传感器检测技术题答案
第章
11
答：着国工业化信息化步伐加快现代化建设中行业高效生产传感器检测技术赖逐步加深：先进传感器技术助力现代化石油钻井台建设
够采集钻井台钴机塔架运动部件终点位置感应式传感器整新型钻井中60样感应式传感器方形接开关钢质目标感应距离增20mm 满足海海勘探工作环境极恶劣求
12
测象
传感器
信号调理
数采集
信号处理
输入设备
信号存储
信号输出
信号显示
稳压电源
答：动检测系统组成框图：
传感器般求：
①准确性：输出信号必须反映输入量测量变化传感器输出输入关系必须严格单值函数关系线性关系
②稳定性：传感器输入输出单值函数关系时间温度二变化受外界素干扰影响重复性
③灵敏度：测参量较变化传感器获较输出信号
④：耐腐蚀性功耗输出信号形式体积售价等
13
答：功：
信号调理：检测系统中作传感器输出微弱信号进行检波转换滤波放等方便检测系统续处理显示
信号处理：信号处理时动检测仪表检测系统进行数处理种控制中枢环节作类脑相类似
区：
信号调理作信号规格化滤干扰信号处理提取信号中信息信息功求进行处理说信号调理进行信号处理基础
组成：
信号调理：信号放信号滤波AD转换
信号处理：种信号嵌入式微控制器专高速数处理器（DSP）等
14
答：分类见表11(P8)
15
答：测参量分类分成测量：电工量热工量机械量物性成分量光学量状态量等
16
答：1断拓展测量范围提高检测精度性
2重视非接触式检测技术研究
3检测系统智化
第二章
21
答：机误差：检测仪器者测量程中某未知法控制机素（仪器某原件器件性稳定外界温度湿度变化空中电磁波扰动等）综合作结果机误差变化通常难预测法通实验方法确定修正消通足够测量较发现机误差服某种统计规律进行消
系统误差：产生原体：测量工具身性完善者安装布置调整测量程中温度湿度气压电磁干扰等环境条件发生变化测量方法完善者测量理身完善操作员视读方式等系统误差产生原变化规律般通实验分析查出系统误差设法确定消
粗误差：般外界重干扰者仪器障正确操作引起存粗误差测量值般容易发现发现应立剔
22
答：工业检测仪器（系统）常引误差作判断准确度等级尺度仪表准确度惯称精度准确度等级惯称精度等级规定取引误差百分数分子作检测仪器（系统）精度等级标志引误差掉正负号百分号数字表示精度等级
23
答：20*000501（V）
150*0001015（V）
计算结果知表仅更绝误差量程测量5V电压更合理选择表
24
答：马利科夫准
X
280300 280100 279800 279400 279600 280200 280000 279300 279500 279000
00580 00380 00080 00320 00120 00480 00280 00420 00220 00720
D012>
系系统存线性系统误差
阿贝—赫梅特准
A00047
000166
A00047<00054
系统中存周期性系统误差
25
①求概率已知标准差15
标准正态分布变换 18667≈187
查表知
φ(x) x
0
001
002
003
004
005
006
007
008
009
x
0
05
0504
0508
0512
0516
05199
05239
05279
05319
05359
01
05398
05438
05478
05517
05557
05596
05636
05675
05714
05753
02
05793
05832
05871
0591
05948
05987
06026
06064
06103
06141
03
06179
06217
06255
06293
06331
06368
06406
06443
0648
06517
04
06554
06591
06628
06664
067
06736
06772
06808
06844
06879
05
06915
0695
06985
07019
07054
07088
07123
07157
0719
07224
06
07257
07291
07324
07357
07389
07422
07454
07486
07517
07549
07
0758
07611
07642
07673
07703
07734
07764
07794
07823
07852
08
07881
0791
07939
07967
07995
08023
08051
08078
08106
08133
09
08159
08186
08212
08238
08264
08289
08315
0834
08365
08389
1
08413
08438
08461
08485
08508
08531
08554
08577
08599
08621
11
08643
08665
08686
08708
08729
08749
0877
0879
0881
0883
12
08849
08869
08888
08907
08925
08944
08962
0898
08997
09015
13
09032
09049
09066
09082
09099
09115
09131
09147
09162
09177
14
09192
09207
09222
09236
09251
09265
09278
09292
09306
09319
15
09332
09345
09357
0937
09382
09394
09406
09418
0943
09441
16
09452
09463
09474
09484
09495
09505
09515
09525
09535
09545
17
09554
09564
09573
09582
09591
09599
09608
09616
09625
09633
18
09641
09648
09656
09664
09671
09678
09686
09693
097
09706
19
09713
09719
09726
09732
09738
09744
0975
09756
09762
09767
区间概率等P09693*2109386
②
95置信区间概率查找标准正太分布表P0975(X196)
公式区间应该[196+196][50529605147040]
26
未剔前
a005
[23 12 60 9 30 3 20 6 12 5]
5281
根Grubbs准243剔
剔
27
查找标准正态分布表置信区间P098X233
变换区间[909894 9098+94]
28
答：测量误差总客观存真值般法准确准确知道测量误差准确值引出测量确定度概念
29
答：A类确定度评定时应统计方法般测参量进行n次等精度测量
B类确定度测量次数较少统计方法计算测量结果确定度时
210
13*042014(cm)
017(cm)
选取置信率P095k165
Uk*028(cm)
该工件结果
X18203（cm）（P095）
第三章
31
答：测量范围：传感器检测仪器规定精度测变量进行测量允许范围
限：测量范围值值分称测量限测量限
量程：表示测量范围测量限限值代数差表示
关系：出传感器者检测仪器测量范围便值测量限量程反出传感器者检测仪器量程法确定限测量范围
32
答：灵敏度：指测量系统静态测量时输出量增量输入量增量
分辨力：输出量发生变化时输入量变化量
二者存必然联系
33
答：理直线法端基法二法精度高二法差理直线法
34
答：阶系统决定时间常数二阶系统取决固角频率阻尼放倍数k系统言延迟时间升时间响应时间峰值时间等系统动态性坏反映
35
答：
幅度特性表达式
误差11
误差14
36
答：失真测量需检测系统频率响应形：
37
答：条件：没加速度振动击室温环境（205 C°）相湿度85气压力（1017）kPa
步骤：略（P54）
38
略
39
答：素：略（见P57）
性指标：度失效率均寿命
第四章
41
答：金属电阻丝应变效应指金属材料电阻相变化线应变成正种效应
金属电阻丝应变灵敏度系数指公式中电阻应变量应变量间例系数
理教程公式（49）知半导体丝材应变灵敏度系数：
42
答：横效应：直金属丝绕成敏感栅然长度相应变状态应变片敏感栅电阻变化直金属丝横效应测试灵敏系数降低减横效应影响采短接式直角式横栅采箔式应变片效克服横效应影响
43
答：电阻应变片温度误差指应变片工作温度变化时应变计输出会正常输出基础发生偏移效应
产生原两点：（1）温度变化引起应变片敏感栅电阻变化产生附加应变（2）试件材料敏感材料线膨胀系数应变片产生附加应变
补偿方法采3中方法：（1）应变片补偿采单丝补偿者双丝补偿（2）桥路补偿法（3）热敏电阻补偿法
44
答：直流电桥基形式教程P75图410示
桥臂工作方式分：单臂工作电桥双臂工作电桥全臂工作电桥分图教材412414415示
电压输出计算公式：
单臂工作电桥：
中公式忽略次素简化公式
双臂工作电桥：公式精确公式
全臂工作电桥：公式精确公式
45
解：杨氏模量…………（1）
…………（2）
公式（1）（2）：
46
解：
图（a)示重力F作梁端部梁表面R1R3产生正应变电阻变化表面R2R4产生负应变电阻变化应变绝值相等
47
解：图﹙ａ﹚示等截面悬梁臂外力F作悬梁臂产生变形梁表面受拉应变梁表面受压应变选四完全相电阻应变片组成差动全桥电路应变片图﹙ｂ﹚示粘贴
（a）等截面悬臂梁
(b)应变片粘贴方式
(c)测量电路
电阻应变片构成差动全桥电路接线图34﹙ｃ﹚示 受应变方相受应变方相受应变方相反
该电路采桥路补偿法克服温度误差
48
答：① 变极距型电容传感器 般变极板间距离电容式传感器起始电容20～100pF间极板间距离25～200mm范围位移应间距110微位移测量中应广
②变面积型电容式传感器够进行力位移转角测量
③变介质型电容式传感器变介质型电容传感器较结构形式测量纸张绝缘薄膜等厚度测量粮食纺织品木材煤等非导电固体介质湿度
49
答：电容式传感器测量电路调频电路运算放式电路二极双T形电路差动脉调宽电路等
调频电路特点：
（1）转换电路生成频率信号远距离传输受干扰
（2）具较高灵敏度测量高001μm级位移变化量
（3）非线性较差通鉴频器（频压转换）转化电压信号进行补偿
运算放式电路特点：
（1）解决单变极板间距离式电容传感器非线性问题
（2）求Zi放倍数足够
（3）保证仪器精度求电源电压幅值固定电容稳定
（4）Cx变化该电路实现起困难
（5）输入阻抗高（避免泄漏）放倍数（接理想放器）
二极双T形电路特点求参见教材P92~p93
差动脉调宽电路特点参见教材P94
410
答：改变传感器总电容量甚时远应该传递信号引起电容变化传感器电容变稳定易外界素变化变化采取静电屏蔽措施电缆驱动技术
411
边缘效应电容传感器灵敏度降低产生非线性绝缘结构消边缘效应影响屏蔽电缆消寄生电容影响抗干扰
解决办法：1驱动电缆法2整体屏蔽法3采组合式集成技术
412
答：采差动式结构非线性误差减数量级非线性误差减结构称性效补偿温度变化造成误差
413
答 参见教材P93~P94
414
答：低频时容抗较传输线等效电感L电阻R忽略高频时容抗减等效电感电阻忽略时接传感器输出端相串联谐振谐振频率存工作频率»谐振频率时串联谐振阻抗电流谐振传感器输出起破坏作电路正常工作通常工作频率10MHz考虑电缆线等效电感影响
415
解：变极距板型电容传感器输出线性表达式
忽略高阶项非线性表达式
线性度
题意测量允许变化量
416
解：
417
答：电容测厚传感器金属带材轧制程中厚度检测工作原理测带材两侧置放块面积相等带材距离相等极板样极板带材构成两电容器C1C2两块极板导线连接起成极带材电容极总电容C1+C2果带材厚度发生变化引起电容量变化交流电桥电容变化测出放电表指示测量结果
418
答：电感式传感器种类：感式涡流式差动式变压式压磁式感应步器 工作原理：感互感涡流压磁详细参教材相关章节
419
答：略
420
答：略
421
解：
16mH
422
答：电涡流效应：通交变电流传感器线圈周围产生交变磁场H1该磁场范围测导体产生电涡流产生新磁场H2H2H1方相反力图削弱原磁场H1导致线圈电感L 阻抗Z品质数Q发生变化测量原理：通等效电路分析够引起三者变化素传感器线圈导体间距离x导体形状导体材质控制中某参数改变余者皆变构成测量该参数传感器例位移测量探伤材质检测测厚等测量电路：测量引起变化电参量：线圈电感L阻抗Z品质数Q值针参量测量电路三种：谐振电路电桥电路Q值测试电路
423
答：特点见教材P107页第二段原理图见教材P112图463
第五章
51
答：固体某方承受应力时电阻率发生显著变化种现象称压阻效应
单位应力作电阻率相变化称压阻系数
晶表示方法两种种截距法种法线法
52
答：离子型晶体电介质着定方受机械力作产生形变时会引起部正负电荷中心相位移产生电极化导致两相表面出现符号相反电荷外力掉恢复带电状态种现象称压电效应作力方改变时电荷极性改变种机械转换电现象称正压电效应电介质方施加电厂时电解质会产生形变种现象称逆压电效应
通常压电晶体电轴方力作产生压电效应称压电效应机械轴方力作产生压电效应称横压电效应
53
答：石英晶体俗称水晶天然工分天然结构石英晶体正六边形晶柱
z轴称光轴成中性轴光线轴通石英晶体时折射
六面体棱线垂直光轴X轴称电轴垂直轴面压电效应强
X轴Z轴垂直Y轴称机械轴电厂作该轴方机械形变明显
54
答：图见图515 P128
压电晶体受机械应力作时两极化面出现极性相反电量相等电荷压电器件实际电荷发生器时电容器晶片聚集正负电荷两表面相电容两极板极板间物质等效种介质
基分析压电传感器等效电容相联电荷源等效电容相串联电压源
55
答：参见 522 等效电路测量电路中第二节 测量电路
56
答：压电式加速度传感器压电元件质量块预压弹簧基座外壳等组成整部件装外壳螺栓加固定
加速度传感器测量物起受击振动时压电元件受质量块惯性力作根牛顿第二定律惯性力加速度函数时力作压电原件产生电荷传感器旦确定电荷加速度成正通测量电路测电荷知道加速度
57
答：光射物体做连串具量粒子轰击物体时物体吸收光子量引起电效应种吸收光转换该物体中某电子量产生电效应称光电效应
光电效应分外光电效应光电效应阻挡层光电效应三种类型
基外光电效应原理工作光电器件光电光电倍增
基光电效应原理工作光电器件光敏电阻反偏置工作光敏二极光敏三极
基阻挡层效应原理工作光电器件光电池
58
答：电容式传感器分种：
变极矩型电容传感器：量程远极板间初始距离认电容变化量距离呈线性关系
变面积型电容式传感器：电容变化量面积变化量呈线性关系
变介质型电容传感器：电容量变化测介质移动量呈线性关系
59
答：调频电路：调频测量电路吧电容式传感器作振荡器谐振回路部分输入量导致电容量发生变化时振荡器振荡频率发生变化
运算放器式电路：运算放器输出电压极板间距离呈线性关系克服变间隙式电容传感器非线性问题注意运算放器求具足够放倍数输入阻抗高
双T二极型电路：电源传感器电容负载均时点接非线性失真电源频率需稳定输出电压较高等
510
答：光敏电阻：纯粹电阻元件阻值光增加减少光时光敏电阻阻值电路中电流受定波长范围光时阻值急剧减电路中电流迅速增
光敏二极：电路中光敏二极般处反工作状态处反偏置PN结光时具高阻特性反暗电流光时结电场作电子N区运动空穴P区运动形成光电流方反电流致光度愈光电流愈光时反偏电流光时反方电流基光强成正
光敏晶体具两PN结成bc结光敏二极三极光作二极光信号转换电流信号该电流信号三极放
光电池：基光生伏特效制成发式源器件较面积PN结光射PN结时结两端出现电动势
511
答：光强度指单位面积接受见光量
光电器件灵敏度光特性表征指半导体器件产生光电流(光电压)光间关系
光电器件光谱特性指相灵敏度入射光波长间关系称光谱响应
512
答：略
第六章
61
答：磁敏传感器磁物理量转换成电信号传感器基载流子磁场中受洛伦兹力作发生偏转机理实现相关物理量信号检测
62
答：电流垂直外磁场通导体时导体垂直磁场电流方两端面间会出现电势差现象霍尔效应
霍尔电势正控制电流I磁感应强度B
63
答：激励电极间电阻值称输入电阻霍尔电极输出电势外部电路说相电压源电源阻输出电阻电阻值磁感应强度零环境温度摄氏度时确定实际阻值会着温度变化
64
答：霍尔元件通额定激励电流时果处磁感应强度零霍尔电势应该零实际零测空载电势称等位电势等位电势等位电阻表示等位电势激励电流流等位电阻产生电压
65
答：产生等位电势原：霍尔电极安装位置称通等电位面外材质均匀尺寸均匀等原等位电势定影响
补偿：霍尔元件等效电桥电路根测量判断应某桥臂连定电阻
66
答：霍尔元件般半导体期间样温度变化十分敏感半导体材料电阻率迁移率迁移率载流子浓度等温度变化缘霍尔元件灵敏度稀疏温度函数温度变化引起霍尔电势变化
67
答：影响温度特性素半导体材料电阻率迁移率载流子浓度等
选温度系数元件采恒温措施采恒流源供电减少输入电阻温度变化引起激励电流变化带印象外补偿电路起作
68
答：略
69
答：略
610
答：湿度表示气中水汽含量物理量两种表示方法
绝湿度：指单位体积气中水汽质量
相湿度：指某测气体绝湿度温度水蒸气已达饱气体绝湿度
611
答：湿度传感器指湿度转换成定例关系电信号输出器件装置通常湿敏元件转换电路组成
种类：输出电学量分电阻型电容型频率型等探测功科分绝湿度型相湿度型材料分陶瓷式半导体式电介质机高分子式等果水分子否渗入固体分水分子亲力型非分子亲力型两类
612
答：半导体气敏传感器利气体半导体表面氧化原反应导致敏感元件阻值变化制成半导体器件加热稳定状态气体接触半导体表面吸收式吸附分子首先表面物性扩散失运动量部分分子蒸发掉部分残留分子产生热分解固定吸附出半导体功函数吸附分子亲力时吸附分子器件夺电子变成负离子吸附半导体表面呈现电荷层果半导体功函数吸附分子离解吸附分子器件释放出电子形成正离子吸附氧化型气体吸附N型半导体原型气体吸附P型半导体时半导体载流子减少电阻值增原型气体吸附N型半导体时氧化型气体吸附P型半导体时半导体载流子增电阻值降气体浓度发生变化组织变化
613
答：附着敏感元件表面尘埃油雾等烧掉加速气体吸附提高器件灵敏度响应速度
614
答：光半导体中传播时衰减半导体带加点字吸收子价带跃迁导带结果种吸收光子程称征吸收实验表明波长短光子衰减较快穿透深度较浅波长长光子进入硅较深区域通进步分析发现浅PN结较蓝紫光灵敏度深PN结利红外灵敏度提高半导体色敏器件正利特性半导体色敏传感器相两结构光电二极组合紫外光部分吸收系数短距离已基吸收完毕浅结光电二极紫外光灵敏度高红外部分吸收系数类波长光子深结区吸收深结光电二极红外光灵敏度高说半导体中区域波长分具灵敏度正种特性种器件颜色识测量入射波长波长
半导体色敏传感器具体应时应先色敏器件进行标定说测定波长光射器件中两光电二极短路电流值
第七章
71
答：红外探测器种类探测机理分热探测器光子探测器两类
72
答：红外测温仪光学系统光电探测器信号放器信号处理显示输出等部分组成红外测温仪测温原理物体发射红外线具辐射转变成电信号红外线辐射物体身温度相应根转变成电信号确定物体温度
73
答：波介质中传播方超声波分波横波表面波超声波传播速度介质密度弹性特性关固体介质中波横波表面波三者声速间定关系：通常认横波声速波半表面波声速横波声速90气体介质中波声速344ms液体介质中波声速900~1900ms
74
答：略
75
答：光纤芯包层界面反复次全反射呈锯齿波形状纤芯前传播光纤端射出实现光光纤传输入射角需界角
76
答：入射光纤端面光全部光纤传输某角度范围入射光角度α正弦值称光纤数值孔径（NA sinα）
77
答：略
78
答：光纤温度传感器包括端部掺杂光纤传感头 Y型石英光纤传导束 超高亮发光二极（LED）驱动电路 光电探测器荧光信号处理系统辐射信号处理系统组成测量原理利部分物质吸收光谱温度变化变化原理分析光纤传输光谱解实时温度
79
答：略
710
答：记录方式核辐射探测器体分计数器径迹室两类利核辐射射线物质间相互作包括电离作散射吸收等特性
711
答：核辐射厚度传感器称位素厚度传感器利核辐射线进行测量分穿透式反射式两类穿透式传感器位素核辐射源核辐射传感器组成测塑料料板纸板橡皮板等材料辐射源传感器间射线穿板材时射线板材吸收传感器接收射线减弱密度变材料辐射吸收量厚度变化测出厚度反射式核辐射厚度传感器利射线弹性散射特性测量厚度射线反射强度测材料厚度函数测量反射强度确定厚度
712
答：生物传感器生物敏感膜变换器构成测物质扩散作进入生物敏感膜层分子识发生生物化学反应（物理化学变化）产生物理化学现象货产生新化学物质利相应变换器转换成量化传输处理电信号
713
答：生物体具奇特敏感功生物物质固定基质载体构成生物敏感膜
714
答：生物敏感膜固化指生物活性材料固定载体（称基质）程常生物敏感膜固化技术夹心法吸附法包埋法供价连接法交联法
第八章
81
答：垂直均匀作单位面积力称压力压力表示pFS国际单位中压力单位牛顿方米符号压力单位称帕斯卡简称帕符号Pa帕单位太工程常千帕者兆帕表示
82
解：容器顶部处绝压力
容器底部处绝压力
顶部底部间差压
83
答：弹簧压力计利弹簧形变通变换放机构带动指示机构出压力示值弹簧压力计弹簧扇形齿轮拉杆底座中心齿轮游丝表盘指针调节开口槽等组成
84
答：提高弹簧压力计灵敏度采圈弹簧
85
答：双波纹式压差计波纹充满液体传递压力
86
答：谐振式压力传感器测压力形成应力改变弹性元件谐振频率通测量频率信号变化检测压力种信号特适合计算机配合组成高精度测量控制系统
87
答：选择压力检测仪表应根具体情况满足生产工艺压力检测求情况着节约原合理选择压力仪表类型量程精度等级等
88
解：设压力表量程A根工作压力
根工作压力
根仪表量程系列选量程范围0~25MPa压力表
题意知测压力允许绝误差
仪表精度等级选取应引误差超允许测量误差测量范围0~25MPa压力表引误差
选取25级压力表
89
解：设压力表量程A题意知测压力稳变化
选取测量范围0~9MPa压力表
求测量误差超006MPa引误差
选取精度等级10级仪表
810
答：略
811
答：实现准确压力测量需准确压力仪表根具体测介质路环境条件选取适取压点正确安装引压路测量仪表
812
答：压力变送器作压力传感器输出通定变送电路转换成形式数值范围符合工业标准信号
设测差压xMPa
解
测差压11MPa
813
答：感压元件前引压道空腔存会引起压力信号衰减相位滞会整测量系统响应速度低传感器响应速度造成动态压力测量严重失真必须予考虑
第九章
91
验温标（1）华氏温标（2）摄氏温标华氏温标定义：标准仪器水银温度计选取氯化铵冰水混合物温度零度选取体温度100度水银体积膨胀分100份应份温度1华氏度单位°F摄氏温标定义：标准气压冰水混合物温度0度水沸点100度中间划分100等份等份1℃
92
国际协议产生国际实温标指导思想接热力学温标复现精度高复现温标标准温度计制作较容易性稳定方便国均高准确度复现该温标保证国际温度量值统
93
整温标分成4温区相应标准仪器：①065—50K3He4He蒸汽温度计②30—245561K3He4He定容气体温度计③13803K—96178℃铂电阻温度计④96178℃光学光电高温计
94
通常分接触式非接触式两类特点见P209表92
95
（1）优良热电特性（2）良物理特性（3）优良化学性（4）优良机械性（5）足够机械强度长寿命（6）制造成低价格较便宜
96
双金属温度计工作原理利二种温度膨胀系数金属提高测温灵敏度通常金属片制成螺旋卷形状层金属片温度改变时层金属膨胀收缩量等螺旋卷卷起松开螺旋卷端固定端转动指针相连双金属片感受温度变化时指针圆形分度标尺指示出温度参见P212通常测温控温精度高场合
97
热敏电阻热电阻相具列优点： ①灵敏度高灵敏度热电阻1～2数量级②标称电阻欧十兆欧间型号规格种电路匹配远距离测量时需考虑连线电阻影响③体积(珠状热敏电阻直径仅01～02 mm)测量点温④热惯性响应速度快适快速变化测量场合⑤结构简单坚固承受较击振动采玻璃等材料密封包装应腐蚀性气氛等恶劣环境⑥资源丰富制作简单方便制成种形状易批量生产成价格十分低廉
98
热电阻外引线两线制三线制四线制三种较见P215
99
1070479℃
910
优点 ①测量范围宽铠装热电偶规格品种齐全适合种测量场合—200~160℃温度范围均②响应速度快装配式热电偶相外径细热容量微温度变化迅速反应尤微细铠装热电偶更明显露端铠装热电偶时间常数 001S③挠性安装力便铠装热电偶材料外径5倍圆柱体绕5圈处位置弯曲 ④寿命长普通热电偶易引起热电偶劣化断线等事铠装热电偶氧化镁绝缘气密性致密度高寿命长⑤机械强度耐压性强烈震动低温高温腐蚀性强等恶劣条件均安全铠装热电偶高承受36kNcm2压力 ⑥铠装热电偶外径尺寸范围宽铠装热电偶材料外径范围 025~8mm特殊求时提供直径达12mm 产品 ⑦铠装热电偶长度做长铠装热电偶材料长度达500m
911
实际物体某波长光辐射度 (光谱辐射亮度) 绝黑体波长光谱辐射度相等黑体温度称实际物体该波长亮度温度物体辐射线波长λ1λ2处单色辐射率分ε1ε2温度Tc黑体相应辐射率相等时黑体温度Tc称该物体颜色温度色温度色高温计测量相值精度总高测量绝值精度外环境求低接真实温度准确度通常较高
第十章
101
答： 现代工业生产科学研究中流体流量重参数流量检测务两类：流体工业提高产品质量生产效率降低成水利工程环境保护等做必流量检测控制二流体贸易结算储运理污水废气排放控制等做总量计量
102
答：瞬时流量：
谓流量指单位时间流体道明渠某横截面数量称瞬时流量流体体积表示时称体积流量质量表示时成质量流量工业生产中瞬时流量涉流体介质工艺流程中保持均衡稳定生产保证产品质量需调节控制重参量
累积流量：
工程应中需解某时间段流郭某截面积流体总量累积流量累积流量关流体介质贸易分配交接供应等商业性活动中必知参数计价结算收费基础
103
答：根牛顿研究流体运动程中阻滞剪切变形黏滞力流体速度梯度接触面积成正流体黏性关数学表达式：
FμAdudy
服牛顿黏性定律流体成牛顿流体水轻质油气体等
104
答：流体层流紊流两种性质截然流动状态层流中流体轴作分层行流动流层质点没垂直流方横运动互补混杂规律流线层流状态流体流量流体压力降成正紊流状态流体仅轴运动剧烈规律横运动紊流状态流量压力降方根成正两种流动状态流体流速分布量纲数——雷诺数作判液体流动层流紊流判通常认雷诺数等2320层流状态该数值时流动开始转变紊流
105
答：节流式流量计节流装置引压装置三阀组差压计组成
节流式流量计中产生差压装置称节流装置体流通面积道界面局部收缩阻力件称节流元件流体流节流元件时产生节流现象流体流速压力均发生变化截留原件两侧形成压力差实践证明节流元件形状尺寸定道条件流体参数定情况节流元件前压力差流体流量间成定函数关系通测量节流元件前差压测量流量
106
答：标准节流装置标准规定设计制造安装节流装置必单独标定投入
国现行国家标准GBT262493标准中节流元件结构形式尺寸技术求等均已标准化取压方式取压装置节流元件前直段求相应规定关计算数量系统实验统图表供查阅非标准节流装置成熟程度较差没列入标准文件
107
答：理节流式流量计压差应游取压孔中心孔板前端面距离1D±01D游取压孔中心孔板端面距离β值异(084~034)D间
理游取压点均流束截面积区域流束截面流量变少采
108
答：正确油黏度水黏度密度相流速产生压差
109
答：保证流体流节流元件前达充分紊流状态节流元件前应足够长直段标准节流装置组成部分中测量直段（前10D4D般仪表厂家提供）直段L部分工业道存种弯头阀门分叉会合等局部阻力件会稳流速受严重扰动需流长直段恢复稳节流元件前实际直段长度根节流元件游局部阻力件形式节流元件形式直径β决定
1010
答：容积式流量计优点：测量精度高基测量误差般达±01~±05更高计量特性般受流动状态影响受雷诺数限制常昂贵介质需精确计量场合安装道条件流量计测量精度没影响流量前直段长度求特适合高粘度流体介质测量测量范围度较宽直读式仪表需外加源直接读数流体总量方便
容积式流量计缺点：结构复杂体积庞较笨重般适中口径部分容积式流量计测流体中污物较敏感适洁净单相流体部分容积式流量计（椭圆齿轮腰轮活塞式流量计等）测量程中会流体带脉动口径仪表会产生噪声甚道产生振动测量介质种类介质工况（温度压力）仪表口径局限性较适应范围窄
测量道：安装道条件流量计测量精度没影响流量前直段长度求
1011
答：层流流速关系
uxumax[1(rxR)2]
004m处u14ms道轴心处流速：
umaxux1(rxR)2141(00401)2167ms
均流速中心流速05倍(u05umax)
瞬时体积流量：
qvuA05×167×(01)2×π002618m3s
1012
答：
工作原理：涡轮流量计基流体动量矩守恒原理工作流体通道时击涡轮叶片涡轮产生驱动力矩涡轮克服摩擦力矩流体阻力距产生旋转定流量范围定流体介质黏度涡轮转速流体均流速成正流体流速通测量涡轮旋转角速度计算流体流量涡轮转速通磁电转换装置变成电脉信号放整形送显示记录仪表单位换算流量积算电路计算出测流体瞬时流量累积流量
结构特点：涡轮流量计结构紧凑轻巧安装维护方便流通力
求：涡轮流量计应水安装保证前足够长直段加装整流器求测流体黏度低腐蚀性含杂质减少轴承磨损般应流量计前加装滤装置果测液体易汽化含气体时流量计前装消气器
1013
答：
流体瞬时流量：qvfζ300250000012m3s
5min累积流量：Qvqv×t0012×5×6036m3
1014
答：流体振动式流量计测量原理：
特定流动条件流体流动部分动会转化流体振动振动频率流速（流量）确定例关系种原理工作流量计成流体振动式流量计
两种类型：
种流量计分利流体然振动卡门旋涡分分离性流体强迫振荡旋涡进动型两种前者称涡街流量计者称旋进旋涡流量计
特点：
涡街流量计测气体液体蒸汽介质压缩较旋进旋涡流量计直段长度求高旋进旋涡流量计压损较然原理测量液体现气体测量旋进旋涡流量计直段长度求低低流速特性目前天然气流量检测方面应较
1015
答：漩涡频率检出种方式检测旋涡发生体受力变化频率般应力应变电容电磁等检测技术检测旋涡发生体附流动变化频率般热敏超声光电等检测技术检测元件放漩涡发生体游设置检测器进行检测采检测技术构成种类型涡街流量计
1016
答：间接测量直接测量两类间接测量方法通测量体积流量液体密度计算出质量流量种方式成推导式直接式测量方法检测元件直接检测出流体质量流量
1017
答：科里奥利流量计工作原理：种利流体振动中流动产生质量流量成正科里奥利力原理直接测量质量流量仪表
特点：科里奥利流量计够直接测气体液体浆液质量流量相流测量受测介质物理参数影响测量精度较高流体流速分布敏感前直段求做参数测量期测量密度流量范围度课高达（1001）~（1501）科氏流量存零点漂移影响精度进步提高低密度介质低压气体测量较径外界震动干扰较敏感道振动会影响测量精度压力损失较体积较价格昂贵
1018
答：目前超声波流量计常采测量方法分成两类：传播速度差法普勒效应法
1）传播速度差法测量原理：
超声波流体中传播速度流体流速关流传播速度逆流传播速度传播速度差法利超声波流体中流逆流传播速度变化测量流体流速进求流道流量
2）普勒效应法测量原理：
根普勒效应声源观察者间相运动时观察者感受声频率声源发出频率频率变化量两者间相速度成正超声波普勒流量计基普勒效应测量流量超声普勒测量方法中超声波发射器作固定声源流体起运动固体颗粒相声源相运动观察者作射入超声波反射回接收器发射声波接收器接收声波间频率差流体中固体颗粒运动产生声波普勒频移频率差正流体流速测量频差求流速进流体流量
流体温度测量没影响测量基频率测量者速度差基超声波声速测量声速变化会影响频率者速度差
1019
答：测流体中存定数量具反射声波力悬浮颗粒气泡
1020
答：
1 考虑测象性质针气体液体浆体等形态测象考虑流量仪表
2 考虑测象测量时流速根流速选取合适流量仪表
3 考虑测量精度求选取合适流量仪表
4 纯净物混合物等特性物质考虑合适流量仪表
5 考虑现场安装条件选取合适流量仪表
6 考虑压损求压损求较高时候适合选取压损较流量仪表节流式流量计等
7 特殊素根具体求考虑进选取合适流量仪表
1021
答：流量标准装置流量计校准够提供准确流量值作流量量值传递测量设备流量标准装置需关标准检定规定建立国家授权专门机构认定
1022
答：实际流体流校仪表流量标准装置测出流校仪表流体实际流量校仪表流量示值作较校流量仪表进行分度种方法时称作湿法标定流量实流校准法获流量值准确许流量仪表校准时采方法目前建立标准流量方法
第十章
111
液体容器底面产生静压力液位高度成正通测量容器中液体压力测算出液位高度
112
实质容器底部压力表间液体压力值
113
电容式液位计利液位高低变化影响电容器电容量原理进行测量导电液体采单电极非导电液体采轴双电极金属套电极间绝缘层越薄液位计灵敏度越高
114
利超声波介质中传播速度相界面间反射特性检测物位声波液位测量许优点：超声波液位测量 介质接触动部件电子元件声频振动振幅仪器寿命长超声波传播速度较稳定光线介质粘度湿度介电常数 电导率热导率等检测影响适毒腐蚀性高粘度等特殊场合液位测量 仅进行连续测量定点测量方便提供遥测遥控信号测量高速运动倾斜晃动液体液位置汽车飞机轮船中液位超声波液位测量缺点：超声波液位测量超声波仪器结构复杂价格相昂贵超声波传播介质温度密度发生变化声速发生变化超声波液位计应相应补偿措施否严重影响测量精度物质超声波强烈吸收作选测量方法测量仪器时充分考虑液位测量具体情况条件
115
激光式液位检测仪激光发射器接收器测量控制电路组成激光发射器发出激光束定角度射测液面液面反射接收器光敏检测元件液面升降限位置相应位置光敏检测元件产生信号进行报警推动执行机构控制开始加液停止加液激光测量液位克服普通光亮度差方性差传输距离单色性差易受干扰等缺点测量精度提高
116
核辐射式液位计辐射源接收器测量仪表组成通测量射线穿液体时强度变化量实现测量液位连续测量进行定点发送信号进行控制射线受温度压力湿度电磁场影响穿透种介质包括固体实现完全非接触测量适合特殊场合恶劣环境常处液位测量高温高压强腐蚀剧毒爆炸性易结晶沸腾状态介质高温熔融体等液位测量
117
两者均通液位料位改变电极间电阻变化测电阻获液位料位电阻式液位计定点测量连续测量适腐蚀性介质电阻式物位计般定点测量求物料导电介质身导电含定水分微弱导电
118
避免虚假料位般双电极消介质素引起测量误差般辅助电极始终埋入测物料中超声波液位测量缺点： 超声波液位测量 超声波仪器结构复杂价格相昂贵 超声波传播介质温度密度发生变化声速发 生变化超声波液位计应相应补偿措施否 严重影响测量精度 物质超声波强烈吸收作选测量方法 测量仪器时充分考虑液位测量具体情况条件
第十二章
121
常位移检测方法：测量速度积分法回波法线位移角位移转换法物理参数法
122
标尺光栅指示光栅相距005～01mm间隙光干涉效应产生莫尔条纹光栅莫尔条纹特征：（1）起放作（2）误差均作（3）方应步性
123
略
124
减光栅栅距细分技术（直接细分电路细分）
125
指示光栅左右移动时莫尔条纹会做移动变化根椐莫尔条纹移动方光栅运动进行辨
126
感应步器利电磁感应原理两面形印刷电路绕组相位置变化转换成相应电信号检测位移测线速度
127
果测量距离1000m求测量误差001m相位式激光测距较合适
128
码盘制作光电器件安装总会存定误差码盘两区域渡时会产生非单值读数误差格雷码相邻数编码误差位变化误差控制单位避免非单值性误差光电式绝编码器特点：（1）优点：光电式绝编码器直接测转角角位移转换成唯应代码须记忆须参考点需计数具较高抗干扰力数性非接触式测量磨损码盘寿命长精度保持性（2）缺点结构复杂价格高码盘基片玻璃抗击振动力差着分辨率提高信号引出线较
129
常速度测量方法：微积分测速法线速度角速度相互转换测速法利物理参数测速法时间位移计算测速法
1210
靶距距离越远测量精度越差
1211
2000Hz
1212
光电式转速传感器
1213
测频法较适合高转速测量转速较低时会引起较相误差低转速时脉信号计数方法应改测周法
1214
位移图1241示质量块惯性作测量装置基座间产生相位移质量块感受加速度产生加速度成正惯性力弹簧产生质量块相位移相等伸缩形变弹簧形变产生形变量成正反作力惯性力弹簧反作力相衡时质量块相基座位移加速度成正通该位移惯性力测量加速度
1215
力衡法测位移法利某物理效应测力等
1216
略
1217
（1）衡力法：匀速运转动力机械制动机械机体必然时作着转矩相等方相反衡力矩通测量机体衡例句确定动力机械轴工作转矩（2）量转换法：根量守恒定律通测量形式量电热参数测量旋转机械机械进获转矩关量系数确定测转矩（3）传递法：利弹性元件传递转矩时物理参数变化转矩应关系测量转矩
1218
扭转角式转矩测量法通扭转角测量转矩扭转角转矩成正光学式转矩检测转置光敏元件接收光信号强度扭转角成正光强转矩成正通测量光敏元件光强检测转矩光栅圆盘直径影响测量光强直径测量影响
1219
（1）检查机器运转振动特性检验产品质量（2）测定机械系统动态响应特性便确定机器设备承受振动击力产品改进设计提供（3）分析振动产生原寻找振源便效采取减振隔振措施（4）运动中机器进行障监控避免重事
1220
数情况机械振动害影响精密仪器设备功降低加工零件精度表面质量加剧构件疲劳破坏磨损导致构件损坏造成事
1221
机械阻抗定义线性动力学系统种激励情况频率激励响应通激励响应信号测试分析测量系统机械阻抗
1222
种拾振器性振动测量中应根测试目实际条件合理选拾振器选择会影响测量精度甚出错误结选择拾振器类型时考虑测量参数测量频率范围量程分辨率环境相移等问题结合类拾振器性特点综合进行选择测量低频振幅振动应选位移计
1223
稳态正弦激振机激振瞬态激振通激振够测定象动态特性参量评定抗振力检验产品性寿命情况进行拾振器振动系统校准
1224
常方法振动波形图法振法半功率点法李沙育图法
1225
A(ω)(ωωn)21(ωωn)22+（2δωωn)20112相误差|01121|888
1226
广义讲生活工作需引起反感刺耳声音统称噪声物理现象判断切规律机声信号噪声音乐声影响生活工作称噪声
1227
声压指某点哥瞬间压力气压力差值刚引起耳听觉反应声音刺激量称听阈继续增加声音刺激强度刚引起耳适疼痛刺激量称痛阈
1228
空气中正常刚听1000Hz声音声压200KPa称听阈声压规定基准参考声压记P0声压等级测量基准参考
1229
模拟耳听觉特性声级中设计种特殊滤波器作计权网络
1230
（1）Lp1Lp25dB查曲线∆Lp1’125dBLp1’95+1259625dB
Lp1’Lp3425dB 查曲线∆Lp2’14dBLp2’9625+149765dB
Lp2’Lp4965dB 查曲线∆Lp3’045dBLp3’9765+045981dB
Lp3’Lp5161dB 查曲线∆Lp4’01dBLp4’981+01982dB
五台机器该点产生总声压级982dB
（2）果第号机停机Lp4’Lp132dB查图1263∆Lp5’25dB
总声压级Lp5’Lp4’∆Lp5’957dB
果第23号机停机Lp4’Lp282dB查图1263∆Lp6’05dBLp6’98205977dBLp6’Lp357dB查图1263∆Lp7’15dB
总声压级Lp7’97715962dB
综1号机停机降低该点总声压级效果第23号机停机
1231
公式LpLpi+10lgN代入值7265+10lgNN5开动机器总5台
第十三章
131
答：实验室分析仪器实验室定性定量分析通常需工取样间断分析程分析仪器工业流程动连续取样连续分析时指示记录分析出结果程分析仪器结构实验室分析仪器复杂精度通常实验室分析仪器略低
132
答：热导池结构示意图参见图131工作原理见教材P365中述
133
答：混合气体中测气体热导率必须气体显著差余组分热导率相固定
134
答：热导式气体分析仪特适合分析二元混合气体者两种背景组分例保持恒定三元混合气体组分混合气体中背景组分基保持变效进行分析条件满足采辅助措施化学法干扰成分差动测量法等
135
答：参见P371~P375
136
答：三波长红外线水分仪双波长水分仪增加参波长位测量波长侧该仪器水吸收波长两侧难水吸收两参波长物料作信号进行运算消测物质变化引起测量误差
137
答：常水环境检测指标：水温DO导电率浊度pH
138
答：参见P394 1332节
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第章
11
答：着国工业化信息化步伐加快现代化建设中行业高效生产传感器检测技术赖逐步加深：先进传感器技术助力现代化石油钻井台建设
够采集钻井台钴机塔架运动部件终点位置感应式传感器整新型钻井中60样感应式传感器方形接开关钢质目标感应距离增20mm 满足海海勘探工作环境极恶劣求
12
测象
传感器
信号调理
数采集
信号处理
输入设备
信号存储
信号输出
信号显示
稳压电源
答：动检测系统组成框图：
传感器般求：
①准确性：输出信号必须反映输入量测量变化传感器输出输入关系必须严格单值函数关系线性关系
②稳定性：传感器输入输出单值函数关系时间温度二变化受外界素干扰影响重复性
③灵敏度：测参量较变化传感器获较输出信号
④：耐腐蚀性功耗输出信号形式体积售价等
13
答：功：
信号调理：检测系统中作传感器输出微弱信号进行检波转换滤波放等方便检测系统续处理显示
信号处理：信号处理时动检测仪表检测系统进行数处理种控制中枢环节作类脑相类似
区：
信号调理作信号规格化滤干扰信号处理提取信号中信息信息功求进行处理说信号调理进行信号处理基础
组成：
信号调理：信号放信号滤波AD转换
信号处理：种信号嵌入式微控制器专高速数处理器（DSP）等
14
答：分类见表11(P8)
15
答：测参量分类分成测量：电工量热工量机械量物性成分量光学量状态量等
16
答：1断拓展测量范围提高检测精度性
2重视非接触式检测技术研究
3检测系统智化
第二章
21
答：机误差：检测仪器者测量程中某未知法控制机素（仪器某原件器件性稳定外界温度湿度变化空中电磁波扰动等）综合作结果机误差变化通常难预测法通实验方法确定修正消通足够测量较发现机误差服某种统计规律进行消
系统误差：产生原体：测量工具身性完善者安装布置调整测量程中温度湿度气压电磁干扰等环境条件发生变化测量方法完善者测量理身完善操作员视读方式等系统误差产生原变化规律般通实验分析查出系统误差设法确定消
粗误差：般外界重干扰者仪器障正确操作引起存粗误差测量值般容易发现发现应立剔
22
答：工业检测仪器（系统）常引误差作判断准确度等级尺度仪表准确度惯称精度准确度等级惯称精度等级规定取引误差百分数分子作检测仪器（系统）精度等级标志引误差掉正负号百分号数字表示精度等级
23
答：20*000501（V）
150*0001015（V）
计算结果知表仅更绝误差量程测量5V电压更合理选择表
24
答：马利科夫准
X
280300 280100 279800 279400 279600 280200 280000 279300 279500 279000
00580 00380 00080 00320 00120 00480 00280 00420 00220 00720
D012>
系系统存线性系统误差
阿贝—赫梅特准
A00047
000166
A00047<00054
系统中存周期性系统误差
25
①求概率已知标准差15
标准正态分布变换 18667≈187
查表知
φ(x) x
0
001
002
003
004
005
006
007
008
009
x
0
05
0504
0508
0512
0516
05199
05239
05279
05319
05359
01
05398
05438
05478
05517
05557
05596
05636
05675
05714
05753
02
05793
05832
05871
0591
05948
05987
06026
06064
06103
06141
03
06179
06217
06255
06293
06331
06368
06406
06443
0648
06517
04
06554
06591
06628
06664
067
06736
06772
06808
06844
06879
05
06915
0695
06985
07019
07054
07088
07123
07157
0719
07224
06
07257
07291
07324
07357
07389
07422
07454
07486
07517
07549
07
0758
07611
07642
07673
07703
07734
07764
07794
07823
07852
08
07881
0791
07939
07967
07995
08023
08051
08078
08106
08133
09
08159
08186
08212
08238
08264
08289
08315
0834
08365
08389
1
08413
08438
08461
08485
08508
08531
08554
08577
08599
08621
11
08643
08665
08686
08708
08729
08749
0877
0879
0881
0883
12
08849
08869
08888
08907
08925
08944
08962
0898
08997
09015
13
09032
09049
09066
09082
09099
09115
09131
09147
09162
09177
14
09192
09207
09222
09236
09251
09265
09278
09292
09306
09319
15
09332
09345
09357
0937
09382
09394
09406
09418
0943
09441
16
09452
09463
09474
09484
09495
09505
09515
09525
09535
09545
17
09554
09564
09573
09582
09591
09599
09608
09616
09625
09633
18
09641
09648
09656
09664
09671
09678
09686
09693
097
09706
19
09713
09719
09726
09732
09738
09744
0975
09756
09762
09767
区间概率等P09693*2109386
②
95置信区间概率查找标准正太分布表P0975(X196)
公式区间应该[196+196][50529605147040]
26
未剔前
a005
[23 12 60 9 30 3 20 6 12 5]
5281
根Grubbs准243剔
剔
27
查找标准正态分布表置信区间P098X233
变换区间[909894 9098+94]
28
答：测量误差总客观存真值般法准确准确知道测量误差准确值引出测量确定度概念
29
答：A类确定度评定时应统计方法般测参量进行n次等精度测量
B类确定度测量次数较少统计方法计算测量结果确定度时
210
13*042014(cm)
017(cm)
选取置信率P095k165
Uk*028(cm)
该工件结果
X18203（cm）（P095）
第三章
31
答：测量范围：传感器检测仪器规定精度测变量进行测量允许范围
限：测量范围值值分称测量限测量限
量程：表示测量范围测量限限值代数差表示
关系：出传感器者检测仪器测量范围便值测量限量程反出传感器者检测仪器量程法确定限测量范围
32
答：灵敏度：指测量系统静态测量时输出量增量输入量增量
分辨力：输出量发生变化时输入量变化量
二者存必然联系
33
答：理直线法端基法二法精度高二法差理直线法
34
答：阶系统决定时间常数二阶系统取决固角频率阻尼放倍数k系统言延迟时间升时间响应时间峰值时间等系统动态性坏反映
35
答：
幅度特性表达式
误差11
误差14
36
答：失真测量需检测系统频率响应形：
37
答：条件：没加速度振动击室温环境（205 C°）相湿度85气压力（1017）kPa
步骤：略（P54）
38
略
39
答：素：略（见P57）
性指标：度失效率均寿命
第四章
41
答：金属电阻丝应变效应指金属材料电阻相变化线应变成正种效应
金属电阻丝应变灵敏度系数指公式中电阻应变量应变量间例系数
理教程公式（49）知半导体丝材应变灵敏度系数：
42
答：横效应：直金属丝绕成敏感栅然长度相应变状态应变片敏感栅电阻变化直金属丝横效应测试灵敏系数降低减横效应影响采短接式直角式横栅采箔式应变片效克服横效应影响
43
答：电阻应变片温度误差指应变片工作温度变化时应变计输出会正常输出基础发生偏移效应
产生原两点：（1）温度变化引起应变片敏感栅电阻变化产生附加应变（2）试件材料敏感材料线膨胀系数应变片产生附加应变
补偿方法采3中方法：（1）应变片补偿采单丝补偿者双丝补偿（2）桥路补偿法（3）热敏电阻补偿法
44
答：直流电桥基形式教程P75图410示
桥臂工作方式分：单臂工作电桥双臂工作电桥全臂工作电桥分图教材412414415示
电压输出计算公式：
单臂工作电桥：
中公式忽略次素简化公式
双臂工作电桥：公式精确公式
全臂工作电桥：公式精确公式
45
解：杨氏模量…………（1）
…………（2）
公式（1）（2）：
46
解：
图（a)示重力F作梁端部梁表面R1R3产生正应变电阻变化表面R2R4产生负应变电阻变化应变绝值相等
47
解：图﹙ａ﹚示等截面悬梁臂外力F作悬梁臂产生变形梁表面受拉应变梁表面受压应变选四完全相电阻应变片组成差动全桥电路应变片图﹙ｂ﹚示粘贴
（a）等截面悬臂梁
(b)应变片粘贴方式
(c)测量电路
电阻应变片构成差动全桥电路接线图34﹙ｃ﹚示 受应变方相受应变方相受应变方相反
该电路采桥路补偿法克服温度误差
48
答：① 变极距型电容传感器 般变极板间距离电容式传感器起始电容20～100pF间极板间距离25～200mm范围位移应间距110微位移测量中应广
②变面积型电容式传感器够进行力位移转角测量
③变介质型电容式传感器变介质型电容传感器较结构形式测量纸张绝缘薄膜等厚度测量粮食纺织品木材煤等非导电固体介质湿度
49
答：电容式传感器测量电路调频电路运算放式电路二极双T形电路差动脉调宽电路等
调频电路特点：
（1）转换电路生成频率信号远距离传输受干扰
（2）具较高灵敏度测量高001μm级位移变化量
（3）非线性较差通鉴频器（频压转换）转化电压信号进行补偿
运算放式电路特点：
（1）解决单变极板间距离式电容传感器非线性问题
（2）求Zi放倍数足够
（3）保证仪器精度求电源电压幅值固定电容稳定
（4）Cx变化该电路实现起困难
（5）输入阻抗高（避免泄漏）放倍数（接理想放器）
二极双T形电路特点求参见教材P92~p93
差动脉调宽电路特点参见教材P94
410
答：改变传感器总电容量甚时远应该传递信号引起电容变化传感器电容变稳定易外界素变化变化采取静电屏蔽措施电缆驱动技术
411
边缘效应电容传感器灵敏度降低产生非线性绝缘结构消边缘效应影响屏蔽电缆消寄生电容影响抗干扰
解决办法：1驱动电缆法2整体屏蔽法3采组合式集成技术
412
答：采差动式结构非线性误差减数量级非线性误差减结构称性效补偿温度变化造成误差
413
答 参见教材P93~P94
414
答：低频时容抗较传输线等效电感L电阻R忽略高频时容抗减等效电感电阻忽略时接传感器输出端相串联谐振谐振频率存工作频率»谐振频率时串联谐振阻抗电流谐振传感器输出起破坏作电路正常工作通常工作频率10MHz考虑电缆线等效电感影响
415
解：变极距板型电容传感器输出线性表达式
忽略高阶项非线性表达式
线性度
题意测量允许变化量
416
解：
417
答：电容测厚传感器金属带材轧制程中厚度检测工作原理测带材两侧置放块面积相等带材距离相等极板样极板带材构成两电容器C1C2两块极板导线连接起成极带材电容极总电容C1+C2果带材厚度发生变化引起电容量变化交流电桥电容变化测出放电表指示测量结果
418
答：电感式传感器种类：感式涡流式差动式变压式压磁式感应步器 工作原理：感互感涡流压磁详细参教材相关章节
419
答：略
420
答：略
421
解：
16mH
422
答：电涡流效应：通交变电流传感器线圈周围产生交变磁场H1该磁场范围测导体产生电涡流产生新磁场H2H2H1方相反力图削弱原磁场H1导致线圈电感L 阻抗Z品质数Q发生变化测量原理：通等效电路分析够引起三者变化素传感器线圈导体间距离x导体形状导体材质控制中某参数改变余者皆变构成测量该参数传感器例位移测量探伤材质检测测厚等测量电路：测量引起变化电参量：线圈电感L阻抗Z品质数Q值针参量测量电路三种：谐振电路电桥电路Q值测试电路
423
答：特点见教材P107页第二段原理图见教材P112图463
第五章
51
答：固体某方承受应力时电阻率发生显著变化种现象称压阻效应
单位应力作电阻率相变化称压阻系数
晶表示方法两种种截距法种法线法
52
答：离子型晶体电介质着定方受机械力作产生形变时会引起部正负电荷中心相位移产生电极化导致两相表面出现符号相反电荷外力掉恢复带电状态种现象称压电效应作力方改变时电荷极性改变种机械转换电现象称正压电效应电介质方施加电厂时电解质会产生形变种现象称逆压电效应
通常压电晶体电轴方力作产生压电效应称压电效应机械轴方力作产生压电效应称横压电效应
53
答：石英晶体俗称水晶天然工分天然结构石英晶体正六边形晶柱
z轴称光轴成中性轴光线轴通石英晶体时折射
六面体棱线垂直光轴X轴称电轴垂直轴面压电效应强
X轴Z轴垂直Y轴称机械轴电厂作该轴方机械形变明显
54
答：图见图515 P128
压电晶体受机械应力作时两极化面出现极性相反电量相等电荷压电器件实际电荷发生器时电容器晶片聚集正负电荷两表面相电容两极板极板间物质等效种介质
基分析压电传感器等效电容相联电荷源等效电容相串联电压源
55
答：参见 522 等效电路测量电路中第二节 测量电路
56
答：压电式加速度传感器压电元件质量块预压弹簧基座外壳等组成整部件装外壳螺栓加固定
加速度传感器测量物起受击振动时压电元件受质量块惯性力作根牛顿第二定律惯性力加速度函数时力作压电原件产生电荷传感器旦确定电荷加速度成正通测量电路测电荷知道加速度
57
答：光射物体做连串具量粒子轰击物体时物体吸收光子量引起电效应种吸收光转换该物体中某电子量产生电效应称光电效应
光电效应分外光电效应光电效应阻挡层光电效应三种类型
基外光电效应原理工作光电器件光电光电倍增
基光电效应原理工作光电器件光敏电阻反偏置工作光敏二极光敏三极
基阻挡层效应原理工作光电器件光电池
58
答：电容式传感器分种：
变极矩型电容传感器：量程远极板间初始距离认电容变化量距离呈线性关系
变面积型电容式传感器：电容变化量面积变化量呈线性关系
变介质型电容传感器：电容量变化测介质移动量呈线性关系
59
答：调频电路：调频测量电路吧电容式传感器作振荡器谐振回路部分输入量导致电容量发生变化时振荡器振荡频率发生变化
运算放器式电路：运算放器输出电压极板间距离呈线性关系克服变间隙式电容传感器非线性问题注意运算放器求具足够放倍数输入阻抗高
双T二极型电路：电源传感器电容负载均时点接非线性失真电源频率需稳定输出电压较高等
510
答：光敏电阻：纯粹电阻元件阻值光增加减少光时光敏电阻阻值电路中电流受定波长范围光时阻值急剧减电路中电流迅速增
光敏二极：电路中光敏二极般处反工作状态处反偏置PN结光时具高阻特性反暗电流光时结电场作电子N区运动空穴P区运动形成光电流方反电流致光度愈光电流愈光时反偏电流光时反方电流基光强成正
光敏晶体具两PN结成bc结光敏二极三极光作二极光信号转换电流信号该电流信号三极放
光电池：基光生伏特效制成发式源器件较面积PN结光射PN结时结两端出现电动势
511
答：光强度指单位面积接受见光量
光电器件灵敏度光特性表征指半导体器件产生光电流(光电压)光间关系
光电器件光谱特性指相灵敏度入射光波长间关系称光谱响应
512
答：略
第六章
61
答：磁敏传感器磁物理量转换成电信号传感器基载流子磁场中受洛伦兹力作发生偏转机理实现相关物理量信号检测
62
答：电流垂直外磁场通导体时导体垂直磁场电流方两端面间会出现电势差现象霍尔效应
霍尔电势正控制电流I磁感应强度B
63
答：激励电极间电阻值称输入电阻霍尔电极输出电势外部电路说相电压源电源阻输出电阻电阻值磁感应强度零环境温度摄氏度时确定实际阻值会着温度变化
64
答：霍尔元件通额定激励电流时果处磁感应强度零霍尔电势应该零实际零测空载电势称等位电势等位电势等位电阻表示等位电势激励电流流等位电阻产生电压
65
答：产生等位电势原：霍尔电极安装位置称通等电位面外材质均匀尺寸均匀等原等位电势定影响
补偿：霍尔元件等效电桥电路根测量判断应某桥臂连定电阻
66
答：霍尔元件般半导体期间样温度变化十分敏感半导体材料电阻率迁移率迁移率载流子浓度等温度变化缘霍尔元件灵敏度稀疏温度函数温度变化引起霍尔电势变化
67
答：影响温度特性素半导体材料电阻率迁移率载流子浓度等
选温度系数元件采恒温措施采恒流源供电减少输入电阻温度变化引起激励电流变化带印象外补偿电路起作
68
答：略
69
答：略
610
答：湿度表示气中水汽含量物理量两种表示方法
绝湿度：指单位体积气中水汽质量
相湿度：指某测气体绝湿度温度水蒸气已达饱气体绝湿度
611
答：湿度传感器指湿度转换成定例关系电信号输出器件装置通常湿敏元件转换电路组成
种类：输出电学量分电阻型电容型频率型等探测功科分绝湿度型相湿度型材料分陶瓷式半导体式电介质机高分子式等果水分子否渗入固体分水分子亲力型非分子亲力型两类
612
答：半导体气敏传感器利气体半导体表面氧化原反应导致敏感元件阻值变化制成半导体器件加热稳定状态气体接触半导体表面吸收式吸附分子首先表面物性扩散失运动量部分分子蒸发掉部分残留分子产生热分解固定吸附出半导体功函数吸附分子亲力时吸附分子器件夺电子变成负离子吸附半导体表面呈现电荷层果半导体功函数吸附分子离解吸附分子器件释放出电子形成正离子吸附氧化型气体吸附N型半导体原型气体吸附P型半导体时半导体载流子减少电阻值增原型气体吸附N型半导体时氧化型气体吸附P型半导体时半导体载流子增电阻值降气体浓度发生变化组织变化
613
答：附着敏感元件表面尘埃油雾等烧掉加速气体吸附提高器件灵敏度响应速度
614
答：光半导体中传播时衰减半导体带加点字吸收子价带跃迁导带结果种吸收光子程称征吸收实验表明波长短光子衰减较快穿透深度较浅波长长光子进入硅较深区域通进步分析发现浅PN结较蓝紫光灵敏度深PN结利红外灵敏度提高半导体色敏器件正利特性半导体色敏传感器相两结构光电二极组合紫外光部分吸收系数短距离已基吸收完毕浅结光电二极紫外光灵敏度高红外部分吸收系数类波长光子深结区吸收深结光电二极红外光灵敏度高说半导体中区域波长分具灵敏度正种特性种器件颜色识测量入射波长波长
半导体色敏传感器具体应时应先色敏器件进行标定说测定波长光射器件中两光电二极短路电流值
第七章
71
答：红外探测器种类探测机理分热探测器光子探测器两类
72
答：红外测温仪光学系统光电探测器信号放器信号处理显示输出等部分组成红外测温仪测温原理物体发射红外线具辐射转变成电信号红外线辐射物体身温度相应根转变成电信号确定物体温度
73
答：波介质中传播方超声波分波横波表面波超声波传播速度介质密度弹性特性关固体介质中波横波表面波三者声速间定关系：通常认横波声速波半表面波声速横波声速90气体介质中波声速344ms液体介质中波声速900~1900ms
74
答：略
75
答：光纤芯包层界面反复次全反射呈锯齿波形状纤芯前传播光纤端射出实现光光纤传输入射角需界角
76
答：入射光纤端面光全部光纤传输某角度范围入射光角度α正弦值称光纤数值孔径（NA sinα）
77
答：略
78
答：光纤温度传感器包括端部掺杂光纤传感头 Y型石英光纤传导束 超高亮发光二极（LED）驱动电路 光电探测器荧光信号处理系统辐射信号处理系统组成测量原理利部分物质吸收光谱温度变化变化原理分析光纤传输光谱解实时温度
79
答：略
710
答：记录方式核辐射探测器体分计数器径迹室两类利核辐射射线物质间相互作包括电离作散射吸收等特性
711
答：核辐射厚度传感器称位素厚度传感器利核辐射线进行测量分穿透式反射式两类穿透式传感器位素核辐射源核辐射传感器组成测塑料料板纸板橡皮板等材料辐射源传感器间射线穿板材时射线板材吸收传感器接收射线减弱密度变材料辐射吸收量厚度变化测出厚度反射式核辐射厚度传感器利射线弹性散射特性测量厚度射线反射强度测材料厚度函数测量反射强度确定厚度
712
答：生物传感器生物敏感膜变换器构成测物质扩散作进入生物敏感膜层分子识发生生物化学反应（物理化学变化）产生物理化学现象货产生新化学物质利相应变换器转换成量化传输处理电信号
713
答：生物体具奇特敏感功生物物质固定基质载体构成生物敏感膜
714
答：生物敏感膜固化指生物活性材料固定载体（称基质）程常生物敏感膜固化技术夹心法吸附法包埋法供价连接法交联法
第八章
81
答：垂直均匀作单位面积力称压力压力表示pFS国际单位中压力单位牛顿方米符号压力单位称帕斯卡简称帕符号Pa帕单位太工程常千帕者兆帕表示
82
解：容器顶部处绝压力
容器底部处绝压力
顶部底部间差压
83
答：弹簧压力计利弹簧形变通变换放机构带动指示机构出压力示值弹簧压力计弹簧扇形齿轮拉杆底座中心齿轮游丝表盘指针调节开口槽等组成
84
答：提高弹簧压力计灵敏度采圈弹簧
85
答：双波纹式压差计波纹充满液体传递压力
86
答：谐振式压力传感器测压力形成应力改变弹性元件谐振频率通测量频率信号变化检测压力种信号特适合计算机配合组成高精度测量控制系统
87
答：选择压力检测仪表应根具体情况满足生产工艺压力检测求情况着节约原合理选择压力仪表类型量程精度等级等
88
解：设压力表量程A根工作压力
根工作压力
根仪表量程系列选量程范围0~25MPa压力表
题意知测压力允许绝误差
仪表精度等级选取应引误差超允许测量误差测量范围0~25MPa压力表引误差
选取25级压力表
89
解：设压力表量程A题意知测压力稳变化
选取测量范围0~9MPa压力表
求测量误差超006MPa引误差
选取精度等级10级仪表
810
答：略
811
答：实现准确压力测量需准确压力仪表根具体测介质路环境条件选取适取压点正确安装引压路测量仪表
812
答：压力变送器作压力传感器输出通定变送电路转换成形式数值范围符合工业标准信号
设测差压xMPa
解
测差压11MPa
813
答：感压元件前引压道空腔存会引起压力信号衰减相位滞会整测量系统响应速度低传感器响应速度造成动态压力测量严重失真必须予考虑
第九章
91
验温标（1）华氏温标（2）摄氏温标华氏温标定义：标准仪器水银温度计选取氯化铵冰水混合物温度零度选取体温度100度水银体积膨胀分100份应份温度1华氏度单位°F摄氏温标定义：标准气压冰水混合物温度0度水沸点100度中间划分100等份等份1℃
92
国际协议产生国际实温标指导思想接热力学温标复现精度高复现温标标准温度计制作较容易性稳定方便国均高准确度复现该温标保证国际温度量值统
93
整温标分成4温区相应标准仪器：①065—50K3He4He蒸汽温度计②30—245561K3He4He定容气体温度计③13803K—96178℃铂电阻温度计④96178℃光学光电高温计
94
通常分接触式非接触式两类特点见P209表92
95
（1）优良热电特性（2）良物理特性（3）优良化学性（4）优良机械性（5）足够机械强度长寿命（6）制造成低价格较便宜
96
双金属温度计工作原理利二种温度膨胀系数金属提高测温灵敏度通常金属片制成螺旋卷形状层金属片温度改变时层金属膨胀收缩量等螺旋卷卷起松开螺旋卷端固定端转动指针相连双金属片感受温度变化时指针圆形分度标尺指示出温度参见P212通常测温控温精度高场合
97
热敏电阻热电阻相具列优点： ①灵敏度高灵敏度热电阻1～2数量级②标称电阻欧十兆欧间型号规格种电路匹配远距离测量时需考虑连线电阻影响③体积(珠状热敏电阻直径仅01～02 mm)测量点温④热惯性响应速度快适快速变化测量场合⑤结构简单坚固承受较击振动采玻璃等材料密封包装应腐蚀性气氛等恶劣环境⑥资源丰富制作简单方便制成种形状易批量生产成价格十分低廉
98
热电阻外引线两线制三线制四线制三种较见P215
99
1070479℃
910
优点 ①测量范围宽铠装热电偶规格品种齐全适合种测量场合—200~160℃温度范围均②响应速度快装配式热电偶相外径细热容量微温度变化迅速反应尤微细铠装热电偶更明显露端铠装热电偶时间常数 001S③挠性安装力便铠装热电偶材料外径5倍圆柱体绕5圈处位置弯曲 ④寿命长普通热电偶易引起热电偶劣化断线等事铠装热电偶氧化镁绝缘气密性致密度高寿命长⑤机械强度耐压性强烈震动低温高温腐蚀性强等恶劣条件均安全铠装热电偶高承受36kNcm2压力 ⑥铠装热电偶外径尺寸范围宽铠装热电偶材料外径范围 025~8mm特殊求时提供直径达12mm 产品 ⑦铠装热电偶长度做长铠装热电偶材料长度达500m
911
实际物体某波长光辐射度 (光谱辐射亮度) 绝黑体波长光谱辐射度相等黑体温度称实际物体该波长亮度温度物体辐射线波长λ1λ2处单色辐射率分ε1ε2温度Tc黑体相应辐射率相等时黑体温度Tc称该物体颜色温度色温度色高温计测量相值精度总高测量绝值精度外环境求低接真实温度准确度通常较高
第十章
101
答： 现代工业生产科学研究中流体流量重参数流量检测务两类：流体工业提高产品质量生产效率降低成水利工程环境保护等做必流量检测控制二流体贸易结算储运理污水废气排放控制等做总量计量
102
答：瞬时流量：
谓流量指单位时间流体道明渠某横截面数量称瞬时流量流体体积表示时称体积流量质量表示时成质量流量工业生产中瞬时流量涉流体介质工艺流程中保持均衡稳定生产保证产品质量需调节控制重参量
累积流量：
工程应中需解某时间段流郭某截面积流体总量累积流量累积流量关流体介质贸易分配交接供应等商业性活动中必知参数计价结算收费基础
103
答：根牛顿研究流体运动程中阻滞剪切变形黏滞力流体速度梯度接触面积成正流体黏性关数学表达式：
FμAdudy
服牛顿黏性定律流体成牛顿流体水轻质油气体等
104
答：流体层流紊流两种性质截然流动状态层流中流体轴作分层行流动流层质点没垂直流方横运动互补混杂规律流线层流状态流体流量流体压力降成正紊流状态流体仅轴运动剧烈规律横运动紊流状态流量压力降方根成正两种流动状态流体流速分布量纲数——雷诺数作判液体流动层流紊流判通常认雷诺数等2320层流状态该数值时流动开始转变紊流
105
答：节流式流量计节流装置引压装置三阀组差压计组成
节流式流量计中产生差压装置称节流装置体流通面积道界面局部收缩阻力件称节流元件流体流节流元件时产生节流现象流体流速压力均发生变化截留原件两侧形成压力差实践证明节流元件形状尺寸定道条件流体参数定情况节流元件前压力差流体流量间成定函数关系通测量节流元件前差压测量流量
106
答：标准节流装置标准规定设计制造安装节流装置必单独标定投入
国现行国家标准GBT262493标准中节流元件结构形式尺寸技术求等均已标准化取压方式取压装置节流元件前直段求相应规定关计算数量系统实验统图表供查阅非标准节流装置成熟程度较差没列入标准文件
107
答：理节流式流量计压差应游取压孔中心孔板前端面距离1D±01D游取压孔中心孔板端面距离β值异(084~034)D间
理游取压点均流束截面积区域流束截面流量变少采
108
答：正确油黏度水黏度密度相流速产生压差
109
答：保证流体流节流元件前达充分紊流状态节流元件前应足够长直段标准节流装置组成部分中测量直段（前10D4D般仪表厂家提供）直段L部分工业道存种弯头阀门分叉会合等局部阻力件会稳流速受严重扰动需流长直段恢复稳节流元件前实际直段长度根节流元件游局部阻力件形式节流元件形式直径β决定
1010
答：容积式流量计优点：测量精度高基测量误差般达±01~±05更高计量特性般受流动状态影响受雷诺数限制常昂贵介质需精确计量场合安装道条件流量计测量精度没影响流量前直段长度求特适合高粘度流体介质测量测量范围度较宽直读式仪表需外加源直接读数流体总量方便
容积式流量计缺点：结构复杂体积庞较笨重般适中口径部分容积式流量计测流体中污物较敏感适洁净单相流体部分容积式流量计（椭圆齿轮腰轮活塞式流量计等）测量程中会流体带脉动口径仪表会产生噪声甚道产生振动测量介质种类介质工况（温度压力）仪表口径局限性较适应范围窄
测量道：安装道条件流量计测量精度没影响流量前直段长度求
1011
答：层流流速关系
uxumax[1(rxR)2]
004m处u14ms道轴心处流速：
umaxux1(rxR)2141(00401)2167ms
均流速中心流速05倍(u05umax)
瞬时体积流量：
qvuA05×167×(01)2×π002618m3s
1012
答：
工作原理：涡轮流量计基流体动量矩守恒原理工作流体通道时击涡轮叶片涡轮产生驱动力矩涡轮克服摩擦力矩流体阻力距产生旋转定流量范围定流体介质黏度涡轮转速流体均流速成正流体流速通测量涡轮旋转角速度计算流体流量涡轮转速通磁电转换装置变成电脉信号放整形送显示记录仪表单位换算流量积算电路计算出测流体瞬时流量累积流量
结构特点：涡轮流量计结构紧凑轻巧安装维护方便流通力
求：涡轮流量计应水安装保证前足够长直段加装整流器求测流体黏度低腐蚀性含杂质减少轴承磨损般应流量计前加装滤装置果测液体易汽化含气体时流量计前装消气器
1013
答：
流体瞬时流量：qvfζ300250000012m3s
5min累积流量：Qvqv×t0012×5×6036m3
1014
答：流体振动式流量计测量原理：
特定流动条件流体流动部分动会转化流体振动振动频率流速（流量）确定例关系种原理工作流量计成流体振动式流量计
两种类型：
种流量计分利流体然振动卡门旋涡分分离性流体强迫振荡旋涡进动型两种前者称涡街流量计者称旋进旋涡流量计
特点：
涡街流量计测气体液体蒸汽介质压缩较旋进旋涡流量计直段长度求高旋进旋涡流量计压损较然原理测量液体现气体测量旋进旋涡流量计直段长度求低低流速特性目前天然气流量检测方面应较
1015
答：漩涡频率检出种方式检测旋涡发生体受力变化频率般应力应变电容电磁等检测技术检测旋涡发生体附流动变化频率般热敏超声光电等检测技术检测元件放漩涡发生体游设置检测器进行检测采检测技术构成种类型涡街流量计
1016
答：间接测量直接测量两类间接测量方法通测量体积流量液体密度计算出质量流量种方式成推导式直接式测量方法检测元件直接检测出流体质量流量
1017
答：科里奥利流量计工作原理：种利流体振动中流动产生质量流量成正科里奥利力原理直接测量质量流量仪表
特点：科里奥利流量计够直接测气体液体浆液质量流量相流测量受测介质物理参数影响测量精度较高流体流速分布敏感前直段求做参数测量期测量密度流量范围度课高达（1001）~（1501）科氏流量存零点漂移影响精度进步提高低密度介质低压气体测量较径外界震动干扰较敏感道振动会影响测量精度压力损失较体积较价格昂贵
1018
答：目前超声波流量计常采测量方法分成两类：传播速度差法普勒效应法
1）传播速度差法测量原理：
超声波流体中传播速度流体流速关流传播速度逆流传播速度传播速度差法利超声波流体中流逆流传播速度变化测量流体流速进求流道流量
2）普勒效应法测量原理：
根普勒效应声源观察者间相运动时观察者感受声频率声源发出频率频率变化量两者间相速度成正超声波普勒流量计基普勒效应测量流量超声普勒测量方法中超声波发射器作固定声源流体起运动固体颗粒相声源相运动观察者作射入超声波反射回接收器发射声波接收器接收声波间频率差流体中固体颗粒运动产生声波普勒频移频率差正流体流速测量频差求流速进流体流量
流体温度测量没影响测量基频率测量者速度差基超声波声速测量声速变化会影响频率者速度差
1019
答：测流体中存定数量具反射声波力悬浮颗粒气泡
1020
答：
1 考虑测象性质针气体液体浆体等形态测象考虑流量仪表
2 考虑测象测量时流速根流速选取合适流量仪表
3 考虑测量精度求选取合适流量仪表
4 纯净物混合物等特性物质考虑合适流量仪表
5 考虑现场安装条件选取合适流量仪表
6 考虑压损求压损求较高时候适合选取压损较流量仪表节流式流量计等
7 特殊素根具体求考虑进选取合适流量仪表
1021
答：流量标准装置流量计校准够提供准确流量值作流量量值传递测量设备流量标准装置需关标准检定规定建立国家授权专门机构认定
1022
答：实际流体流校仪表流量标准装置测出流校仪表流体实际流量校仪表流量示值作较校流量仪表进行分度种方法时称作湿法标定流量实流校准法获流量值准确许流量仪表校准时采方法目前建立标准流量方法
第十章
111
液体容器底面产生静压力液位高度成正通测量容器中液体压力测算出液位高度
112
实质容器底部压力表间液体压力值
113
电容式液位计利液位高低变化影响电容器电容量原理进行测量导电液体采单电极非导电液体采轴双电极金属套电极间绝缘层越薄液位计灵敏度越高
114
利超声波介质中传播速度相界面间反射特性检测物位声波液位测量许优点：超声波液位测量 介质接触动部件电子元件声频振动振幅仪器寿命长超声波传播速度较稳定光线介质粘度湿度介电常数 电导率热导率等检测影响适毒腐蚀性高粘度等特殊场合液位测量 仅进行连续测量定点测量方便提供遥测遥控信号测量高速运动倾斜晃动液体液位置汽车飞机轮船中液位超声波液位测量缺点：超声波液位测量超声波仪器结构复杂价格相昂贵超声波传播介质温度密度发生变化声速发生变化超声波液位计应相应补偿措施否严重影响测量精度物质超声波强烈吸收作选测量方法测量仪器时充分考虑液位测量具体情况条件
115
激光式液位检测仪激光发射器接收器测量控制电路组成激光发射器发出激光束定角度射测液面液面反射接收器光敏检测元件液面升降限位置相应位置光敏检测元件产生信号进行报警推动执行机构控制开始加液停止加液激光测量液位克服普通光亮度差方性差传输距离单色性差易受干扰等缺点测量精度提高
116
核辐射式液位计辐射源接收器测量仪表组成通测量射线穿液体时强度变化量实现测量液位连续测量进行定点发送信号进行控制射线受温度压力湿度电磁场影响穿透种介质包括固体实现完全非接触测量适合特殊场合恶劣环境常处液位测量高温高压强腐蚀剧毒爆炸性易结晶沸腾状态介质高温熔融体等液位测量
117
两者均通液位料位改变电极间电阻变化测电阻获液位料位电阻式液位计定点测量连续测量适腐蚀性介质电阻式物位计般定点测量求物料导电介质身导电含定水分微弱导电
118
避免虚假料位般双电极消介质素引起测量误差般辅助电极始终埋入测物料中超声波液位测量缺点： 超声波液位测量 超声波仪器结构复杂价格相昂贵 超声波传播介质温度密度发生变化声速发 生变化超声波液位计应相应补偿措施否 严重影响测量精度 物质超声波强烈吸收作选测量方法 测量仪器时充分考虑液位测量具体情况条件
第十二章
121
常位移检测方法：测量速度积分法回波法线位移角位移转换法物理参数法
122
标尺光栅指示光栅相距005～01mm间隙光干涉效应产生莫尔条纹光栅莫尔条纹特征：（1）起放作（2）误差均作（3）方应步性
123
略
124
减光栅栅距细分技术（直接细分电路细分）
125
指示光栅左右移动时莫尔条纹会做移动变化根椐莫尔条纹移动方光栅运动进行辨
126
感应步器利电磁感应原理两面形印刷电路绕组相位置变化转换成相应电信号检测位移测线速度
127
果测量距离1000m求测量误差001m相位式激光测距较合适
128
码盘制作光电器件安装总会存定误差码盘两区域渡时会产生非单值读数误差格雷码相邻数编码误差位变化误差控制单位避免非单值性误差光电式绝编码器特点：（1）优点：光电式绝编码器直接测转角角位移转换成唯应代码须记忆须参考点需计数具较高抗干扰力数性非接触式测量磨损码盘寿命长精度保持性（2）缺点结构复杂价格高码盘基片玻璃抗击振动力差着分辨率提高信号引出线较
129
常速度测量方法：微积分测速法线速度角速度相互转换测速法利物理参数测速法时间位移计算测速法
1210
靶距距离越远测量精度越差
1211
2000Hz
1212
光电式转速传感器
1213
测频法较适合高转速测量转速较低时会引起较相误差低转速时脉信号计数方法应改测周法
1214
位移图1241示质量块惯性作测量装置基座间产生相位移质量块感受加速度产生加速度成正惯性力弹簧产生质量块相位移相等伸缩形变弹簧形变产生形变量成正反作力惯性力弹簧反作力相衡时质量块相基座位移加速度成正通该位移惯性力测量加速度
1215
力衡法测位移法利某物理效应测力等
1216
略
1217
（1）衡力法：匀速运转动力机械制动机械机体必然时作着转矩相等方相反衡力矩通测量机体衡例句确定动力机械轴工作转矩（2）量转换法：根量守恒定律通测量形式量电热参数测量旋转机械机械进获转矩关量系数确定测转矩（3）传递法：利弹性元件传递转矩时物理参数变化转矩应关系测量转矩
1218
扭转角式转矩测量法通扭转角测量转矩扭转角转矩成正光学式转矩检测转置光敏元件接收光信号强度扭转角成正光强转矩成正通测量光敏元件光强检测转矩光栅圆盘直径影响测量光强直径测量影响
1219
（1）检查机器运转振动特性检验产品质量（2）测定机械系统动态响应特性便确定机器设备承受振动击力产品改进设计提供（3）分析振动产生原寻找振源便效采取减振隔振措施（4）运动中机器进行障监控避免重事
1220
数情况机械振动害影响精密仪器设备功降低加工零件精度表面质量加剧构件疲劳破坏磨损导致构件损坏造成事
1221
机械阻抗定义线性动力学系统种激励情况频率激励响应通激励响应信号测试分析测量系统机械阻抗
1222
种拾振器性振动测量中应根测试目实际条件合理选拾振器选择会影响测量精度甚出错误结选择拾振器类型时考虑测量参数测量频率范围量程分辨率环境相移等问题结合类拾振器性特点综合进行选择测量低频振幅振动应选位移计
1223
稳态正弦激振机激振瞬态激振通激振够测定象动态特性参量评定抗振力检验产品性寿命情况进行拾振器振动系统校准
1224
常方法振动波形图法振法半功率点法李沙育图法
1225
A(ω)(ωωn)21(ωωn)22+（2δωωn)20112相误差|01121|888
1226
广义讲生活工作需引起反感刺耳声音统称噪声物理现象判断切规律机声信号噪声音乐声影响生活工作称噪声
1227
声压指某点哥瞬间压力气压力差值刚引起耳听觉反应声音刺激量称听阈继续增加声音刺激强度刚引起耳适疼痛刺激量称痛阈
1228
空气中正常刚听1000Hz声音声压200KPa称听阈声压规定基准参考声压记P0声压等级测量基准参考
1229
模拟耳听觉特性声级中设计种特殊滤波器作计权网络
1230
（1）Lp1Lp25dB查曲线∆Lp1’125dBLp1’95+1259625dB
Lp1’Lp3425dB 查曲线∆Lp2’14dBLp2’9625+149765dB
Lp2’Lp4965dB 查曲线∆Lp3’045dBLp3’9765+045981dB
Lp3’Lp5161dB 查曲线∆Lp4’01dBLp4’981+01982dB
五台机器该点产生总声压级982dB
（2）果第号机停机Lp4’Lp132dB查图1263∆Lp5’25dB
总声压级Lp5’Lp4’∆Lp5’957dB
果第23号机停机Lp4’Lp282dB查图1263∆Lp6’05dBLp6’98205977dBLp6’Lp357dB查图1263∆Lp7’15dB
总声压级Lp7’97715962dB
综1号机停机降低该点总声压级效果第23号机停机
1231
公式LpLpi+10lgN代入值7265+10lgNN5开动机器总5台
第十三章
131
答：实验室分析仪器实验室定性定量分析通常需工取样间断分析程分析仪器工业流程动连续取样连续分析时指示记录分析出结果程分析仪器结构实验室分析仪器复杂精度通常实验室分析仪器略低
132
答：热导池结构示意图参见图131工作原理见教材P365中述
133
答：混合气体中测气体热导率必须气体显著差余组分热导率相固定
134
答：热导式气体分析仪特适合分析二元混合气体者两种背景组分例保持恒定三元混合气体组分混合气体中背景组分基保持变效进行分析条件满足采辅助措施化学法干扰成分差动测量法等
135
答：参见P371~P375
136
答：三波长红外线水分仪双波长水分仪增加参波长位测量波长侧该仪器水吸收波长两侧难水吸收两参波长物料作信号进行运算消测物质变化引起测量误差
137
答：常水环境检测指标：水温DO导电率浊度pH
138
答：参见P394 1332节
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