自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)總結(jié)

自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)總結(jié)

靜態(tài)特性---檢測系統(tǒng)在被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入輸出關(guān)系。靈敏度---測量系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量的增量與輸入量的增量之比。檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和差分結(jié)構(gòu)。

溫度----表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量，給冷熱程度以數(shù)值的表示稱為溫度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量。

溫標(biāo)----溫度的一種數(shù)值表示方法，并給出了溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，同時明確了溫度的起點和基

本單位，

線性度----是檢測系統(tǒng)輸入與輸出的曲線與理想直線的偏差程度，理想直線過端點連線法、最佳直線法和最小二乘法擬合而得。

用光學(xué)高溫計讀出的物體溫度的量度少于物體的實際溫度。測量-----是根據(jù)一個約定的一個單位給研究對象賦予一定的性質(zhì)。輻射測溫的常用方法：亮度法、全輻射法、比色法、多色法。半導(dǎo)體氣敏傳感器有哪幾種類型？電阻型和非電阻型。

壓力檢測的主要方法：重力平衡方法、機(jī)械平衡方法、彈性力平衡方法、物性平衡方法。三種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流型件：孔板、噴嘴、文丘里管。

孔板通常取壓方式有角接取壓法、理論取壓法、徑距取壓法、法蘭取壓法成分分析的方法有：定期取樣和自動分析儀表。

質(zhì)量流量檢測方法分為：間接式質(zhì)量流量測量方法和直接式質(zhì)量流量計。儀表線性化過程主要有哪幾種方式？串聯(lián)式連接和反饋式連接、儀表系統(tǒng)的模型可分為時域模型、頻域模型和離散模型。儀表系統(tǒng)時域分析指標(biāo)：衰減率、靜態(tài)誤差、過渡過程時間。

頻域信號選擇的方法：濾波放大和調(diào)頻放大方法、陷波放大方法、鎖定放大方法。測量不確定度的表示方法：標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴(kuò)展不確定度。物位檢測儀表有：直讀式、靜壓式、浮力式、機(jī)械接觸式、電氣式。物位開關(guān)分類有：浮球式、電導(dǎo)式、振動叉式。

壓力的概念和壓力的表示方法

壓力---垂直均勻的作用單位面積的力。單位：帕斯卡。表示方法：（1）絕對壓力；（2）大氣壓力（3）表壓力；（4）真空度；（5）差壓

差壓節(jié)流式流量計的工作原理

差壓是流量計基于在流通管道上設(shè)置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通過測量差壓值可以求得流體流量。節(jié)流式流量計測量原理是以能量守恒定律和流動連續(xù)性定律為基礎(chǔ)的。穩(wěn)定流動的流體沿水平管道流經(jīng)孔板，在其前后產(chǎn)生壓力和速度的變化。流束在孔板前前開始收縮，位于邊緣的流體向中心加速，流束中央的壓力開始下降。在截面2出流速最大，壓力最小，之后流束開始擴(kuò)張，流速逐漸減慢靜壓逐漸恢復(fù)。

渦街流量計的工作原理

渦街流量計是里利用流體振蕩的原理進(jìn)行測量的。當(dāng)流體流過非流線型阻力件時會產(chǎn)生穩(wěn)定的漩渦列。漩渦的產(chǎn)生頻率與流體流速有著確定的對應(yīng)關(guān)系，通過測量頻率的變化，就可以得知流體的流量。

電解質(zhì)系濕敏傳感器的工作原理

典型的是氯化鉀濕敏元件。氯化鋰是潮解性鹽類，吸潮后電阻變小，在干燥環(huán)境中又會脫潮而電阻增大。通過檢測電阻的大小，即可知相對濕度。

紅外線氣體分析器的工作原理

它利用不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性來進(jìn)行分析。從紅外光源發(fā)出強(qiáng)度為I的平行紅外線，被測組分選擇吸收其特征波長的輻射能，紅外線強(qiáng)度將減弱了。通過測量紅外線的透過強(qiáng)度就可以確定被測組分濃度的大小。

熱導(dǎo)池的工作原理

熱導(dǎo)池的熱絲的熱平衡溫度將隨被測氣體的熱導(dǎo)率變化而改變。熱絲溫度的變化使其電阻值亦發(fā)生變化。通過電阻的變化可知氣體組分的變化，。

應(yīng)變式壓力傳感器的工作原理

應(yīng)變元件與彈性元件結(jié)合，組成應(yīng)變式傳感器，應(yīng)變元件的工作原理基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的“應(yīng)變效應(yīng)”，即當(dāng)導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值將發(fā)生變化。

彈性壓力計的工作原理

彈性壓力計利用彈性元件受壓變形的原理，彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓變形，其變形大小與外力成正比，外作用力消失后，元件將恢復(fù)原有形狀，。利用變形與外力的關(guān)系，對彈性元件的變形大小進(jìn)行測量，可以求得被測壓力。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)

傳感器相互之間的工作方式主要分為：1》互補(bǔ)方式；2》競爭方式；3》協(xié)同方式

多傳感器數(shù)據(jù)融合---是一種針對單一傳感器或多傳感器數(shù)據(jù)或信息的處理技術(shù)。通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、相關(guān)和結(jié)合等方式以獲得對被測環(huán)境或?qū)ο蟮母�加精確的定位，身份識別及對著當(dāng)前態(tài)勢和威脅的全面而及時的評估。

與傳統(tǒng)的單一傳感器技術(shù)相比，其優(yōu)點：1.增加檢測的可信度；2.降低不確定度；

3.改善信噪比，增加測量精度；4.增加系統(tǒng)的魯棒性；

5.增加對被檢測量的時間和空間覆蓋程度；6.降低成本。

軟測量技術(shù)

軟測量技術(shù)是一種間接測量技術(shù)。它通過檢測某些可以直接獲取的過程變量，并根據(jù)其和待檢測變量之間的相互關(guān)系，來估計用儀表較難直接測量的變量。與傳統(tǒng)的儀表和測量方法相比，其優(yōu)點：1.2.

軟測量不僅能夠解決許多用傳統(tǒng)儀表和檢測手段無法解決的難題；而且在成本，維護(hù)和靈活性等方面更具有巨大優(yōu)勢。

建模方法和技術(shù)

回歸分析、狀態(tài)估計、模式識別、模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟測量技術(shù)的分類1.2.3.

基于機(jī)理分析的軟測量方法基于統(tǒng)計分析的軟測量方法基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟測量方法

科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理

它是利用流體在振蕩管中流動時，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的測量原理，。U形管中的流體在沿管道流動的同時又隨管道作垂直運動，此時流體將產(chǎn)生以科里奧利加速度，并以科里奧利反作用于U形管。由于流體在U形管兩側(cè)的流動方向相反，所以作用于U形管兩側(cè)的力大小相等，方向相反，從而形成一個作用力矩。U形管在此例句的作用下發(fā)生扭曲，U形管的扭角與通過的流體質(zhì)量流量相關(guān)。在U形管兩側(cè)中心平面安裝兩個電磁傳感器，可以測出扭曲量-扭角的大小，就可以得到質(zhì)量流量。

輻射測溫的優(yōu)點：

輻射測溫時，輻射感溫元件不會與被測介質(zhì)接觸，不會破壞被測溫度場，可實現(xiàn)遙測；測量元件不必達(dá)到與被測對象相同的溫度，測量上限可以很高；在檢測過程中傳感器不必和被測對象達(dá)到熱平衡，故檢測速度快，響應(yīng)時間短，適于快速測溫。

數(shù)字式顯示儀表的特點

數(shù)字式顯示儀表在保留模擬儀表顯示直觀特性的同時。用微計算機(jī)取代了常規(guī)自動顯示及紀(jì)律儀表的測量電路，從而大大減少了儀表的機(jī)械機(jī)構(gòu)，使新一代的顯示儀表變得小巧、精確、靈活和可靠。功能：1》數(shù)據(jù)和曲線打印2》數(shù)字線束3》多種設(shè)定功能4》故障診斷及報警5》斷電保護(hù)。

超聲流量計的原理

超聲流量計利用超聲波在流體中的傳播特性實現(xiàn)流量測量。超聲波在流體中傳播，將受到流體速度的影響，檢測接受的超聲波信號可以測知流速，從而求得流體流量。

超聲波測量的方法：傳播速度差法、多普勒效應(yīng)法、聲束偏移法、相關(guān)法。特點：

超聲流量計可夾裝在管道外表面，儀表阻力損失極小，還可以做成便攜式儀表，探頭安裝方便，通用性好。這種儀表可以測量各種液體的流量，尤其適用于大口徑管道測量，多探頭設(shè)置時最大徑口可達(dá)幾米，缺點：超聲流量計的范圍度一般為20:1，誤差為+-2%~=-3%。但由于測量電路復(fù)雜，價格昂貴。

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靜態(tài)特性---檢測系統(tǒng)在被測量處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入輸出關(guān)系。靈敏度---測量系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量的增量與輸入量的增量之比。檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和差分結(jié)構(gòu)。

溫度----表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量，給冷熱程度以數(shù)值的表示稱為溫度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量。

溫標(biāo)----溫度的一種數(shù)值表示方法，并給出了溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法，同時明確了溫度的起點和基

本單位，

線性度----是檢測系統(tǒng)輸入與輸出的曲線與理想直線的偏差程度，理想直線過端點連線法、最佳直線法和最小二乘法擬合而得。

用光學(xué)高溫計讀出的物體溫度的量度少于物體的實際溫度。測量-----是根據(jù)一個約定的一個單位給研究對象賦予一定的性質(zhì)。輻射測溫的常用方法：亮度法、全輻射法、比色法、多色法。半導(dǎo)體氣敏傳感器有哪幾種類型？電阻型和非電阻型。

壓力檢測的主要方法：重力平衡方法、機(jī)械平衡方法、彈性力平衡方法、物性平衡方法。三種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流型件：孔板、噴嘴、文丘里管。

孔板通常取壓方式有角接取壓法、理論取壓法、徑距取壓法、法蘭取壓法成分分析的方法有：定期取樣和自動分析儀表。

質(zhì)量流量檢測方法分為：間接式質(zhì)量流量測量方法和直接式質(zhì)量流量計。儀表線性化過程主要有哪幾種方式？串聯(lián)式連接和反饋式連接、儀表系統(tǒng)的模型可分為時域模型、頻域模型和離散模型。儀表系統(tǒng)時域分析指標(biāo)：衰減率、靜態(tài)誤差、過渡過程時間。

頻域信號選擇的方法：濾波放大和調(diào)頻放大方法、陷波放大方法、鎖定放大方法。測量不確定度的表示方法：標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴(kuò)展不確定度。物位檢測儀表有：直讀式、靜壓式、浮力式、機(jī)械接觸式、電氣式。物位開關(guān)分類有：浮球式、電導(dǎo)式、振動叉式。

壓力的概念和壓力的表示方法

壓力---垂直均勻的作用單位面積的力。單位：帕斯卡。表示方法：（1）絕對壓力；（2）大氣壓力（3）表壓力；（4）真空度；（5）差壓

差壓節(jié)流式流量計的工作原理

差壓是流量計基于在流通管道上設(shè)置流動阻力件，流體通過阻力件時將產(chǎn)生壓力差，此壓力差與流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系，通過測量差壓值可以求得流體流量。節(jié)流式流量計測量原理是以能量守恒定律和流動連續(xù)性定律為基礎(chǔ)的。穩(wěn)定流動的流體沿水平管道流經(jīng)孔板，在其前后產(chǎn)生壓力和速度的變化。流束在孔板前前開始收縮，位于邊緣的流體向中心加速，流束中央的壓力開始下降。在截面2出流速最大，壓力最小，之后流束開始擴(kuò)張，流速逐漸減慢靜壓逐漸恢復(fù)。

渦街流量計的工作原理

渦街流量計是里利用流體振蕩的原理進(jìn)行測量的。當(dāng)流體流過非流線型阻力件時會產(chǎn)生穩(wěn)定的漩渦列。漩渦的產(chǎn)生頻率與流體流速有著確定的對應(yīng)關(guān)系，通過測量頻率的變化，就可以得知流體的流量。

電解質(zhì)系濕敏傳感器的工作原理

典型的是氯化鉀濕敏元件。氯化鋰是潮解性鹽類，吸潮后電阻變小，在干燥環(huán)境中又會脫潮而電阻增大。通過檢測電阻的大小，即可知相對濕度。

紅外線氣體分析器的工作原理

它利用不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性來進(jìn)行分析。從紅外光源發(fā)出強(qiáng)度為I的平行紅外線，被測組分選擇吸收其特征波長的輻射能，紅外線強(qiáng)度將減弱了。通過測量紅外線的透過強(qiáng)度就可以確定被測組分濃度的大小。

熱導(dǎo)池的工作原理

熱導(dǎo)池的熱絲的熱平衡溫度將隨被測氣體的熱導(dǎo)率變化而改變。熱絲溫度的變化使其電阻值亦發(fā)生變化。通過電阻的變化可知氣體組分的變化，。

應(yīng)變式壓力傳感器的工作原理

應(yīng)變元件與彈性元件結(jié)合，組成應(yīng)變式傳感器，應(yīng)變元件的工作原理基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的“應(yīng)變效應(yīng)”，即當(dāng)導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值將發(fā)生變化。

彈性壓力計的工作原理

彈性壓力計利用彈性元件受壓變形的原理，彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓變形，其變形大小與外力成正比，外作用力消失后，元件將恢復(fù)原有形狀，。利用變形與外力的關(guān)系，對彈性元件的變形大小進(jìn)行測量，可以求得被測壓力。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)

傳感器相互之間的工作方式主要分為：1》互補(bǔ)方式；2》競爭方式；3》協(xié)同方式

多傳感器數(shù)據(jù)融合---是一種針對單一傳感器或多傳感器數(shù)據(jù)或信息的處理技術(shù)。通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、相關(guān)和結(jié)合等方式以獲得對被測環(huán)境或?qū)ο蟮母�加精確的定位，身份識別及對著當(dāng)前態(tài)勢和威脅的全面而及時的評估。

與傳統(tǒng)的單一傳感器技術(shù)相比，其優(yōu)點：1.增加檢測的可信度；2.降低不確定度；

3.改善信噪比，增加測量精度；4.增加系統(tǒng)的魯棒性；

5.增加對被檢測量的時間和空間覆蓋程度；6.降低成本。

軟測量技術(shù)

軟測量技術(shù)是一種間接測量技術(shù)。它通過檢測某些可以直接獲取的過程變量，并根據(jù)其和待檢測變量之間的相互關(guān)系，來估計用儀表較難直接測量的變量。與傳統(tǒng)的儀表和測量方法相比，其優(yōu)點：1.2.

軟測量不僅能夠解決許多用傳統(tǒng)儀表和檢測手段無法解決的難題；而且在成本，維護(hù)和靈活性等方面更具有巨大優(yōu)勢。

建模方法和技術(shù)

回歸分析、狀態(tài)估計、模式識別、模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)軟測量技術(shù)的分類1.2.

基于機(jī)理分析的軟測量方法基于統(tǒng)計分析的軟測量方法3.基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟測量方法

科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理

它是利用流體在振蕩管中流動時，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的測量原理，。U形管中的流體在沿管道流動的同時又隨管道作垂直運動，此時流體將產(chǎn)生以科里奧利加速度，并以科里奧利反作用于U形管。由于流體在U形管兩側(cè)的流動方向相反，所以作用于U形管兩側(cè)的力大小相等，方向相反，從而形成一個作用力矩。U形管在此例句的作用下發(fā)生扭曲，U形管的扭角與通過的流體質(zhì)量流量相關(guān)。在U形管兩側(cè)中心平面安裝兩個電磁傳感器，可以測出扭曲量-扭角的大小，就可以得到質(zhì)量流量。

輻射測溫的優(yōu)點：

輻射測溫時，輻射感溫元件不會與被測介質(zhì)接觸，不會破壞被測溫度場，可實現(xiàn)遙測；測量元件不必達(dá)到與被測對象相同的溫度，測量上限可以很高；在檢測過程中傳感器不必和被測對象達(dá)到熱平衡，故檢測速度快，響應(yīng)時間短，適于快速測溫。

數(shù)字式顯示儀表的特點

數(shù)字式顯示儀表在保留模擬儀表顯示直觀特性的同時。用微計算機(jī)取代了常規(guī)自動顯示及紀(jì)律儀表的測量電路，從而大大減少了儀表的機(jī)械機(jī)構(gòu)，使新一代的顯示儀表變得小巧、精確、靈活和可靠。功能：1》數(shù)據(jù)和曲線打印2》數(shù)字線束3》多種設(shè)定功能4》故障診斷及報警5》斷電保護(hù)。

超聲流量計的原理

超聲流量計利用超聲波在流體中的傳播特性實現(xiàn)流量測量。超聲波在流體中傳播，將受到流體速度的影響，檢測接受的超聲波信號可以測知流速，從而求得流體流量。

超聲波測量的方法：傳播速度差法、多普勒效應(yīng)法、聲束偏移法、相關(guān)法。特點：

超聲流量計可夾裝在管道外表面，儀表阻力損失極小，還可以做成便攜式儀表，探頭安裝方便，通用性好。這種儀表可以測量各種液體的流量，尤其適用于大口徑管道測量，多探頭設(shè)置時最大徑口可達(dá)幾米，缺點：超聲流量計的范圍度一般為20:1，誤差為+-2%~=-3%。但由于測量電路復(fù)雜，價格昂貴。

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