2021年10月自考12151安全检测技术复习资料

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2021年10月自考12151安全检测技术复习资料

安全检测的定义:为及时获取工业危险源的安全状态信息，需要将信息通过物理和化学的方法转换为可观测的

物理:量(模拟的或数字的信号)，通常称为安全检测。安全检测仪器:由传感器或检测器及信息处理，显示单元组成的仪器。

安全检测仪器:由传感器或检测器及信息处理，显示单元组成的仪器。

安全监测仪器:将安全检测器集于一体并安装在现场，对安全状态信息进行实时检测的装置称为安全监测仪器。

安全监测系统:只将安全检测器或者传感器安装在现场而信息处理，显示单元，报警等单元装在远离现场的控制室内，称为安全监测系统。

安全检测技术的特点: 1)可靠性和安全性2)检测困难和高灵敏度3)检测灾害点的分布与及时性4)维护的难度大5)涉及多领域的学科

安全检测研究的内容:被测量的检测原理，检测方法，检测系统及数据处理等四方面的内容。

安全检测的任务:为安全管理决策和安全技术的有效实施提供丰富、可靠的安全因素信息。

安全检测的目的:为职业健康安全进行评价、为安全技术及设施进行监督、为安全技术措施的效果进行评价等提供可靠准确的信息，达到改善劳动作业条件、改进生产工艺过程，控制系统或设备的故障发生。

安全检测系统的一般原理: 1.被测量:大多是物体表现出的各种物理化学性质，即使各种非电量信息。2.传感器作用是接收被测物的各种非电量信息并将其转换为电量。3转换调整电路的作用是对传感器输出信号进行变换，处理放大，使其能显示记录，同时也可作为反馈信号。4显示记录仪的作用是将输入信号用模拟量显示出来。5.危机系统:对数据进行处理，同时可向控制机构发出控制信号。

传感器的定义:传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用的输出信号的器件或装置。

传感器的组成及各部分的作用:传感器的组成部分是:敏感元件，传感元件，测量电路三部分。

敏感元件:直接感受被测量(-般是非电量)，并输出与被测量成确定关系的的电信号。

传感元件:敏感元件的输出是传感元件的输入，它把输入转换成与之有确定关系的电信号。

测量电路:把传感元件输出的电信号转换为便于显示，记录，控制和处理的的有用电信号的电路，也称为转换电路。

传感器分类:若按输入量分类，分为压力、温度、光传感器等，按工作原理分，包括应变式、电容式、压电式、热电式等;按物理现象分，有能量转换型和能量控制型传感器;按输出信号分，则包括模拟式传感器和数字式传感器

误差的分类:按误差的表示方法分类:绝对误差和相对误差，按误差性质分类:系统误差随机误差按被测量与时间的关系分类:静态误差和动态误差(在被测量随时间变化的过程中进行测量所产生的附加误差，即使动态测量误差诚去静态测量误差)精度高低与系统误差、随机误差的关系:精度是由准确度和精密度共同决定的，准确度是由系统误差来表征，系统误差越小，测量的准确度越高，精密度由随机误差表示，随机误差越小，精密度越好。

检测系统的静态特性:被测物理量处于稳定状态时的检测系统的输入输出特性。

衡量检测系统的静态特性好坏的重要指标:线性度:特性曲线和拟合曲线之间的最大偏差与仪器或传感器满量程输出的比值来表示。灵敏度:传感器或测试系统在稳定的输出变化值Y与输入变化值X的比值。迟滞:传感器正反行程的输出与输入特性曲线的不重合程度。重复性:传感器和测试系统在输入量在同一方向作全量程的连续变动时所得的特性曲线的不一致的程度。静态特性和动态特性的区别:静态中，输入输出视为与与时间无关的稳态，两者比值，传递函数也与时间无关，线性状态下传递系数为常数。动态时输入输出为时间函数，比值也为时间函数，传递函数表征着输入输出之间的幅频特性和相频特性。

力检测的方法:直接比较法和间接比较法

直接比较法:将被测力直接通过杠杆系统与标准质量的重力进行平衡的方法，也称重力法，只适用于静态检测。间接比较法:将被测力通过测力传感器按比例转换成其它的物理量，然后与标定值比较来求得力的大小，适用于动态检测。

电阻应变片的工作原理:应变片的工作是建立在敏感元件应变效应的原理上的，金属丝的电阻随着他的机械变形的大小发生的现象称为金属的电阻应变效应。

电阻应变片的优点: 1结构简单，使用方便，性能稳定可靠2.易于实现自动、多点、远距离测量3.灵敏度高，检测速度快，适用于动静测量。

电阻应变片的种类优缺点:回线式:制作简单，性能稳定，价格便宜，易于粘贴。短接: 克服了横向效应，但是焊点多，易出现疲劳破坏，工艺要求高。箔式: 1.制造技术能保证尺寸准确，线条均匀，可制成各种形状适应不同测量。2.敏感栅截面为矩形，表面积与截面积比值大，易于粘贴，传递性能好。3.散热好，允许大电流。4.横向小5.蠕变滞后小，疲劳寿命高。薄膜:灵敏度高，允许电流大，测量温度范围广，但很难控制电阻对温度和时间的变化。半导体:尺寸，横向，滞后小，灵敏度高，输出也大，易于简化系统，但是温度稳定性差，应变非线性严重，灵敏系数受拉压变，分散度大。

金属丝的灵敏系数K0取决王。材料几何尺寸的变化和电阻率的相对变化。

变片的灵敏度系数恒小于金属丝的灵敏度系数的原因:除了胶体传递变形的失真外，主要还有横向效应。横向效应:在测量纵向应变时，圆弧部分产生-负的电阻变化，从而降低了应变片的灵敏度。为了减小横向效可以

采取直角线栅式应变片或箔式应变片

一般原理:固态压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上扩散电阻制成的，基片直径作为检测传感元件(甚至有的可包括某些信号调节电路)。扩散电阻在基片内组成电桥,当基片受到压力或者力的作用时，

各个电阻值发生变化，电桥产生相应的不平衡输出。

固态压阻式传感器优点:体面小，精度高，频率特性好。

电效应:某些物质在沿一定的方向受到拉力或者压力的作用发生形变时，其表面会产生电荷，若将外力去掉，他们又恢复到不带电的状态，这中现象成为压电效应。而具有这种压电效应的材料称为压电材料，当我们把压电材料置于电场中，他的尺寸也会发生变化，这中现象成为逆压电效应。

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