安全檢測技術與監(jiān)測期末試題

1、安全檢測技術與監(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4. 測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（B ）A.具體

2、測試系統(tǒng)的物理結構有關C.輸入信號有關5. 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)的物理結構無關D.輸出信號有關C ）C. 熱電偶 D.渦流傳感器6. 影響壓電式加速度傳感器低頻響應能力的是（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 .固體半導體攝像元件CCD是一種（C）A. PN結光電二極管電路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. 金屆導體在受到外力作用

3、而發(fā)生機械變形時，其電阻值隨著機械變形的變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做電阻的應變效應。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. 半導體應變片傳感器的工作原理是基丁 壓阻效應，霍爾式傳感器的工作原理 是基丁霍爾效應，壓電式傳感器的工作原理是利用某些材料的 _壓電_效應。5. 常用的光敏電阻的材料有：硅、錯、硫化鎘、。6. 電阻應變片傳感器按制造材料可分為 金屆材料和半導體材料,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 電阻應變效應形成的。7. 聲壓是指有聲波時介質的壓強

4、對其 -靜壓力一的變化量，是一個 周期量。通常 以均方根值來衡量其大小并用p來表示，單位為Pa （帕）8. 磁聲發(fā)射檢測技術利用了鐵磁性材料的 磁致伸縮效應。9. 在考察噪聲對人們的危害程度時，除了要分析噪聲的強度 和 頻率 外,還要注意噪聲的 作用時喋，因為噪聲對人的危害程度與這三個因素均有關。10. 爆炸極限濃度通常用可燃性氣體的 體積分數(shù)表示，爆炸下限用LEL_表示； 爆炸上限用UEL_表示。11. 半導體光敏電阻的敏感光波長為-納米_級。12. 煙霧沒有嚴格科學的定義，一般是把人們?nèi)庋劭梢姷娜紵晌铮淞Ｗ又睆皆赺0.0110 pm的液體或固體微粒與氣體的混合物稱為煙霧。三、簡答題（

5、本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 簡述可燃及有蠹氣體定義。答：凡在空氣中可以燃燒的氣體都屆丁可燃性氣體，或爆炸上限與爆炸下限含 量差大丁 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蠹的氣體或蒸 汽稱為有蠹氣體。2. 光電效應有哪幾種類型？與之對應的光電元件各有哪些？簡述各光電元件的優(yōu)缺點。答：光電效應根據(jù)產(chǎn)生結果的不同， 通常可分為外光電效應、內(nèi)光電效應和光生 伏特效應三種類型。光電管和光電流倍增管是屆丁外光電效應的典型光電元件。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

6、達上千伏，使用不方便。因此它一般用丁微光測量和要求反應速度很快的場合。基于內(nèi)光電效應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改變而立刻做出相應的變化，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， 主要用于光控開關電路 及光耦合器中?；诠馍匦墓怆娫饕枪怆姵?。 應用最廣泛的是硅光電池，它具有 性

7、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：光學顯微鏡法，電集塵法，濾紙取樣法，掃描顯微鏡檢測法，6射線測塵方法，光電測塵方法4. 列舉常用的5種火災探測方法并對比其應用范圍。答：火災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氣體探測法。對于普通可燃物質燃燒過程，用光電探測法和空氣離化法應用最廣、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：可燃粉塵爆炸通常

8、可分為兩個步驟， 即初次爆炸和二次爆炸。當粉塵懸浮于 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 空間中發(fā)生。如果發(fā)生初次爆炸的裝置或空間是輕型結構，則燃燒著的粉塵顆粒 產(chǎn)生的壓力足以摧毀該裝置或結構，其爆炸效應必然引起周圍環(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往往是災難性的， 壓力 波能傳播到整個廠房而引起結構物倒塌。由于此壓力效應，粉塵爆炸的火焰能傳 播到較遠的地方，會把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。安全檢測技術與監(jiān)測試題B一、單項選擇題（本大題共8個小題，每

9、題3分，共計24分）。1. 在下列元件中不屆丁光電元件的是（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丁使用紅外傳感器進行測量的是（ C ）A.壓力B.力矩C.溫度D.厚度3.不能用渦流式傳見器進行測量的是（C）A.位移B.材質鑒別C.非金屆材料D.探傷4.屆丁傳感器動態(tài)特性指標的是（D ）A.重復性B.線性度C .靈敏度D.固有頻率5. 霍爾元件采用包流源激勵是為了（ C）A.提高靈敏度B.克服溫漂C.減小不等位電勢6. 光敏二極管屆?。?B ）A.外光電效應B.內(nèi)光電效應C.光生伏特效應7. 光電池在測光電路中通常處丁何種偏置狀態(tài)（C ）A. 正向B.反向C

10、.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. 壓阻效應常用的半導體電阻材料為 硅和錯_。2. 電容效應是將被測量（尺寸、壓力等）的變化轉換成一電容量_變化。3.霍爾元件多采用N 型半導體材料,常用材質為 _Ge、Si、InSb;4. 外光電效應器件主要有：.光電真空（充氣）管和光電倍增管_。5. 熱電式傳感器中，能將溫度變化轉換為 電阻變化的一類稱為熱電阻、而能將 溫度變化轉換為電勢的稱為 熱電偶，其中熱電偶式傳感器在應用時需要做溫度補 償（冷端補償）。6. 電磁導波檢測技術利用了鐵磁性材料

11、的 磁致伸縮效應。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 和磁疇有體積應變。8. 當金屆板置丁變化磁場中或在磁場中運動時，在金屆板中會產(chǎn)生渦流。渦流的大小與金屆板的電阻率、磁導率、厚度、金屆板與線圈距離、激勵電流，角頻 率等參數(shù)有關。9. 在工業(yè)生產(chǎn)過程中進行有蠹氣體監(jiān)測時，是以有蠹氣體濃度為檢測對象，并以有蠹氣體的最高允許濃度為標準確定監(jiān)測與報警指標。10. 可燃性氣體的監(jiān)測標準：一般取爆炸下限的 10 %左右作為報警閾值，當 可燃性氣體的濃度繼續(xù)上升，一般達到其爆炸下限的 20 %25_ %時，監(jiān)控功 能中的聯(lián)動控制裝置將產(chǎn)生動作，以免形成火災及爆炸事故。11. 光電探

12、測方法是以早期火災產(chǎn)生的 煙氣為檢測對象的火災探測方法。12. 光電效應分為內(nèi)光電效應和外光電效應 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鍵。答 磁記憶的物理機制，如存在多種可能，則需確定各因素主次關系； 表征磁記憶現(xiàn)象的磁場(檢測到的磁場)和地磁場的關系； 磁記憶場分布和應力場的關系，應力集中檢測的深入定性； 磁記憶場和應力場的數(shù)值對應關系，應力集中的定量檢測。目前I可題的關鍵是，應力集中引起的磁場畸變尚無定論。3. 目前用丁檢測磁場的方法有多種，在具體

13、選擇時，需要著重考慮哪些因素? 答：目前用丁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) 頻率響應范圍，能否實現(xiàn)高速檢測；(4) 抗十擾能力(如抗溫度漂移的能力)；(5) 檢測信號的動態(tài)性能；(6) 工作壽命；(7) 對提離效應的敏感程度；(8) 檢測傳感器的綜合成本(包括檢測電路的復雜程度、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用場合。答：(1)能源-硅光電池申聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與銳鎘電池配合，可作為宇宙 飛行器等設備的電源；(2) 光電檢測器件-用作近紅外探測器、光電讀出、光電耦合

14、、激光準直、電 影還音等設備的光感受器。(3) 光電控制器件-用作光電開關等光電控制設備的轉換器件。5. 安全檢測與監(jiān)測系統(tǒng)的設計過程有哪些？要遵循哪些原則？答： 設計過程包括：可行性研究、初步設計、詳細設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)測試(調(diào)試)和系統(tǒng)運行；遵循的原則：可靠性原則，使用方便原則，開放性原則，經(jīng)濟性原則，開發(fā)周 期短原則。安全檢測技術與監(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. 金屆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動(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. 半導體應變片的工作原理是基于(C)A.壓電效應B.壓磁

15、效應C.壓阻效應D.熱電效應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，也可作開關元件B. 光敏電阻的光譜特性與光敏電阻本身材料有關，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的場合5. 固體半導體攝像元件簡稱（A ）A. CCDB. VCDC. VTRD. VCR6. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢（C ）A.與導體材料有關B.與冷端

16、熱端溫度差有關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行測量的被測物理量是（B）A.轉速B.溫度C.厚度D.加速度7. 在典型噪聲十擾抑制方法中，差分放大器的作用是（ B ）A.克服申擾B.抑制共模噪聲C.抑制差模噪聲D.消除電火花十擾二、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)特性的指標有線性度、靈敏度、重復性等。2. 壓電式位移傳感器的基本工作原理是將位移量轉換為力的變化，然后利用 壓電效應將力的變化轉換為電信號。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.

17、 電位器式傳感器通過移動 滑動觸點把位移轉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、荷重等機械量的測量。7. 熱電阻式傳感器分為金屆熱電阻式和 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。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、靈敏度局，故應用較廣泛。11. 常用溫標包括三大類：經(jīng)驗溫標，熱力學溫標和國際溫標。12. 箔式電阻應變片很薄，因而所能感受到的 應力狀態(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

18、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=80gA/%，式中：£ 0 真空介電常數(shù)：8.854 X 10 12 F/m £ r介質的相對介電常數(shù)a兩極板間的距離有關a極板的有效面積當動板板運動或極板間的介質變化就會引起傳感器電容值的變化，從而構成變極距式、變面積式和變介質型的電容式傳感器。2. 簡述磁致伸縮效應在無損檢測中應用的機理。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)生磁致伸縮應變，從而在鐵磁性鋼管內(nèi)激發(fā)彈性波。 反過來，因為

19、逆磁致伸縮效應，當彈性波沿著鐵磁性鋼管傳播時， 其磁性將發(fā)生 變化，導致了介質中磁感應的變化。實際上，在波傳播過程中，介質各部分均發(fā) 生變化，與此相應，介質磁導率也將發(fā)生變化，它反過來使波的傳播特性也發(fā)生 變化，進而導致鐵磁體內(nèi)磁感應強度發(fā)生變化， 而變化的磁感應強度必定引起接 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 就是磁致伸縮效應在無損檢測中應用的機理。或：可以簡單地歸納如下.1) 彈性波產(chǎn)生.基丁磁致伸縮效應：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.基丁磁致伸縮逆效應：即鐵磁性材料受到機械應力(或應變) 時，其磁感應強度將發(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原理，將被測非電量的變化轉換成線圈的電感 (或互感)變化的一種機電轉換裝置。利用電感式傳感器可以把連續(xù)變化的線位 移或角