安全檢測技術(shù)與監(jiān)測期末試卷

1、安全檢測技術(shù)與監(jiān)測試題A、單項選擇題（本大題共8個小題，每題3分，共計24分）1 .壓電式傳感器目前多用于測量（A）A.靜態(tài)的力或壓力B.動態(tài)的力或壓力C.流量D.溫度2 .磁阻率反映出通過磁阻傳感器可獲得的最大信號強(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是響應(yīng)較慢，不宜于快速動態(tài)測量（B）A.電容式傳感器B.電感式傳感器C.電阻式傳感器D.壓電傳感器卜列萬法不可以改變電感式傳感器的電容的是（B）4 .A.改變極板間距離B.改變極板間電壓5 .測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（B）A.具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)

2、有關(guān)C.輸入信號有關(guān)6 .不能采用非接觸方式測量的傳感器是（A.霍爾傳感器B.光電傳感器C.改變極板面積D.改變介電常數(shù)B.具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無關(guān)D.輸出信號有關(guān)C）C.熱電偶D.渦流傳感器7 .影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（D）A,電纜的安裝與固定方式B.電纜的長度C.前置放大器的輸出阻抗D.前置放大器的輸入阻抗8 .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B.PNP型晶體管集成電路C.MOS型晶體管開關(guān)集成電路D.NPN型晶體管集成電路二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）1 .金屬導(dǎo)體在受到外力作用而發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值隨著機(jī)械變形的變

3、化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)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、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、錯、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,它們在受到外力時電阻發(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 .聲壓是指有聲波時介質(zhì)的壓強(qiáng)對其_靜壓力一的變化量，是一個周期量。通常以均方根值來衡量

4、其大小并用p來表示，單位為Pa（帕）8 .磁聲發(fā)射檢測技術(shù)利用了鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)。9 .在考察噪聲對人們的危害程度時，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間，因為噪聲對人的危害程度與這三個因素均有關(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LEL_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為納米一級。12 .煙霧沒有嚴(yán)格科學(xué)的定義，一般是把人們?nèi)庋劭梢姷娜紵晌铮淞Ｗ又睆皆赺0.0110仙m的液體或固體微粒與氣體的混合物稱為煙霧。三、簡答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1 .簡述可燃及有毒氣體定義。答：凡在空氣中可

5、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)過程中使用或產(chǎn)生的對人體有害，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？與之對應(yīng)的光電元件各有哪些？簡述各光電元件的優(yōu)缺點。答：光電效應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生結(jié)果的不同，通常可分為外光電效應(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)點是靈敏度高，比光電管高出幾萬倍以上，輸出線性度好，頻率特性好；缺點是體積大、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量和要求反應(yīng)速度很快的場合?；趦?nèi)光電效應(yīng)的光電元件有

6、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，價格較低，所以被廣泛應(yīng)用在自動監(jiān)測系統(tǒng)中。在使用光敏電阻時，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，傳遞效率高、能耐高溫輻射等優(yōu)點。3 .粉塵檢測有哪幾種方法？答：粉塵檢測方法主要有：光

7、學(xué)顯微鏡法，電集塵法，濾紙取樣法，掃描顯微鏡檢測法，B射線測塵方法，光電測塵方法4 .列舉常用的5種火災(zāi)探測方法并對比其應(yīng)用范圍。答：火災(zāi)的探測方法目前主要有：空氣離化探測法，熱（溫度）檢測法，光電探測方法，光輻射或火焰輻射探測方法以及可燃?xì)怏w探測法。對于普通可燃物質(zhì)燃燒過程，用光電探測法和空氣離化法應(yīng)用最廣、探測最及時，用熱（溫度）檢測法則相對較遲緩，但它們都是廣泛使用的火災(zāi)探測方法；其他兩種探測方法僅在一定范圍內(nèi)使用。5 .簡述可燃粉塵的爆炸過程。答：可燃粉塵爆炸通?？煞譃閮蓚€步驟，即初次爆炸和二次爆炸。當(dāng)粉塵懸浮于含有足以維持燃燒的氧氣的環(huán)境中，并有合適的點火源時，初次爆炸能在封閉的空間

8、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，使那些原來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，會把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。安全檢測技術(shù)與監(jiān)測試題B一、單項選擇題（本大題共8個小題，每題3分，共計24分）。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 .下列被測物理量適合于使用紅外傳

9、感器進(jìn)行測量的是（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是為了（C）A.提高靈敏度B.克服溫漂C.減小不等位電勢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 .光電池在測光電路中通常處于何種偏置狀態(tài)（C）A.正向B.反向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

10、的半導(dǎo)體電阻材料為硅和錯2 .電容效應(yīng)是將被測量（尺寸、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成一電容量變化。1.1. 爾元件多采用N型半導(dǎo)體材料,常用材質(zhì)為_Ge、Si、InSb;4 .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)換為電勢的稱為熱電偶，其中熱電偶式傳感器在應(yīng)用時需要做溫度補(bǔ)償（冷端補(bǔ)償）。6 .電磁導(dǎo)波檢測技術(shù)利用了鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)。7 .產(chǎn)生磁聲發(fā)射須具備兩個條件：磁化時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中或在磁場中運(yùn)動時，在金屬板中會產(chǎn)生渦流。渦流的大小與金屬板的電

11、阻率、磁導(dǎo)率、厚度、金屬板與線圈距離、激勵電流，角頻率等參數(shù)有關(guān)。9 .在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行有毒氣體監(jiān)測時，是以有毒氣體濃度為檢測對象，并以有毒氣體的最高允許濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定監(jiān)測與報警指標(biāo)。10 .可燃性氣體的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)：一般取爆炸下限的10%左右作為報警閾值,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,監(jiān)控功能中的聯(lián)動控制裝置將產(chǎn)生動作，以免形成火災(zāi)及爆炸事故。11 .光電探測方法是以早期火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣為檢測對象的火災(zāi)探測方法。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、簡答題(本大題共5小題，每小題8分，共40分)1 .請畫出惠斯登電橋電路圖，并寫出電橋電壓輸出

12、公式。our2 .簡述磁記憶檢測研究需要解決的幾個核心問題及目前問題的關(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(檢測到的磁場)和地磁場的關(guān)系；磁記憶場分布和應(yīng)力場的關(guān)系，應(yīng)力集中檢測的深入定性；磁記憶場和應(yīng)力場的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)力集中的定量檢測。目前問題的關(guān)鍵是，應(yīng)力集中引起的磁場畸變尚無定論。3 .目前用于檢測磁場的方法有多種，在具體選擇時，需要著重考慮哪些因素?答：目前用于檢測磁場的方法有多種，在具體選擇時，著重考慮如下因素：(1)檢測磁場范圍;(2)靈敏度；(3)頻率響應(yīng)范圍，能否實現(xiàn)高速檢測；(4)抗干擾能力(如抗溫度漂移的能力)；(5)檢

13、測信號的動態(tài)性能；(6)工作壽命；(7)對提離效應(yīng)的敏感程度；(8)檢測傳感器的綜合成本(包括檢測電路的復(fù)雜程度、使用成本等)；(9)檢測傳感器的尺寸和體積，能否實現(xiàn)高分辨率檢測。4 .簡述硅光電池的主要應(yīng)用場合。答：(1)能源-硅光電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與鍥鎘電池配合，可作為宇宙飛行器等設(shè)備的電源；(2)光電檢測器件-用作近紅外探測器、光電讀出、光電耦合、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-用作光電開關(guān)等光電控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換器件。5 .安全檢測與監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計過程有哪些？要遵循哪些原則？答：設(shè)計過程包括：可行性研究、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)測試(調(diào)試)和系統(tǒng)運(yùn)行

14、；遵循的原則：可靠性原則，使用方便原則，開放性原則，經(jīng)濟(jì)性原則，開發(fā)周期短原則。安全檢測技術(shù)與監(jiān)測試題C一、單項選擇題(本大題共8個小題，每題3分，共計24分)。1 .金屬熱電阻式溫度傳感器所測量的溫度越高，其敏感元件中自由電子的運(yùn)動(8)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(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 .在常用的測振傳感器中，適合測量振動位移的是(A)A.電感式傳感器B.壓電式傳感器C.磁電式傳感器D.電動式傳感器4 .關(guān)于光敏電阻，下列說法錯誤的是（A）A.光敏電阻既可作檢測元件，也可作開關(guān)元件B.光敏電阻的光譜特

15、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，而且無飽和現(xiàn)象D.多數(shù)光敏電阻的時延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場合5 .固體半導(dǎo)體攝像元件簡稱（A）A.CCDB.VCDC.VTRD.VCR6 .熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢（C）A.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)行測量的被測物理量是（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.克服用擾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

16、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。3 .霍爾式壓力傳感器適用于靜態(tài)或變化緩慢_壓力的測量。4 .傳感器的動態(tài)特性取決于傳感器的本身及輸入信號的形式。5 .電位器式傳感器通過移動滑動觸點把位移轉(zhuǎn)換為電阻絲的長度變化，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 .電容式壓力計廣泛用于位移，震動、加速度、荷重等機(jī)械量的測量。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的輸出變化量。

17、9 .下圖所示傳感器為差動型自感式傳感器。10 .壓電式加速度傳感器的頻率范圍廣、動態(tài)范圍寬、靈敏度圖，故應(yīng)用較廣泛。11 .常用溫標(biāo)包括三大類：經(jīng)驗溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)和國際溫標(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、簡答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1 .簡要說明電容式傳感器的原理。答：電容式傳感能將被測量轉(zhuǎn)換為傳感器電容變化。傳感器有動靜兩個板板，板板間的電容為：C=%MA/%，式中：£0真空介電常數(shù)：8.854X1012F/m£r介質(zhì)的相對介電常數(shù)6兩極板間的距離有關(guān)A極板的有效面積當(dāng)動板板運(yùn)動或極板間的介質(zhì)變化就會引起

18、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 .簡述磁致伸縮效應(yīng)在無損檢測中應(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中被激勵時，其外型尺寸會發(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。反過來，因為逆磁致伸縮效應(yīng)，當(dāng)彈性波沿著鐵磁性鋼管傳播時，其磁性將發(fā)生變化，導(dǎo)致了介質(zhì)中磁感應(yīng)的變化。實際上，在波傳播過程中，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，它反過來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），通過測量電壓信號一一彈性波的反射情況，即可檢測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)在無損檢測中應(yīng)用的機(jī)理。或：可以簡單地歸納如下.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的作用下其實際的外型尺寸將發(fā)生小的改變.2)彈性波檢測.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，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連續(xù)變化的線位移或角位移轉(zhuǎn)