材料测试技术复习皖西学院

1、材料测试技术第一章1 .测试技术未来发展方向1）开发新材料，发展、利用新效应2）提高传感器性能和检测范围3）微型化与微功耗4）集成化与多功能化5）智能化6）数字化和网络化2 .测试系统由哪些环节组成？传感器：将被测量（非电量）变成电量信号调理：对传感器的输出进行隔离放大、运算、驱动等预处理，输出标准信号信号处理：包括对信号进行数字量化在内的进一步处理，以获得所需的最终结果信号显示：对最终结果进行可视输出3 .信号的分类-（填空）1）按信号随时间的变化特征分类确定性信号与非确定性信号；2）按信号幅值随时间变化的连续性分类连续信号与离散信号；3）按信号的能量特征分类能量信号与功率信号；4）从分析域

2、上分类一时域信号与频域信号4 .周期信号的频谱特点-（填空）1离散性 周期信号的频谱是离散的。2谐波性每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数。3收敛性 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。工程中常见的周期信号，其谐波幅值的总趋势是随谐波次数的增高而减少的。5 .周期信号的频谱信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x（t）变换为频域信号 x（f）,从另一个角度来了解信号的特征。动态信号从时间域变换到频率域主要通过傅立叶级数和傅立叶变换实现周期信号靠傅立 叶级数，非周期信号靠傅立叶变换。6 .测试系统的定义定义：为完成某种物理量的测量，而由具有某一种或多种变换特

3、性的物理装置构成的总 体7 .测试系统中的三类问题：1）当输入、输出是可测量的（已知），可以通过它们推断系统的传输特性。（应用于检测、系统识别和故障诊断）2）当系统特性已知，输出可测量，可以通过它们推断导致该输出的输入量。（反求）3）如果输入和系统特性已知，则可以推断和估计系统的输出量。（预测）8 .测试装置的静态特性如果测量时，测试系统的输入、输出信号不随时间而变化（变化极慢，在所观察的时间间隔内可忽略其变化而视作常量），则称为静态量测。静态测量时，测试系统表现出的响应特性称为静态响应特性1） .精度精度：测量系统的示值和被测量的真值相符合的程度。是与评价测试装置产生的测量误差大小有关的指标

4、绝对误差=测量结果（示值）-被测真值相对误差=绝对误差/被测真值x 100%引用误差=绝对误差/满量程值x 100%仪器的精度等级一般用最大引用误差来标称。2） .灵敏度当测试系统的输入x有一手量x,引起输出y发生相应的变化y时，则定义：s = y/ x当输入与输出的量纲相同时，灵敏度为无量纲的数，称为“放大倍数”或“增益” 线性系统灵敏度的特性曲线为一条直线，非线性系统灵敏度的特性曲线为一条曲线 灵敏度反应测试系统对输入量变化反应的能力：灵敏度越高，测量范围往往越小，稳定 性越差。第27页共20页3） .非线性度非线性度：测量装置输入、输出之间的关系（标定曲线）与理想比例关系（拟合直线）的偏

5、离 程度。非线性度的衡量在测试系统的标称输出范围（全量程）a内，标定曲线与其拟合直线的最大偏差比值，即非线性度=/am00%式中，a输出信号的变化范围；b标定曲线与其拟合直线下最大偏差，以输出量计。4） .重复性重复性是指测试系统在输入量按同一方向连续多次测量时所得特性曲线不一致的程度。（反应精密度的指标）衡量测量结果分散性的指标，即随机误差大小的指标5） .滞差（回程误差）测试系统在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个 数值不同的输出量之间差值最大者为hmax,则定义回程误差为：滞差二(hmax/a) 100%原因：弹性滞后、间隙、材料变形、长期使用轴承摩擦等1

6、） ,2） ,3） , 4） , 5）-选择判断9 .测试装置的动态特性动态特性：输入量随时间作快速变化时，测试系统的输出随输入而变化的关系。在对动态物理量进行测试时，测试系统的输出变化是否能真实地反映输入变化，则取决于测试系统的动态响应特性。输入（激励）x(t)测试系统a（对信号的传递特性输出（响应 ）y(t)惭累统的传输特性。（系传递函数：微分方程是在时域表达系统的动态特性；传递函数是在初始条件为零时，系统输出量的 拉式变换与输入量拉式变换之比，表达系统的动态响应特性输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比为系统传递函数h （ s）h (s)y(s)x(s)传递函数是一种对系统特性的描述。它包含了

7、瞬态、稳态时间响应和频率响应的全部信息。 传递函数是一种对系统特性的解析描述， 具有普遍意义，它即反映了系统稳态过程也反映了 系统响应的瞬态过渡过程。传递函数特点1）传递函数与输入无关，它只反映系统的特性2）传递函数只反映系统的响应特性，与物理结构无关，因而同一传递函数可能表征两 个以上不同物理系统。3） h （s）虽与输入无关，但它描述了输入和输出的 对应关系，即使输入输出有不 同的量纲，用传递函数描述的系统传输，转换特性也能真实反映这种变换。10 .典型系统的频率响应特性（一阶系统频率特性）：令 k=1rag ) = h ( )i二- arctan重要例:求周期信号 x (t) =0.5c

8、os10t+0.2cos(100t-45 ) and 作业 5,6,7第二章传感器是将被测物理量按一定的规律转换为与其对应的另一种物理量输出的装置2.1.4传雄；&的边用原则传盛器选用原则选柞传明腓i要考虐鼠地度、线性宿卜叽 响闷抑松 强性、带碗度、韶充方式等六个方前的同鹿,11展度，觎说来.传感嘉超假度越高越好.但在扁定具地 度时.器考嗯以f凡力问鹿.出具娥度过岛引起的扰向也;好交支正岐度间做.j ll4传蠕器的选用原则2维性低围任何传感器都有一定的翳性工作篇南.在魏性舐国 内输一号防入成比例氯氟鼠忖莉国电虬训总叫m铐 器的工作址畀电大.传帽黑匚祚住魄性区域内.是保讦 祷或转度的基本条和：.

9、3响应特性根柿器的响应特性是稀在所斜轴率和田内.保恃不 失算的测量条件.赛际匕传播器的晌底总不可避免地书,一定曜迟.帆 感希小延迟的肘向越钮据好“j_ 2.1.4传感器的选用原则 *稳定忤造定性见点加传撼器”过限期使用以后，其柏出特性不 粒生变化的性能.影响佳感器稳定性的弭本肥时向与环境。5箱确度情整海的粘他反是表乐传撼器晌输出与植测廿的对应程度.6髀id方式传感器工作方式，也是选择传感牌时应考成的谯要因 素.例如,接触与#接触希4l破坏素破坏性拐触、 在线与非住些泅量等.7其它结构斡我 体积小、重聒料、价格便比、易丁绯扁、妫丁史桃j,l-5机械式花博器坦理在舞述技术中，以弹性体柞为存脸图的地

10、崛 此件，为力.田力、湿度等物用地进行测盘，而输 山弹性元件本身的曲忖专i也 经放大后成为傥友指 针的偏转,借助刻度帼承出法测录的文小.优点：玷构筒单、可靠、枕用疔便、饰格抵（i.读曲意观等 毗声；婵性皆非不宜大,以核小残尼型注；弹性元件用性无效等 现国；由正放a科指针牌用多为机械传动.不但爱间隙的影咆.向his性大，周有期率低，只皿用r检柒境变或林毒的割让，机械式传喊答应用很广22电阻式传感器电印式传蘸器是把被胸啾转换为时矶受优的-神传斓腓.r = p a按匚作的蛾理h分为：力史茂丛此市电限住史.中阳杏很阐itj 2a2电阻应变式传嵇器*2电阳或变式脖均是将校测物体健力所产下的应变林化 成承

11、憋元件电距值的变化，进而通过电部变成电状阚电薄 信号输出的一类传感器.ar 1 ar用阻质变a他憾器分为公属电网应变片式。半好体应变片 式两类，.2.2电队应交式传感器工作耳注机瞋立或二金属导线受力变彩.该马维电甩值随上变化的物 理现象称为应变败废d#j 222电阻离变式传精器根据 r = % 长度为乙极而枳为4电阻率为土 如聚金展好沿归向7j向变拉力而变和，距长慢工变出五一截而忸4 变胆型，电阻空。变化和，因而引园电阻n变化#(.,_ 球“ dr ,. dr ,ctr= cti+ - tia+一 dp设 训 印式中，产.为电用品的半轮.所以上式为dr ： di 2 z dr h；, dp“之

12、迎+z i r ffdil电阻税地向相时变膜.虚相向向变，彳 = dr*中圆空掩向相对变明成林程向应变.电电d的一电用能电用电相时登化咖 一近e电用鞋材科*性stlt久一一电阻丝泊款比= + ivu + aeu = (i + 2vu + xeczln电阻应变式伎感耨iu、p不壹时.-金bi应便升it属睡受片t/体网堂片i 2.z2电机应变式传感器dr 4 g 南 电用的相时变化-一点r i r p当电阻丝沿轴向伸性时，必须用役向埔小.两者之间的关系为(nauh可由电阻丝几何尺寸改变引起的口(2)当陵北时一半导体应变片玳=需即=3ap = n-= n 诋息这事由电阻埋的电阻率队血交的超变引起的.

13、2电机喷变式传播器叁属电胤闻变片金.电可变x的工忏原理是基于，属导体的、,变 效应，即金属导悻在外力作用下发生机域变感时.其电 用慎触着它所机械变邢t仲氏或撕顼)的查化而工1笑 他的现象4 43?电阻度变式蚀盛器 结构虬虚1展底,电用过1片),弓!出城，望苗炭佥属扎阻血变片叮分为体型出式、格& :蹲腹幽*:固定保护地嫄榴，便试件与敏 榛招第摩:由令属加诩制构成.能将机 械内变转化成电用支出.立曲nl由银格筋嬉构成，用来从 敏撼概引山电13号.j2t用来保护和固定敏聘捕.ia.2电阻应变式传博瑞一一1力啃tt灵聚放kx由应击片的电阻击比惠和弹性元件的缱应变确定.k 一是反映电阻应变片对构件表面单

14、位应变所产生的电阳相对 变化量.1 . -18的材料2 .就善革袈桥的结构形式却几轲足寸3 .埴或栅与基底接触的均勺性2,2.2电也应变式微尴器 一t柞带性横向效应 拉伴射质变片的敏感械轴向伸长，横向端垣口 牯向拉应变j中阻t 横向压应变士，电阻）横同修师*j94h用手片电题片；（小的.瓶中一部短 世向忡佳引h电m傥取加帕m,因而校前*的闲*讪小-横向效应系sth仅与其几何尺寸有关.而与且应变的大 小无关j?,u+2i h画是由北舸尺寸流支用出的， e，呼是由电团率受业引比的.册中由体 而;1，后者送运人于何者.它是19部用空 片电研董牝的手量分2,2.2电阻应变式传麻熙半导阵府变片*加31

15、二薄腋型 界版型地阻应变式传感器优点t结尉茴单.体根小.重量轻：毅率晌应较好.劫志响附快；测让精度高.性能通宏口塘：使用简便.a jt a r i qflaxmm =优点：同堂迎欢度大;体联小;推制成用仃，定应变山矶的元件，缺点t型度隹定性和回取发性不切金隰应变片“电阻应变片式借感器应川方式i）行接用来测定站构的应变成国力2）将应变片则i f弹性元件上，作为测敏力.位移.压力, 加速度等物理黎效的机感器。在这件情况下.弹性元件 得到被潮电成正比的时变，在由应变片转挑为电阳的 壹牝.2.2.2阻阻成交式传椅罂i）粕应玉芹粘肝被洌府神幻cue而来舞h同标的电安和近7宝 工工l电机应变式传播罂2.3

16、.1也容式传出罂阳忖应力冏荒利以川震立卜5眸主号班巾ihft，嶷为 .1立融总由好d卜*电哨*京妣帮1加相制支式传婢器.3）将应定升就rftjcfi上，2. 3其他常用传感器23.2电蝙式伤感暑7为搂原“：将幡测时的堂化转化为弱容箕塞化.用晦式也撼器的工作原理把电磁感应.两板板的折离为。有效覆潦面积为r 0- 极板间介质的相对介电系粒交空充电常数/把破剥量转换成相应电感量（门喏*成互用t）变化,分效如果在足,人上三小在今申保济其中的前 个不傀，闿只由安个参数，则电容器的 由容眉粉骷之发生变化.所以电容式传感 器可以分成耳曼型：支糖项用（4fi）.变檄板面板不变冷和变介旋型变2.3.3强电式拈博

17、罂2. “电材料i.压电鼓随用电效应:篁代材科t/类.域陶恰笥）， 在某一方向受力叫，不ixn何尺寸会舅 生变胆，雨11内帝也嗓成橙把，行中苗 illffl-唐闻也赭：与外力手渐明，又重 新h到应求的杭点，速肿也望韩为1|：电 的和nhfi!仲墙就卜管：耳蝮修产生的 电%电离量的直光与量力双有抱,“肝小k也率致林*hi力的人小压申.效应庆电元杵电强伸缩效应2.3.3压电苴传感器压电式伤感券 利用某些物所的.上中.1:亘将速割量转换为拒量的一种侍感重.上迎即为三类压由中脚石英m体.酒玉iw墀徜等l木马压中.52 （tk 限期 站仕越谢等 mtakm :离分子黑台惴mt）.2.3.3压电式传槽3、

18、压电式隹翻器的特点1.压电式传感器国发电类他峨器,无需外界供电口 有蜕率高，而且顺帝很变因此,压电式转感器主要用于翻动至手2.3.3压电式传凄器槌怨器本身常因脸手阻鬼不塔高而存在源电班象. 而生胸低的特性，囚血压电传原器不括于测殍态 橘i式接器要求有推高的蛆却电阻.对传感器 零件间和引出陵播座及电壁都累来更严格的蝇烽 搭施,使用鸵埠性能良好的材蔚等.4.应用0加速度计.力传感器在媒持内部零用炖净.操的条件下,在净化室内 组装,并进行严格的密封和焊封.这样蝇导电阻 可达剪口恸东力变送器3.压电槌感器让具有灵敏度高 ,信餐比大,工作可 罪.体粗小.鹿量轻等优点*& 234压磁式径域罂黑强帝促物质注

19、外界机械力的怕用下、其内部产生机械应力，从而用黏思导串的改受、行国f料的作用下，a. eait将经例 定的小，c. 0忖*4l上小 虻于自由载塞.于鼻c 口阻餐磁际东赛事础，加样皿总所产生d 事方*华量鼾分*.都力触打献过二口区域出台，于是台或la/h 不h与n刑平面乎行.-知b1力歧4nm殳也而a its（应中.地势e.me 1 (4某些俄磁物点在外界座场的作用f会产生变膨，行 些伸长，有些网压编.2.3.5啾电式传播器 i邑u.式k.菱器t电切式伸脑器j它把被测物理址的变化转直为旃精也均势.工柞原埋：根据电度第应定理，4匝数为n的线世i，当穿 过该线图的思通中发生主化时，其感应电动势的大小

20、为d8-dsg=-n 非电址一电量df电动势与有关.导致世通变火的原因有多帏.当 展圈的质数及任感应强度不变时，胆起的变化型与磁路的般吼炭 我图在磁场中的运劭速度有美，根据利用被泅录改至缱网速度或 破联的方式，邛将电动式传感器分成功同式和交检h式.1 2,3,3磁也式传感器a之分类2.4.2传感器输出信号的接口电路2传戴露箫出信号的转爸捺感器输出的信号类型有电压,电流、电阻、电容,电感、频率等，通 常是动态的,输出的电信号一般都比较弱，如电压信号通常为“甘一mv级，电我信号为 namao传感器内部存在曝声,输出信号会与噪声信号混合在一起，当噪声比较 大而输出信号又比较弱时，常会使有用信号淹没在

21、噪声之中。传感器的出信号动态范围很贡。输出信号随着物理量的变化而变化，但它们之间的关系不一定是线性比例关系，例如，热敏电阻值随温度变化按指数函数变化。输出信号大小会受温度的器响，有度系数存在。跳感器的输出信号受外界环境（如温度、电场）的干扰.传麻器的辘出阻抗都比较高,这样会使转感器信号输入到x量电路时, 产生较大信号衰减.传感器信号处理的主要目的 ：根据传感器输出信号的特点，采取不同的信号处理方法来提高测量系统的测量精度和线性度。2.6电桥电路电桥是将电阻，电感.电容等参量的变化咏喉为电压或 电海辅出的冲激髭出躇，由于桥式mil电器商电可靠.而11.具fl很高的精或和足旗度，因此在测甲装置中坡

22、厂1区流电精14*il-j电桥的不地条件泛采用.至小：台ftm.叫照两个电抗构值，”对他 脚分别为供游电睡和福出螭的熬电造.出新的作用：把电阴，电感或电容的变化量转挂为市立 或电湎量，以供后续电第濯*记录.曲桥电俅柒h 出第一接入帖及电阻较大的依米 道地太郎，园代屯桥的粕出端口:百/ff邮设电桥中四个桁臂电阴为r, b，r k, t其中任一千申.田可或是康世片j .j zm.ja 维电桥则电桥箍出电压：2比施电梆_ y r 居 此凡=%(段+&/ + &中.林翰出电r1与黄靴电阻相等时.愤出坨事最大u，u5。1 - tt 51145%斗 n%i同0，易审桥平衡柒件（8 ：输lb功率般大时3e小

23、谭堂耍*，1z2交流也优zre交流电桥口）电桥的平衡条件j, 观特交抗电哈的电路、直流中性和可,但在电弟具体实现上号曰渝电桥有两点不l明郴电源是高凝文济电源；号交流电标的桥售可以是她电用.也可以各书电容.电弟的交源叫捕、将侨臂电阻m为乂道抗心电压改为2海：交黑电桥输出电压推导头式与直流电标相同，结果一致.h = un =;（zj+z2）（z3 +心）复阻抗为：z = r+jx= zp*其中 7 + jt2, p arctgr平衡条件为： 44= &己2 .心交流电桥在求同牌电桥电路于衢条件时,可用下述方法i将泄条付。潴址指鼓的彩式；同p叫/小用=吊尸口4卜5_ j匕工司司i料+眄=钙+啊一怪的

24、对唯耕相丁.酬商的利胃之和相丁” 会将平衡条件写成实部，虚部的形式,优+w 鹘+*）俱=/工觌十/j父就与文刘相鼻.心钝与律用hi号”2,02交海上&桥在亲降in盘中.电m必殖到谒平也.中.泳-电器在煮中不忙许殳ft. 电称e俄有储/电阻内变，n用唱礴1忧电用和近用于顿电番. 对至坤目所3k(q-，+ /-ej可得：邻臂异号，对鞫同号.电桥输出为单臂时的四倍，电桥 足敏慢是半桥单臂的四倍.若短臂同号，对号辑号，则电桥输 出为0*,ji 2.6.3电桥的和差特性屯桥的博本特性：i)据域特性 相电两桥曾上应变片阻值的变化大小相等.符号致时，或者相对两桥臂上应变片阳值的变叱大小楣等、符号相 反时.对

25、桥路的犒出电压没有骷*h2)相加特性；柑笈两矫母上应变片阻戊的变化大小相等、符号招 反时1或占相时两桥臂上应变片阻值的变优大小相等.符号和同时r 济路输出电压是半桥粕的二倍，电新的灵敏度是半桥单件的二倍.门temm：扣部黄桥臂上应变片因值的变火大小相等.符号和 反时.同时粕对两桥臂上应变片阻值的变比大小相等、符号相同酎1 所路的喻由电压是半桥单憧的四梏，口桥的灵统度是芈桥单臂的叫 帆电阻应变仪：有 静态，动态，遥测 等多种类型。应变仪的基本组成：(1)电桥：将应变片电阻变化 一电压或电流变化(调制)。(2)振荡器：将输入直流电压作为供桥电压(信号输入)一高频载波电压，作为供桥电压和相敏检波器的

26、参考电压。(3)稳压电源：将市网电压 一稳定的直流电压，供给振荡器和放大器。(4)载波放大器：对电桥输出的调幅波信号进行不失真的电压和功率放大，使其有足够的功率去推动记录仪。（5）相敏检波器：将放大的条幅波还原成与被测信号形状相同的波形（调解）。（6）低通滤波器：将相敏检波器的输出波形滤掉其中的高频载波分量。工&1超期采集捻统的基本组成地#（用世床结由右棒啜祗外装.可辑界很大招，亲民 持器、儿”转籁器，汁更抑的in底数史果蝇系统葩根心 桃汁其机.立时整力星崎进行世酣刃激裾处再.j 2.8.2数据采集系统的.作原埋由保抵司转换为数字笳包括聚得.超化，编码三个所段。2h2数据采集系统的工作隙现为r

27、 m里杆棺中像发出原点的挂健信碎,心别帮足出样垣牌的要乘.i、采样景样即技一定时向时隔“从连埃变化的信号中抽取一条刖 时间禺做的件伯.一定时间同隔称为圣h 屈明.采样周期的 削数称为果样颠串加1一1针2.e,2皴据聚集糜统的j1作原理2.9.1噪里产生的原因 3量化和珀码tn里化，时间禹曲后的索杵伯号.迂要用四合五人的方法， 篇幅由右电平的相应离能出压值对应起来.这,过程将为嗫化.（邛潟,，用-定位.致的二讲制&第京友示栗样仃号的危化 柏度.即用_进制数码来表示电平的相应离散电ee慎.才化和端明郃由kdm霏 -来完成.a!?转樨辟也称alkt依照其工作原理，可田为逐步避近式.我积分式.电厩按考

28、变拱式三类.所谓噪内剧是海量系统中泡人的无用信号，抗噪e卿 海的不同，垛尚跳分为内部呼声和外第喳尚（1）内部噪由内用味声是由传感用或检制电躇无件内部带电防我的小 规则运动fit的a（2）外部噪声外就嚎声是自怯感需核附比统外部人为成白然干扰造战 的.外加峨茂的或要来源是电磁辎射.2 9.2唤声的抑制方汰2.9.2噪声的抑制方法u）选用质量好的元器件（2）屏蔽利用低限值材料或磴性材料将兀件、伸输导线.电 路及组吉包困起来.以隔离内外电磁或制场的干扰.屏蔽分三种：电场屏荒、磁场屏蔽及电磁屏蔽.（3）横地接地是通迎畲属导畿与节濮申位或相连接来实现.141隔离当中珞拾号在西端接地时，容树用成耳繇电流而引

29、起唉 声干扰，这时，常枭用隔离的方法,把电路商端从电相 匕隔开，f胃的方法主聚用变jk落隔刹来电稿告写 隔寓.c5）范披时特定地率的城戌或诿明点以外的频率进彳j有碳的意除， 其基本形式是利用电感圈和电容培的甥车电箱特性.粉电 弟、电较适当坦白在电疏中.出成博油国结完成顿申遗拌.afv* zr：弟二早3j_21e面应力状态下武计力出主府变. 4%(4- % 2siw 2?3.1平面陶力秋感.所为平面应力横花是指丹件内的一个苴.在两t互利近0 的方向上受到位仰或压缩时户主的向力状毒.我问熊早时，一 般地是泄量平面国内的主内力.口住应力方向已知的a:方应克希景.a +而应力飘融下， 若主应力方向己知

30、.则只需沿互相垂直的主应力方向各辖 心-收应主片r1和r2,力别沟布两力主座空p i和t 2. 冉扬广三应克定/黄式求出主商才口 l用l“wv故上可康力.有时虽然主.囱力方向已如，帆玄鼎中，由于贴片ti 置的限制，不雁沿主旺力方向制片时，可沿任一已知方 m明片t即与主庇力方向威克*，）.贴件时.曲杜应 变片图互相垂直，濯出两个骷片方向上的运受宿，用由3 in千mi应力状感（哥主应力方向未知的应力应变测跳，实割中.很多情双f主应力力向井不先行匹这样, 除了 0、匕外-加上主应力的方向小未加共三个卡却数.制海南加力方向的主应变工后由制料力学怔ul可知受扭01附*大切*变用切底方余利为；但法；沿仔尊

31、的三个方向a、品和班贴三个工作片，制出 三个方向的质变叱和e,上国皿应力状态i驯e招廿的需酹一阳辆啜柯时,其受力状毒为邛而 应力状态.最大应力用应变能生在轴表面番点触续,成.1秒用方向，所以可在用庖方向贴片“| 恸 01!j| f, = t； e = -.血八-；廿/33.13甲而炖力状态3上面应力状态& -方向贴位变片 当nr向臼应变时aa xzkx（应变 #*/1；。方向的伸长臂为，应变r t a/w1 i = , a/ = it cai ft , = aj j -= fj. tsi! s与方向有应变时jtl f -d-.+-$in 色% -汨sinp切应变时则卜；:,-闻meo!优生-丽

32、飞 =/%-心同时发生时心=鼻 cos & + + f,i 必 ffcoiff三个脚变片同时贴时si = 中 y 片 + q4 + 1rv a 山 川；但 % % =与 eas居 + % sirt? t + 7v 汨“g ttnfi ef) = er ixm: % + % iinz & + 匕户汩 可 (xs苗 可用月与% 最冷可闻上应力和上方向的大小3j2.2轧制氏内的测定方法由于理论公式与实际条件有泡大出入.因此，f1前胸 定轧力的最可靠方法迂是计时各种轧机进行突际制鼠.法，轧制力的测量方法有的肿；应力蹲录法和侍息器则显1r力慧麻法注接测址扎机量力部件的弹性蹲变戌魔力“轧制过田中；引力作用

33、在轧髭、通过轴承由.机器根，压下蝶段将压力隹递给机架立柱.豆22札制压力的利定包”轧制时，那量扎机牌坊立柱产生弹性变胫的应空.就.可推 算出轧制力.这种方法适用于下列情况，轧制力心别大（几千吨3小便于制作大里传感拎：q）轧机覆口无足幡空间安装传感器：（司轧机牌坨立拉的横线面喉就筒阜1如l字咫、矩后等1料机4机蟹检力计所喙b（一hl力对h获的样立孝 ei h一降甘空桂*应力导席所屋j 3.22轧制猛力的明定方法 _确定立柱中性面电阻应变片可用半桥或全桥接线*图示为牌坊立柱上的布片及第 战金桥的方式.机是金帏lm片mifl年实际上，由于牌坊安全系数想大应力水平很 %因此输出信号信小.322轧制压力

34、的测定方法应受拉杆法立柱应力bf*u1倍在牌坊立柱中性阖4上焊两个支座1， 在二者之时固定二段租杭杆占其间 用一根细小扣忏3 有/佳度为lx 上粘贴应变片.租成中桥相连.当用花杆刚度远记大加小粒杆时可 k为用拉杆不枝生变忌，而牌坊立柱检度为l内的叱导,l黑u h；削小拉杆 土，拄杆应力b为%；由上式可见，鲫小枝杆应力仃比虎史14的a杓和五*e*用 eu#粗扭科*蚯杆+ 士礼中,而s.2.2轧制瓜力的测定方法 三餐盛器葩趾送m安荣在轧机风下螺注下的西力传明器中 的用性原件的钟性思变.3具它博用测力传躺冬o电容式力传相需3.2.3它常川测力传速器,舌mnm*rl-rtl*# 2-tti，3一球面第

35、 上一审色也x三一*质构筒单，灵场度高.动态响鹿快，h是由于电苛批 漏.不冠h蚱格力的初量4 323 ”它常用菊力传感器打压磁式耨力传骋度国元件艮xhithib*）町典用t ibj无外力用词叫itj w看力作犀时宜王电式；力格德口一秀体3用电黑茸一，事a-44 g-w出/3.3传动轴力矩渊主1jj测星蟆理相神应力的器量r-x-377可得ig捷,理力状态图史胡克定m3鼻2测地方法一.非电量电捌法tn应受片的贴片色同和片向r麦片而冲动k t的，nwah转动岫扭建的晶电方法淞多,按 其荆量醉理可分为两大类【非电常 电恻法和生st测扇法.工32测显方法二,熟最法通过测量第动隹两轴的电机m中t或电流因转

36、速来 推算出扭距大小.7-wq此时轧制力理膻为士杯加1m挖法1底用旗二 出考夏代帖冠式利用嘘料件粘凝中旄料寸传的指吸中 r chi同单.坦事 更巾蚯业电位我同用ian史渔基电机苦电压与料才 山止此堂矗eidodog司比克指 示自用士, 士事年:喟电咨式和用电害充带电日语产生与碎奉金王 比利的空置2西单.耳电 足看市4muk刊卬ife忸/叱陋后内生电码it产量竞中.a.s1il-甘塞用!nw上整速晌爆量5注盘符.，工*机式毡轮或近世靶行为金手轮x aaffikttiflsaiwd-申、魁 -1w1 0.5ib*.4曲青井用先或史生成用用亲自04*卜曰.艳青正曾 产生电脉冲中，离速qmr我专 出蛆

37、耀火电气式4ala叫用把.电,净特播m期特事费叱律 黄立电附中r mt如w依手帆/武eim与旅科体网电 的注遢ih*.竹*鼎国式利用帽阈元碑*津01*格km6js-2耳苴、量那 在模拟式测量中，需要采用能将位移量转换为电量的传感器。常用位移传感器：电阻式传感器（电位器式和应变式）电感式传感器（差动电感式和差动变压器式 ）电容式传感器（变极距式、变面积式和变介质式 ）电涡流式传感器光电式传感器及光导纤维传感器超声波传感器光栅式传感器薄膜传感器等常规长度的常用工具有 （钢）直尺、钢卷尺等.用这些工具测量可准确测出 0.1cm , 要准确测出更小尺度，则需用游标卡尺、螺旋测微器（又叫千分尺），另外还

38、有电学测量技术、光学测量技术；电学测量技术电涡流传感器测量、电容传感器测量等；光学测量技术：激光干涉法、光杠杆法、光栅尺测量技术等；宏观尺度的长度：超声波测距和激光测距等;微观尺度的长度量测量主要有显微镜测量技术。显微镜测量技术：光学显微镜、电子显微镜、隧道扫描显微镜等精确度更高的测量仪器。物位是液位、料位、以及界面位置的总称。包括直读式、压差式、浮力式、音叉式、静压式、电容式、超声波式、射频导纳式温度的测量1膨胀式温度计2热电阻测温3热电偶测温4热辐射测温测振传感器1 .惯性式测振传感器2 .磁电式速度传感器磁电式绝对速度传感器绝对(惯性)式速度传感器安装在测量对象上。磁电式相对速度传感器顶

39、杆接触测量对象，输出与固定壳体的相对运动速度。3 .应变式加速度计质量块的振动作用于应变梁，用应变计测量应变梁表面的应变。当工作频率远小于固有频率，并且阻尼比等于0.7左右，应变值与壳体的加速度成 正比。4 .压电式加速度传感器压电式加速度传感器又称压电加速度计5 .电涡流式位移传感器涡流式位移传感器的主要特点之一是非接触测量。测量装置包括探头和适配器(前置放大器)。适配器一般采用直流电源，输出电压与探头前面的间隙成正比。弟五早5.1 板带宽度测量热轧带钢车间使用光电测宽仪，冷轧车间使用伺服式冷轧测宽仪和ccd测宽仪。1 .光电测宽仪按结构分为：旋转镜鼓式和旋转狭缝式。光电测宽仪有两种，一种是

40、带钢温度较高(约900 c以上)的情况。如粗轧时，使用 在长波区域具有光谱灵敏度的光电倍增管，直接利用从被测物体射来的红外线进行宽度测 量。另一种是带钢温度较低的情况。如精轧时，因带钢薄，其边缘附近的温度显著下降.则 放置光源，由带钢的影子来测量。.2.线型ccd测宽仪2 .2板带厚度测量厚度测量有间接测厚和直接测厚两种方式。间接测厚的方法有：工作辐开口度测量法、轧制力测量法、轴承座位移测量法和轧辐位 移测量法等。直接测厚按测量头与被测材料之间的关系，可分为接触式测厚仪和非接触式测厚仪。非接触式测厚仪 的种类很多，目前，在轧制生产中比较常用和成熟的是核辐射线测 厚仪和x射线测厚仪，它们统称射线

41、测厚仪。此外还有：激光测厚仪、微波测厚仪、涡流测 厚仪、光学测厚仪、气动测厚仪以及红外线测厚仪等。射线测厚仪主要特点：(1)可进行连续和不接触地测量；(2)测量精度较高；(3)反应速度较快；(4)能够给出供显示、记录与控制的电信号。1.无损检测与无损探伤无损检测(缩写为ndt),以不损害被检对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量和评价缺陷，评估完整性、性能和成分，测量几何特征、表面质量等，而对材料和零（部）件所进行的检测。如果检测的目的是发现伤损，称为无损探伤（ndi）常用的无损检测方法 有6种：目视检测方法（vt）一表面渗透检测方法（pt）一表面开口涡流检测方法（et）一表面和近表面磁

42、粉检测方法（mt）一表面和近表面射线检测方法（rt）一内部缺陷超声波检测方法（ut）内部缺陷6.2.1涡流检测原理涡电流：若一金属板置于一只线圈的附近，当线圈输入一交变电流时，便产生交变磁通量， 金属板在此交变磁场中会产生感应电流，这种电流在金属体内是闭合的，称之为涡电流或涡流。涡流的大小与金属板的电阻率p、磁导率科、金属板与线圈的距离 8、激励电流角频率3等参数有关。1 .不连续的方位会影响涡流的可侦测性2 .集肤效应涡流检测仪种类较多，按检测目的分有：导电仪、测厚仪、探伤仪等。3 .3磁粉检测（mt）铁磁性材料工件被磁化后， 由于不连续性的存在， 使工件表面和近表面的磁感应线发生 局部畸变而产生漏磁场， 吸附施加在工件表面的磁粉， 在合适的光照下形成目视可见的磁痕, 从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。不连续性处漏磁场分布如图所示。0划伤5内部气孔（1）磁粉检测的优点1漏磁场2 裂纹3 近表面气孔41 .可检测出铁磁性材料表面和近表面 （开口和不开口）的缺陷。2 .能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。3 .具有很高的