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:、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）。

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:
2 当P l 大于R 时，膜片向下移动，由L=W ^AA
关
2 系式可
知，L i 减小，L 2增加；通过电桥（或调频、调
幅等）电路转换成电压来测量厶P,得到流量的大小。

电容式差压传感器工作原理：
E *进口压勺 —1LT
电扱
调幅等）电路转换成电压来测量厶 P 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？
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 表进口压力—'、旷:打二
巳
二J g L
L 2 +进口压
/n
I IW5- C
* ---------------------- o 电容变化
何单£抵. 叭T 逬口玉;j 曲;双电扱
c —关
6
当p 1大于臺（时，膜片向下移动，由 系式可知，C1减小，C2增加；通过电桥（或调频、
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△ P:
由上式知，当a、£、d、Y —定时，、p , Q与A P 对
应，因此可以通过测量△ P来确定Q
2) A P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
2
片向下移动，由L =W l0A0关系式可知，L1减
2
小, L2增加；
is
片进口压力
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—o A关系式可知，C1减小，
C2增加；
⑻单仏极他;双电极
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P,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，如咼温，咼压；
(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：
片f进
口
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:
E x二B D
（G s）（cm）（cm/s）
由Q» A D2 E JL D 108二K E 关系
4 4 B 匚x
可知，Q- E x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。

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：
测呈节计典机节电池节
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V H =K H i x B ），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:
图2 超声波法检测竹道
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定碰单元 万舒
图a 超声检《«e 机的垩本结构示蛊图
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。

管遣外壁完好.内磋受烛 戌 Ag d^d 3
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