù)電阻電阻應(yīng)應(yīng)變片變片 應(yīng)力變化電阻變化電壓信號輸出差動式差動式應(yīng)應(yīng)變變 鋼絲變形使其電阻發(fā)生相應(yīng)變化和鋼絲電阻隨鋼絲變形使其電阻發(fā)生相應(yīng)變化和鋼絲電阻隨其本身的溫度而變化這兩個原理設(shè)計而成的其本身的溫度而變化這兩個原理設(shè)計而成的。在差。在差動式應(yīng)變計內(nèi)部采用兩根特殊固定方式的鋼絲動式應(yīng)變計內(nèi)部采用兩根特殊固定方式的鋼絲, 鋼絲經(jīng)過鋼絲經(jīng)過預(yù)拉預(yù)拉, 張緊在支桿上。當(dāng)差動式應(yīng)變計受到外界的拉壓而張緊在支桿上。當(dāng)差動式應(yīng)變計受到外界的拉壓而變形時變形時,其中一根鋼絲受拉其中一根鋼絲受拉, 其電阻增

18、加。另一根鋼絲受壓其電阻增加。另一根鋼絲受壓, 其電阻減小。測量兩根鋼絲電阻的比值其電阻減小。測量兩根鋼絲電阻的比值, 就可以求得差動就可以求得差動式應(yīng)變計的變形量。溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方式應(yīng)變計的變形量。溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方向的向的, 當(dāng)溫度升高時當(dāng)溫度升高時, 兩根鋼絲的電阻都增大兩根鋼絲的電阻都增大; 溫度降低時溫度降低時, 兩根鋼絲的電阻都減小。通過測量兩根鋼絲的串聯(lián)電阻值兩根鋼絲的電阻都減小。通過測量兩根鋼絲的串聯(lián)電阻值的變化的變化, 就可以求得差動式應(yīng)變計所感受溫度的變化。就可以求得差動式應(yīng)變計所感受溫度的變化。光纖光纖應(yīng)力應(yīng)力測試測試物理變化光纖光信號光纖傳

19、感器是利用光纖對某些特定物理量敏感的特性, 將外界物理量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化。 page 261. 位位移測移測量量類類型以及型以及特特點。點。2. 位位移測移測量的量的儀器類儀器類型型原原理理3. 位位移測移測量量儀器儀器的應(yīng)用。的應(yīng)用。四、四、位移測試位移測試的實現(xiàn)的實現(xiàn) page 27位位移測移測量量位移測量的類型：按被測對象的運動方式分，有線位移測量和位移測量的類型：按被測對象的運動方式分，有線位移測量和角角 位移位移測量；測量；按被測量運動狀態(tài)分，有靜態(tài)位移測量和動態(tài)位移測量等按被測量運動狀態(tài)分，有靜態(tài)位移測量和動態(tài)位移測量等位移測量的特點：位移測量的特點：位移是反應(yīng)物體空間位置

20、位移是反應(yīng)物體空間位置變動的矢量。變動的矢量。位位移測移測量量儀器類儀器類型型電阻式位移計 電感式位移計組合式位移傳感器 光纖位移傳感器 激光測距傳感器 差動變壓器位移計電渦流式位移傳感器激光測距傳感器位位移測移測量量儀器儀器的應(yīng)用的應(yīng)用 電阻式位移計電阻式位移計適用于布設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物或其它適用于布設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物或其它材料結(jié)構(gòu)物內(nèi)及表面，測量結(jié)構(gòu)物伸縮縫或周邊縫的開材料結(jié)構(gòu)物內(nèi)及表面，測量結(jié)構(gòu)物伸縮縫或周邊縫的開合度合度( (變形變形) )，亦可用于測量土壩、土堤、邊坡、亦可用于測量土壩、土堤、邊坡、橋梁等結(jié)構(gòu)物的位移橋梁等結(jié)構(gòu)物的位移、沉陷、應(yīng)變、滑移等、沉陷、應(yīng)變、滑移等。 電渦流傳感

21、器電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高等優(yōu)點，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在靈敏度高、分辨率高等優(yōu)點，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。 page 301.簡介測謊技術(shù)簡介測謊技術(shù)2. 測測謊儀及測試原理謊儀及測試原理3. 我國我國測謊測試發(fā)展現(xiàn)狀測謊測試發(fā)展現(xiàn)狀測試技術(shù)在測謊領(lǐng)域的的測試技術(shù)在測謊領(lǐng)域的的應(yīng)用應(yīng)用簡介測簡介測謊技術(shù)及測謊儀謊技術(shù)及測謊儀測謊儀是基于機(jī)體的生理反應(yīng)并能作出靈敏記錄和測謊儀是基于機(jī)體的生理反應(yīng)并能作出靈敏記錄和鑒別的電子儀器，為測謊提供了相對客觀的指標(biāo)。鑒別的

22、電子儀器，為測謊提供了相對客觀的指標(biāo)。測謊儀測謊儀由由傳感器傳感器、主機(jī)和微機(jī)組成。傳感器與人主機(jī)和微機(jī)組成。傳感器與人的體表連接，采集人體生理參量的變化的體表連接，采集人體生理參量的變化信息信息。測測謊儀監(jiān)測的幾項生理活動及其監(jiān)測方式謊儀監(jiān)測的幾項生理活動及其監(jiān)測方式 呼吸速率呼吸速率在受測人的胸部和腹部周圍放置兩在受測人的胸部和腹部周圍放置兩部部呼吸描記器呼吸描記器。使用使用換能器將排出空氣的能量轉(zhuǎn)化換能器將排出空氣的能量轉(zhuǎn)化為為電信號電信號血壓血壓/ /心率心率血壓計纏繞于受測人的上臂。血壓計血壓計纏繞于受測人的上臂。血壓計與測謊儀之間連有測試與測謊儀之間連有測試管管當(dāng)血液流過手臂時血壓

23、計會當(dāng)血液流過手臂時血壓計會發(fā)出聲響；由這種聲響導(dǎo)致的壓力變化將測試管內(nèi)的發(fā)出聲響；由這種聲響導(dǎo)致的壓力變化將測試管內(nèi)的空氣排出空氣排出，通過，通過換能器轉(zhuǎn)化為電信號。換能器轉(zhuǎn)化為電信號。皮膚電流阻抗（皮膚電流阻抗（GSRGSR）亦稱皮電活性，主要亦稱皮電活性，主要是對指尖汗?jié)穸鹊氖菍χ讣夂節(jié)穸鹊臏y量測量受測人會有兩根手指與被稱為檢流計的手指板相受測人會有兩根手指與被稱為檢流計的手指板相連。這些測試板可以測量皮膚導(dǎo)電的能力。連。這些測試板可以測量皮膚導(dǎo)電的能力。 page 331. 爆炸壓力爆炸壓力測試系統(tǒng)概述測試系統(tǒng)概述2. 相關(guān)壓力相關(guān)壓力傳感器傳感器的簡介的簡介3. 信號信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集調(diào)理和數(shù)據(jù)采集測試技術(shù)測試