检测技术复习提纲.ppt

1 总复习 自动检测技术及仪表 2 1 检测技术基础 1 1检测技术的基本概念掌握检测的基本概念 常见的检测分类方法 会识别不同的检测方法1 2检测仪表的基本概念熟悉检测仪表 系统 基本组成 掌握检测系统各部分的主要作用 了解检测仪表的分类 熟练掌握检测仪表的静态性能和动态性能 3 1 3测量误差的理论基础掌握各种误差的概念掌握误差的分类 产生原因 会识别不同类型的误差了解误差的估计 评价处理方法掌握消除误差的方法 掌握本章课后作业 4 2 检测技术与检测元件 第一节检测技术的原理与方法了解参数检测的一般方法 第二节机械式检测元件理解弹性元件的基本性能熟悉常见的弹性元件 5 第3节电阻式检测元件熟悉电阻式检测元件的基本原理和常见的电阻式检测元件掌握电阻应变元件的工作原理和分类掌握应变效应 压阻效应掌握电阻应变片的温度误差产生原因掌握应变片的温度补偿法理解应变片的主要特性理解电阻应变片的应用 6 第3节电阻式检测元件掌握热电阻式检测元件的工作原理 分类 应用及常见的热电阻式检测元件热敏电阻的分类及各类的特性掌握本节课件上的例题 7 第4节电容式检测元件掌握电容式检测元件的基本工作原理掌握电容式检测元件的类型及特性变极距型 单极板 差动变间隙式 固定介质与可变间隙式变面积型 平板式线位移 圆柱式线位移 角位移式 位移与输出电容都为线性关系 灵敏系数为常数 变介电常数型掌握电容式检测元件典型应用 差压传感器 加速度传感器 荷重传感器 振动 位移测量仪掌握本节课件上的例题 8 第5节热电式检测元件掌握热电式检测元件的基本工作原理 热电效应掌握基本概念 热电极 热电偶 工作端 参比端 热电动势以及热电动势的组成掌握接触电势 温差电势产生的主要原因掌握热电偶的基本定律及应用均质导体定律中间导体定律中间温度定律标准电极定律掌握本节课件上的例题 9 第6节压电式检测元件1 掌握压电式传感器的工作原理 压电效应2 掌握常用的压电材料 石英晶体和压电陶瓷3 掌握压电元件常用结构形式 串联和并联4 了解压电元件的等效电路 静电发生器或电容 5 了解压电式传感器的测量电路 电压放大器和电荷放大器6 掌握压电式加速度传感器工作原理 掌握压电式压力传感器的原理 7 压电式传感器典型特征 能量转换型传感器 10 第7节光电式检测元件掌握光电式检测元件的工作原理 光电效应外光电效应内光电效应 光电导效应和光生伏特效应掌握常见的光电器件及其工作原理光敏电阻 光电池 光敏晶体管 光电管掌握典型应用 溶液浓度检测 转速测量掌握光谱特性 11 第8节磁电式检测元件掌握磁电感应式检测元件的基本工作原理 电磁感应定律掌握磁电感应式检测元件的类型 恒定磁通式变磁通式掌握霍尔式检测元件的基本工作原理 霍尔效应掌握磁电感应式检测元件 霍尔式检测元件的应用 测转速 压力 液位掌握课件上的例题 掌握本章课后作业 12 3 检测仪表 第1节检测仪表的构成和设计方法掌握检测仪表的组成掌握信号变换的基本形式和信号变换的方法及相应的转换元件位移 电信号 利用霍尔元件 电容器 差动变压器 电感等 电阻 电压 利用电桥 电容 电压 电桥 脉宽调制电路 运放 电压 电流 运放 电流 电压 运放 掌握4中典型的电桥掌握课件上的例题 13 第2节温度检测仪表掌握温度 温标的概念 温度检测仪表的分类掌握热电偶温度计测温原理 自由端 参比端 温度的处理方法掌握热电偶的结构形式掌握热电阻测温原理 结构类型掌握热电阻温度检测系统 三线制 四线制的结构及优点掌握玻璃管温度计 双金属温度计 压力式温度计的测温原理掌握辐射测温原理及主要的方法掌握课件上的例题 14 第3节压力检测仪表掌握压力的基本概念及表示方法掌握四类压力传感器工作原理的测量方法液体压力计 弹性式压力检测仪表 电远传式压力检测仪表 物性型压力检测仪表掌握压力仪表的量程选择 精度等级选择及类型选则了解压力表的安装取压口 引压管路及附件的安装掌握课件上的例题 15 第4节物位检测仪表掌握物位的基本概念掌握物位检测的方法静压式物位计浮力式物位计 恒浮力法和变浮力法电容式液位计 结构 电容和液位之间的关系声学式物位计射线式物位计掌握无迁移 正迁移 负迁移及与其相关的题目掌握课件上的例题 16 第5节流量检测仪表掌握流量的基本概念及表示方法掌握流量检测方法的分类掌握流量检测仪表的分类至少掌握3种流量的测量方法和原理 节流式流量计 转子流量计 涡街流量计 电磁流量计 靶式流量计 容积式流量计 质量流量计 涡轮流量计 超声波流量计掌握节流式流量计 差压式流量计 和电磁流量计的组成掌握课件上的例题 17 第6节气体成分分析仪表了解氧量分析仪的工作原理了解热导式气体分析仪的检测原理掌握红外式气体分析仪检测原理了解色谱仪检测原理 18 第七节机械量测量仪表掌握机械量的检测原理第九节显示记录仪表与装置不考 掌握本章课后作业 19 计算题类型 第一章 20 例3 量程为0 1000V的数字电压表 如果其整个量程中最大绝对误差为1 05V 判断其精度等级 仪表精度等级为 0 25级 21 例4 被测电压实际值大约为21 7V 现有1 5级 量程为0 30V的A表 1 5级 量程为0 50V的B表 1 0级 量程为0 50V的C表 0 2级 量程为0 360V的D表 以上四种电压表 请问选用哪种规格的电压表进行测量所产生的测量误差较小 解 分别用四种表进行测量 由此可能产生的最大绝对误差分别如下所示 22 A表有 B表有 C表有 D表有 四者比较 选用A表进行测量所产生的测量误差通常较小 23 仪表的准确度等级和最大引用误差 例5 某指针式电压表的准确度为2 5级 用它来测量电压时可能产生的最大满度相对误差为2 5 例6 某公司生产测量温度的仪表 满度误差均在1 1 1 6 之间 该系列产品属于哪一级温度表 例7 某车间希望测量温度的仪表满度相对误差控制在1 1 1 6 之间 应购买哪一级温度表 最大引用误差 24 例8 现有两个电压表一只是0 5级0 300V 另一只是1 0级0 100V 若要测量80V的电压 试问选用哪一只电压表测量更好 25 例9 某一标尺为0 1000 的温度出厂前经校验 其刻度标尺上的各点测量结果分别为 求出该温度计的最大绝对误差值 确定该温度计的精度等级 如果工艺上允许的最大绝对误差为 8 问该温度计是否符合要求 说明 国家现行统一规定划分的精度等级有 0 1 0 25 0 35 0 5 1 0 1 5 2 5 4 0 26 例10 如果有一台压力表 其测量范围为0 10Mpa 经校验得出下列数据 求出该压力表的最大绝对误差值 问该压力表是否符合1 0级精度 27 第二章举例1 某应变片的电阻R 350 灵敏系数K 2 05 用作应变为的传感元件 求 解 28 举例2 一个K 2 1的350应变片粘贴在铝支柱 其弹性模量E 73GPa 上 支柱的外径为50mm 内径为47 5mm 试计算当支柱承受1000kg负荷时电阻的变化量 提示 为测试的应力 为应变 E为材料的弹性模量 应力为单位面积所受的力 29 解 30 举例3 如果将100的电阻应变片粘贴在弹性试件上 若试件受力横截面积S 0 5 10 4m2 弹性模量E 2 1011N m2 若有F 5 104N的拉力引起电阻变化为1 试求该应变片的灵敏度系数 提示 为测试的应力 为应变 E为材料的弹性模量 解 31 例4 用镍铬 镍硅热电偶测量热处理炉炉温 冷端温度T0 30 此时测得热电势E T T0 39 17mV 则实际炉温是多少 解 根据E T 30 E T 0 E 30 0 E T 0 E T 30 E 30 0 39 17mV 1 2mV 40 37mV再由40 37mV查分度表 得实际炉温T 977 已知 E 30 0 1 2mV E 977 0 40 37mV 32 例5用镍铬 镍硅热电偶测炉温 当冷端温度T0 30 时 测得热电势为E T T0 39 17mV 若被测温度不变 而冷端温度为 20 则该热电偶测得的热电势为多少 已知该热电偶E 30 0 1 2mV E 20 0 0 77mV 解 根据中间温度定律 E T T 0 E T T0 E T0 T 0 E T 20 E T 30 E 30 0 E 20 0 39 17 1 2 0 77 41 4mV E T T 0 E T T0 E T0 0 E T 0 0 33 第三章举例1 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤 在梁的上下两面各贴两片相同的电阻应变片 K 2 如图所示 已知L 100mm b 11mm t 3mm E 2 104N mm2 现将四个应变片接入直流电桥中 电桥电源电压U 6V 已知应变计算公式为 当力F 0 5Kg时 求 1 根据应变片的位置 画出相应的测量桥路原理图 要求输出电压灵敏度最高 2 求各个应变片的应变 3 求电阻的相对变化量 4 若电桥供电电压U 6V 求桥路的输出电压 34 1 测量桥路原理图 35 解 2 应变绝对值相等 3 电阻相对变化量 4 等臂全桥电路的输出电压 36 例3 5 教材P151 压力容器正常工作时压力范围为0 4 0 6MPa 用压力表检测压力 并使测量误差不大于被测压力的4 确定该表的量程和精度等级 37 说明 仪表量程的确定在被测压力比较稳定的情况下 最大压力值应不超过满量程的3 4 在被测压力波动较大的情况下 最大压力值应不超过满量程的2 3 为了保证测量精度 最小被测压力值应不低于仪表满量程的1 3 当最大和最小压力不能同时满足时 应首先满足最大压力 38 例3 6 教材P159 检测液位 已知 1 1200kg m3 2 950kg m3 和h1 1 0m h2 5 0m 液位变化范围0 3m 当地重力加速度g 9 8m s 求差压变送器的量程和迁移量 39 课后作业3 18 如图所示是用双法兰式差压变送器测量密闭容器中有毒液体的液位 已知被测液体的密度 1200kg m3 液位变化范围为0 950mm 变送器的正 负法兰中心线距离H 1800mm 变送器毛细管中硅油密度 1 950kg m3 试确定差压变送器的量程和迁移量 差压变送器的摆放位置对测量结果是否产生影响 为什么 40 举例3 8 一台节流式流量计 满量程为10kg s 当流量为满刻度的65 和30 时 试求流量值在标尺上的相应位置 距离标尺起始点 设标尺的总长度为100mm 41 举例3 9 一台节流式流量计 用于测量水蒸气流量 设计时的