自动检测技术与装置 第二版 复习PPT
第七章 超声波传感器 《自动检测技术及应用(第2版)》课件
超声波的波型分类
纵波
纵波在钢材中的传播
纵波质点的运动方向
横波
表面波在钢材表面的传播
1－超声波发生器 2－钢材
纵波（疏密波）纵波。在介质中传播时， 波的传播方向与质点振动方向一致。
横波
横波也称“凹凸 波”，是介质粒子振 动方向和波行进方向 垂直的一种波。也称S 波,若此波沿着x轴移动， 则振动方向为与x轴垂 直的方向上。
压电陶瓷或磁致 伸缩材料在高电压 窄脉冲作用下，可 得到较大功率的超 声波，可以被聚， 能用于集成电路及 塑料的焊接。
超声波塑料焊接机
超声波金丝 焊接机
超声波被聚焦后，具有较好的方向性，在 遇到两种介质的分界面时，能产生明显的反射 和折射现象，这一现象类似于光波。
便携式超声波 探鱼器
超声波在医学检查 中的应用
超声波的反射率与折射率
当声波垂直入射到光滑的界面上时的示意图如图所
示，入射声压pi、反射声压pr、透射声压pd三者之间满 足如下关系： p i+ pr = pd
反射波和透射波声压的比例与组成界面的两种介质
的声阻抗Z有关。界面一侧的总声压等于另一侧的总
声压，压强处于平衡状态。将反射声压pr与入射波声
接触法双晶直探头
发射晶片 接收晶片
将两个单晶探头组合 装配在同一壳体内，其 中一片发射超声波，另 一片接收超声波。两晶 片之间用一片吸声性能 强、绝缘性能好的薄片 加以隔离。
双晶探头的结构虽然 复杂些，但检测准确度 比单晶直探头高，且超 声信号的反射和接收的 控制电路简单。
各种双晶直探头
焦距范围：5~40mm, 频率范围：2.5~5MHz， 在钢中的折射角：45 ~70
接触法双晶斜探头（续）
自动检测技术与装置复习资料
自动检测技术与装置复习资料本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March自动检测技术与装置复习大纲一、检测技术的基本知识检测仪表的基本组成；仪表的检测范围、量程及误差；检测仪表的基本性能（精度、变差、灵敏度及线性度）检测仪表的组成：传感器+变送放大机构+显示器仪表的工作条件：参比工作条件：仪表校验、标定的环境条件A 、绝对误差：△X=X －X 0 （ X ：仪表示值 X0：标准值）B 、相对误差：C 、相对百分误差： 例子：某温度计检测范围是0~200℃，测100 ℃时显示是110 ℃ ，测10 ℃时显示是20 ℃ 。
△X 1=10 ℃ △X 2=10 ℃ Δ引=±5%δ1=10% δ2=100%检测仪表的性能指标1、精度：反映仪表检测精密和准确程度的指标。
表示方法：根据仪表的相对百分误差，去掉“±”号与“%”号后的数值。
（规范化：形成精度等级）我国仪表常用的精度等级 ：一级标准精度 二级标准精度 工业用表精度a 、仪表精度的确定： （例1） 结论：将计算结果往大近靠。
例1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为＋4℃，试确定该仪表的精度等级。
解:该仪表的相对百分误差为 %1000⨯∆=X X δ%100min max max ⨯-∆±=X X X 引δ%8.0%100200-7004δ+=×+=如果将该仪表的δ去掉“＋”号与“％”号，其数值为。
由于国家规定的精度等级中没有级仪表，同时，该仪表的误差超过了级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为级。
b 、仪表精度的选择： （例2） 结论：将计算结果往小近靠。
例2 某台测温仪表的测温范围为0～1000℃。
根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±７℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求 解:根据工艺上的要求，仪表的允许误差为如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于～之间，如果选择精度等级为级的仪表，其允许的误差为±％，超过了工艺上允许的数值，故应选择级仪表才能满足工艺要求。
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】共38页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
40、学而不思则罔，思而不
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自动检测技术与装置复习大纲一、检测技术的基本知识检测仪表的基本组成；仪表的检测围、量程及误差；检测仪表的基本性能（精度、变差、灵敏度及线性度）检测仪表的组成：传感器+变送放大机构+显示器 仪表的工作条件：参比工作条件：仪表校验、标定的环境条件附加误差 A 、绝对误差：△X=X －X 0 （ X ：仪表示值 X0：标准值）B 、相对误差：C 、相对百分误差：例子：某温度计检测围是0~200℃，测100 ℃时显示是110 ℃ ，测10 ℃时显示是20 ℃ 。
△X 1=10 ℃ △X 2=10 ℃ Δ引=±5% δ1=10% δ2=100% 检测仪表的性能指标1、精度：反映仪表检测精密和准确程度的指标。
表示方法：根据仪表的相对百分误差，去掉“±”号与“%”号后的数值。
（规化：形成精度等级）我国仪表常用的精度等级 ：0.005 0.01 0.02 0.04 0.05 0.1 0.25 0.35 0.5 1.0 1.5 2.5 4.0 5.0一级标准精度 二级标准精度 工业用表精度a 、仪表精度的确定： （例1） 结论：将计算结果往大近靠。
例1 某台测温仪表的测温围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为＋4℃，试确定该仪表的精度等级。
解:该仪表的相对百分误差为如果将该仪表的δ去掉“＋”号与“％”号，其数值为0.8。
由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测%1000⨯∆=X X δ%100minmax max⨯-∆±=X X X 引δ%8.0%100200-7004δ+=×+=温仪表的精度等级为1.0级。
b 、仪表精度的选择： （例2） 结论：将计算结果往小近靠。
例2 某台测温仪表的测温围为0～1000℃。
根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±７℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解:根据工艺上的要求，仪表的允许误差为如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“％”号，其数值介于0.5～1.0之间，如果选择精度等级为1.0级的仪表，其允许的误差为±1.0％，超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级仪表才能满足工艺要求。
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检测技术基础
1.1 基本概念
仪表基本性能： 绝对误差/仪表基本误差：pg7§1.2.3par4&par9 相对误差：pg7§1.2.3par6 引用误差/最大引用误差/仪表满刻度相对误差： pg7§1.2.3par8&par10 允许误差：pg7§1.2.3par11 准确度与准确度等级：pg7§1.2.3par13 动态特性：pg8§1.2.3par9
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检测技术基础
1.2 基本公式
随机误差的估计与统计处理： 标准差：pg12§1.3.2.1exp1.14 样本标准差(Bessel公式)：pg12§1.3.2.1exp1.15 算术平均值的样本标准差：pg13§1.3.2.1exp1.17 粗大误差的估计与统计处理： 拉依达法：pg14§1.3.2.2exp1.18 系统误差的估计与判定： 标准差判据：pg16§1.3.2.3exp1.20~exp1.23
流量检测仪表中的“量程比”
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概念辨析
测量的误差：随机误差、粗大误差、系统误差 仪表的指标：静态特性、动态特性 输入输出特性与误差的关系
绝对误差：有单位；真值的获取；仪表基本误差 相对误差：与真值有关，不反映仪表的好坏 最大引用误差：仪表量程；仪表满刻度相对误差 非线性误差： 回差：上行程(正行程)，下行程(反/逆行程）
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检测技术基础
1.1 基本概念
数据处理的误差：T03.ppt 有效数字、科学记数法 提高测量精确度的途径：T03.ppt 控制测量误差因素（减少不确定因素） 选择有利的测量方案（限制各不确定因素的值） 满足误差分量的均衡条件（控制最大误差分量） 充分利用测量误差的抵偿性 仪表的分析设计原则：T03.ppt
1.1 基本概念
仪表基本性能： 测量范围和量程：pg6§1.2.3par2 灵敏度：pg6§1.2.3par7 死区/不灵敏区：pg6§1.2.3par10 线性度/非线性误差：pg6§1.2.3par12 回差/变差/滞环：pg6§1.2.3par13 稳定性：pg8§1.2.3par11 重复性与再现性：pg8§1.2.3par18 可靠性：pg9
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概念辨析
输入输出特性与误差的关系 例：下列判断不正确的是
最大引用误差 ≥ 非线性误差 满刻度相对误差 ＝ 相对误差 回差 ≤ 2×最大引用误差 非线性误差 ≤ 2×回差
自动检测技术及仪表
Test & Measurement Technology and Automation Instruments CIST@BUCT 2012
第④部分 课程复习 葵花子宝典
“葵花在手、高分我有” —— 难说 “欲练神功、必须用功” —— 正 途
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三种难度
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检测技术基础
1.2 基本公式
开环结构——传递系数与相对误差： pg5§1.2.2exp1.1~exp1.2 闭环结构——传递系数与相对误差： pg5§1.2.2exp1.3~exp1.5 非线性误差：pg6§1.2.3exp1.7 回差：pg7§1.2.3exp1.8 相对误差：pg7§1.2.3exp1.10 引用误差：pg7§1.2.3exp1.11
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检测技术基础
1.1 基本概念
误差理论基础： 按误差的出现规律分类：pg10§1.3.1par5 按使用的工作条件分类：pg11§1.3.1par4 随机误差的特征：pg12§1.3.2.1 粗大误差的判定：pg14§1.3.2.2 系统误差的判定：pg15§1.3.2.3 消除和减少误差的一般方法：pg19§1.3.3
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检测技术基础
1.1 基本概念
按仪表结构分类： 开环结构：pg4§1.2.2par8&fig1.5 闭环结构：pg5§1.2.2par6&fig1.6
平衡（反馈）式变换结构： pg92§3.1.2.4par2&fig3.9
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检测技术基础
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检测技术基础
1.1 基本概念
仪表的防爆等级：T02.ppt 防爆标志 常见防爆类型：隔爆型(d)、本安型(ia/ib) 爆炸性危险场所分区 Ⅱ类场所：0 区、1 区、2 区 Ⅲ类场所：20 区、21 区、22 区 仪表的防护等级：T02.ppt 防护标志
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检测技术基础
1.3 辨析应用
敏感元件/检测元件、传感器和变送器的相互比较 回差、非线性误差、相对误差、引用误差、准确度和准 确度等级之间的关系 参阅 T02.ppt 回差、重复性、再现性之间的关系： pg9§1.2.3par4 准确度等级： 注意量程的计算和最大引用误差的计算。
填空、选择 —— 基本概念、概念辨析 简答、计算 —— 概念辨析、基本公式 分析、设计 —— 知识运用
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检测技术基础
1.1 基本概念
检测与测量：pg1§1.1par3 检测装置：pg2§1.2.1par5 敏感元件/检测元件：pg2§1.2.1par8 传感器：pg2§1.2.1par9 变送器：pg3§1.2.1par1 直接测量：pg3§1.2.1par4 间接测量：pg3§1.2.1par5 软测量：pg255§4.1.1par3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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检测技术基础
1.2 基本公式
误差合成： 系统误差合成： pg17§1.3.2.4exp1.25&exp1.27 随机误差合成：pg18§1.3.2.4exp1.31 误差的总合成：pg19§1.3.2.4exp1.32&exp1.33
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