安全检测技术

1、名词解释绝对误差：测量值（即示值）x与被测量的真值x0之间的代数差值x称为测量值的绝对误差。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按某一确定的规律变化，这种测量误差被称为系统误差。安全监测仪器：指将传感器或检测器及信号处理、显示单元集于一体，固定安装于现场，对安全状态信息进行实时检测的装置。安全监测系统：如果只是将传感器或检测器固定安装于现场，而将信号处理、显示、报警等单元安装在远离现在的控制室内，则称为安全监测系统。 将监测系统与控制系统结合起来，则能把监测数据转变成控制信号，该系统称为监控系统。光敏材料：光电传感器能将被测量的变化通过光信号的变化转换

2、成电信号（电压、电流、电阻等）。具有这种功能的材料称为光敏材料。压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。 当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。逆向压电效应是指当某晶体沿一定方向受到电场作用时，相应地在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。当外加电场撤去后，晶体内部的应力或变形也随之消失。等响曲线：描述等响条件下 HYPERLINK /view/817175.htm t /_blank 声压级与声波频率的关系曲线称为等响曲线，它表明了正常

3、的人耳对响度相同的纯音所感受的声压级与频率的关系。真值：1）.约定真值：根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量单位的定义，利用当今最先进的科学技术复现这些实物的单位基准，其值被公认为国际或国家基准，称为约定真值。2）.相对真值：相对真值也叫实际值。在实际的测量过程中，能够满足规定准确度的情况下，用来代替真值使用的值被称作相对真值。标称值：计量或测量器具上标注的量值，称为标称值。示值：检测仪器（或系统）指示或显示（被测参量）的数值叫示值，也叫测量值或读数。绝对误差：测量值（即示值）x与被测量的真值x0之间的代数差值x称为测量值的绝对误差：x=x-x0相对误差（绝对误差在整个物量中的比重）：测

4、量值（即示值）的绝对误差x与被测参量真值x0的比值，称为检测系统测量值（示值）的相对误差，该值无量纲，常用百分数表示，即引用误差：测量值的绝对误差x与仪表的满量程L之比值，称为引用误差。引用误差通常也以百分数表示：最大引用误差（或满度最大引用误差）：在规定的工作条件下，当被测量平稳增加或减少时，在仪表全量程内所测得的各示值的绝对误差值的绝对值与满量程L的比值的百分数，称为仪表的最大引用误差，用符号max表示：很好地表征测量仪表的测量精度：随机误差：随机误差又称偶然误差，它是指在相同条件下多次重复测量同一被测参数时，测量误差的大小与符号均无规律变化，这类误差被称为随机误差。粗大误差重要误差，必须

5、剔除：在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，测量结果显著地偏离其实际值时所对应的误差，这类误差被称为粗大误差。按误差来源分类：仪器误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差。按误差的出现分类：系统误差、随机误差、粗大误差。按测量时间：静态、动态误差。按使用条件：基本误差、附加误差。按误差与被测量的关系：定值误差、累积误差。粗大误差分析与处理：莱以特准则：凡剩余误差大于3倍标准偏差的就可以认为是粗大误差，它所对应的测量值就是坏值，应予以舍去。检测信号分类：（1）.静态信号：是指在一定的测量期间内，不随时间变化的信号。动态信号：是指随时间的变化而变化的信号。（2）连续信号：在观测过程的连续时

6、间范围内信号有确定的值。允许在其时间定义域上存在有限个间断点。模拟信号：取值是连续的连续信号。离散信号：信号仅在规定的离散时刻有定义。数字信号：取值为离散的离散信号。电阻应变片组成：敏感栅、基底、覆盖层、引线、粘合剂。传感器的分类：按输入量（被测对象）分类：可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器三大类。其中，物理量传感器又可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器等。按转换原理分类：从传感器的转换原理来说，通常分为结构型、物性型两大类。按能量转换的方式分类：按转换元件的能量转换方式，传感器可分为有源型和无源型两类。按输出信号的形式分：传感器可分为开关式、模拟式和数字式。按输入、输出特性，

7、传感器可分为线性和非线性两类。结构型传感器：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电光电效应：金属表面在光辐射下发射电子的效应。外光电效应：在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面、向外发射的现象叫外光电效应。光电导效应：在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为光电导效应。光生伏特效应：在光的作用下，能使物体内部产生一定方向的电动势的现象。霍尔效应：通有电流的金属板上加一匀强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时，在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差。超声波传感器：超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷，这种探头统称为压电式超声波探

8、头，逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动，以产生超声波，可作为发射探头；利用正压电效应则将接收的超声振动转换成电信号，可作为接收探头。传感器选用原则：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。在工业生产环境中：由可燃气体引起的燃烧、爆炸事故；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。常见气体检测报警仪：煤气报警控制器、瓦斯检测仪、感烟探测仪。感烟探测仪工作原理：透射式感烟探测仪是利用烟雾的颗粒性来进行探测的，这是因为烟雾由微小的颗粒组成。在发光管与光敏元件之间，如果为纯净的空气，则完全透光；如果有烟雾，则接受的光强减少。散

9、射式:平时在纯净的空气中，因为有遮挡板，光敏元件接收不到光管的信号。但是空气中含有烟雾时，烟雾的微粒对光有散射作用，光敏元件就接收到了信号，经过放大后就可以驱动报警电路。离子式：在两个金属平板之间加上直流电压，并在附近放上一块同位素镅241，当周围空气无烟时，镅241放出微量的a射线，使附近的空气电离。于是在平板电极之间的直流电压作用下，空气中就会有离子电流产生。当周围有烟雾时，烟雾时由微粒组成的，微粒会将一部分离子吸附，使空气中离子减少，而且微粒本身也吸收a射线这两个因素使得离子电流减少。分散度：粒子粉碎程度。粉尘种类：全尘、呼吸性粉尘、爆炸性粉尘、无爆炸性粉尘、惰性粉尘、硅尘、游离粉尘、沉

10、积粉尘。粉尘检测类容：浓度、分散性、化学成分。粉尘检测方法：光学显微镜法、电集尘法、滤纸取样法、扫描显微镜检测法、贝塔射线检测法、光电测尘。噪声检测条件：测量应在正常情况下进行、风速超过3就要戴防风罩、远离电场磁场。7.火灾现象：热（温度）、燃烧气体、烟雾、火焰。火灾探测方法：空气离化探测法、热（温度）检测法、光电探测方法、光辐射或火焰辐射探测方法、可燃气体探测法。安全检测的意义：有效减少事故隐患；预防和控制重、特大事故的发生；遏制群死群伤和重大经济损失。安全监测的目的：（1）为职业健康安全状态进行评价（2）为安全技术及设施进行监督（3）为安全技术措施的效果进行评价（4）改善劳动作业条件简述系

11、统误差产生的原因。 测量时所用的工具（仪器、器具等）本身性能不完善或安装、布置、调整不当而产生的误差；在测量过程中因温度、湿度、气压、电磁干扰等环境条件发生变化所产生的误差；因测量方法不完善、或者测量所依据的理论本身不完善等原因所产生的误差；因操作人员视读方式不当造成的读书误差等。消除系统误差的方法。 引入修正值法；零位式测量法；替换法；对照法；交叉读数法；半周期法。3.系统误差的几种类型。 （1） HYPERLINK /s?wd=%E4%BB%AA%E5%99%A8%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_

12、blank 仪器误差 这是由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。如仪器的零点不准，仪器未调整好，外界环境（光线、温度、湿度、 HYPERLINK /s?wd=%E7%94%B5%E7%A3%81%E5%9C%BA&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 电磁场等）对 HYPERLINK /s?wd=%E6%B5%8B%E9%87%8F%E4%BB%AA%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 测量仪器的影响等所产生的误差。 （2） HYPE

13、RLINK /s?wd=%E7%90%86%E8%AE%BA%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 理论误差（ HYPERLINK /s?wd=%E6%96%B9%E6%B3%95%E8%AF%AF%E5%B7%AE&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 方法误差） 这是由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。例如 HYPERLINK /s?wd=%E7%8

14、3%AD%E5%AD%A6&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 热学实验中没有考虑散热所导致的热量损失， HYPERLINK /s?wd=%E4%BC%8F%E5%AE%89%E6%B3%95&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 伏安法测电阻时没有考虑 HYPERLINK /s?wd=%E7%94%B5%E8%A1%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 电表内阻对实验结果的影响等。 （3）个人误

15、差 这是由于 HYPERLINK /s?wd=%E8%A7%82%E6%B5%8B%E8%80%85&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 观测者个人感官和 HYPERLINK /s?wd=%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%99%A8%E5%AE%98&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 运动器官的反应或习惯不同而产生的误差，它因人而异，并与 HYPERLINK /s?wd=%E8%A7%82%E6%B5%8B%E8%80%85&hl_tag=textli

16、nk&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /_blank 观测者当时的精神状态有关。4.霍尔元件的应用。 1)利用U与I的关系当磁场恒定时，在一定温度下，霍尔电势U与控制电流I呈很好的线性关系，利用这一特性，霍尔元件可用于直接测量电流，也可用于测量能转换为电流的其他物理量。 2)利用U与B的关系当控制电流一定时，霍尔电势与磁感应强度成正比。利用这个关系可以测量交、直流磁感应强度、磁场强度等。 粉尘检测的几种方法。 光学显微镜法；电集尘法；滤纸取样法；扫描显微镜检测法；射线测尘原理；光电测尘原理。电感式传感器的特点。 (1)结构简单，无活动电触点，工作可靠，寿命较长：(2)灵敏

17、度和分辨率高电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出；(3)线性度和重复性比较好，在一定位移(如几十微米至几毫米)内，传感器非线性误差可做到0.050.1，并且稳定性好。7.简述电阻传感器原理。 电阻式传感器是将非电量(如力、位移、形变、速度、加速度和扭矩等参数)转换为电阻变化的传感器。电阻式传感器原理从上式可见，若导体的三个参数(电阻率、长度和截面积)中的一个或数个发生变化，则电阻值随着变化，因此可利用此原理来构成传感器。例如，若改变长度L，则可形成电位器式传感器，改变L 、A和则可做成电阻应变片；改变则可形成热敏电阻、光导性光检测器等。下面介绍两种最常用的电阻式传感器：电位器式传感器和

18、应变片式传感器。变极距型电容传感器的特性曲线。变极距型电容传感器只有在d很小，即小测量范围内，才有近似的线性输出；极距d越小，灵敏度越高，故可用减小极距的办法来提高灵敏度；极距d过小会带来两个问题，一使非线性误差增加，二是易造成极板间介质击穿，并增加极板的加工与安装难度。电表合格精度等级计算。论述题安全监测监控系统的组成。安全检测与监控是一项复杂的系统工程。检测与监控任务的完成，主要由数据采集、数据处理、故障检测与安全决策以及安全措施等四个阶段组成。数据采集采集数据的主要工具是传感器(或敏感器)。对动态系统运行过程而言，传感器或测量设备输出信息通常是以等间隔或不等间隔的采样时间序列的形式给出的

19、。监控过程的数据采集，必须同时兼顾到采集过程的工程可实现性和采样数据有效性。此处所谓数据有效性，主要是指采样的测量数据与过程系统故障之间必须有内在关联性。 信号处理一般地，在对过程进行故障检测与诊断之前必须借助滤波、估计或其他形式的数据处理与特征信息技术对过程系统采样时间序列进行信息压缩，使之更适合于故障检测与诊断。故障检测 监控过程的故障检测的首要任务是依据压缩之后的过程信息或借助直接从测量数据中提取的反映过程异常变化或系统故障特征的信息，判断系统运行过程是否发生了异常变化，并确定异常变化或系统故障发生的时间。 安全决策所谓安全决策，是指通过足够数量测量设备(例如传感器)观测到的数据信息、过