农业工程中常用测试技术

农业工程中常用测试技术,孙裕晶2010.11.18,SuccessisthegoodfortunethatcomesfromaspirationdespirationPerspirationinspiration.EvanEsar,主要内容,7.1振动的测量7.2流体状态量检测7.3温度检测7.4自动产量测试技术7.5虚拟仪器技术,7.1振动测试,按振动信号转换的方式机械法光学法电测法,测振传感器,被测振动参数：参数变换原理：传感器与被测物体的关系：根据测量参考坐标：,位移传感器、速度传感器和加速度传感器,磁电式、压电式、电感式、电容式、电阻应变式、光学式,接触式和非接触式测振传感器,测振传感器又可分为相对式和绝对式两类,惯性式测振传感器的力学原理,由质量元件、弹簧及阻尼器组成的单自由度有阻尼强迫振动系统。设某一瞬时被测物体绝对位移为y，质量元件相对于传感器外壳的相对位移为x，则质量元件m的绝对位移为x+y。,惯性式测振传感器力学模型,惯性式测振传感器的力学原理,频率响应函数,幅频特性,相频特性,稳态响应,惯性式位移传感器的响应条件,惯性式位移传感器幅频特性曲线,惯性式传感器相频特性曲线,惯性式速度传感器的响应条件,惯性式速度传感器与惯性式位移传感器有相同的幅频特性和相频特性。,惯性式加速度传感器的响应条件,加速度传感器幅频特性,/nl，一般取/n(1/31/5),Forcebalanceacceleometer,Piezoelectricaccelerometer,Piezoelectricsensor,压电式加速度传感器,压电元件P质量块M压紧弹簧S基座B,固定方法,磁电式速度传感器,1-弹簧2-磁钢3-阻尼环4-铝架5-芯杆6-壳体7-线圈8-输出端,应变式加速度传感器,l-等强度梁2-质量块3-壳体4-应变片,7.2流体状态量测量,流体压力流量监测液位检测温度检测,Diaphragmpressuretransducer,Pistonandspringtransducer,Venruriflowmeter,Orificeflowmeter,Nozzleflowmeter,Pipebendflowmeter,Pitot-staticflowmeter,7.3温度检测,热电式变换器,温度测量解决的问题：有关动力机械的热效率、谷物烘干设备的热交换以及高速运转机械中运动副的发热、摩擦与磨损等。,温差电偶,热电阻,热敏电阻,温差电偶,温差电势,能产生温差电动势的这样两种不同导体的组合，称为温差电偶(又叫热电偶)。,应有较大的热电势和热电势率。线性好。能在较宽的温度范围内应用，物理化学性能与热电特性都较稳定。电导率要高，电阻温度系数和比热要小。易于复制，互换性要好。材料要具有优良的加工和焊接性能，以利于温差电偶的制作。,配制成的温差电偶材料要求,热电阻,“热阻效应”,通常金属导体的电阻与温度之间服从如下的关系式,式中Rt金属导体在温度为t时的电阻值；R0金属导体在0时的电阻值；A、B、G分度系数；t摄氏温度值。,辐射误差和传导误差,热电阻元件,标准铂电阻1-石英骨架2-铂丝3-引出线工业铂电阻铜电阻,热敏电阻,负温度特性,对大多数金属，当温度变化l时，其阻值变化为0.40.6，而半导体热敏电阻的阻值变化可达36。,热敏电阻的导电性能主要取决于其内部载流子(包括电子或空穴)的密度和迁移率。当温度升高时，在热激励下，载流子增多，活动能力也加强，从而导致其阻值急剧下降。,自动产量测试技术,谷粒流量传感器,谷粒水分传感器,损失监视器,谷粒流量传感器,谷物流量传感器工作原理示意图(a)冲击式流量传感器(b)射线式流量传感器(c)光电式容积流量传感器1流量传感器2净粮升运器3射线检测器4.射线源5水平输送搅龙6净粮升运铅7光电传感器8净粮升运器9光源,谷粒水分传感器,损失监视器,1逐稿器损失监视器2清粮筛损失监视器3指示仪表,损失监视器的传感器,1塑料膜片2压电晶体3阻尼垫4传感器体5导线,损失监视器的安装,a）逐稿器损失监视器的安装b）清粮筛损失监视器的安装1传感器2导槽,虚拟仪器技术,虚拟仪器(VirtualInstrument)是通过软件将通用计算机与有关仪器硬件结合起来，用户通过图形界面(通常称为虚拟前面板)进行操作的一种仪器。,数据采集控制系统,虚拟仪器类型,PC总线