第1章 测试系统

小论文题目浮选过程参数测试及自动控制技术的应用重介选煤系统参数检测技术的发展现状跳汰机脉动参数检测技术的现状选煤厂物位检测技术的发展选煤厂自动计量设备的发展选煤厂放射性同位素的应用……1格式要求封面页边距：上下左右边距，2.5cm题目：小二号黑体正文：一级标题，宋体四号，加粗二级标题，宋体小四，加粗三级标题，宋体小四正文，字体小四，行间距20磅参考文献：五号宋体，单倍行距，文献格式符合国标格式或按矿大学报格式，不少于15篇，其中不少于3篇外文文献2选煤厂测试技术王海锋Email:whfcumt@126.comTel：83885384化工学院2010.103课程主要内容：

本课程主要包括传感器的基本原理和选煤与选矿领域中常见过程参数(压力、密度、流量、应变、位移等）的基本测试方法、测量电路原理及其应用。教材及参考书：（借一本检测技术、测试技术、传感器原理）选煤与选矿过程参数的测试技术杨毅等编矿业大学出版社；传感器原理与检测技术周征主编清华大学出版社；工程测试技术基础何岭松高等教育出版社；检测技术施文康等编机械工业出版社。选煤厂电气控制技术，中国煤炭教育协会职业教育教材编审委员会编，煤炭工业出版社自动检测技术，朱强，山东科学技术出版社自动检测技术(第三版)，宋文绪等，高等教育出版社4课程章节：

绪论传感器原理应变测试系统跳汰过程参数的测试矿浆密度、浓度、流量的测试选煤厂物位、液位测试选煤厂的自动计量放射性同位素在选矿测试中的应用5第一章绪论1.1测试系统1.2测试系统的使用1.3测试技术的发展趋势重点：非电量的电测法，传感器定义，测试系统组成。6

测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。测试（measurementandtest）是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。简单的测试系统可以只有一个模块，如玻璃管温度计。它直接将被温度变化转化液面示值。没有电量转换和分析电路，很简单，但精度底，无法实现测量自动化。

为提高测量精度和自动化程度，以便于和其它环节一起构成自动化装置，通常先将被测物理量转换为电量，再对电信号进行处理和输出。如图所示的声级计。

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测试技术是一门综合性很强的技术学科，它以物理学、电子学、材料学，自动控制和数字技术等为基础。

其目的是研究材料和构件的状态（包括正常工作状态和故障状态诊断），检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数，监视和控制生产过程的运行，鉴定产品质量，为新产品改进设计提供数据。

请想一下，在选煤过程中有那些参数需要进行测试？

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随着科学技术的发展，在选煤过程中有许多参数需要测试。

如：矿浆流量、浓度；重介质的密度；跳汰过程脉动水流的运动特性、床层厚度、松散度；原料和产品的数质量及温度、压力、料位、液位等。参数的自动检测是选煤厂自动化控制的基础。

9非电量的电测法：将非电量的被测参数转换成电量后再进行测量。转换的电信号：电压、电流、频率、电阻、电容、电感等等。优点：可将不同被测参数转换成相同的电量，便于使用相同的测量和记录仪表；可以进行远距离测量，从而实现集中控制和远程控制。动态测量，记录变化过程，便于动态分析研究；能自动连续地测量，便于自动记录，配合调节装置，进行自动调节和自动控制；易于同许多后续的通用数据处理仪器连用，便于对测量结果进行运算处理。非电量的电测法：10选煤过程中的各种参数转换成电量后可进行全厂集中控制，进行显示、自动记录及对生产过程自动调节控制。11某选煤厂集控室12传感器的定义传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。根据国标（GB7665-87传感器通用术语），传感器（Transducer/Sensor）定义为：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为标准信号时，则称作变送器(Transmitter)。1.1测试系统13敏感元件（SensingElement）：传感器中能够直接感受被测量的部分。转换元件（TransductionElement）：传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。辅助电源敏感元件转换元件基本转换电路被测量电量传感器的组成14传感器及敏感元件之间的关系传感器及敏感元件之间的关系15传感器定义的理解简单的说，传感器就是一个能把非电量转换为电量的器件或装置。传感器能够感受被测量——热、光、声、位移、速度、加速度、力、力矩等等。传感器能将被测量转换成可用信号输出——电阻、电压、电流、频率等。转换必须按照一定的规律进行。传感器功用：一感二传,即感受被测信息,并传送出去。16

一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。

传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则显示测量结果，提供给观察者或其它自动控制装置。

信息转换信息提取测试系统17水池液位测试装置示意图浮标H重锤定滑轮IRx可变电阻器稳压电源电表18水池液位测试装置1920显示、记录装置

目前常用的有四类：模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪等

模拟显示的特点：直观21光柱也属于模拟显示光柱显示的特点：一目了然22数字式仪表数字式仪表的特点：准确，但最后一位经常跳动不止。热敏电阻23

LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高，但不利于夜间观察。

LED、LCD的特点：24带背光板的LCD可以在夜间观看25

图像显示

特点——能显示复杂的图形和曲线，但价格昂贵。26带RS-232接口的万用表及图像显示特点——

能在计算机中存储测量到的波形及数据，可随时重放，价格适中。27记录仪

主要用来记录被检测对象的动态变化过程。28无纸记录仪

主要用来记录和存储被检测对象的动态变化过程。29数据处理装置数据处理装置主要是指计算机，将复杂的系统用到频谱分析仪。1.2测试系统的使用

对参数进行监测如温度、压力、液位、仓位等参数的监测2.在生产过程自动调节控制系统测试系统是自动调节控制系统的重要组成部分，在生产过程中通常采用反馈控制系统。

自动控制系统：在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。请想一想在选煤厂中有那些应用呢？如选煤厂矿浆流量自动控制、水池液位控制、跳汰机重产物自动排放、矿浆浓度控制等。30反馈控制系统:

基于反馈原理建立的自动控制系统。所谓反馈原理，就是根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。31终端控制执行装置传感器被控对象测量装置调节控制器（比较）给定器期望值期望值扰动被控参数反馈控制系统示意图32在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。333.使用在科学研究和实验工程分析上科学研究和解决工程问题的方法：理论推导和实验，两者相互结合。在选煤和选矿科