安全检测技术复习资料.docx
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安全检测技术复习资料
安全检测技术考试重点分析
绪论
1、列出你所见过的测试技术在安全工程中应用的例子，分析其意义。
石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测，全制度洗衣机中的传感器；衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器（洗净度）液位传感器，电阻传感器。
故障检测；预警；振警；危险阀值监测；应急信息提供与控制
安全状态信息出现异常，说明危险源正在从相对安全的状态向即将发生事故的临界状态转化，提示人们及时采取措施，以避免事故发生或将事故的伤害和损失降至最小程度。
2、安全检测的任务主要有哪些？
为安全管理决策和安全技术有效实施提供丰富、可靠的安全因素
1）运行状态检测2）安全预测和诊断3）设备的管理和维修
3、检测技术的发展动向具体体现？
1）传感器向新型、微型、智能型方向发展。
2）测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展。
3）参数测量与数据处理以计算机为核心，使测量、分析、处理、打印、绘图、状态显示及故障预报向自动化、集成化、网络化发展。
传感器
1、传感器？
传感器的选用原则？
传感器是监测环境因素（如能量、热量、光、磁场、超声波）变化，并且将其转变为电信号的仪器。
1）根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。
即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，考虑以下一些具体问题：
量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。
2）灵敏性的选择。
通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。
传感器的灵敏度是由方向性的。
当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其他方向灵敏度小的传感器。
3）频率响应特性。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好。
4）线性范围。
传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围.希望传感器工作在线性范围内。
5）稳定性。
影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。
因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。
6）精度。
传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必过高。
7）测量方式。
接触或非接触、运动部件的被测参数；接触头啊磨损；接触状态的变动、破坏性和非破坏性
2、电阻应变式传感器原理？
举例其在安全监测中的应用？
原理：
基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形（伸长或缩短）的变化而发生变化的现象。
举例：
桥梁固有频率测量、电子称、冲床生产记数和生产过程监测、机器人握力测试、振动式地音入侵探测器。
3、电容式传感器原理？
举例说明其在监测中的应用？
变换原理：
将被测量的变化转化为电容量变化
举例：
压力变送器、电容式压力传感器、电容式加速度传感器、电容式键盘、电容式传声器、指纹识别、湿度测量。
4、压电式传感器原理？
举例说明其在监测中的应用？
变换原理：
压电效应
某些物质，如石英，受到外力作用，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时。
又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。
举例：
1）压电式加速度传感器2）压电式压力传感器3）压电式流量计4）在测漏中的应用5）集成压电式传感器6）压电式打火机7）玻璃打碎报警装置8）压电式周界报警系统9）交通监测
温度：
1、下面三种说法哪种正确：
热电偶的热电动势大小
（1）取决于热端温度；
（2）取决于热端和冷端两个温度；（3）取决于热端和冷端温度之差。
为什么？
热电偶的热电势只和接点温度有关而和其他部位的温度无关。
说明：
用热电偶测温时，只需要关注接点温度，其他部位以及引线所处的温度环境，都不会影响测量结果。
温差电势是由两种导体的接触电势（珀尔贴电势）与同一种导体的温差电势（汤姆逊电势）所组成的。
2、热电偶的冷端延长导线的作用？
使用冷端延长线（即补偿导线）应满足什么样的条件和注意什么问题？
作用：
为使热电偶冷端温度保持不变，不受热源的影响，往往需要使冷端远离工作点，为了不使用过多的贵重的热电偶导线，往往采用价格低廉的导线来替代部分热电偶导线，这就是补偿线法。
条件：
要求补偿导线的热电性质与所用热电偶相同或相近。
注意问题：
1）用补偿导线后，不管T2部分温度如何变化，用补偿导线测得的结果和原来的贵重热电偶丝结果是一样的；2）使用时应注意补偿线不要接错极性。
3、试比较热电阻、热敏电阻及热电偶三种测温传感器的特点。
热电阻：
将温度转变为电阻阻值之变化。
材料具备的特点：
1）电阻温度系数α大；2）在测量范围内，材料的物理、化学性质稳定；3）导电率ρ大，可提高温度计的动态响应；4）电阻温度关系线性好；5）材料容易制作，价格便宜。
热敏电阻：
优：
1）温度系数的绝对值较热电阻大，灵敏度高；2）电阻率大，时间常数小（毫秒级），可制成体积小，热惯性小，响应速度快的感温元件。
缺：
电阻温度特性分散性大，稳定性差，非线性较严重。
热电偶：
将温度转变为电势大小的热电式传感器。
特点：
结构简单，使用方便，精度高，热惯性小，可测局部温度和便于远距离传送与集中检测。
4、光学、辐射、比色高温计的测温原理（理论依据）？
光学、光电、比色高温计和红外测温仪主要依据——普朗克定律
全辐射高温计主要依据——全辐射定律
光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作的，其测量结果带有操作者的主观误差。
它不能进行连续测量和记录，当被测温度低于8000C时，光学高温计对亮度无法进行平衡。
比色高温计：
通过测量热辐射体在两个或两个以上波长的光谱辐射亮度之比来测量温度。
辐射式温度计：
它是以绝对黑体的辐射能为基准对仪器进行分度的，所以仪器测出的值称为辐射温度。
5、接触式测温和非接触式测温各自原理、特点、举例
1）接触式
原理：
基于热平衡原理，即测温敏感元件必须与被测介质接触，是两者处于平衡状态，具有同一温度。
特点：
不适宜热量小的物体温度测量；不适宜动态温度测量；便于多点、集中测量和自动控制。
举例：
水银温度计、热敏电阻、电热偶等。
2）非接触式
原理：
利用热辐射原理，测温的敏感元件不与被测介质接触，利用物体的热辐射随温度变化的原理测定物体温度
特点：
被测物体温度不变；适宜动态测量；适宜表面温度测量
举例：
光电温度计，红外测温仪
6、何谓温标？
包括哪些？
温标是温度数值变化的标尺，它规定了温度的读书起点（零点）和温度测量的基本单位。
热学发展史中出现过的温标有：
华氏温标、列式温标、兰式温标、摄氏温标、热力学温标和国际温标。
压力检测：
1、压力检测的重要性？
压力是过程生产中的主要参数之一，它是监测生产过程能否完全可靠、正常运行的重要参数指标，尤其在化工生产过程中压力这一参数更显得尤为重要。
1）在烘干生产过程中：
压力既影响物料平衡，也影响化学反应速度，是标志生产过程中能否正常进行的重要参数
2）安全生产的重要：
从确保安全生产的角度，压力检测也是非常重要的。
如：
确保压力容器在安全指标之内，确保易燃易爆介质的压力不超标。
3）其它工业生产中压力检测的作用：
在其它工业生产中压力的检测与控制也非常普遍和重要。
4）压力也是间接测量的手段。
总之，压力的检测是一般生产过程不可缺少的环节，只有按工艺要求保持压力的稳定，才能维持生产的生产进行。
所以，压力准确测量是安全检测人员的重要任务。
2、按检测方式分，压力检测分类包括哪些？
按敏感元件和转换原理的特性不同分类：
液柱式压力计、弹性式压力计、负荷式压力计、电测式压力仪表
3、压力仪表的选用原则？
1）从被测介质压力大小来考虑
如测量微压（几百至几千帕），宜采用液柱式压力管表或膜盒压力计；如被测介质压力不大，在15KPa以下，且不要求迅速读数的，可选用U型管压力计或单管压力计；如要求迅速读数，可选用膜盒压力表；如侧高压（>50KPa），应选用弹簧管压力表。
2）从被测介质的性质来考虑
对稀硝酸、酸、氨及其他腐蚀性介质应选用防腐蚀压力表；如以不锈钢为膜片的膜片压力表；对易结晶、粘度大的介质应选用膜片压力表；对氧、乙炔等介质应选用专用压力表。
3）从使用环境考虑
对爆炸性气氛环境，使用电气压力表时，应选择防爆型；机械振动强烈的场合，应选用专用压力表；对温度特别高或特别低的环境，应选择温度系数小的敏感元件以及其他变换元件。
4）从仪表输出信号的要求来考虑
若只需就地观察压力变化，应选用弹簧压力计；若需远传，则应选用电气式压力计；若需检测快速变化的压力，应选压阻式压力计等电气式压力计；若被检测的是管道水流压力且压力脉动频率较高，应选用电阻应变式压力计。
4、压力仪表量程的选择原则？
1）测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的3/4
2）测量脉动压力时，最大工作压力则不应超过量程的2/3
3）测高压时，最大工作压力不应超过量程的3/5
为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于1/3。
当被测压力变化范围大，最大和最小工作压力可能不能同时满足上述要求时，应首先满足最大工作压力条件。
流量计与物位检测：
1、差压式流量计检测方式？
所依据的原理？
节流差压法：
原理：
静压力低，静压差的大小和流过的液体流量有一定的函数关系，所以通过流量节流件前后的压差即可求得流量。
这种方法是以流量流动的连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础的。
2、接触式物位检测包括哪些形式？
静压式物位检测、浮力式物位检测、电学式物位检测
3、超声波液位测量仪器的特点？
优：
1）与介质不接触，无可动部件，电子元件只以声频振动，振幅小，仪器寿命长；
2）超声波传播速度比较稳定，光线、介质粘度、湿度、节点常数、电导率、热导率等对检测几乎无影响，因此适用于有毒、腐蚀性或高粘度等特殊场合的液位测量。
3）不仅可进行连续测量和定点测量，还能方便地提供遥测或遥测信号。
4）能测量高速运动或有倾斜晃动的液体的液位，如置于汽车、飞机、轮船中的液位。
缺：
1）超声波仪器结构复杂，价格相对昂贵。
2）当超声波传播介质温度或密度发生变化，声速也将发生变化，对此超声波液位计应有相应的补偿措施，否则严重影响测量精度。
3）有些物质对超声波有强烈吸收作用，选用测量方法和仪器时要充分考虑液位测量的具体情况和条件。
噪声检测：
1、等效连续声级
如果考虑草绳对人们的危害程度，则除了要注意噪声的强度和频率之外，还要注意作用的时间。
反映这种作用效果的噪声量度叫做等效连续声级。
2、按噪声源的不同，噪声主要包括哪些？
交通噪声、工厂噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声
3、噪声在生产、生活中都会产生哪些危害？
损伤听力；干扰人们的睡眠和工作；诱发疾病；干扰语言交织；强噪声影响设备正常运转和损坏建筑结构。
4、声压，声强？
声压：
指某点上各瞬间压力与大气压力之差值。
单位N/m²，即帕（Pa）
声强：
在传播方向上，单位时间内通过单位面积的省能量，记为I，单位W/m²
5、新建、扩建、改建企业标准噪声标准？
每个工作日接触噪声时间/h允许标准/dB（A）
8—85;4—88;2—91;1—94;最高不得超过115
6、噪声测量时如何排除噪声测量中的干扰？
1）稳定测量电压2）避免气流影响3）避免反射4）传声器取向与各测点入射方向一致
粉尘检测与泄漏检测
1、可燃性气体的监测标准？
爆炸下限的20%-25%
2、何谓可吸入粉尘？
粉尘检测有那几种技术？
呼吸性粉尘的粒径大小各国尚无严格统一的规定。
严格地讲，能够通过人的上呼吸道而进入肺部的粉尘称为呼吸性粉尘。
粒径在5μm以下的能进入人体肺泡区的颗粒物。
所采集的粉尘空气动力学直径均在7.07微米以下，而且空气动力学直径5微米粉尘的采集效率为50％，此粉尘为呼吸性粉尘
粉尘浓度的测定有以下几种方法：
（一）总粉尘浓度测定方法：
电集尘法、滤膜取样法
（二）呼吸性粉尘浓度测定方法。
（三）个体粉尘采样测定方法。
（四）石棉纤维计数浓度测定方法。
（五）粉尘浓度的其他测定方法：
滤纸带取样法
火灾检测
1、火灾探测有哪些主要方法。
空气离化法、温度检测法、火焰检测法、可燃气体检测法
2、火灾探测器主要类型。
感烟式探测器、感温式火灾探测器、感光式火灾探测器、可燃气体探测器、复合式光火灾探测器。
3、简述离子式、透射式和散射式三种感烟器的工作原理？
离子感烟式火灾探测器
离子感烟式火灾探测器是采用空气离化探测火灾方法构成和工作的。
它利用放射性同位素释放的高能量射线将局部空间的空气电离产生正、负离子，在外加电压的作用下形成离子电流。
当火灾产生的烟雾及燃烧产物，即烟雾气溶胶进入电离空间时，表面积较大的烟雾粒子将吸附其中的带电离子，产生离子电流变化，经电子线路加以检测，从而获得与烟浓度有直接关系的电测信号，用于火灾确认和报警。
透射式感烟探测器
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。
在发光管和光敏元件之间，如果为纯净空气，则完全透光；如果有烟雾，则接收的光强减少。
这种方法适合于长距离的直线段自动监测，称为“线型探测器”。
散射式感烟探测器
由发光管和光敏元件构成，在两者之间有遮挡屏，平时光敏元件收不到发光管发出的光，有烟雾时经烟雾粒子漫反射而接收到光。
4、选用火灾探测器需考虑的环境影响因素。
环境温度：
感烟与火焰探测器的使用温度<50ºC；定温探测器在10--35ºC
气流速度：
感烟式探测器要求气流速度<5m/s
振动：
分离式光电感烟探测器
空气湿度：
空气湿度<95%时，影响小；有雾化烟雾或凝露存在，对感烟式和光辐射式探测器灵敏度有影响
光干扰：
光辐射式探测器
5、火灾监控系统组成，火灾报警装置基本功能。
1）火灾触发器件：
自动或手动产生火灾报警信号的器件，包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。
2）火灾报警装置：
用以接受、显示和传递火灾报警信号，并发出控制信号和其他辅助功能的控制指示设备。
包括：
火灾报警控制器、中继器、区域显示器、火灾显示盘。
3）火灾警报装置：
用以发出区别与环境声、光的火灾警报信号的装置。
4）电源：
火灾自动报警系统电源。
5）消防控制设备：
当接收到来自触发器件的火灾报警信号，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备。
6、简述火灾自动报警系统的三种基本设计形式。
1）区域火灾报警系统
主要用于完成火灾探测和报警任务，适用于小型建筑或防火探测点较少（500点一下）的对象，也可以作为集中报警系统和控制中心报警系统中最基本的组成设备。
宜用于二级保护对象。
‘
2）集中火灾报警系统
由集中火灾报警控制器、区域火灾报警器和火灾探测器组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。
宜用于一级、二级保护对象。
3）控制中心火灾报警系统
进一步加强了对消防设备的检测和控制，适用于大型建筑、大型综合商场、宾馆、公寓综合楼等。
宜用于特级、一级保护对象。
无损检测：
1、何谓无损检测？
在不破坏原材料和受检对象的前提下，测定或者评价物质内在或者外表的性能（结构、几何关系、物理性能、状态特性以及各种工艺参数等），以及各类缺陷和其他技术参数,并按一定的准则对其作出评价的综合性应用技术。
2、超声波无损检测的特点和超声波无损检测的适用范围？
优：
被测对象的厚度适用范围广，量化检测（类型、位置和程度）；适用于所有材料，资料易于保存；检测速度快；便捷；灵敏度高；自动化程度高；检测耗材少。
缺：
检测信号的不直观性；不适合厚度过小的工件；对微小裂纹不敏感，检测结果不直观；检测精度过度依赖操作者素质。
适用范围：
金属、非金属、复合材料。
3、结合实际说明超声波无损检测在结构焊缝检测中的应用。
4、X射线无损检测的原理是什么？
通过发射X射线到被检元件，X射线在被检元件发生穿透、吸收和衍射作用，根据X射线衰减以及在感光材料显影、黑度的情况，判断被检元件是否存在缺陷。
5、射线无损检测的优点和缺点各是什么？
优：
直观、表面或内部裂纹、量化检测，适用于所有材料，资料易于保存。
缺：
对人体有害、经济性能差、裂纹形状、检测过程不连续。
6、磁粉无损检测的原理？
优、缺点？
原理：
MT铁磁性构件与结构表面或接近表面的线性不连续性。
不连续性引起磁场的中断，增加磁阻。
磁力线选择磁阻最小路径通过，绕过不连续重新分布。
优：
经济、便携、易操作、在线检测。
缺：
限于铁磁性物体、限于表面或接近表面的缺陷，需要磁化。
7、红外无损检测的基本原理？
注意事项？
原理：
任何大于绝对零度的物体都有红外辐射现象，热流在物体内部扩散和传递的过程中，由于材料或者设备的热物性质的不同，会在物体表面形成相应的热区和冷区，从而在物体表面形成不同的温度分布。
这种不同分布的红外辐射可以被红外成像装置检测，最终以图像的形式呈现。
（注意事项：
）
8、结合实例，说明无损检测在安全管理中的应用。
无损检测是有价值的，由有资格的人员在考虑了所有必要的检验因素，遵守认可的步骤进行了检验后，提供被检测物体状态信息的技术。
无损检测包括加工前对原材料的检测；材料加工过程中的评估；对成品的检验；对在用产品和结构的评估。
过程控制与安全控制：
1.行程开关及应用。
行程开关采用直接接触的方法测量物体的机械位移量，以获得行程信息。
行程开关的核心是微动开关，微动开关在其他开关量变送器中也得到广泛应用。
微动开关的工作原理，微动开关利用微小的位移量完成开关触点切换，以基本工作原理基于弹簧蓄能后产生的突然形变。
2.液位开关及应用。
常见的液位开关（液位继电器或液位控制器）：
浮子式；电极式
浮子式的液位开关利用液体对浮子的浮力来测量液位。
电极式液位开关利用液体的电导来测量液位。
3.手动控制
液位传感器相当于人工控制中的液位计，控制器代替人的眼睛和大脑，对液位实际值和要求值进行比较和运算；执行器中的电动机相当于人的双手。
在人工控制中，人是凭经验支配双手操作的，其效果在很大程度上取决于其经验的正确与否。
4.自动控制
控制器是根据偏差信号，按一定规律去控制调节的，其效果在很大程度上取决于控制器规律的选用是否恰当。
自动调节系统自动地维护生产过程在规定的工况下进行，或者说自动维持各被控量为设定参数值或按一定规律变化等。
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