检测技术课后部分习题答案

8-5 其电压输出为：
=0.1V 8-6 电定度方法是模拟应变电桥在负荷作用下电桥失去平衡而产生输出的定度方法。
在电桥的某一桥臂上并联一个已知电阻 RP 使其产生 Δ R。接入并联电阻 RP 是用来模拟应变值，即模拟某一负载的过程。应变仪上 设有打点电定度的装置，这样利用电定度表输入标准信号，即可免去在每次测量前必须给测量系统输入标准信号的麻烦。量出电定度 符号的高度，然后对应该高度得到一个力值，则该力值为电定度模拟的负荷值。 8-7 称重即为品质的测定。质量的计量单位是千克，是国际单位制中七个基本量之一。物体的质量在该物体运动速度远小于光速时，是
由
得 Δ =6.75um
所以用最小包容区域法评定时，该工件的直线度合格；但是用端点区域法评定时，该工件的直线度不合格。
3
第6章
6-1 由于圆周分度器件具有圆周封闭特性，即角度的自然基准是 360°。利用整圆周上所有角间隔的误差之和等于零这一自然封闭特性 来进行测量方案的选定和数据处理，从而圆分度误差的检定可达很高的精度。
测量误差计算公式为： 由此可看出，被测角度 α 越大，测量误差越大。故为了保证测角精度，大于 45°的被测角不宜使用正弦规测量。 6-8 用于质量评定的唯一确定的圆分度误差计算公式为：
由此得各直角的误差分别为：
θ 1=1.6＂,
θ 2=-2.1＂,
θ 3=2.8＂,
θ 4=-2.3＂,
4
6-9
度盘刻线
2-9 由 测量频率为 400Hz 变化的力参量时 : 若装置的阻尼比为 0.7，则:
1
2-10
第5章
5-1 单侧厚度测量利用 X 射线在被测物体表面反射的强度与被测件的材料有关，且随被测件厚度的增大而增大的原理。由于被测物体本 身结构原因导致探测器和辐射源无法放在被测件两侧，从而放在被测件同测来进行测量的方法。譬如测管道锅炉等的壁厚等。
8-2 由
，得 =2×10-3，又 = =2×10-3/2.5=800×10-6
=160Mpa. =262Mpa
超载时的应力
=196Mpa 所以，
，弹性体满足强度校核要求.
72Kn
由
，得
弹性体截面直径 d= 21.63mm
8-3 由动力学可知安装在刚性基座上的应变式测力系统可以看作一个由质量 m，弹簧刚度 k 和阻尼系数 c 组成的单质点振动系统。在动
齿序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
读数值
0
+3 +1 +2 +2 +1 +1
0
-1
齿距偏差 -0.5 2.5 0.5 1.5 1.5 0.5 0.5 -0.5 -1.5
齿距累计误差 -0.5 2 2.5 4 5.5 6 6.5 6 4.5
齿距偏差最大值为：Δ fpt=max|Δ fpti |=2.5um 齿距累计误差为：Δ Fp=max(Δ Fpi)- min(Δ Fpi)=6.5+0.5=7um
组成动态力测试系统。
8-4 压磁式测力仪采用磁弹性效应的原理来工作，即由工业纯铁、硅钢等铁磁材料制成的铁心在机械力的作用下磁导率发生变化。由此
在铁心上安置一对线圈——励磁线圈和测量线圈，两线圈的平面相互垂直。若无外力作用，励磁线圈中心交流电流所建立的磁场对测
量线圈没有输出。若外力作用在铁心上，铁心磁导率改变，则测量线圈被励磁线圈中的磁场交链而输出比例于外力大小的信号。
6 -1.5 -1.8 0.7 -0.25
7 -0.8 -1.1 0.8 0.35
10 -2 -2.5 211 -0Fra bibliotek5 -11
12 -0.5 -1
0
第8章
8-1 力的测量方法可以归纳为利用力的动力效应和静力效应两种测量力的原理。 力的动力效应是可以改变物体的机械运动状态或改变物体所具有的动量使物体产生加速度。 力的静力效应是使物体产生变形，在材料中产生应力。
5-6 （1）机电测量法——该方法无须密封端盖，运动无摩擦，可实现快速显示。但测量结果不够精确。 （2）电容测量法——用于测量粘液和粒状、粉末状材料的物面，但是无法测量具有不同介电常数的液固体混合物的物面。 （3）超声测量法——不仅用来测量液体，而且也适用于粒状松散并含有大量气体的被测材料，如细粒状或粉末状的泡沫塑料、纤维 素等，并且还可用于木制或塑料容器。但超声法不适用于测量含有固体材料的液体。 （4）放射性同位素测量法——在那些由于极端条件而不能使用常规测量方法的场合，以及因结构等因素不允许装探头或装探头成本 较高的容器、地窖、地下库都可采用此方法。
负荷作用下，任意瞬间系统输入力值都是系统输出的惯性力、阻尼力和弹性力的向量和。由于系统无阻尼器，其阻尼力主要有机械变
形时分子间的内摩擦和空气阻尼所引起，其数量极微可忽略。如果同时能将惯性力消掉，则弹性力反映了被测动负荷的幅值。消除惯
性力影响的方法之一是用加速度信号作补偿。因此由测力传感器同补偿组件（如加速度计等）配合使用并配上相应的测量电路，即可
5-10
该工件直线度误差测量数据为：
分段数
1
2
3
4
各段读数
0
-6
-2
8
各段高度差
0
-1.5 -0.5
2
各采样点坐标值 0
-1.5 -2
0
5
6
7
12
6
10
3
1.5 2.5
3
4.5
7
8
9
10
4
-6
0
1
-1.5
0
8
6.5 6.5
用最小包容区域法时：
g=0、k=3、l=8
由 用端点连线法时：
得 Δ =5um
6-4 绝对法测量锥形轴锥度可用工具显微镜对成像的锥度进行直接测量。采用影像法，不用测长时的压线法而用对线方法来瞄准。 相对法测量可用激光干涉小角度测量仪，采用正弦原理测锥度，可用白光双光束干涉来进行瞄准。 间接法采用三坐标测量机来进行。测量时尽可能选择靠近锥体两端的横截面作为测量截面，每个截面上各测三点坐标，而后通过计
6-2 为减小度盘圆分度误差对测量值的影响，可以通过细分提高分辨力，同时均布很多个读数装置读数可在很大程度上消除度盘刻线误 差对读数值的影响，从而大大提高读数精度。实际应用中很多测角仪器或瞄准度盘对径位置上两刻线的平均位置读数，或在对径位置 上安置两个读数显微镜取其读数的平均值作为测得值。
6-3 用相对法检定圆分度误差时，采用某一个定角，即由两个瞄准装置组成的角度或任选的一个分度间隔作相对基准，依次与被检器件 的各分度间隔进行比较，从而测得各分度间隔相对于相对基准的偏差值。再利用圆周封闭特性，求出相对基准对理论分度间隔的偏差， 继而求得各分度间隔的绝对间隔偏差。
5-3 就被测要素而言，在实际测量中，轮廓被测要素大多用有限测量资料表征的测得要素来替代。 对于中心要素，可通过测量响应的轮廓要素计算求得，或者用心轴、定位块等实物来模拟体现。 就基准要素而言，常用的基准体现方法有三种： （1）模拟法——用形状精度足够高的检测工具上的要素代替基准要素。 （2）分析法——对实际基准要素进行测量，然后按最小条件判别准则确定基准要素的方向和位置。 （3）直接法——在基准要素有足够形状精度的前提下，直接用基准要素作为被测要素的测量基准。
2-4 系统的总灵敏度为：90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为：9×3.5=31.5mm
2-5 由
，得
用该装置测量频率为 50Hz 的正弦信号时， 相角差为：
，即幅值误差为 1.3%
2-6
y( t ) k A sint et / sin 1 ( )2 0.93 sin 4t 21.800 0.048 sin 40t 75.960 0.39e10t 0.86 sin 4t 0.34 cos 4t 0.01sin40t 0.05 cos 40t 0.39e10t
5-2 对加工中测量仪的结构和性能的要求为： （1）由于测量装置使用条件恶劣，所以需要良好的密封结构，以防止冷却液、切屑和灰尘的侵入。 （2）由于接触测量时需要较大的测量力，所以测量头极易磨损，需用耐磨的金刚石或硬质合金制造。 （3）当工件的运动速度较快时，对测量系统的频响有较高的要求。 （4）温度对测量的影响较大，必须考虑修正。
2
5-7 由 得 D = 41.63mm
由
5-8 由轴心坐标公式：
（1） ， 且从（1）式可得：
UD=±4.5μ m
孔的中心坐标为：C（0.0000394，0.0031955） R’=|P1-C|=10
孔的直径 D 为：D=2R=2(R’+0.5Φ d)=25mm
5-9 根据定位误差式：
当 Db=20mm 时，Δ Dy=Δ Dz=0.003mm 当 Db=25mm 时，Δ Dy=Δ Dz=0.001mm 当 Db=28mm 时，Δ Dy=Δ Dz=0.0004mm 定位误差都小于 0.006mm 故这三种标准环规都能满足精度要求
Y
s

s

1
as 2


2

y( t )
1 a 2 2
sint



e at a 2
2
注：设输入 x( t ) Asint
arctan
2-7 由
得
输入信号的频率范围是： 2-8 环节一的灵敏度为： 1.5/5=0.3
环节二的灵敏度为： 41 故串联后的灵敏度为：0.3×41=12.3
2-2 频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之相位差是输入频率的函数的这样一个特性。当测试系统的输入为正 弦信号时，将该信号的输出与输入之比定义为频响函数。工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试 结果均能保证达到其它相关的性能指针。