安全检测技术(第二版)知识点.doc

第一章1.传感器的分类:能量控制型传感器(也称有源传感器)和能量转换型传感器（也称无源传感器）2.检测:即检验和测量。检验是分辨出被测参数量值所归属的某一范围带，以此来判别参数是否合格或现象是否存在。测量是指把被测未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并用数字表示这个倍数的过程。3.测量:分成直接测量和间接测量4.传感器:是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，它本质是非电量系统与电量系统之间的借口5.安全检测的工作对象:劳动者作业场所有毒有害物质和物理危害因素，安全监控的对象:生产和设备的安全状态与安全水平6.安全检测的目的:为职业健康安全状态进行评价，安全技术及设施监督，安全技术措施的效果进行评价等提供可靠准确的信息，达到改善劳动作业条件，改进生产工艺过程，避免系统或者设备的事故发生,总的来说，进行安全检测 的目的是确保设备的安全进行，预防和消除事故隐患，避免事故发生7.狭义的安全检测侧重于测量，是对生产过程中某些与不安全，不卫生因素有关的量连续或断续监视测量，有时还要取得反馈信息，用以对生产过程进行检查，监督，保护，调整预测，或者积累数据，寻求规律。8.广义的安全检测是把安全检测与安全监控统称为安全检测，认为安全检测是借助于仪器，传感器，探测设备迅速准确的了解生产系统与作业环境中的危险因素与有毒因素的类型，危害程度，范围以及动态变化。9.安全检测和安全监测:作业环境安全与卫生条件，特种设备安全状态，生产过程危险参数，操作人员不规范动作等各种不安全因素检测的总称。10.不安全因素:粉尘危害，化学危害，物理危害，机械伤害，电气伤害，气候条件11.安全检测的任务:检测设备的运行状态，判断其是否正常，进行安全预测和诊断，指导设备的管理和维修第二章1.被测量的真实值叫真值2.绝对误差:测量值x与被测量的真值x0之间的代数差x.x=xx03.系统误差:在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，误差的大小和符号保持不变，或者按照某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差4.随机误差特点:1对称性2有界3抵偿性4无规律，多次测量，取其平均值5.电磁干扰形成三要素:干扰源、干扰途径、敏感接收器6.静态输入、输出特性:灵敏度、线性度、滞后度7.检测系统的动态特性:指在动态测量时，输出量与随时间变化的输入量之间的关系，它反映仪表测量动态信号的能力8.研究测量系统动态特性的目的:1根据信号频率范围以及测量误差的要求确立测量系统，2已知测量系统的动态特性，估计可测信号的频率范围与对应的测量误差9.防爆措施:控制易爆气体，控制爆炸范围，控制引爆源10.干扰的类型:电磁干扰，机械干扰，热干扰:1.热屏蔽2.恒温法3.对称平衡结构4.温度补偿，光干扰，温度干扰，化学干扰，射线辐射干扰11.常见的抑制电磁干扰措施:屏蔽技术(电磁屏蔽，静电屏蔽，低频磁屏蔽，驱动屏蔽)，接地技术(公共基准电位接地，抑制干扰和安全保护接地)第三章1. 传感器按转换原理分类：结构型、物性型2. 电阻式传感器原理：设有一根长度为L，截面积为A，电阻率为的金属丝，则它的电阻值R可用下式表示：。若导体的三个参数中的一个或数个发生变化，则电阻值随着变化3. 电阻应变式式传感器:1.由弹性敏感元件和电阻应变片组成2.主要优点：（1）具有良好的动态特性（2）测量应变的灵敏度和精度高，可测量（12）m应变，误差小于1%2%（3）既可测量弹性形变，也可测量塑性变形，变形范围为1%20%（4）能适应各种环境4. 传感器的选用指标：（1）灵敏度（2）响应特性（3）线性范围（4）稳定性（5）精确度（6）测量方式5. 传感器的选择:1测试条件与目的：（1）测试的目的（2）被测量的选择（3）测量范围（4）过载的发生频率（5）输入信号的频带（6）测量要求精度（7）测量时间2.传感器的性能：（1）精度（2）稳定性（3）响应速度（4）输出信号类型（5）静态特性、动态特性、环境特性（6）传感器的工作寿命（7）标定周期（8）信噪比3.传感器的使用条件：（1）所测量的流体、固体对传感器的影响（2）传感器对被测对象的质量效应（3）安装现场条件及环境条件（4）信号的传输距离（5）传感器的输出端的连接方式（6）传感器对所测量的物理量的实际值的影响（7）传感器是否符合国家标准或工业规范（8）传感器的失效形式（9）传感器的维护、安装、使用工作人员所具备的最低技术能力（10）传感器的标记方法（11）传感器的安装方法（12）过载保护4.传感器所接数据采集系统及辅助设备：（1）传感器所连接数据系统的一般性质（2）数据系统主要单元的性质（3）数据系统的精确度和频率的响应特性（4）传感器系统的负荷阻抗特性（5）传感器的输出是否需要进行频率滤波、幅值变换等处理（6）数据系统对传感器输出误差的检测或校正能力6. 传感器选择要注意哪些方面:1.正确地选择安装点和正确安装传感器都是非常重要的环节2.注意传感器的使用安全性3.传感器的测量仪表必须可靠连接，系统良好接地，远离强电场、强磁场4.仪器输入端与输出端必须保持干燥和清洁5.各种传感器都有一定的过载能力，但使用时尽量不要超量程6.传感器如果出现异常或故障应及时与厂家联系，不得擅自拆卸传感器第五章 1.可燃性气体或有毒气体引起的工业事故：由可燃性气体引起的燃烧、爆炸数固，由有毒气体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2.有毒气体监测：以有毒气体浓度为监测对象，并以有毒气体的最高允许浓度为标准确定检测与报警指标。3.最高允许浓度：人员工作地点空气中的有害物质在长期分次有代表的采样测定中均不应超过的浓度值，以确保现场工作人员在经常性的生产劳动中不受到急性和慢性职业危害4.烟感探测器：透射式感烟探测器、散射式感烟探测器、离子式感烟探测器5.粉尘的危害：（1）可燃粉尘的火灾及爆炸危害：有初次爆炸和二次爆炸，控制方法是生产和加工过程中对其浓度进行监测和清除，同时采取二次爆炸的保护措施和预防措施（2）粉尘对人体的危害：尘肺、肺部粉尘沉着症、粉尘引起的肺部病变反应和过敏性疾病6.粉尘的检测方法：光学显微镜法、电集尘法、滤纸取样法、扫面显微镜检测法、射线测尘原理、光电测尘原理7.噪声：凡是人所不需要的以及对人体有害的声音。噪声会导致听力减弱甚至耳聋，还会造成心血管系统、神经系统和内分泌系统的疾病甚至死亡。噪声的检测实际上是对声音的检测，而声音是机械振动在弹性介质中传播的波.人耳可闻域202000HZ第七章1.结构防爆仪表的防爆结构：即隔爆型、防爆通气充气型、防爆充油型、防爆安全型和特殊防爆型隔爆型标志为d，将检测仪表及配线完全装在仪表盒、设备盒或管内进行密封，做成耐得住发生电火花引起的可燃性气体爆炸的结构，同时生成的气体通过间隙出来，还要冷却到不构成点火源防爆通气充气型也称正压型标志为p，将检测仪表装入完全封闭的容器或者外壳中，同时里面充入清洁空气或惰性气体，以稍微提高内部压力来防止危险性气体进入防爆充油型简称充油型标志为o，主要用于电气设备的防爆。他时将开关、制动器、变压器、整流器等电气主体主要设备浸没在绝缘油中，油面高出危险部位至少10mm防爆安全型标志为e，只是采取辅助性措施，将容易过热或产生电火花的仪表或设备部件加以处理，比一般部件做的可靠特殊防爆型标志为s，多用在实验测试仪器和安全性检查仪器中2.本质安全防爆系统由本质安全型仪表、关联设备和安全场所中的非本质安全型仪表或电气设备等组成传感器件 变送器 安全栅 调节仪器 安全栅 执行仪表 生产设 电 源 单元 显示及其它仪表第四章 1.温度检测方法一般分为两大类:（1）接触式测温方法（2）非接触式测温方法2.接触式测温方法：基于物体受热体积膨胀性质的膨胀式温度传感器；基于导体或半导体电阻随温度变化的电阻式温度传感器；基于热电效应的热电偶温度传感器3.双金属温度计：固体膨胀式温度计中最常见的是双金属温度计，其典型的敏感元件为两种粘在一起膨胀系数有差异的金属。双金属片组合温度检测元件，也可以直接制成温度测量的仪表。通常的制造材料是高锰合金与殷钢的膨胀系数仅为高锰合金的1/20，两种材料制成叠合在一起的薄片，其中膨胀系数大的材料为主动层，小的为被动层。将复合材料的一端固定，另一端自由。在温度升高时，自由端将被动层一侧弯曲，弯曲程度与温度相关。自由端焊上指针和转轴则温度计可以自由旋转，构成了室温计和工业用的双金属温度计。它也可用来实现简单的温度控制4.双金属温度计的突出特点是：抗振性能好，结构简单，牢固可靠，读数方便，但它的精度不高，测量范围也不大。5.压力式温度计：压力式温度计是根据一定质量的液体、气体在定容条件下其压力与温度呈确定函数关系的原理制成的.主要特点:结构简单，强度较高，抗振性较好6.压力式温度计主要由温包、毛细管和压力敏感元件组成 7.热电偶的特点：（1）温度测量范围宽（2）性能稳定、准确可靠（3）信号可以远传和记录8.热电偶的测温原理：（1）热电效应（2）接触电势（3）温差电势4）热电偶闭合回路的总电势9.热电偶测温属于热电效应10.接触电势：T0点的接触电势大小为EAB（t）=KT/e乘lnNA(t)/NB(t)式中：EAB（t）为导体A、B在温度t的接触电势；T为接触处绝对温度；K为波尔兹曼常数,K=1.38*1023J/K；e为电子电荷，e=1.60*10-19C。T0点的接触电势为EAB（t0）=KT/e乘lnNA(t0)/ NB(t0)热电偶回路中的总接触电势应为EAB（t）EAB（t0）=K/e乘T* lnNA(t0)/ NB(t0)-T* lnNA(t)/NB(t)11. 温差电势; A导体上的温差电势EA(T,T0)为EA(T,T0)=K/e 1/ NA(t)乘dT* NA(t) ;B导体上的温差电势EB(T,T0) 为EB(T,T0)= K/e 1/ NB(t) 乘dT* NB(t);则在导体A、B组成的热电偶回路中，两导体上产生的温差电势之和为EA(T,T0)-EB(T,T0)= K/e* 1/ NA(t)*dT* NA(t)-1/ NB(t) *dT* NB(t)12.热电偶闭合回路的总电势：整个回路总热电势可表示为EAB(T,T0)=EAB（t）EAB（t0）+ EA(T,T0)EB(T,T0)通常情况下，温差电势比较小，因此EAB(T,T0)EAB（t）EAB（t0）如果能使冷端温度T0固定，则EAB(T,T0)EAB（t）-C13.温度与电热势之间的关系也可以用函数关系表示，称为参考函数。需要注意：（1）两种相同材料的导体的导体构成热电偶时，其热电偶的电热势为零（2）当两种导体材料不同，但两端温度相同时，其电热偶的电热势为零（3）热电势的大小只与电极的材料和结点的温度有关，与热电偶的尺寸、形状无关14.热电偶基本定律：（1）中间导体定律：EABc (T,T0)= EAB（T）+EBC（T0）+ECA(T0)若回路中各接触温度为T0，则回路的总电动势为零，EAB（T0)+ EBC（T0）+ECA(T0)=0即EBC（T0）+ECA(T0)=EAB（T0)所以EABc (T,T0)= EAB（T）EAB（T0)根据这个定律，热电偶回路中可以接入各种类型的仪表，也允许热电偶采用任意焊接方法来焊接热电极。（2）中间温度定律：EAB(T,T0)= EAB(T,Tn)+ EAB(Tn, T0)中间温度定律实用价值在于:1.当热电偶冷端不为0时，可用中间温度定律加以修正2.由于热电偶电极不能做得很长，可根据中间温度定律选用适当的补偿导线。（3）标准电极定律：EAB(T,T0)= EAC(T,T0)EBC(T,T0)由于纯铂丝的物理和化学性能的稳定、熔点高、易提纯，它常被用作标准电极15.热电阻：利用热电阻和热敏电阻的温度系数制成的温度传感器，均称为热电阻温度传感器。工业上广泛利用热电阻来测量-200500范围内的温度16.热电偶组成：电阻体、绝缘管、引线、保护套管和接线盒等17.作为测量用的热电阻应具有下述要求：电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻率大，电阻与温度变化关系最好成线性，在整个测温范围内应具有稳定的物理和化学性质工作原理：大多数金属导体的电阻具有随温度变化的特性，其特性方程如下：Rt=R01+at-t0式中：Rt表示任意绝对温度t0时金属的电阻值；R。表示基准状态t0时的电阻值；a是热电阻的温度系数(1)。对于绝大多数金属导体，a并不是一个常数，而是有关温度的函数，但在一定的温度范围内，可近似地看成一个常数。不同的金属导体，a保持常数所对应的温度范围也不同18.一般选作感温电阻的材料必须满足如下要求：1）电阻温度系数a要高，这样在同样条件下可加快热响应速度，提高灵敏度。通常纯金属的温度系数比合金大，一般均采用纯金炳材料2）在测温范围内，化学、物理性能稳定，以保证热电阻的测温准确性；3）具有良好的输出特性，即在测温范围内电阻与温度之间必须有线性或接近线性的关系4）具有比较高的电阻率，以减小热电阻的体积和重量；5）具有良好的可加工性，且价格便宜19.热电阻的类型：1）铂热电阻：在0850范围内：Rt=R01+At+Bt2.-190到0范围内Rt=R01+At+Bt2+Ct-100t3式中：Rt为温度在t时的电阻值；R0为温度在0时的电阻值；t为任意温度值；A，B,C均为分度系数其值分别为A=3.9080210-3-1，B=5.80210-7-2，C=4.2735010-12-320.铜热电阻：在-50150：Rt=R01+At+Bt2+Ct3简化为Rt=R01+AtRt为温度在t时的电阻值；R0为温度在0时的电阻值；A=4.2810-3-121.其他热电阻:铟电阻是用99999高纯度的铟绕成电阻。可在室温到42K温度范围内使4215K温度范围内，灵敏度比铂高10倍。缺点是材料软，复制性差22.温度检测仪表的选用：1）玻璃液体温度计具有结构简单、使用方便、测量准确、价格便宜等优点，但强度差、容易损坏，通常用于指示精度较高，现场没有震动的场合，还可作温度报警和位式控制2）双金属温度计具有体积小、使用方便、刻度清晰、机械强度高等优点，但测量误差较大，适用于指示清晰，有震动的场合，也可作报警和位式控制 3）压力式温度计有充气式、充液体式和充蒸汽式三种。可以实现温度指示、记录、调节、远传和报警，但毛细管的机械强度较差，测量误差较大，一般用于就地集中测量或要求记录的场合4）热敏电阻温度计具有体积小、灵敏度高、惯性小、结实耐用等优点，但是热敏电阻的特性差异很大，可用于间断测量固体表面温度的场合5）测量微小物体和运动物体的温度或测量因高温、振动、冲击等原因而不能安装测温元件的物体的温度应采用光学高温计、辐射感温器等辐射型温度计6）辐射型温度计测温度必须考虑现场环境条件，如受水蒸气、烟雾、一氧化碳、二氧化炭等影响，应采取相应措施，克服干扰7）光学高温计具有测温范围广、使用携带方便等优点，但是只能目测，不能记录或控制温度8）辐射感温器具有性能稳定、使用方便等优点，与显示仪表配套使用能连续指示记录和控制温度，但测出的物体温度和真实温度相差较大，使用时应进行修正23.U形管压力计：根据流体静力学原理用一定高度的液柱所产生的静压力平衡被测压力的方法来测量正压力、差压和真空度24.单管压力计：当杯中通入待测压力，杯内液柱下降的体积与玻璃管内液柱上升的体积相等 25.斜管压力计：将单管压力计的玻璃管倾斜放置，使刻度标尺的分度间距放大，来测量水柱的微压28.流量的检测方法：1.节流差压法2.容积法3.速度法4.流体阻力法5.涡轮法6.卡门涡街法7.质量流量测量.27.恒浮力式液位计：通过测量漂浮于被测液面上是浮子随液面变化而产生的位移来检测液位28.压力式液位计：原理：静压式液位检测方法是根据液柱静压与液柱高度成正比的原理来实现：p=Pb-Pa=Hpg第八章1.安全检测与监控的一般步骤：、数