《安全监测与检测》——期末复习题答案 .doc

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1、中国石油大学（北京）远程教育学院安全检测与检测期末复习题答案一、单项选择题（本大题共8个小题，每题3分，共计24分）。1. A 2. A 3. B 4. B 5. C 6. C 7. D 8.C 9. B 10. C 11. D 12. C 13. A 14. D 15. B 16. B 17.D 18. B 19.B 20.D 21.C22.D 23. B 24. B 25. B 二、填空题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）1.硅，锗2.静态，静态，动态3.差动4.大，增加，下降5.容栅6.磁致伸缩7.吸收式光电传感器，反射式光电传感器，遮光式光电传感器，辐射式光电传感器8.电阻，热

2、电偶，热电偶9.绝对式编码器，110.电容量11.光电真空（充气）管，光电倍增管12.磁化时磁畴的巴克豪森跳跃，磁畴有体积应变13.成分，浓度14.极距变化型传感器，面积变化型传感器，介电常数变化型电容传感器15.浓度，最高允许浓度16.体积分数，LEL，UEL17.烟气18. 内光电效应，外光电效应19.硅、锗、硫化镉、锑化铟、硫化铅、硒化镉、硒化铅（写出3个即可）20.应变效应21.磁致伸缩22. 10， 20，2523.光电探测法，空气离化法24. 可变导磁面积型、差动型、单螺旋管线圈型、双螺旋管线圈型25. 灵敏度、线性工作范围、响应特性、稳定性、精确度、其他原则26. 压电效应27.

3、 计算机，输入、输出装置（模块），检测变送装置 执行机构28. 1-2% 1-2%29. N，Ge、Si、InSb、InAs（写出3种即可）10. 10，20，2530. 零测法，偏差测量法31. 地磁场，应力集中，磁场畸变32. 隔膜电池式气体传感器33. 电源，主机，火灾信息探测系统34. 线性的35. 高输入阻抗36. 敏感元件，转换元件，基本转换电路37. 烧结型气敏元件，薄膜型气敏元件，厚膜型气敏元件38. P-N结39. 热噪声，散粒噪声，接触噪声三、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）1.简要说明电容式传感器的原理。答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化。传感器有

4、动静两个板板，板板间的电容为： ，式中： 0 真空介电常数:(8.8541012 F/m r 介质的相对介电常数 两极板间的距离有关 A 极板的有效面积当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化，从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器。2. 简述硅光电池的主要应用场合：硅光电池主要用于：（1）能源-硅光电池串联或并联组成电池组与镍镉电池配合，可作为宇宙飞行器等设备的电源；（2）光电检测器件-用作近红外探测器、光电读出、光电耦合、激光准直、电影还音等设备的光感受器。（3）光电控制器件-用作光电开关等光电控制设备的转换器件。3. 为什么磁阻元件中AMR材料普遍作成45斜条

5、状结构？外磁场与电流方向之间的夹角为q时，AMR磁敏元件的电阻为：R=R0+DRcos2(q).所以，AMR在外磁场与电流方向之间成45夹角时，具有最高的灵敏度且线性度最佳。因此，实际磁阻元件中AMR材料普遍作成45斜条状结构。4. 简述安全检测与监测系统的组成一般地，计算机监测系统由硬件和软件组成。硬件主要由计算机，输入、输出装置（模块），检测变送装置和执行机构三大部分组成。软件主要分为系统软件、开发软件和应用软件三大部分。系统软件一般为一个操作系统，对于比较简单的计算机监测系统，则为一个监测程序。开发软件包括高级语言、组态软件和数据库等。应用软件往往可以有输入、输出处理模块，控制算法模块，

6、逻辑控制模块，通信模块，报警处理模块，数据处理模块或数据库，显示模块，打印模块等。5. 指出有毒气体的两种浓度单位定义及其换算关系。答：有毒气体的浓度单位采用ppm值或mgm3来表示。m值是指一百万份气体总体积中，该气体所占的体积分数（ppm为非法定计量单位）。它使用相对浓度表示法，与体积分数的换算关系为：ppm（体积分数%）104。 mgm3是气体浓度的绝对表示法，是指1立方米气体（空气）中含该种气体的毫克数。我国卫生标准中的最高允许浓度是以mgm3为单位，两种单位的换算关系为 式中:为有毒气体的相对分子质量；24.45为常数，是25、101325Pa时气体的摩尔体积。6. 简述可燃粉尘的爆

7、炸过程。答：可燃粉尘爆炸通常可分为两个步骤，即初次爆炸和二次爆炸。当粉尘悬浮于含有足以维持燃烧的氧气的环境中，并有合适的点火源时，初次爆炸能在封闭的空间中发生。如果发生初次爆炸的装置或空间是轻型结构，则燃烧着的粉尘颗粒产生的压力足以摧毁该装置或结构，其爆炸效应必然引起周围环境的扰动，使那些原来沉积在地面上的粉尘弥散，形成粉尘云。该粉尘云被初始的点火源或初次爆炸的燃烧产物所引燃，由此产生的二次爆炸的膨胀效应往往是灾难性的，压力波能传播到整个厂房而引起结构物倒塌。由于此压力效应，粉尘爆炸的火焰能传播到较远的地方，会把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。7简述压磁效应及其工作原理。压磁效应工作原理：（1）

8、当材料受压时，作用力方向的磁导率减小，而垂直作用力方向的磁导率略增；受拉时则情况相反；（2）当作用力取消时，材料的磁导率复原； （3）料的压磁效应与外磁场有关，为保持磁感应强度与应力间的单值关系，必须保证外磁场强度数值一定。. 8. 简述及为实现安全检测与监测系统开放性原则采取的措施及系统的其他设计原则。为了使系统具有一定的开放性，可以采取以下措施：（1）尽可能地采用通用的软件和硬件。各种硬件尽可能地采用通用的模块，并支持流行的总线标准。（2）尽可能地要求产品的供货商提供其产品的接口协议以及其他的相关资料。（3）在系统的结构设计上，尽可能地采用总线形式或其他易于扩充的形式。（4）尽可能地为其他

9、系统留出接口。其他系统设计原则：可靠性原则，使用方便原则，经济性原则，开发周期短原则9. 电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响？它的主要优点是什么？答：电涡流式传感器的灵敏度主要受导体的电导率、磁导率、几何形状，线圈的几何参数，激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离等因素影响。电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强，特别是有非接触测量的优点，因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。10. 传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义？依次为主称（传感器） 被测量转换原理序号主称传感器，代号C；被测量用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2

10、；转换原理用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；序号用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。11. 什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差? 答：系统误差是指在相同的条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小和符号保持不变，或按照一定的规律变化的误差。随机误差则是指在相同条件下，多次测量同一量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。正确度是指测量结果与理论真值的一致程度，它反映了系统误

11、差的大小，精密度是指测量结果的分散程度，它反映了随机误差的大小。12. 简述磁致伸缩效应及其在无损检测中应用的机理。铁磁材料在外磁场作用下,由于晶格的弹性变形,其长度,体积都出现改变,即产生磁致伸缩效应. 磁致伸缩效应在无损检测中应用的机理：简单地归纳如下（1）弹性波产生。基于磁致伸缩效应:即铁磁性材料在外磁场的作用下其实际的外型尺寸将发生小的改变，（2）弹性波检测，基于磁致伸缩逆效应：即铁磁性材料受到机械应力(或应变)时，其磁感应强度将发生变化。13. 请画出惠斯登电桥电路图，并写出电桥电压输出公式。 答：R1R1R2R2VbVout14. 解释全尘，呼吸性粉尘，惰性粉尘和游离粉尘。（1）全尘：通常，将包括各种粒径（即粉尘颗粒直径）在内的粉尘总和叫做全尘。对于工业生产，工业粉尘常指粒径在1mm以下的所有粉尘。（2）呼吸性粉尘：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。一般认为，粒径在5以下的工业粉尘就是呼吸性粉尘。（3）惰性粉尘：能够减弱或阻止有爆炸性粉尘爆炸的粉尘叫做惰性粉尘，例如岩粉等。 （4)游离粉尘：悬浮在空气中，能形成粉尘云的粉尘叫做游离粉尘，也称悬浮粉尘或浮游粉尘15粉尘检测有哪几种方法？答：粉尘检测方法主要有：光学显微镜法，电集尘法，滤纸取样法，扫描显微镜检测法，射线测尘方法，光电测尘方法。