檢測技術(shù)試驗

1、實驗十五 溫度傳感器熱電偶測溫實驗實驗原理由兩根不同質(zhì)的導(dǎo)體熔接而成的閉合回路叫做熱電回路，當(dāng)其兩端處于不同溫度時則回路中產(chǎn)生一定的電流，這表明電路中有電勢產(chǎn)生，此電勢即為熱電勢。（圖10）圖（10）中T為熱端，To為冷端，熱電勢Et=本實驗中選用兩種熱電偶鎳鉻鎳硅（K）和鎳鉻銅鎳（E）。實驗所需部件K、E分度熱電偶、溫控電加熱爐、溫度傳感器實驗?zāi)K、位數(shù)字電壓表（自備）實驗步驟1、觀察熱電偶結(jié)構(gòu)（可旋開熱電偶保護(hù)外套），了解溫控電加熱器工作原理。溫控器：作為熱源的溫度指示、控制、定溫之用。溫度調(diào)節(jié)方式為時間比例式，綠燈亮?xí)r表示繼電器吸合電爐加熱，紅燈亮?xí)r加熱爐斷電。溫度設(shè)定：撥動開關(guān)撥向“設(shè)

2、定”位，調(diào)節(jié)設(shè)定電位器，儀表顯示的溫度值隨之變化，調(diào)節(jié)至實驗所需的溫度時停止。然后將撥動開關(guān)扳向“測量”側(cè)，（注：首次設(shè)定溫度不應(yīng)過高，以免熱慣性造成加熱爐溫度過沖）。2、首先將溫度設(shè)定在50左右，打開加熱開關(guān)，加熱電爐電源插頭插入主機加熱電源出插座，熱電偶插入電加熱爐內(nèi)，K分度熱電偶為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，冷端接“測試”端，E分度熱電偶接“溫控”端，注意熱電偶極性不能接反，而且不能斷偶，位萬用表置200mv檔，當(dāng)鈕子開關(guān)倒向“溫控”時測E分度熱電偶的熱電勢，并記錄電爐溫度與熱電勢E的關(guān)系。3、因為熱電偶冷端溫度不為0，則需對所測的熱電勢值進(jìn)行修正E（T，To）=E(T,t1)+E(T1,T0)實際電動

3、勢測量所得電勢溫度修正電勢查閱熱電偶分度表，上述測量與計算結(jié)果對照。4、繼續(xù)將爐溫提高到70、90、110和130，重復(fù)上述實驗，觀察熱電偶的測溫性能。注意事項加熱爐溫度請勿超過150，當(dāng)加熱開始，熱電偶一定要插入爐內(nèi)，否則爐溫會失控，同樣做其它溫度實驗時也需用熱電偶來控制加熱爐溫度。因為溫控儀表為E分度，所以當(dāng)鈕子開關(guān)倒向“測試”方接入K分度熱電偶時，數(shù)字溫度表顯示的溫度并非為加熱爐內(nèi)的溫度。實驗三十九 電渦流傳感器靜態(tài)標(biāo)定實驗原理電渦流傳感器由平面線圈和金屬渦流片組成，當(dāng)線圈中通以高頻交變電流后，在與其平行的金屬片上感應(yīng)產(chǎn)生電渦流，電渦流的大小影響線圈的阻抗Z，而渦流的大小與金屬渦流片的電

4、阻率，導(dǎo)磁率、厚度、溫度以及與線圈的距離X有關(guān)，當(dāng)平面線圈、被測體（渦流片）、激勵源確定，并保持環(huán)境溫度不變，阻抗Z只與距離X有關(guān)，將阻抗變化轉(zhuǎn)為電壓信號V輸出，則輸出電壓是距離X的單值函數(shù)。實驗所需部件電渦流傳感器、電渦流傳感器實驗?zāi)K、螺旋測微儀、電壓表、示波器（圖25）（圖25）實驗所需部件電渦流傳感器、電渦流傳感器實驗?zāi)K、螺旋測微儀、電壓表、示波器實驗步驟：1、連接主機與實驗?zāi)K電源及傳感器接口，電渦流線圈與渦流片須保持平行，安裝好測微儀，渦流變換器輸出接電壓表20V檔。2、開啟主機電源，用測微儀帶動渦流片移動，當(dāng)渦流片完全緊貼線圈時輸出電壓為零（可適當(dāng)改變支架中的線圈角度），然后旋

5、動測微儀使渦流片離開線圈，從電壓表有讀數(shù)時每隔0.2mm記錄一個電壓值，將V、X數(shù)值填入下表，作出V-X曲線，指出線性范圍，求出靈敏度。Xmm0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0V0vXmm2.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0V0v3、示波器接電渦流線圈與實驗?zāi)K輸入端口波形觀察口，觀察電渦流傳感器的激勵信號頻率，隨著線圈與電渦流片距離的變化，信號幅度也發(fā)生變化，當(dāng)渦流片緊貼線圈時電路停振，輸出為零。注意事項模塊輸入端接入示波器時由于一些示波器的輸入阻抗不高（包括探頭阻抗）以至影響線圈的阻抗，使輸出V0變小，并造成初始位置附近的一段死區(qū)，示

6、波器探頭不接輸入端即可解決這個問題。實驗十六 溫度傳感器熱電偶標(biāo)定實驗原理以K分度熱電偶作為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶來校準(zhǔn)E分度熱電偶，由于被校熱電偶熱電勢與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電勢的誤差為式e校測被校熱電偶在標(biāo)定點溫度下測得的熱電勢平均值 e標(biāo)測標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在標(biāo)定點溫度下測得的熱電勢平均值 e標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度表上標(biāo)定溫度的熱電勢值e校分被校熱電偶標(biāo)定溫度下分度表上的熱電勢值。S標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的微分熱電勢實驗所需部件K、E分度熱電偶、溫控電加熱爐、溫度傳感器實驗?zāi)K、位數(shù)字電壓表（自備）實驗步驟1、進(jìn)行實驗十五中1-2步驟，待設(shè)定爐溫達(dá)到穩(wěn)定時用位電壓表200mv檔分別測試溫控（E）和測試（K）兩支熱電偶的熱電勢（需

7、用鈕子開關(guān)轉(zhuǎn)換），每支熱電偶至少測兩次求平均值。2、根據(jù)上述公式計算被測熱電偶的誤差，計算中應(yīng)對冷端溫度不為0進(jìn)行修正。3、分別將爐溫升高，求被校熱電偶的誤差e，并將結(jié)果填入下表：分別畫出熱電勢與溫度曲線，得出標(biāo)定值。附：K、E分度熱電偶分度表及熱電偶微分熱電動勢（塞貝克系數(shù)S）表熱電偶被測量溫度507090110130標(biāo)準(zhǔn)熱電偶（K）熱電勢（mv）12平均被校熱電偶（E）熱電勢（mv）12平均分度表值誤差實驗一 金屬箔式應(yīng)變計性能應(yīng)變電橋?qū)嶒災(zāi)康?、觀察了解箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及粘貼方式。 2、測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出。3、比較各橋路間的輸出關(guān)系。實驗原理本實驗說明箔式應(yīng)變片及直流電橋的原理和工

8、作情況。應(yīng)變片是最常用的測力傳感元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，測件受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過測量電路，轉(zhuǎn)換成電信號輸出顯示。電橋電路是最常用的非電量電測電路中的一種，當(dāng)電橋平衡時，橋路對臂電阻乘積相等，電橋輸出為零，在橋臂四個電阻R1、R2、R3、R4中，電阻的相對變化率分別為R1/ R1、R2/ R2、R3/ R3、R4/ R4 ，當(dāng)使用一個應(yīng)變片時，；當(dāng)二個應(yīng)變片組成差動狀態(tài)工作，則有；用四個應(yīng)變片組成二個差動對工作，且R1= R2= R3= R4=R，。實驗所需部件：(括號 內(nèi)為2001B型內(nèi)容)直流穩(wěn)壓電源+4V、

9、公共電路模塊（一）公共電路模塊、貼于主機工作臺懸臂梁上的箔式應(yīng)變計、螺旋測微儀、數(shù)字電壓表實驗步驟1、連接主機與模塊電路電源連接線，差動放大器增益置于最大位置（順時針方向旋到底），差動放大器“+”“”輸入端對地用實驗線短路。輸出端接電壓表2V檔。開啟主機電源，用調(diào)零電位器調(diào)整差動放大器輸出電壓為零，然后拔掉實驗線，調(diào)零后模塊上的“增益、調(diào)零”電位器均不應(yīng)再變動。（圖1）2、觀察貼于懸臂梁根部的應(yīng)變計的位置與方向，按圖（1）將所需實驗部件連接成測試橋路，圖中R1、R2、R3分別為固定標(biāo)準(zhǔn)電阻，R為應(yīng)變計（可任選上梁或下梁中的一個工作片），圖中每兩個節(jié)之間可理解為一根實驗連接線，注意連接方式，勿使直流激勵電源短路。將螺旋測微儀裝于應(yīng)變懸臂梁前端永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)測微儀使懸臂梁基本處于水平位置。3、確認(rèn)接線無誤后開啟主機，并預(yù)熱數(shù)分鐘，使電路工作趨于穩(wěn)定。調(diào)節(jié)模塊上的WD電位器，使橋路輸出為零。4、用螺旋測微儀帶動懸臂梁分別向上和向下位移各5mm ,每位移1mm記錄一個輸出電壓值，并記入下表：位移mm 電壓V根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上做出VX曲線，計算靈敏度S：S=。注意事項1、實驗前應(yīng)檢查實驗連接線是否完好，學(xué)會正確插拔連接線，這是順利完成實驗的基本保證。2、由于懸臂梁彈性恢復(fù)的滯后及應(yīng)變片本身的機械滯后，所以當(dāng)螺旋測微儀回到初始位置后橋路電壓輸出值并不能馬上回到零，此時可一次或幾