2022年中北大學(xué)安全檢測(cè)技術(shù)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、第一章概述學(xué)習(xí)好資料歡迎下載1、安全檢測(cè)的定義：為及時(shí)獲取工業(yè)危險(xiǎn)源的安全狀態(tài)信息，需要將信息通過(guò)物理和化學(xué)的方法轉(zhuǎn)換為可觀測(cè)的物理量（模擬的或數(shù)字的信號(hào)），通常稱為安全檢測(cè)。2、安全檢測(cè)研究的內(nèi)容：被測(cè)量的檢測(cè)原理，檢測(cè)方法，檢測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理四方面的內(nèi)容。3、安全檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)： （1）可靠性和安全性（2）檢測(cè)困難和高靈敏度（3）檢測(cè)災(zāi)害點(diǎn)分布與及時(shí)性（4）維護(hù)的難度大（5）涉及多領(lǐng)域多學(xué)科4、傳感器的定義：傳感器是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。5、傳感器的組成及各部分的作用 三部分。：傳感器的組成部分是：敏感元件，傳感元件，測(cè)量電路敏感元件 ：直接感

2、受被測(cè)量（一般是非電量），并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的電信號(hào)。傳感元件 ：敏感元件的輸出是傳感元件的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成與之有確定關(guān)系的電信號(hào)。測(cè)量電路 ：把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示，記錄， 控制和處理的有用電信號(hào)的電路，也稱為轉(zhuǎn)換電路。6、傳感器內(nèi)涵： （ 1）從傳感器輸入端來(lái)看，一個(gè)指定的傳感器只能感受或響應(yīng)規(guī)定的物理量，即傳感器對(duì)規(guī)定的被測(cè)量具有最大靈敏度和最小的選擇性。（2）從輸出端來(lái)看，傳感器對(duì)輸出信號(hào)為“ 可用信號(hào)”。（3）從輸出與輸入關(guān)系來(lái)看，具有“ 一定規(guī)律”第二章 檢測(cè)系統(tǒng)的一般特性1、信號(hào)： 可以反應(yīng)被測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)或特征的信息，是帶有一定信息的時(shí)間函數(shù)。信息 ：自然

3、界中的信息是豐富多彩的，有聲，光，電，壓力，流量，煙，氣味等。2、信號(hào)與信息的區(qū)別： （1）信號(hào)是信息載體，是物質(zhì)，具有能量。（2）同一信息可以用不同的信號(hào)來(lái)運(yùn)載。 （3）信息是客觀存在或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特征，現(xiàn)出來(lái)，這些物理量就是信號(hào)。3、誤差的分類 ：按誤差的表示方法分類：絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。按誤差性質(zhì)分類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差 按被測(cè)量與時(shí)間的關(guān)系分類：靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差它總是通過(guò)某些物理量的形式表4、系統(tǒng)誤差 ：在相同條件下多次測(cè)量同一物理量時(shí)，其誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定，或 在條件改變時(shí)，按某一確定的規(guī)律變化的誤差。5、隨機(jī)誤差： 在相同條件下多次測(cè)量同一物理量時(shí)，在已經(jīng)消除引起誤差的因素

4、之后，測(cè)量結(jié)果仍有誤差，而其變化是無(wú)規(guī)律的隨機(jī)變化。6、精度： 表示測(cè)量的總誤差。只有準(zhǔn)確度和精密度都高時(shí)，精度才高。7、精度高低與系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差的關(guān)系：精度是由準(zhǔn)確度和精密度共同決定的，準(zhǔn)確度是由系統(tǒng)誤差來(lái)表征，系統(tǒng)誤差越小，測(cè)量的準(zhǔn)確度越高；精密度由隨機(jī)誤差表示，隨機(jī)誤差越小，精密度越好。8、檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性：被測(cè)物理量處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的檢測(cè)系統(tǒng)的輸入輸出特性。9、檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性：檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。10、衡量檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性好壞的重要指標(biāo) 線性度 ：實(shí)際特性曲線和擬合直線偏離的程度，儀器或傳感器滿量程輸出的比值來(lái)表示。：線性度，靈敏度，遲滯和重復(fù)性。用特性

5、曲線與其擬合直線之間的最大偏差與靈敏度 ：傳感器或測(cè)試系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值Y與輸入變化值X的比值。遲滯 ：傳感器正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐痰妮敵鲚斎胩匦郧€不重合的程度。學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載重復(fù)性 ：測(cè)量系統(tǒng)或傳感器在輸入量按同一方向作全量程的連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得的特性曲線 不一致的程度。第三章 壓力檢測(cè) 1、電阻應(yīng)變片的工作原理：應(yīng)變片的工作是建立在敏感元件應(yīng)變效應(yīng)原理上的，金屬絲的 電阻隨著它的機(jī)械變形（拉伸或壓縮） 的大小而發(fā)生相應(yīng)的變化的現(xiàn)象稱為金屬的電阻應(yīng)變 效應(yīng)。2、電阻應(yīng)變片主要參數(shù)：（1）應(yīng)變片的電阻值：用來(lái)安裝的應(yīng)變片，在不受外力的情況下，于室溫條件下測(cè)定的電 阻值

6、。（2）靈敏度：傳感器或測(cè)試系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變化值的比值，用 k 表示（3）橫向效應(yīng)：在測(cè)量縱向應(yīng)變時(shí)，圓弧部分產(chǎn)生一負(fù)的電阻變化，從而降低了應(yīng)變片靈 敏度的現(xiàn)象（4）允許電流：不因電流產(chǎn)生熱量影響檢測(cè)精度，應(yīng)變片允許通過(guò)的最大電流（5）應(yīng)變極限：粘貼在試件上的應(yīng)變片所能測(cè)量的最大應(yīng)變值（6）機(jī)械滯后：對(duì)粘貼的應(yīng)變片，在溫度一定時(shí)，增加和減少機(jī)械應(yīng)變過(guò)程中同一機(jī)械應(yīng) 變量時(shí)指示應(yīng)變的最大差值（7）零點(diǎn)漂移：已粘好的應(yīng)變片，在溫度一定和不承受機(jī)械應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變 化（8）蠕變 : 已粘貼好的應(yīng)變片，在溫度一定并承受一個(gè)恒定的機(jī)械應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化（9）絕緣電阻：敏

7、感柵與基底間的電阻值，一般不大于10 10 歐。3、電阻應(yīng)變片的種類及優(yōu)缺點(diǎn)：1）回線式 ：優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，易于粘貼。缺點(diǎn)：由于敏感柵端部呈 圓弧形狀，橫向效應(yīng)比較大 2）短接式 ：克服了橫向效應(yīng)，但是焊點(diǎn)多，易出現(xiàn)疲勞破壞，制造工藝要求高。3）箔式 ：優(yōu)點(diǎn)： 1). 制造技術(shù)能保證尺寸準(zhǔn)確，線條均勻，可制成各種形狀以適應(yīng)不同測(cè)量 要求。 2.) 敏感柵截面為矩形，表面積與截面積比值大，易于粘貼，傳遞測(cè)試性能好。3).5). 蠕 散熱好，允許通過(guò)較大電流，從而增大輸出信號(hào)。4). 敏感柵彎頭橫向效應(yīng)可以忽略 變、機(jī)械滯后較小，疲勞壽命高。4）薄膜 ：靈敏度高，允許電流大，測(cè)

8、量溫度范圍廣，但很難控制電阻對(duì)溫度和時(shí)間的變化。5）半導(dǎo)體 ：尺寸、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后小，靈敏系數(shù)極大，輸出也大，不需放大器直接與記錄儀器連接， 易于簡(jiǎn)化檢測(cè)系統(tǒng)，但是電阻值和靈敏系數(shù)的溫度穩(wěn)定性差，測(cè)量較大應(yīng)變時(shí)非線性嚴(yán)重，靈敏系數(shù)受拉壓變，分散度大。4、對(duì)于鋼試件，V=600m/s 被測(cè)頻率為 300HZ，欲使測(cè)試誤差小于 5%應(yīng)變片如何選擇？解：若5 %，由 f 0 . 1 V L，L .0 1 V f 1.0 60 30 2.0 m5、壓電傳感器的工作原理：以某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，這些物質(zhì)在沿一定方向受到拉 力或壓力作用而發(fā)生形變時(shí)，其表面會(huì)產(chǎn)生電荷。若將外力去掉， 它們又重新回到

9、不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。當(dāng)我們把壓電材料置于電場(chǎng)中，中現(xiàn)象成為逆壓電效應(yīng)。其幾何尺寸也會(huì)發(fā)生變化，這6、壓電傳感器的輸出有幾種形式？它配的前置放大器有哪兩種？壓電傳感器的輸出形式有電壓輸出和電荷輸出兩種。其配置的前置放大器分為電壓放大器和學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載電荷放大器兩種。 它們的主要區(qū)別是：當(dāng)使用電壓放大器時(shí)，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電容的變化非常敏感， 尤其是對(duì)連接電纜長(zhǎng)度的變化更為明顯。因此不適合遠(yuǎn)距離測(cè)量。使用電荷放大器，電纜長(zhǎng)度變化的影響可忽略不計(jì)，這也是其最突出的特點(diǎn)，可用于遠(yuǎn)距離測(cè)量。但前者與后者相比，電路簡(jiǎn)單，元件少，價(jià)格便宜，工作可靠。7、二氧化硅與陶瓷傳感器產(chǎn)生表面電荷的原

10、因。【 P71】第四章 溫度檢測(cè)1、熱電偶的工作原理：熱電偶是利用熱電效應(yīng)而工作的傳感器，即用兩種不同的導(dǎo)體連接組成一個(gè)閉合回路，在兩接點(diǎn)存在溫差時(shí)，兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。利用熱電效應(yīng)制成的傳感器為熱電偶。2、熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)有哪兩種？接觸電勢(shì)：兩種導(dǎo)體 A、B 接觸時(shí)由于二者的逸出功不同，即電子脫離金屬表面所需的功不同，逸出功較小的金屬中電子逸向逸出功大的金屬，A 失去電子而提高電勢(shì)，B 降低，所以產(chǎn)生了接觸電勢(shì)。 電勢(shì)值等于逸出功之差，與金屬的物性及溫度有關(guān)，與尺寸及形狀無(wú)關(guān)。溫差電勢(shì)：對(duì)一根金屬導(dǎo)線來(lái)講，其兩端處于不同溫度時(shí)，對(duì)應(yīng)的

11、自由電子能量也不同，高溫端的電子向低溫端擴(kuò)散，高溫端積累正電荷，低溫端積累負(fù)電荷，達(dá)到平衡后就構(gòu)成了兩端間的溫差電勢(shì)。3、引入補(bǔ)償導(dǎo)線的原因：1）為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本。2）有些熱電偶比較粗，并且都做成了標(biāo)準(zhǔn)定型結(jié)構(gòu)，不便于延長(zhǎng)。4、補(bǔ)償導(dǎo)線必須滿足以下兩個(gè)條件：1）. 在一定的溫度范圍內(nèi)（0200 攝氏度），補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電勢(shì)必須與所引延的熱電偶所產(chǎn)生的的電勢(shì)相同。溫度必須相同。2）. 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶的兩個(gè)接點(diǎn)的5、補(bǔ)償導(dǎo)線 是在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫 0）具有與所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)相同標(biāo)稱值的一對(duì)帶有絕緣層的到導(dǎo)線，用他們連接熱電偶與測(cè)量裝置，以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)

12、生的誤差作用 ：把熱電偶的參比端延伸到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方，從而使參比端的溫度相對(duì)穩(wěn)定或則變化的范圍縮小， 它并不能使參比端恒定在 0 攝氏度以上， 也不能起到補(bǔ)償作用，而是把熱電極延長(zhǎng)。6、檢測(cè)儀表的引入對(duì)熱電偶測(cè)溫有無(wú)影響：不會(huì)，根據(jù)中間導(dǎo)體定律，當(dāng)引入第三導(dǎo)體 C時(shí)，只要保持 C的兩端的溫度一樣，接入導(dǎo)體 C后回路的電勢(shì)不變。7、半導(dǎo)體熱敏電阻：按電阻溫度特性分為 3 類：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱 NTC;正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱 PTC;臨界負(fù)溫?zé)崦綦娮琛０垂ぷ鳒囟确秶郑旱蜏責(zé)崦綦娮瑁ㄐ∮?55 度），常溫?zé)崦綦娮瑁?55 度 +315 度），高溫?zé)崦綦娮瑁ǜ哂?315 度）熱敏電阻的工

13、作原理：半導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化而變化的原理8、輻射法測(cè)溫原理：任何物體只要其溫度高于絕對(duì)零度，則可以不斷地發(fā)射紅外輻射，溫度越高，輻射功率越大。只要知道物體的溫度和比輻射率就可求出輻射功率。相反，知道輻射功率可求溫度。9、紅外測(cè)溫裝置：光學(xué)系統(tǒng)：把輻射的紅外光聚焦到紅外檢測(cè)元件上紅外檢測(cè)元件 ：熱敏電阻紅外檢測(cè)原件在受到輻射后，隨著溫度升高，其電阻也隨之變化，將使輸入回路的電壓發(fā)生變化 放大器 ：進(jìn)行放大顯示 指示器 ：測(cè)量放大和顯示靈敏元件輸出的被測(cè)信號(hào) 微電機(jī) ：由于轉(zhuǎn)速不同可以得到不同頻率調(diào)制盤 ：由于直流放大器具有零點(diǎn)漂移的缺點(diǎn)，故往往先對(duì)輻射量進(jìn)行調(diào)變成交流信號(hào)，再學(xué)習(xí)好資料 歡迎

14、下載采用交流放大器進(jìn)行放大 第五章 光電檢測(cè) 1、外光電效應(yīng) ：入射光子使吸收光的物質(zhì)表面發(fā)射電子。內(nèi)光電效應(yīng) ：光激發(fā)的截流子（電子或空穴）仍保留在樣品內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，即光電 導(dǎo)效應(yīng)、，光伏效應(yīng)。2、光敏電阻工作原理：光敏電阻是利用光導(dǎo)效應(yīng)而制成的敏感元件，：當(dāng)無(wú)光照時(shí)， 光敏電阻值很大， 電路中電流很小， 負(fù)載上的壓降很小。 當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照射時(shí)，它的阻值急劇減小，因此電路中電流急劇增加，負(fù)載上的壓降也增大。第六章 氣體檢測(cè)1、表面電阻控制型傳感器工作原理：表面電阻控制型傳感器是基于半導(dǎo)體表面與吸著氣體交換電子，使材料表面電阻值發(fā)生變化。2、體電阻控制型傳感器工作原理：體電阻控制型氣體傳感器利用化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)，易于還原的氧化物半導(dǎo)體材料在較低溫度下，與氣體接觸時(shí)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，使晶格結(jié)構(gòu)缺陷狀態(tài)發(fā)生變化，因而導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化的特性制作而成。3、接觸燃燒式氣敏元件工作原理 燒熱原理而制成的氣敏元件。第七章 濕度檢測(cè)：接觸燃燒式氣敏原件采用檢測(cè)觸媒接觸燃燒所產(chǎn)生的燃1、濕度： 大氣中含有水汽的多少，反應(yīng)大氣的干、濕程度。2、濕度的表示方法：混合比、比濕度、體積比