安全检测技术考点.doc

安全检测技术 8:00-10:00 11109安全检测：为及时获得工业危险源的安全状态信息，需将信息通过物理和化学的方法转换为观测的物理量（模拟的或数字的信号）安全检测研究的内容：1）被测量的检测原理 2）检测方法 3）检测系统及数据处理安全检测技术的特点：1）可靠性和安全性 2）检测困难和高灵敏度 3）检测灾害点分布及及时性 4）维护的难度大5）涉及多领域多学科第二章传感器：能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置传感器的组成：由敏感元件，传感元件，测量电路组成内涵：1）从传感器输入端来看，一个指定的传感器只能感受或响应规定的物理量，即传感器对规定的被测量具有最大灵敏度和最小的选择性 2）从输出端来看，传感器对输出信号为“可用信号”3）从输出与输入关系来看，具有“一定规律”信号：可以反应被测系统的状态或特征的信息，是带有一定信息的时间函数信息：自然界中的信息是丰富多彩的，有声，光，电，压力，流量，烟，气味等信号与信息的区别：1）信号是信息载体，是物质，具有能量 2）同一信息可以用不同的信号来运载 3）信息是客观存在或运动状态的特征，它总是通过某些物理量的形式表现出来，这些物理量就是信号系统误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，其误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定的规律变化的误差随机误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，在已经消除引起误差的因素之后，测量结果仍有误差，而其变化是无规律的随机变化精度：表示测量的总误差。

只有准确度和精密度都高时，精度才高检测系统的静态特征：指被测物理量处于稳定状态时系统的输入—输出特性衡量检测系统静态特征的重要指标：线性度，灵敏度，迟滞和重复性1）线性度;用特性曲线与其拟合直线之间的最大偏差与仪器或传感器满量程之比来表示2）灵敏度：传感器与测试系统在稳态下输出变化值与输入变化值的比值3）迟滞性：说明传感器正（输入量增大）反（输入量减小）行程的输出输入特性曲线的不重合的程度4）重复性：测量系统或传感器在输入量按同一方向做全程连续多次变动时所得的特性曲线不一致的程度检测系统的动态特征：检测系统对于随时间变化的输入量的响应特征第三章电阻应变片的工作原理：应变片的工作是建立在敏感元件应变效应原理之上的金属丝的电阻随着它的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化的现象电阻应变片主要参数：1）应变片的电阻值：用来安装的应变片，在不受外力的情况下，于室温条件下测定的电阻值2）灵敏度：传感器或测试系统在稳态下输出变化值与输入变化值的比值，用 k 表示3）横向效应：在测量纵向应变时，圆弧部分产生一负的电阻变化，从而降低了应变片灵敏度的现象4）允许电流：不因电流产生热量影响检测精度，应变片允许通过的最大电流5）应变极限：粘贴在试件上的应变片所能测量的最大应变值6）机械滞后：对粘贴的应变片，在温度一定时，增加和减少机械应变过程中同一机械应变量时指示应变的最大差值7）零点漂移：已粘好的应变片，在温度一定和不承受机械应变时，指示应变随时间的变化8）蠕变:已黏贴好的应变片，在温度一定并承受一个恒定的机械应变时，指示应变随时间的变化9）绝缘电阻：敏感栅与基底间的电阻值对于钢试件，V=600m/s 被测频率为 300HZ，欲使测试误差小于 5%应变片如何选择： 解：若 ，由 %5＜LVf1.0mf2.0361..压电传感器的工作原理：以某些物质的压电效应为基础，这些物质在沿一定方向受到拉力或压力作用而发生形变时，其表面会产生电荷。

若将外力去掉，它们又重回到不带电状态，这种现象称为压电效应压电传感器的输出有几种形式？它配的前置放大器有哪两种？压电传感器的输出形式有电压输出和电荷输出两种其配置的前置放大器分为电压放大器和电荷放大器两种它们的主要区别是：当使用电压放大器时，整个测量系统对电容的变化非常敏感，尤其是对连接电缆长度的变化更为明显因此不适合远距离测量使用电荷放大器，电缆长度变化的影响可忽略不计，这也是其最突出的特点，可用于远距离测量但前者与后者相比，电路简单，元件少，价格便宜，工作可靠采用补偿的目的：主要是把热电偶的参比延伸到远离高温区的地方，从而使参比端的温度相对稳定或变化范围缩小补偿电桥的作用就是用来补偿热电偶自由端的温度热电偶的工作原理：热电偶是利用热点效应而工作的传感器，即用两种不同的导体连接组成一个闭合回路，在两接点存在温差时，两者之间产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应热电偶为什么适合于远距离测量在热电偶中引入仪表对温度的测量有无影响在引入仪表后，两端的接触电势分别为：、 、 ；)()(TBATBVe)()(000TCATCVe)()(000TBCBVe则两端电势差: ),(0)()()()()()()(),( 0000 TfE ATABO 仍只与温度有关，所以引入仪表对热电偶没有影响红外测温装置图及各部分功能：半导体热敏电阻：NTC 负温度系数热敏电阻；PTC 正温度系数热敏电阻； CTR 临界负温热敏电阻热敏电阻的工作原理：半导体的电阻率随温度变化而变化的原理辐射法测温的原理，依据：原理：热敏电阻红外检测元件在受到辐射后，首先是温度升高，随着温度升高，其电阻值发生变化。

电阻变化将使得输入回路的电压发生变化，然后经放大电路放大后进行显示依据：由玻尔兹曼定律可知，温度越高，辐射功率越大只要知道物体的温度 T 随它的比辐射率 ε，就可以根据算出它的辐射功率 ω 反之，若知道物体所发射的辐射功率，则可求出它的温度4T内光电效应：是被光激发所产生的载流子（自由电子或空穴）仍在物质内部运动，使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象外光电效应：是被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象光敏电阻工作原理：当无光照时，光敏电阻值很大，电路中电流很小，负载上的压降很小当光敏电阻受到一定波长范围的光照射时，它的阻值急剧减小，因此电路中电流急剧增加，负载上的压降也增大半导体气敏传感器的工作原理：半导体气敏传感器是利用半导体气敏元件同气体接触后造成半导体性质的变化，来接检测特定气体的成分或者测量其浓度湿度：大气中含有水汽的多少湿度表示的方法：混合比，湿度比，体积比，摩尔分数，饱和度湿敏传感器特性参数：①湿度量程：湿敏元件能比较精确测量的环境相对湿度的最大范围②感湿特性：阻值（或电容、击穿电压）随环境相对湿度变化的特性③灵敏度：感湿特征量随环境湿度变化而变化的程度④湿度温度系数：感湿特性曲线随环境温度而变化的特性⑤响应时间：在指定温度下，环境由起始相对湿度瞬时达到终止的相对湿度时，元件的感湿特征量由起始值改变到终止相对湿度时的对应值所需的时间。