安全檢測技術(shù)

1、名詞解釋絕對誤差：測量值（即示值）x與被測量的真值x0之間的代數(shù)差值x稱為測量值的絕對誤差。系統(tǒng)誤差：在相同條件下，多次重復(fù)測量同一被測參數(shù)時，誤差的大小和符號保持不變或按某一確定的規(guī)律變化，這種測量誤差被稱為系統(tǒng)誤差。安全監(jiān)測儀器：指將傳感器或檢測器及信號處理、顯示單元集于一體，固定安裝于現(xiàn)場，對安全狀態(tài)信息進(jìn)行實時檢測的裝置。安全監(jiān)測系統(tǒng)：如果只是將傳感器或檢測器固定安裝于現(xiàn)場，而將信號處理、顯示、報警等單元安裝在遠(yuǎn)離現(xiàn)在的控制室內(nèi)，則稱為安全監(jiān)測系統(tǒng)。 將監(jiān)測系統(tǒng)與控制系統(tǒng)結(jié)合起來，則能把監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成控制信號，該系統(tǒng)稱為監(jiān)控系統(tǒng)。光敏材料：光電傳感器能將被測量的變化通過光信號的變化轉(zhuǎn)換

2、成電信號（電壓、電流、電阻等）。具有這種功能的材料稱為光敏材料。壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 當(dāng)作用力方向改變時，電荷極性也隨著改變。逆向壓電效應(yīng)是指當(dāng)某晶體沿一定方向受到電場作用時，相應(yīng)地在一定的晶軸方向?qū)a(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械應(yīng)力，又稱電致伸縮效應(yīng)。當(dāng)外加電場撤去后，晶體內(nèi)部的應(yīng)力或變形也隨之消失。等響曲線：描述等響條件下 HYPERLINK /view/817175.htm t /_blank 聲壓級與聲波頻率的關(guān)系曲線稱為等響曲線，它表明了正常

3、的人耳對響度相同的純音所感受的聲壓級與頻率的關(guān)系。真值：1）.約定真值：根據(jù)國際計量委員會通過并發(fā)布的各種物理參量單位的定義，利用當(dāng)今最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)復(fù)現(xiàn)這些實物的單位基準(zhǔn)，其值被公認(rèn)為國際或國家基準(zhǔn)，稱為約定真值。2）.相對真值：相對真值也叫實際值。在實際的測量過程中，能夠滿足規(guī)定準(zhǔn)確度的情況下，用來代替真值使用的值被稱作相對真值。標(biāo)稱值：計量或測量器具上標(biāo)注的量值，稱為標(biāo)稱值。示值：檢測儀器（或系統(tǒng)）指示或顯示（被測參量）的數(shù)值叫示值，也叫測量值或讀數(shù)。絕對誤差：測量值（即示值）x與被測量的真值x0之間的代數(shù)差值x稱為測量值的絕對誤差：x=x-x0相對誤差（絕對誤差在整個物量中的比重）：測

4、量值（即示值）的絕對誤差x與被測參量真值x0的比值，稱為檢測系統(tǒng)測量值（示值）的相對誤差，該值無量綱，常用百分?jǐn)?shù)表示，即引用誤差：測量值的絕對誤差x與儀表的滿量程L之比值，稱為引用誤差。引用誤差通常也以百分?jǐn)?shù)表示：最大引用誤差（或滿度最大引用誤差）：在規(guī)定的工作條件下，當(dāng)被測量平穩(wěn)增加或減少時，在儀表全量程內(nèi)所測得的各示值的絕對誤差值的絕對值與滿量程L的比值的百分?jǐn)?shù)，稱為儀表的最大引用誤差，用符號max表示：很好地表征測量儀表的測量精度：隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差又稱偶然誤差，它是指在相同條件下多次重復(fù)測量同一被測參數(shù)時，測量誤差的大小與符號均無規(guī)律變化，這類誤差被稱為隨機(jī)誤差。粗大誤差重要誤差，必須

5、剔除：在相同條件下，多次重復(fù)測量同一被測參數(shù)時，測量結(jié)果顯著地偏離其實際值時所對應(yīng)的誤差，這類誤差被稱為粗大誤差。按誤差來源分類：儀器誤差、理論誤差與方法誤差、環(huán)境誤差、人員誤差。按誤差的出現(xiàn)分類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差。按測量時間：靜態(tài)、動態(tài)誤差。按使用條件：基本誤差、附加誤差。按誤差與被測量的關(guān)系：定值誤差、累積誤差。粗大誤差分析與處理：萊以特準(zhǔn)則：凡剩余誤差大于3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的就可以認(rèn)為是粗大誤差，它所對應(yīng)的測量值就是壞值，應(yīng)予以舍去。檢測信號分類：（1）.靜態(tài)信號：是指在一定的測量期間內(nèi)，不隨時間變化的信號。動態(tài)信號：是指隨時間的變化而變化的信號。（2）連續(xù)信號：在觀測過程的連續(xù)時

6、間范圍內(nèi)信號有確定的值。允許在其時間定義域上存在有限個間斷點。模擬信號：取值是連續(xù)的連續(xù)信號。離散信號：信號僅在規(guī)定的離散時刻有定義。數(shù)字信號：取值為離散的離散信號。電阻應(yīng)變片組成：敏感柵、基底、覆蓋層、引線、粘合劑。傳感器的分類：按輸入量（被測對象）分類：可分為物理量傳感器、化學(xué)量傳感器和生物量傳感器三大類。其中，物理量傳感器又可分為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。按轉(zhuǎn)換原理分類：從傳感器的轉(zhuǎn)換原理來說，通常分為結(jié)構(gòu)型、物性型兩大類。按能量轉(zhuǎn)換的方式分類：按轉(zhuǎn)換元件的能量轉(zhuǎn)換方式，傳感器可分為有源型和無源型兩類。按輸出信號的形式分：傳感器可分為開關(guān)式、模擬式和數(shù)字式。按輸入、輸出特性，

7、傳感器可分為線性和非線性兩類。結(jié)構(gòu)型傳感器：電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電光電效應(yīng)：金屬表面在光輻射下發(fā)射電子的效應(yīng)。外光電效應(yīng)：在光的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面、向外發(fā)射的現(xiàn)象叫外光電效應(yīng)。光電導(dǎo)效應(yīng)：在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。光生伏特效應(yīng)：在光的作用下，能使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象?；魻栃?yīng)：通有電流的金屬板上加一勻強(qiáng)磁場，當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時，在與電流和磁場都垂直的金屬板的兩表面間出現(xiàn)電勢差。超聲波傳感器：超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷，這種探頭統(tǒng)稱為壓電式超聲波探

8、頭，逆壓電效應(yīng)將高頻電振動轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動，以產(chǎn)生超聲波，可作為發(fā)射探頭；利用正壓電效應(yīng)則將接收的超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號，可作為接收探頭。傳感器選用原則：選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、精確度、測量方式等六個方面的問題。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中：由可燃?xì)怏w引起的燃燒、爆炸事故；由有毒氣體引起的急性或慢性中毒事故；由于缺氧引起的缺氧窒息事故。常見氣體檢測報警儀：煤氣報警控制器、瓦斯檢測儀、感煙探測儀。感煙探測儀工作原理：透射式感煙探測儀是利用煙霧的顆粒性來進(jìn)行探測的，這是因為煙霧由微小的顆粒組成。在發(fā)光管與光敏元件之間，如果為純凈的空氣，則完全透光；如果有煙霧，則接受的光強(qiáng)減少。散

9、射式:平時在純凈的空氣中，因為有遮擋板，光敏元件接收不到光管的信號。但是空氣中含有煙霧時，煙霧的微粒對光有散射作用，光敏元件就接收到了信號，經(jīng)過放大后就可以驅(qū)動報警電路。離子式：在兩個金屬平板之間加上直流電壓，并在附近放上一塊同位素镅241，當(dāng)周圍空氣無煙時，镅241放出微量的a射線，使附近的空氣電離。于是在平板電極之間的直流電壓作用下，空氣中就會有離子電流產(chǎn)生。當(dāng)周圍有煙霧時，煙霧時由微粒組成的，微粒會將一部分離子吸附，使空氣中離子減少，而且微粒本身也吸收a射線這兩個因素使得離子電流減少。分散度：粒子粉碎程度。粉塵種類：全塵、呼吸性粉塵、爆炸性粉塵、無爆炸性粉塵、惰性粉塵、硅塵、游離粉塵、沉

10、積粉塵。粉塵檢測類容：濃度、分散性、化學(xué)成分。粉塵檢測方法：光學(xué)顯微鏡法、電集塵法、濾紙取樣法、掃描顯微鏡檢測法、貝塔射線檢測法、光電測塵。噪聲檢測條件：測量應(yīng)在正常情況下進(jìn)行、風(fēng)速超過3就要戴防風(fēng)罩、遠(yuǎn)離電場磁場。7.火災(zāi)現(xiàn)象：熱（溫度）、燃燒氣體、煙霧、火焰。火災(zāi)探測方法：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、可燃?xì)怏w探測法。安全檢測的意義：有效減少事故隱患；預(yù)防和控制重、特大事故的發(fā)生；遏制群死群傷和重大經(jīng)濟(jì)損失。安全監(jiān)測的目的：（1）為職業(yè)健康安全狀態(tài)進(jìn)行評價（2）為安全技術(shù)及設(shè)施進(jìn)行監(jiān)督（3）為安全技術(shù)措施的效果進(jìn)行評價（4）改善勞動作業(yè)條件簡述系

11、統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因。 測量時所用的工具（儀器、器具等）本身性能不完善或安裝、布置、調(diào)整不當(dāng)而產(chǎn)生的誤差；在測量過程中因溫度、濕度、氣壓、電磁干擾等環(huán)境條件發(fā)生變化所產(chǎn)生的誤差；因測量方法不完善、或者測量所依據(jù)的理論本身不完善等原因所產(chǎn)生的誤差；因操作人員視讀方式不當(dāng)造成的讀書誤差等。消除系統(tǒng)誤差的方法。 引入修正值法；零位式測量法；替換法；對照法；交叉讀數(shù)法；半周期法。3.系統(tǒng)誤差的幾種類型。 （1） HYPERLINK /s?wd=%E4%BB%AA%E5%99%A8%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_

12、blank 儀器誤差 這是由于儀器本身的缺陷或沒有按規(guī)定條件使用儀器而造成的。如儀器的零點不準(zhǔn)，儀器未調(diào)整好，外界環(huán)境（光線、溫度、濕度、 HYPERLINK /s?wd=%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%9C%BA&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 電磁場等）對 HYPERLINK /s?wd=%E6%B5%8B%E9%87%8F%E4%BB%AA%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 測量儀器的影響等所產(chǎn)生的誤差。 （2） HYPE

13、RLINK /s?wd=%E7%90%86%E8%AE%BA%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 理論誤差（ HYPERLINK /s?wd=%E6%96%B9%E6%B3%95%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 方法誤差） 這是由于測量所依據(jù)的理論公式本身的近似性，或?qū)嶒灄l件不能達(dá)到理論公式所規(guī)定的要求，或者是實驗方法本身不完善所帶來的誤差。例如 HYPERLINK /s?wd=%E7%8

14、3%AD%E5%AD%A6&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 熱學(xué)實驗中沒有考慮散熱所導(dǎo)致的熱量損失， HYPERLINK /s?wd=%E4%BC%8F%E5%AE%89%E6%B3%95&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 伏安法測電阻時沒有考慮 HYPERLINK /s?wd=%E7%94%B5%E8%A1%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 電表內(nèi)阻對實驗結(jié)果的影響等。 （3）個人誤

15、差 這是由于 HYPERLINK /s?wd=%E8%A7%82%E6%B5%8B%E8%80%85&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 觀測者個人感官和 HYPERLINK /s?wd=%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%99%A8%E5%AE%98&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 運動器官的反應(yīng)或習(xí)慣不同而產(chǎn)生的誤差，它因人而異，并與 HYPERLINK /s?wd=%E8%A7%82%E6%B5%8B%E8%80%85&hl_tag=textli

16、nk&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 觀測者當(dāng)時的精神狀態(tài)有關(guān)。4.霍爾元件的應(yīng)用。 1)利用U與I的關(guān)系當(dāng)磁場恒定時，在一定溫度下，霍爾電勢U與控制電流I呈很好的線性關(guān)系，利用這一特性，霍爾元件可用于直接測量電流，也可用于測量能轉(zhuǎn)換為電流的其他物理量。 2)利用U與B的關(guān)系當(dāng)控制電流一定時，霍爾電勢與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。利用這個關(guān)系可以測量交、直流磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度等。 粉塵檢測的幾種方法。 光學(xué)顯微鏡法；電集塵法；濾紙取樣法；掃描顯微鏡檢測法；射線測塵原理；光電測塵原理。電感式傳感器的特點。 (1)結(jié)構(gòu)簡單，無活動電觸點，工作可靠，壽命較長：(2)靈敏

17、度和分辨率高電壓靈敏度一般每毫米的位移可達(dá)數(shù)百毫伏的輸出；(3)線性度和重復(fù)性比較好，在一定位移(如幾十微米至幾毫米)內(nèi)，傳感器非線性誤差可做到0.050.1，并且穩(wěn)定性好。7.簡述電阻傳感器原理。 電阻式傳感器是將非電量(如力、位移、形變、速度、加速度和扭矩等參數(shù))轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。電阻式傳感器原理從上式可見，若導(dǎo)體的三個參數(shù)(電阻率、長度和截面積)中的一個或數(shù)個發(fā)生變化，則電阻值隨著變化，因此可利用此原理來構(gòu)成傳感器。例如，若改變長度L，則可形成電位器式傳感器，改變L 、A和則可做成電阻應(yīng)變片；改變則可形成熱敏電阻、光導(dǎo)性光檢測器等。下面介紹兩種最常用的電阻式傳感器：電位器式傳感器和

18、應(yīng)變片式傳感器。變極距型電容傳感器的特性曲線。變極距型電容傳感器只有在d很小，即小測量范圍內(nèi)，才有近似的線性輸出；極距d越小，靈敏度越高，故可用減小極距的辦法來提高靈敏度；極距d過小會帶來兩個問題，一使非線性誤差增加，二是易造成極板間介質(zhì)擊穿，并增加極板的加工與安裝難度。電表合格精度等級計算。論述題安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的組成。安全檢測與監(jiān)控是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。檢測與監(jiān)控任務(wù)的完成，主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、故障檢測與安全決策以及安全措施等四個階段組成。數(shù)據(jù)采集采集數(shù)據(jù)的主要工具是傳感器(或敏感器)。對動態(tài)系統(tǒng)運行過程而言，傳感器或測量設(shè)備輸出信息通常是以等間隔或不等間隔的采樣時間序列的形式給出的

19、。監(jiān)控過程的數(shù)據(jù)采集，必須同時兼顧到采集過程的工程可實現(xiàn)性和采樣數(shù)據(jù)有效性。此處所謂數(shù)據(jù)有效性，主要是指采樣的測量數(shù)據(jù)與過程系統(tǒng)故障之間必須有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。 信號處理一般地，在對過程進(jìn)行故障檢測與診斷之前必須借助濾波、估計或其他形式的數(shù)據(jù)處理與特征信息技術(shù)對過程系統(tǒng)采樣時間序列進(jìn)行信息壓縮，使之更適合于故障檢測與診斷。故障檢測 監(jiān)控過程的故障檢測的首要任務(wù)是依據(jù)壓縮之后的過程信息或借助直接從測量數(shù)據(jù)中提取的反映過程異常變化或系統(tǒng)故障特征的信息，判斷系統(tǒng)運行過程是否發(fā)生了異常變化，并確定異常變化或系統(tǒng)故障發(fā)生的時間。 安全決策所謂安全決策，是指通過足夠數(shù)量測量設(shè)備(例如傳感器)觀測到的數(shù)據(jù)信息、過