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
班级:
姓名:
序号:
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:
●
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;
●
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。
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