第一讲检测检测技术的基本概念PPT讲稿.ppt

第一讲检测检测技术的基本概念2022/9/181第1页，共54页，编辑于2022年，星期二绪 论 检测（检测（DetectionDetection）定义：）定义：人们为了对人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施量的掌握所采取的一系列技术措施（利用利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量）息通过检查与测量）2022/9/182第2页，共54页，编辑于2022年，星期二例：曹冲称象例：曹冲称象方法：比较法；方法：比较法；装置：船、石头、小秤；装置：船、石头、小秤；检查检查、测量测量，从而得到：，从而得到：定性定性、定量定量的结果。的结果。2022/9/183第3页，共54页，编辑于2022年，星期二一、检测技术在国民经济中的地位和作用 1)检测技术是产品检验和质量控制的重要手段)检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用 2022/9/184第4页，共54页，编辑于2022年，星期二）检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的部分）检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的部分）检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步。2022/9/185第5页，共54页，编辑于2022年，星期二检测技术在卫星中的应用检测技术在卫星中的应用红外扫描红外扫描区域区域人造卫星人造卫星2022/9/186第6页，共54页，编辑于2022年，星期二检测技术在海啸预报中的应用检测技术在海啸预报中的应用海浪振动海浪振动检测系统检测系统浮标浮标深海地沟深海地沟2022/9/187第7页，共54页，编辑于2022年，星期二检测技术在飞行器中的应用检测技术在飞行器中的应用2022/9/188第8页，共54页，编辑于2022年，星期二二、工业检测技术涉及的内容二、工业检测技术涉及的内容 ：热工量：热工量：n温度温度t（、K、）n压力压力（压强压强）p（Pa）、）、压差压差 p、真空度、流量、真空度、流量q（t、m 3）、流）、流速速v（m/s）、物位、液位）、物位、液位h（m）机械量：机械量：n直线位移直线位移x（m）、角位移）、角位移、速度、加速度、速度、加速度a（m/s2）、转速、转速n（r/min）、应变）、应变（m/m）、力矩）、力矩T（Nm）、振动、噪声、）、振动、噪声、质量（重量）质量（重量）m（kg、t）几何量几何量n 长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、材料缺陷等硬度、材料缺陷等2022/9/189第9页，共54页，编辑于2022年，星期二工业检测涉及的内容（工业检测涉及的内容（续）续）物体的性质和成分量：物体的性质和成分量：n空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色状态量：状态量：n 工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温、工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）电工量电工量（U、I、f、R、Z、E、B 在电工、电子等课程中讲在电工、电子等课程中讲授，大多数不属于本课程的范围。）授，大多数不属于本课程的范围。）2022/9/1810第10页，共54页，编辑于2022年，星期二三、自动检测系统的组成 0-1 自动检测技术系统原理框图自动检测技术系统原理框图2022/9/1811第11页，共54页，编辑于2022年，星期二、传感器：、传感器：将非电量转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置 玻璃温玻璃温度计不属于度计不属于本教材所本教材所讲授的传讲授的传感器范围。感器范围。2022/9/1812第12页，共54页，编辑于2022年，星期二 能将温度转换为电压的传感器能将温度转换为电压的传感器热电偶热电偶2022/9/1813第13页，共54页，编辑于2022年，星期二、测量电路、测量电路n将传感器的输出信号转换成易于测量的将传感器的输出信号转换成易于测量的电压电流信号。主要完成信号的放大、电压电流信号。主要完成信号的放大、阻抗匹配、积分、微分、线性化补偿等阻抗匹配、积分、微分、线性化补偿等信号处理工作信号处理工作2022/9/1814第14页，共54页，编辑于2022年，星期二、显示记录装置：、显示记录装置：模拟显示、数字显示、模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪图象显示及记录仪等等 模拟显示的模拟显示的特特点点：直观、价直观、价格低廉，得到格低廉，得到大量应用。但大量应用。但读数易引入主读数易引入主观误差观误差2022/9/1815第15页，共54页，编辑于2022年，星期二光柱也属于模拟显示光柱也属于模拟显示光柱显示光柱显示的特点：的特点：一目了然一目了然2022/9/1816第16页，共54页，编辑于2022年，星期二数字式仪表数字式仪表数字式仪表数字式仪表的特点：的特点：准确，但最准确，但最后一位经常后一位经常跳动不止。跳动不止。热敏电阻热敏电阻2022/9/1817第17页，共54页，编辑于2022年，星期二带带RS-232接口的万用表接口的万用表特点特点 易于和易于和计算机联机，计算机联机，使数据处理使数据处理更加方便，更加方便，价格适中。价格适中。2022/9/1818第18页，共54页，编辑于2022年，星期二2022/9/1819第19页，共54页，编辑于2022年，星期二数字式仪表2022/9/1820第20页，共54页，编辑于2022年，星期二 LED亮度高、耐振动；亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高，耗电省、集成度高，但不利于夜间观察。但不利于夜间观察。LED、LCD的特点：2022/9/1821第21页，共54页，编辑于2022年，星期二带背光板的带背光板的LCD可以在夜间观看可以在夜间观看2022/9/1822第22页，共54页，编辑于2022年，星期二图像显示图像显示 特点特点能显示复杂的能显示复杂的图形和曲线，图形和曲线，但价格昂贵。但价格昂贵。2022/9/1823第23页，共54页，编辑于2022年，星期二 图像显示（续）图像显示（续）2022/9/1824第24页，共54页，编辑于2022年，星期二记录仪记录仪 主要用主要用来记录被检来记录被检测对象的动测对象的动态变化过程。态变化过程。2022/9/1825第25页，共54页，编辑于2022年，星期二无纸记录仪无纸记录仪 主要用主要用来记录和存来记录和存储被检测对储被检测对象的动态变象的动态变化过程。化过程。2022/9/1826第26页，共54页，编辑于2022年，星期二数据处理装置数据处理装置 数据数据处理装置处理装置主要是指主要是指计算机，计算机，将复杂的将复杂的系统用到系统用到频谱分析频谱分析仪。仪。2022/9/1827第27页，共54页，编辑于2022年，星期二、执行机构、执行机构继电器插座继电器插座 所谓执行机构通常所谓执行机构通常是指各种继电器，电磁是指各种继电器，电磁铁、电磁阀门、电磁调铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等，节阀、伺服电动机等，它们在电路中是起通断、它们在电路中是起通断、控制、调节、保护等作控制、调节、保护等作用的电器设备。用的电器设备。2022/9/1828第28页，共54页，编辑于2022年，星期二各种继电器各种继电器2022/9/1829第29页，共54页，编辑于2022年，星期二各种继电器（续）各种继电器（续）2022/9/1830第30页，共54页，编辑于2022年，星期二各种继电器各种继电器及插座及插座2022/9/1831第31页，共54页，编辑于2022年，星期二固态继电器固态继电器 特点特点 控制功率小，体积小，无火花；但易过流、过压烧控制功率小，体积小，无火花；但易过流、过压烧毁。毁。2022/9/1832第32页，共54页，编辑于2022年，星期二固态继电器（续）固态继电器（续）2022/9/1833第33页，共54页，编辑于2022年，星期二 电磁铁电磁铁能产生机械力能产生机械力 2022/9/1834第34页，共54页，编辑于2022年，星期二电磁阀门的控电磁阀门的控制线圈制线圈 加上额定电压后，加上额定电压后，电磁阀门导通，电磁阀门导通，被控对象可以是液体或气体。电磁阀门电磁阀门 电磁阀门只有通电磁阀门只有通断断两种状态。两种状态。流体流体2022/9/1835第35页，共54页，编辑于2022年，星期二电磁调节阀电磁调节阀 用于控制流量的大小用于控制流量的大小 加上控制加上控制信号，电磁调信号，电磁调节阀在电动机节阀在电动机的控制下，可的控制下，可以逐渐开合以逐渐开合2022/9/1836第36页，共54页，编辑于2022年，星期二小型电磁调节阀小型电磁调节阀 单向使用单向使用2022/9/1837第37页，共54页，编辑于2022年，星期二电磁调节阀电磁调节阀内部结构内部结构 电磁阀的开合度和电磁阀的开合度和速度都能调节速度都能调节2022/9/1838第38页，共54页，编辑于2022年，星期二电磁调节阀电磁调节阀内部结构（续）内部结构（续）利用电动力利用电动力调节球阀的角度，调节球阀的角度，从而控制阀门的从而控制阀门的通流能力。通流能力。出水管出水管球阀球阀2022/9/1839第39页，共54页，编辑于2022年，星期二伺服电动机伺服电动机伺服电动机又称执行电动机，分为直流和交流伺伺服电动机又称执行电动机，分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降降.伺服型伺服型雷达天线雷达天线2022/9/1840第40页，共54页，编辑于2022年，星期二报警器报警器报警灯及喇叭报警灯及喇叭2022/9/1841第41页，共54页，编辑于2022年，星期二非电学量电测法的特点：n能够连续、自动的对被测量进行测量和记录。n电子装置精度高、频率响应好，不仅适用于静态测量，也可进行动态测量甚至瞬时测量。n电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制。n可以方便的与计算机相连，进行数字的自动运算、分析和处理。2022/9/1842第42页，共54页，编辑于2022年，星期二四、检测技术的发展趋势四、检测技术的发展趋势 ：1.1.不断提高检测系统的测量精度、量程范围、不断提高检测系统的测量精度、量程范围、延长使用寿命、提高可靠性：延长使用寿命、提高可靠性：随着科学技术的不断发随着科学技术的不断发 展，人们对检测系统展，人们对检测系统的测量精度要求也相应地在提高。近年来，人们研的测量精度要求也相应地在提高。近年来，人们研制出许多高精度和宽量程的检测仪器以满足各种需制出许多高精度和宽量程的检测仪器以满足各种需要。要。人们还对传感器的可靠性和故障率的数学模型人们还对传感器的可靠性和故障率的数学模型进行了大量的研究，使得检测系统的可靠性及寿命进行了大量的研究，使得检测系统的可靠性及寿命大幅度的提高。现在，许多检测系统可以在极其恶大幅度的提高。现在，许多检测系统可以在极其恶劣的环境下连续工作数十万小时。劣的环境下连续工作数十万小时。2022/9/1843第43页，共54页，编辑于2022年，星期二提高测量精度提高测量精度 数字电压、欧姆表数字电压、欧姆表 将量程将量程切换到切换到2V2V时，时，最小显示值最小显示值为为1V1V常用的集成运放有哪些？它们的输入常用的集成运放有哪些？它们的输入失调电压是多少？失调电压是多少？2022/9/1844第44页，共54页，编辑于2022年，星期二提高可靠性提高可靠性承受剧烈振动承受剧烈振动2022/9/1845第45页，共54页，编辑于2022年，星期二 2.应用新技术和新的物理效应，应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域扩大检测领域月球车月球车2022/9/1846第46页，共54页，编辑于2022年，星期二火星车火星车2022/9/1847第47页，共54页，编辑于2022年，星期二“惠更斯惠更斯”号登陆土卫六号登陆土卫六的效果图的效果图土卫六表面土卫六表面2022/9/1848第48页，共54页，编辑于2022年，星期二安全检查安全检查2022/9/1849第49页，共54页，编辑于2022年，星期二 3.3.发展集发展集成化、功能化成化、功能化的传感器的传感器 可拍照的手机可拍照的手机2022/9/1850第50页，共54页，编辑于2022年，星期二4.4.采用计算机技术，使检测技术智能化采用计算机技术，使检测技术智能化 面部面部 识识别技术别技术2022/9/1851第51页，共54页，编辑于2022年，星期二4.4.采用计算机技术，使采用计算机技术，使检测技术智能化检测技术智能化单片机芯片单片机芯片2022/9/1852第52页，共54页，编辑于2022年，星期二 5.5.发展网络化传感器及检测系统发展网络化传感器及检测系统2022/9/1853第53页，共54页，编辑于2022年，星期二休休 息息 一一 下下2022/9/1854第54页，共54页，编辑于2022年，星期二