测试技术练习题4传感器的应用参考答案.docx

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测试技术练习题4传感器的应用参考答案

测试技术第5次测验

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一、常用压力表分为哪几大类？

如何选用压力表量程？

试分析电感式和电容式差压计的工作原理（画图）。

答:

1、液柱式压力表、弹性式压力表、活塞式压力表、电测式压力表。

2、

●被测压力波动较大或测脉动压力：

最大工作压力不应超过仪表满量程的2/3；

●为保证测量准确度：

最小工作压力不应低于满量程的1/3；

●优先满足最大工作压力条件。

3、

●电感式差压传感器工作原理：

L2

L1

当P1大于P2时，膜片向下移动，由关系式可知，L1减小，L2增加；通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP，得到流量的大小。

●电容式差压传感器工作原理：

当P1大于P2时，膜片向下移动，由关系式可知，C1减小，C2增加；通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP，得到流量的大小。

二、热电偶温度计由哪几部分组成？

在使用热电偶温度计应注意哪些事项？

答:

1、热电偶、测量仪表、补偿导线等组成。

2、

（1）必须使外接回路的总电阻R为一定值，住在表盘上，所以，使用时，需调整R与表盘数值相同，否则会带来系统误差。

（2）仪表分度号应于配的热电偶的分度号相同，分度号标注在表盘上；热电偶、测量仪表、补偿导线等连接时，正接正、负接负。

（3）精度应能满足要求：

精度只能达到1级。

三、常用流量计分为哪几大类？

画出工作原理图，详述差压式流量计、电磁式流量计和涡轮式流量计的工作原理、特点和应用范围。

1、容积式、差压式、涡轮式、电磁式、转子式、涡街式、靶式等流量计。

2、差压式流量计：

●工作原理示意图：

●工作过程：

1）当液体Q流经节流装置时，因流速增加导致动压能增加，而静压能下降，在节流装置上下产生一压力差ΔP：

由上式知，当α、ε、d、γ一定时，，Q与ΔP一一对应，因此可以通过测量ΔP来确定Q。

2）ΔP可采用电感式和电容式差压传感器测得。

●

电感式差压传感器工作原理：

由于P1大于P2膜片向下移动，由关系式可知，L1减小，L2增加；

L2

L1

●

电容式差压传感器工作原理：

由于P1大于P2膜片向下移动，由关系式可知，C1减小，C2增加；

●电感和电容的变化可通过电桥（或调频、调幅等）电路转换成电压来测量ΔP，得到流量Q的大小。

●特点和应用：

（1）结构简单，使用寿命长；

（2）适应性强，几乎能测量各种工况下的流体流量，如高温，高压；

（3）但不适合流体状态变化（T、P）频繁和低速流体的测量。

3、电磁式流量计：

1）工作原理：

流体带电粒子在磁场力的作用下，在两电极上偏移聚积，形成一电动势Ex：

由关系可知，呈直线关系。

Ex可用配套的流量变送器转换成电信号输出（0~10mA，4~20mA），显示和记录被测流量的大小。

2）特点和应用：

（1）压力损失小，量程比宽；

（2）呈线性，刻度均匀；

（3）与流体状态和性质无关；

（4）易控制，动态特性好（无可动部件）

（5）成本高，结构复杂，受外界磁场的影响大；

（6）适合于导电液体的流量测量，即含浮粒子的污水，矿浆，泥浆，酸碱盐等溶液，原油等。

4、涡轮式流量计

1）工作原理：

当液体以一定流量Q流过涡轮时，涡轮将转动，其转速N与流量Q成比例，因此可通过测量转速N来确定液体的流量Q大小；

涡轮的转速N通过磁电式传感器，转换成脉动电压输出，其输出频率f与涡轮的转速N成正比，而输出电压的频率可经鉴频器（F/V）转换成电压输出显示。

因此，通过测量输出电压的频率f来确定Q。

2）特点

（1）精度高，一般为0.5级，最高可达0.2级；

（2）可作油品计量仪表；

（3）一般需加装过滤器或消气器。

四、无损检测方法有哪些？

试分析各种无损检测方法的特点。

1、分类：

①射线探伤；②超声波探伤；③磁粉探伤；④渗透（着色）探伤；⑤声发射探伤。

2、射线探伤的特点：

①能直接地观地显示缺陷的影象；

②易于对缺陷定性、定量和定位分析；

③灵敏度高；

④底片能永久性保存；

⑤穿透能力强；

⑥对体缺陷容易检查出来，而对垂直于射线方向的面缺陷很难查出，需改变照射方向；

⑦设备笨重，射线对人有害。

3、超声波探伤的特点：

1）优点

①灵敏度高，缺陷检出率大于80%以上；

②设备简单，成本低；

③对人身体无害；

④并能对缺陷作定性、定量和定位分析；

⑤便于实现现代化的信息处理与计算机自动控制。

2）缺点

①不直观，技术难度大，易受主客观条件的影响；

②空气衰减大，需很好地耦合。

4、磁粉探伤的特点：

①表面或近表面缺陷（磁性材料）；

②直观显示缺陷位置、大小、形成严重程度；

③不适用于检查非缺磁材料（奥氏体不锈钢、有色金属、非金属）。

5、渗透探伤的特点：

①各种材料（除疏松和多孔材料）；

②表面开口缺陷；

③操作简单，成本低，快速；

④表面质量要求高，但不能确定缺陷深度。

6、声发射探伤特点：

①动态时实、全面；

②确定缺陷萌生与发展的速度；

③不能发现“静态”缺陷，不能显示整个试件材料中的全部“静态”缺陷的分布状态。

五、某地下原油长输管道工作几年后，需要对其腐蚀情况进行全面诊断，请选择合适的检测方法，并叙述其工作原理。

1、漏磁通式智能检测爬行机：

1）结构：

工作原理示意图

2）工作原理：

●探头一般为霍尔元件，其漏磁检测工作原理图如下：

工作原理示意图

●工作原理：

永久性磁铁使管道磁化，当管道被油品腐蚀时，在腐蚀处出现漏磁现象，其漏磁通的强度与腐蚀的程度成比例；

而漏磁通的强度可通过霍尔元件，利用霍尔效应，转换成一个脉动电压信号（霍尔电势VH=KHiⅹB），此信号经放大，滤波等变换后进入计算机分析，即可识别出管道腐蚀程度。

2、超声波式智能检测爬行机：

1）结构：

2）工作原理

根据超声波发射至接收的时间波形，确定管道的腐蚀和变形情况。

可根据d2的变化情况（d2减小），确定管壁受蚀的程度和位置；也可根据d1的变化情况，判断内外壁的腐蚀程度和变形情况。