工件厚度测量传感器
60mm厚工件TOFD检测工艺
******60mm压力容器TOFD检测工艺一、概述：二、编制依据：1、JB/T 4730.10《承压设备无损检测衍射时差法超声检测》；2、《固定式压力容器安全监察规程》。
3、******单位有关检测技术文件。
三、被检工件基本情况四、检测设备器材：1、仪器：*********2、探头规格：3、扫查装置：手动单轴扫查器，带滚轮编码器4、对比试块：46-66mm厚 Q345R对比试块。
（为工件的0.9-1.3倍之间）5、模拟试块：46-66mm厚 Q345R模拟试块。
（为工件的0.9-1.3倍之间）五、检测人员：1、TOFD检测的人员应当具备特种设备无损检测人员超声检测TOFD专项资格。
2、检测人员应熟悉所使用的检测设备；3、检测人员应熟悉有关的标准法规，具有实际检测经验并掌握一定的压力容器结构及制造基础知识；六、检测准备：1、确定检测区域检测区域应包括焊缝熔合线两侧各10mm的区域（根据4730标准“8.1.1.2.1 若焊缝实际热影响区经过测量并记录，检测区域宽度为两侧实际热影响区各加上6mm的范围”。
根据我公司的PQR，该焊缝的实际热影响区小于等于焊缝熔合线外4mm，故检测区域为焊缝熔合线两侧各10mm的区域），见下图：图2 检测区域画线：在焊缝两侧20mm 的位置各画一条线，作为扫查标记线。
2、探头选取和设置： （1）厚度分区：第一区：0-2/5t ，即0-24mm 第二区：24-60mm声束覆盖要求第一区：0-24mm采用我公司现有的7.5M 、ϕ3mm 、70°探头：声束交点深度为2/3*24=16mm ，故PCS=1.33*2.75*24=88mm 。
该探头声束覆盖范围见下图：60mm60mm22mm第二区：24-60mm采用我公司现有的5M、ϕ6mm、60°探头：声束交点深度为2/3*(60-24)+24mm=48mm，故PCS=2*48*tg60=166mm。
自动化测量厚度的原理
自动化测量厚度的原理自动化测量厚度是利用先进的自动化技术和测量仪器，对物体的厚度进行精确测量的过程。
这种技术广泛应用于制造业、材料研究、质量控制等领域，能够提高生产效率和产品质量。
自动化测量厚度的原理主要包括以下几个方面：1. 传感器原理：自动化测量厚度的关键在于选择合适的传感器来感知物体的厚度。
常见的传感器包括超声波传感器、激光传感器、电容传感器等。
这些传感器能够通过不同的物理原理来测量物体的厚度。
2. 信号处理：传感器感知到的信号需要经过信号处理器进行处理，将原始信号转化为数字信号。
这些数字信号可以通过计算机进行处理和分析，得到准确的厚度测量结果。
3. 数据分析：自动化测量厚度经常需要对大量数据进行处理和分析。
通过对测量数据进行统计学分析、回归分析等，可以得到物体厚度的分布情况和变化趋势，并进行相应的质量控制和优化。
4. 实时监测：自动化测量厚度通常需要进行实时监测，对物体的厚度进行连续的测量。
这可以通过将测量装置与计算机或控制系统相连接，实时显示和记录测量结果。
自动化测量厚度的应用领域非常广泛。
在制造业中，可以用于生产过程中对产品厚度进行实时监测，以确保产品的一致性和质量稳定性。
在材料研究中，可以对材料的厚度进行测量，了解材料特性的变化和性能的影响因素。
在质量控制中，可以对工件的厚度进行检测，及时发现和纠正生产过程中的问题。
自动化测量厚度的优势主要表现在以下几个方面：1. 高精度：自动化测量厚度能够实现对物体厚度的高精度测量，减少了人为因素的干扰，提高了测量的准确性。
2. 高效率：自动化测量厚度可以实现对多个物体的快速测量，提高了生产效率和工作效率。
3. 无损测量：自动化测量厚度通常是一种无损测量方法，不会对被测物体造成任何损伤，保证了被测物体的完整性和可靠性。
4. 实时监测：自动化测量厚度可以实时监测被测物体的厚度变化，及时发现并纠正问题，提高生产质量。
总之，自动化测量厚度是一种应用广泛的技术，通过选择合适的传感器、信号处理和数据分析方法，能够实现对物体厚度的精确测量。
TOFD操作指导书(50mm以下)
工艺验证要求：
1、采用TOFD-C试块进行工艺验证。
2、在合适灵敏度条件下，TOFD图像应能清晰显示对比试块中对应分区内的标准反射体。
辅助检测要求：
对于发现的内部可疑部位按照NB/T47013.3-2015标准进行超声检测复验。
TOFD检测前，应先采用磁粉检测方法对内表面和外表面进行表面检测
找到40, 60， 80侧孔将标准反射体校准为已知深度
初始表面盲区测定
初始扫查面育区高度的确定应采用实测法。
应采用扫查面盲区高度试块进行测量。将设置好的扫查装置分别对不同深度侧孔进行扫查，能发现的最小深度横孔上沿所对应的深度即为初始扫查面盲区高度。
底面盲区计算△h
t----工件厚度;
x----偏离焊缝中心线的距离(此处为底面检测区域宽度的一半)
对表面盲区进行脉冲反射法超声检测，并做相关记录。
编制：（Ⅱ级）
日期：
审核：（Ⅱ级）
日期：
检测示意图：
其Байду номын сангаас
他
要
求
工作性能检查要求
1、每次检测前应对位置传感器进行检查，检查方式是使带位置传感器的扫查装置移动500mm.将检测设备所显示的移与实际位移进行比较，其误差应小于5mm.
2、在实际扫查前，应检查检测灵教度及深度显示具体要求，详见NB/T47013.10-2015标准的规定。
检测记录要求:
8mm
/
偏置后底面盲区
0.9mm
/
楔块前沿测定方法
1、测前沿。两探头正向对接放在母材上.增益增加到50db 左右，同上移动BW 线套住第一正向波峰，读出BW 时间值t
传感器总复习题
一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是（B ）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路2、属于传感器动态特性指标的是( B )A. 重复性B. 固有频率C. 灵敏度D. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是（D）A、灵敏度B、线性度C、迟滞D、幅频特性4、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( D )A. 线性度越好B. 迟滞越小C. 重复性越好D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中，描述传感器在正、反行程期间，其输入—输出曲线不重合现象的是（A ）A、迟滞B、重复性C、线性度D、稳定性6、某位移传感器在输入量变化为5mm时，输出电压变化800mV，其灵敏度为（ C ）。
A、160V/mmB、160 mV/ mC、160 mV/mmD、160mV/cm7、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器8、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（B）见教材P107A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应提示：压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体，产生霍尔效应的变化9、单色光的波长越短，它的（A）。
A 频率越高，其光子能量越大B 频率越低，其光子能量越大C 频率越高，其光子能量越小D 频率越低，其光子能量越小10、光敏电阻适于作为（B）。
见教材P127A 、光的测量元件B 、光电导开关元件C、加热元件D、发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是（ C ）。
见教材P128A、光敏二极管B、光电倍增管C、光敏电阻D、光敏三极管12、下列光电元件中，依据“光生伏特效应”原理来工作的是（ A ）。
见教材P129A、硅光电池B、Sb-Cs光电倍增管C、硒化镉光敏电阻D、锗光敏三极管13、有关光敏电阻的描述，正确的是（ A ）见教材P127-128A、暗电阻大B、亮电阻大C、暗电流大D、亮电流小14、在下面几种传感器中，摄像机中常用的是（ D ）A、光纤传感器B、霍尔片C、光敏二极管D、CCD15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是（ A ）见教材P125-126A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻，最适合作为温度开关使用的是（C）。
CNC机床加工中的工件定位与测量技术
CNC机床加工中的工件定位与测量技术CNC机床加工在现代制造业中起着重要的作用。
它通过计算机控制，实现高精度、高效率的零件加工。
而在CNC机床加工过程中，工件定位与测量技术是确保加工质量的关键环节。
本文将就工件定位与测量技术在CNC机床加工中的应用进行探讨。
一、工件定位技术工件定位技术是指在CNC机床加工过程中确定工件的准确位置，使其与机床坐标系相一致，从而保证加工的精度和稳定性。
常见的工件定位技术有以下几种。
1. 机床装夹定位机床装夹定位是指通过夹具或定位基准来固定工件的位置。
夹具是一种专门设计的装置，可以固定工件并确保其准确定位。
在CNC机床加工中，夹具的设计和选择非常重要。
合理的夹具设计可以提高加工效率和准确性，减少加工过程中的误差。
2. 光学定位光学定位是利用光学测量仪器进行工件定位的技术。
通过测量工件表面上的特征点或边缘，根据光学原理计算出工件的几何中心或位置，从而确定工件的准确位置。
光学定位技术在CNC机床加工中应用广泛，可以实现高精度的定位和测量。
3. 触发式传感器定位触发式传感器定位是利用触发式传感器对工件进行检测，通过信号的反馈确定工件的位置。
触发式传感器可以是接触式的，也可以是非接触式的。
在CNC机床加工中，触发式传感器定位技术可以实现对工件位置的快速检测和自动校准，提高加工精度和效率。
二、工件测量技术工件测量技术是在CNC机床加工过程中对工件进行精确测量的技术。
工件测量可以用于加工前的工件检测，也可以用于加工中的自动测量和校正。
常见的工件测量技术有以下几种。
1. 坐标测量坐标测量是利用坐标测量机进行工件测量的技术。
坐标测量机是一种精密测量仪器，可以通过测量工件表面上的特征点或边缘，计算出工件的几何尺寸和形状。
坐标测量技术在CNC机床加工中广泛应用，可以实现对工件尺寸和形状的高精度测量。
2. 光学测量光学测量是利用光学测量仪器进行工件测量的技术。
通过测量工件表面上的特征点或边缘，根据光学原理计算出工件的几何尺寸和位置。
红外测厚仪的应用及测量原理 测厚仪工作原理
红外测厚仪的应用及测量原理测厚仪工作原理红外测厚仪的应用及测量原理紧要检测钢板，铝板或其它金属板材上的有机和无机涂层厚度/膜重/膜厚。
这款仪器有离线式和在线式两种。
是目前市场上的一款环保涂层检测设备。
特别是电工钢（又称硅钢）表面的绝缘油涂层的在线或离线式检测。
典型应用：测量水含量、涂布量、薄膜和热熔胶的厚度。
应用在涂胶工序时，该设备可放置于涂胶池后、烘箱前，在线测量涂胶的厚度；应用在造纸工序时，该设备可放置在烘箱后，在线测量干纸张的水含量。
测量原理：利用红外光穿透物质时的吸取、反射、散射等效应实现非接触式测量薄膜类材料的厚度。
红外测厚仪有效地改善了工作环境，具有测量精准、精度高、应用性好、安全牢靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点，并为涂胶池、造纸工序厚度掌控供应了精准的信息，从而提高了生产效率和产品质量，降低了劳动强度。
超声波测厚仪使用技巧超声波测厚仪是依据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精准明确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可接受此原理测量。
超声波测厚仪使用注意事项1.电源电压低时，在液晶屏幕左侧显示低电压符号，此时为了保证仪器的正常测量使用，请您适时更换电池。
2.在不需要背光的时候，尽量不要长时间开启背光，以免过快消耗电池的电量。
3.传感器表面为丙烯树脂，对粗糙表面的重划很敏感，因此在使用中尽量轻按。
4.在测量以后尽量适时将传感器表面的耦合剂和标准试块，被测物体表面的耦合剂清理干净。
5.被测物体表面温度不超过60度，以免导致传感器不能正常测量。
6.仪器长时间不使用时应将电池取出，以免电池漏液导致仪器损坏。
7.尽量避开油污，潮湿，碰撞。
8.插拔传感器时，应捏住活动外套沿轴线用力，不可旋转传感器头部，以免损坏传感器电缆线芯。
耦合剂应用：因依据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。
数控机床常用的传感器类型
数控机床常用的传感器类型
数控机床作为现代制造业中不可或缺的重要设备，其控制系统中涉及到的传感器类型也十分多样化。
以下是数控机床常用的传感器类型：
1. 光电传感器：用于检测工件的位置和运动状态，包括反射式、穿透式和光电开关等。
2. 触发式传感器：常用于测量工件的尺寸和形状，包括机械式和电子式触发器。
3. 温度传感器：用于测量机床各部件的温度，包括热电偶、热敏电阻和红外线温度计等。
4. 压力传感器：用于测量液压系统、气压系统等的压力，包括压阻式、压力变送器和压力开关等。
5. 位移传感器：用于测量工件或工具的位移、速度和加速度等，包括刚度式、光栅式和霍尔式等。
6. 加速度传感器：用于测量机床的振动和冲击，以便进行振动监测和故障诊断。
7. 电流传感器：用于测量机床各部件的电流，包括电感式、霍尔式和磁阻式等。
以上是数控机床常用的传感器类型，它们可以为数控机床的控制系统提供准确的数据，从而实现更精确的加工过程。
- 1 -。
浅谈变磁阻式传感器的原理及应用 论文
《传感器原理及应用》期中论文题目：浅谈变磁阻式传感器的原理及应用摘要随着信息时代的到来，信息技术对社会发展、科学进步起到了决定性的作用。
信息技术的基础包括信息采集、信息传输与信息处理，而信息的采集离不开传感器技术。
近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。
作为新型传感器的一种——变磁阻式传感器，对其深入研究也就更加愈加重要。
本文磁阻式传感器的基本概念入手，着重讨论了电感式、变压器式和电涡流式三种传感器的工作原理、输出特性、测量电路及其在生活中的实际应用。
旨在帮助我们利用传感器知识更好的改善生活，提高生活质量，从而促进社会进步。
关键词：变磁阻式传感器电感式变压器式电涡流式原理应用AbstractWith the advent of the information age, information technology played a decisive role on social development, scientific progress.The foundation of information technology includes information collection,information transmission and information processing,and information collection cannot ignore the sensor technology. In recent years, the sensor is in the stage of development from traditional to new. Magnetic resistance sensor as a kind of new type of sensor, the research of it is becoming more and more important. This paper started with the basic concept of magnetic resistance sensor,and discussed the inductive, transformer and the eddy current type of the sensor's working principle,output characteristics,measurement circuit and the actual application in the ing sensors aimed at helping us improve life,also to promote social progress.Keywords：magnetic resistance sensor; inductive; transformer; eddy current type; working principle application1.变磁阻式传感器1.1变磁阻式传感器定义变磁阻式传感器，利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现测量的传感器。
传感器应用技术(答案)
四、传感器技术的发展趋势教学目标课，你们想怎样上？方法：评分标准分组：评分标准：（100分制）第一章传感器基础什么是传感器？思考：人身上有传感器吗？是什么类型传感器？传感器传感器的应用第二章光电式传感器光电式传感器的分类：一、预习问题储料仓二、问题解答概念题1、什么是外光电效应、光电管？光电效应光子能量光子能量吸收光子能量外光电效应使电子逸出物体表面光电管：光电阴极光电阳极光电子光电流光照强度光阴极的灵敏度电阻上的电压一定函数关系2、什么是光电倍增管？若干个倍增极逐级轰击次级发射倍增极106～108倍于紫外/可见/近红外光光度计，旋光仪、糖度计，发光分光光度计等3、什么是内光电效应、光敏电阻？电阻率阻值电流内光电效应开关式光电信号电阻率低阻态阻值亮电流原值呈高阻态4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？反向反向偏置反向电阻光电流与阳极电压U AUminI∮U AU AUzI∮UAI∮UQ。
5、请举光源本身是被测物的光电传感器应用实例。
直接照射某些物理参数6、请举被测物吸收光通量的光电传感器应用实例。
光通量光电元件吸收量1—恒流源 2—半导体激光器 3—半反半透镜 4—反射镜5—被测水样6、9—光电池7、10—电流/电压转换器8—标准水样恒定红外光部分红外光减弱阀值判断电路7、请列举被测物体反射光通量的光电传感器应用实例。
反射反射光通量性质、状态和与光源之间的距离8、请举被测物遮挡光通量的光电传感器应用实例。
光通量减弱尺寸或位置正确位置零遮光面积方向及大小9、什么是光电开关？分别用图片介绍对射式、镜反射式、漫反射式、槽式、光纤式光电开关的用法。
靠近和通过强弱变化电流的变化电隔离的(即电缘绝)“通”与“断”10、什么是计量光栅？莫尔条纹的工作原理？应用举例？等节距刻线结构原理简单、计量精度高和分辨力强11、什么是光纤传感器？其在检测温度、加速度方面怎么应用？光纤自身直接接收长度、折射率、直径振幅（强度）、相位、波长和偏振方向被动式无需光源光强信号电信号考光束与测量光束光程差干涉效应电信号12、什么是红外线传感器？有什么应用？绝对零度热效应温度升高其他物理量自身的温度电信号光—热—电1、如图设计一套检测机构，检测输送带上往前输送的电路板的摆放位置是否正确。
工业机器人传感器的分类
工业机器人传感器的分类
工业机器人传感器可以根据其测量的物理量和应用领域进行分类。
以下是常见的分类方式：
1. 位置和运动传感器：用于测量机器人的位置和运动，包括编码器、激光测距仪、光电开关等。
2. 力和扭矩传感器：用于测量机器人与环境或工件之间的力和扭矩，包括力传感器、扭力传感器、压力传感器等。
3. 视觉传感器：用于机器人的视觉感知，包括摄像头、3D视觉系统、激光扫描仪等。
4. 声音和振动传感器：用于检测周围的声音和振动，包括麦克风、振动传感器等。
5. 温度和湿度传感器：用于测量环境的温度和湿度，包括温度传感器、湿度传感器等。
6. 气体和液体传感器：用于检测气体和液体的浓度、压力或流量，包括气体传感器、液位传感器等。
7. 磁力和电感传感器：用于测量磁力和电感，包括磁力传感器、电感传感器等。
8. 化学传感器：用于检测环境中的化学物质，包括气体传感器、酸碱传感器等。
9. 光学传感器：用于测量光的强度和颜色，包括光传感器、颜色传感器等。
这仅是常见的分类方式，随着技术的发展，还会涌现出更多类型的工业机器人传感器。
位移传感器在机床加工中的作用
位移传感器在机床加工中的作用
位移传感器在机床加工中的主要作用是测量加工过程中工件位置的变化。
通过监测工件的位移，可以实时反馈给控制系统，实现加工过程的精确控制。
机床加工过程中，位移传感器主要用于以下几个方面：
1. 自动刀具补偿：位移传感器可以测量工件表面的变化，例如工件的形变、温度变化等，从而实现自动刀具补偿。
当工件变形或温度变化导致加工误差时，位移传感器可以及时检测到并反馈给控制系统，控制系统可以根据测量结果自动调整刀具的位置和刀具补偿量，确保加工的精度和质量。
2. 位置控制：位移传感器可以测量工件的位置变化，通过反馈给控制系统，可以实现对加工过程中工件位置的精确控制。
控制系统可以根据测量结果调整机床的运动轨迹、速度和加工参数等，从而实现对工件位置的精确控制，保证加工精度。
3. 过程监测：位移传感器可以监测加工过程中工件的位移变化，包括振动、变形等。
通过实时监测工件的位移，可以及时发现加工过程中的异常情况，如加工力的变化、切削液的不足等，从而及时采取措施进行调整和修正，保证加工的质量和工件的安全。
总的来说，位移传感器在机床加工中的作用是实时测量工件的位移和变化，通过反馈给控制系统，实现对加工过程的精确控制和监测，以提高加工的精度、效率和安全性。
传感器在机床上的应用
传感器在机床上的应用一、引言随着科技的不断进步和制造业的发展，机床在工业生产中起着至关重要的作用。
而传感器作为一种能够感知和测量环境变化的设备，也在机床上发挥着关键的作用。
本文将详细探讨传感器在机床上的应用，包括其原理、类型以及在不同环节的具体应用。
二、传感器原理传感器是一种能够将非电信号转换为电信号的装置。
其原理是通过感受物理量的变化，将变化转换为电信号输出。
常见的传感器原理包括压力传感器、温度传感器、位移传感器等。
2.1 压力传感器压力传感器是一种能够测量压力的传感器。
其原理是通过感受被测介质对传感器所施加的压力，将压力转换为电信号输出。
在机床上的应用中，压力传感器可以用于测量液压系统的压力、夹紧力等。
2.2 温度传感器温度传感器是一种能够测量温度的传感器。
其原理是通过感受被测介质的温度变化，将温度转换为电信号输出。
在机床上的应用中，温度传感器可以用于监测机床的温度，以及对润滑油的温度进行监控。
2.3 位移传感器位移传感器是一种能够测量物体位移的传感器。
其原理是通过感受物体的位移变化，将位移转换为电信号输出。
在机床上的应用中，位移传感器可以用于测量工件的位移，以及对机床各个部件的位置进行监测。
三、传感器类型传感器根据其测量物理量的不同，可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的传感器类型。
3.1 压力传感器•压阻式传感器：通过测量电阻的变化来间接测量压力。
•容式传感器：通过测量电容的变化来间接测量压力。
•振动式传感器：通过测量传感器振动的频率或振幅来间接测量压力。
3.2 温度传感器•热电传感器：通过测量热电势的变化来间接测量温度。
•热敏电阻传感器：通过测量电阻的变化来间接测量温度。
•热电偶传感器：通过测量两个不同金属导线的热电势差来间接测量温度。
3.3 位移传感器•光电传感器：通过测量光电信号的变化来间接测量位移。
•激光传感器：通过测量激光束的反射来间接测量位移。
•超声波传感器：通过测量超声波的传播时间来间接测量位移。
电容式测厚仪原理
电容式测厚仪一、电容传感器基本原理电容传感器具有温度稳定性好、结构简单、精度高、响应快、线性范围宽和实现非接触式测量等优点。
近年来，由于电容测量技术的不断完善，微米级精度的电容测微仪已是一般性产品，电容测微技术作为高精度、非接触式的测量手段广泛应用于科研和生产加工行业。
电容传感器最常用的形式为平行平板电容器，物理学上用下式描述：即电容器的电容值C与极间距h成反比，与极板面积S和介电常数成正比。
对于变极距型传感器，测量中被测物与大地连接，单极式电容传感器与之形成一个电容器，此电容器接入开环放大倍数为A的运算放大器反馈回路中，由此得到其原理公式：式中：为电容式精密测微仪的电压输出；为标准参比电容；为信号源标准方波输出信号；S为传感器测头有效端面面积；为传感器测头的有效待测电容；h为传感器与被测物体之间的距离。
二、电容测厚仪设计图1电容测厚仪传感器安装结构示意图电容测厚仪用于测量金属板材在轧制过程中的厚度变化，，放在板材两边，板材是电容的动极板，总电容为，作为一个桥臂。
如果板材只是上下波动，电容的增量一个增加一个减少，总的电容量不变；如果板材的厚度变化使电容变化，电桥将该信号变化输出为电压，经放大器、整流电路的直流信号送出处理显示，显示为厚度变化。
图2测厚原理示意图图2所示为测厚原理，由于被测物3是非绝缘体，特别是在线测量时，由于工件加工中存在振幅为的振动，所以采用差动测量的方法，使其表面分别与传感器1、2构成电容器，由此形成对其厚度变化量的实时监测，即当给定传感器2的相对位置和板材初始厚度h时，板材厚度变化，则有，传感器引起电压的变化为：式中：可得总的变化电压：由此，差动测量方法有效地解决了工件加工过程中的振动问题。
图3电容测厚仪电路原理框图至此，输出信号通过放大、整流、差放电路和指示仪表即可显示板材的厚度三、电容测厚传感器在板材轧制装置中的应用。
优点由于这种传感器具有结构简单，体积小，动态响应好，能实现非接触测量等特点，因而被广泛应用动态响应好温度稳定性好电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又由于本身发热极小，因此影响稳定性也极微小缺点.输出阻抗高，负载能力差，电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一般为几十皮法到几百皮法，使传感器输出阻抗很高，尤其当采用音频范围内的交流电源时，输出阻抗更高，因此传感器负载能力差，易受外界干扰影响而产生不稳定现象；寄生电容影响大。
马波斯非接触式测量仪的组成
马波斯（Marposs）非接触式测量仪是一种精密测量工具，主要用于在工业生产环境中实时监控和精确测量工件的各种物理参数，如位移、厚度、表面形貌、温度、扭矩和进给力等，而无需直接接触被测对象，从而避免了对工件造成潜在损害以及由于机械磨损带来的测量误差。
马波斯非接触式测量仪通常包含以下核心组成部分：1.传感器模块：o电涡流传感器：用于检测金属工件的位移、振动和厚度变化，尤其适用于在线监测机床主轴或刀具的状态。
o光学传感器：通过激光或红外线技术来实现高精度的位置、距离、速度和角度测量，如测量转动部件的转速和扭矩。
o压电传感器：可用来检测微小的压力变化，进而转化为相应的力或扭矩数据。
2.信号处理单元：o接收传感器发送的原始信号，对其进行放大、滤波和数字化处理，确保信号质量可靠且不受噪声干扰。
3.数据采集系统(DAQ)：o实时捕获和记录传感器数据，可以配备有先进的软件算法进行数据分析，计算出例如刀具磨损状态、扭矩偏差等关键指标。
4.控制器/处理器：o对测量数据进行实时解析和判断，当检测到超出预设阈值的情况时，能够触发报警或自动调整机床的运行参数。
5.用户界面/显示器：o提供可视化操作和数据显示，包括实时测量数值、趋势图、报警信息等，便于操作人员监控和诊断生产过程。
6.通信接口：o支持与其他设备或工厂自动化系统的集成，如通过现场总线协议（如Profinet、Ethernet/IP、EtherCAT等）或者网络通信实现远程控制和数据传输。
7.安装附件和支架：o包括各种定制化的安装支架、导轨和定位装置，以确保传感器准确、稳定地安装在合适的检测位置上。
通过上述各部分的有效配合，马波斯非接触式测量仪能够在复杂的工业环境中提供高效、准确的在线监测解决方案，显著提升产品质量和生产效率。
马尔薄膜测厚仪 1240中文说明书——广州建准机电有限公司
6 测量模式 7 附录 7.1 外接设备 7.2 设备配置 7.3 串行接口 7.4 外围设备接口 7.5 1340 及 1341 测头 7.6 功能键 7.7 分级设备 7.8 Millitron 1240/SG 控制器 7.9 保养说明 7.10 附件 7.11 技术数据 8 术语表 9 索引
2. 此设备配有安全电源线，只能连接与当地要求相符的防震电源插座。延伸电线必须符合 VDE 规定要求。 3. 对此设备进行的任何修改及干涉，都必须得到 Mahr GmbH 的书面认可并只能由授权人员进行。拆开设
备前，请将插头从电源插座上拔出并确认设备没有与任何电源相连接。 4. 未经授权而拆开或是干涉设备，将失去 Mahr GmbH 所承诺的质量保证及保修权。 5. 对此设备进行清洁前请切断与其它设备的连接。不要使液体流入设备!不要使用会对塑料件造成损伤的
通过不同的端口可以连接打印机及计算机。计算机不但可以接收由 Millitron 1240 传输的数据，还可以实现 对该设备多项功能的控制，由此可进行对生产过程的综合评估。
此外，可以设定并显示公差数据。与此相配合，使用状态灯显示批量工件的检测结果，“合格”、“返工” 以及“报废”。相应的工件信息可以通过数据端口传输至外接设备。
测量结果： “-A-B”
图9 统计求和测量
例5 项目：检测轴向跳动
（相对于中心的动态差值测量；该测量需要至少一次完整的回转过程，相对于轴向长度上的公差值）
图 10 动态差值测量 传感器组合：“C：+A-B” 测量结果： “MAX-MIN”等于跳动误差值
4.2 公差显示 公差显示意味着所有的测量数据都将与公差极限相比较。根据测量数据的情况切换不同颜色的状态灯 y 超出上公差极限 y 在公差范围内 y 超出下公差极限
部分习题参考答案(传感器原理及应用-第11章)
部分习题参考答案第11 章波与射线式传感器11.1 什么是超声波？其频率范围是多少？11.2 超声波在通过两种介质界面时，将会发生什么现象？11.3 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应，检测原理是什么？常用的超声波传感器（探头）有哪几种形式？简述超声波测距原理。
11.4 利用超声波测厚的基本方法是什么？已知超声波在工件中的声速为5640m/s，测得的时间间隔t 为22 s ，试求工件厚度11.5 利用EN555 集成器件，自行设计一超声波传感器控制的遥控开关发射电路，传感器中心频率为40kHz，遥控距离10m，绘出电路原理图，请说明电路工作原理。
11.6 红外辐射探测器分为哪两种类型?这两种探测器有哪些不同？试比较它们的优缺点。
11.7 叙述热释电效应，热释电元件如何将光信号转变为电信号输出？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？11.8 题图11-39 为热释电元件内部结构图，请说明图中FET 是什么元件，Rg 与FET 在传感器电路中起到什么作用?11.9 试设计一个红外控制的电图 11-39扇开关自动控制电路，并叙述其工作原理。
11.10 什么是放射性同位素？辐射强度与什么有关系？11.11 试用核辐射测量方法设计一个测厚仪器系统，请画出测量系统结构原理示意图，试说明射线测量物厚的原理。
11.12 放射性探测器有哪几种？结构如何，各有什么特征？答案11.1 答：1）超声波是人耳无法听到的声波。
人耳听见的声波称机械波，频率在16Hz～20kHz，一般说话的频率范围在100Hz～8kHz 之间，低于20Hz 频率的波称为次声波，高于20kHz 频率的波称超声波，频率在300MHz～300GHz 之间的波称为微波。
2）超声波频率范围在几十千赫兹到几十兆赫兹，11.2 答：当超声波从一种介质入射到另一种介质时，在界面上会产生反射、折射和波形转换。
11.3 答：1）超声波传感器主要利用压电材料（晶体、陶瓷）的压电效应，其中超声波发射器利用逆压电效应制成发射元件，将高频电振动转换为机械振动产生超声波；超声波接收器利用正压电效应制成接收元件，将超声波机械振动转换为电信号。
传感器与检测技术试题有答案 (2)
一、名词解释（每题4分）1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空（每空1分）1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类，前者简称__热电阻__，后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___，基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类：__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时，霍尔元件在额定控制电流下，两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性，还具有__热释电效应__，因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端为25℃，若电压表读数为30mV，热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚，已知超声波在工件中的声速5000m/s，测得时间间隔为18μs，工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________，其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础；__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时，互感系数M将。
利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化，这种装置称为电感式传感器。
邦纳 L-GAGE LH LH系列高精度激光位移(及测厚)传感器 说明书
更多信息请上网查询
L-GAGE ® LH
LH系列高精度激光位移(及测厚)传感器
LH系列为一款基于三角测量法的高精度激光位移传感器。
可高速，非接触，及可靠地测量各种目标物如：金属, 木材, 陶瓷, 纸张和上漆目标物。
其1024像素CMOS线性光学组件可克服以往PSD激光位移传感器因为颜色变化和材料不同而过多影响其测量精度。
• 超高精度，坚固外壳 • 一体式的激光位移传感器 • 精密集束的红色激光光癍
• 精确可靠地测量各种目标物金属, 木材, 陶瓷, 纸张和上漆目标物 • 非接触式激光精确测量用于检测移动目标物，热零件,加工工件， 粘性柔软物体 • 4-20 mA 模拟量输出 • 即插即用设置• 1024 像素 CMOS 线性图像接收器• 高级图像处理算法
• 能可靠测量黑色及反光物体 • 两台LH可自行同步作为测厚仪 • 无需外部控制器
• 精确的厚度测量而无需担心震动变化；如印刷机械中纸带颤动器纸 张厚度的测量
• 测厚数据可通过4-20 mA 或 RS-485 串口数据输出 •
IP67防护等级
更多信息请上网查询
产品选型：
®
SMBLH1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
七、系统误差分析与评价
消除方法 恒定系统误差：我们可以用零值法（又称平衡法）消除， 恒定系统误差 它是把被测量与作为计量单位的标准已知量进行比较，使 其效应相互抵消，当两者的差值为零时，被测量就等于已 知的标准量，这样我们就消除了恒定系统误差。 变值系统误差； 变值系统误差；我们可以用等时距对称观测法，等时距观 测法可以有效的消除随时间成比例变化的的线性系统误差 在我们的测量电路里，为了避免输出电缆的分布电容 影响 ，我们还通常将L,C装在传感器的内部，此时分布电容并联 在大电容C2，C3上，因而对振荡器的频率的影响就很
返
回
上一页
下一页
六、测量电路
L C6 R1 R3
R5
C2
C4 C5
C1 R2 R4 C3
R6
L1 C0
调频式接口电路
返 回 上一页 下一页
四、典型器件选择
器件名称 电容C 导线 三极管 电阻R 数字电压表 电感L1 电感L2 检波器 晶体振荡器
返 回
器件型号
器件数量 7只 若干 2个 6个 1只 1个 1个 1个 1个
LOGO
一、目录
任务说明 总体设计方案 传感器的选型与测量电路 典型器件选择 系统误差分析与评价
你好，老兄！ 你好，老兄！
返
回
上一页
下一页
二、任务说明
任务用途
用传感器测量置于传送带上工件厚度尺寸，即判定工件是否符合规定误 差，传送带由步进电机驱动，要求具备测量数据记录和打印功能，并对 不合格工件给出相应的报警和控制信号。
返
回
上一页
下一页
三、传感器的选型
电涡流式在线测厚传感 器
电容式
电涡流
超声波
微波式
返
回
上一页
下一页
各类传感器比较
电 容 式 电 流 涡 超 声 波 压 电 式
结构简单，非 接触测量，灵 敏度高，分辨 率也高，但是 容易受电磁干 扰，受温度影 ， 电容
结构简单，灵 敏度高， 干 扰 枵 ， 受 影 ，非接触 测量， 栆柲电 ， 易 高 测量
化而逐渐增加或逐渐减小。例如；电阻的阻值随温度 的升高而逐渐增大引起了测量结果的变化
★周期性系统误差：误差的数据随某些测量条件周
期性变化。例如；由于电源滤波不好，造成仪器示值 随电压周期变化。
★按复杂规律变化的系统误差：误差变化规律复杂，
但其规律经多次测量具有重复性，因而可用曲线、表 格或经验公式表示 返 回 上一页 下一页
测量
枻 ，
， 非接触 测量， ， 测量 ，但是
结构简单， ， ， 量 ， 受枵 接触 电 枵 非 ，影 灵敏度
返
回
上一页
下一页
三、传感器的选型
电涡流式在线测厚传感 器
电容式
电涡流
超声波
微波式
返
回
上一页
下一页
四、测量电路可行性分析
测量电路可行性分析
为了克服传送带不够平整或运行过程中上下波动的影 响，在传送带的上、下两侧对称地设置了两个特性完全相同 的涡流传感器L1和L2。L1和L2与被测工件表面之间的距离分 别为d1和d2。若被测工件厚度不变，则被测工件上、下表面 之间的距离总有d1+d2=k(常数)的关系存在。两传感器的输 出电压之和为2Uo，数值不变。如果被测工件厚度改变量为 ΔL，则两传感器与被测工件之间的距离也改变一个ΔL，两 传感器输出电压此时为2Uo±ΔU。ΔU经放大器放大后，通 过指示仪表即可指示出被测工件的厚度变化值。 被测工件 厚度给定值与偏差指示值的代数和就是被测工件的厚度。
1 f = 2π L ( x )C
返 回 上一页 下一页
七、系统误差分析与评价
来源1 来源 恒定系统误差； 恒定系统误差；误差值不随某些测量条件的变化而变 化。例如；砝码标准量值的误差及某些仪器的调整偏 差都会使我们的测量结果引入恒定的系统误差 变值系统误差； 变值系统误差；
来源2 来源
★累计性系统误差：误差的数据随某些检测系统变
返
回
上一页
下一页
五、总体设计方案
同理，L2也输出一个这样的电压值，两个电压值 在加法器内进行运算后输出到减法器，我们给减法器给 定一个标准参考电压，这两个电压在减法器里继续运算， 输出后的电压经A/D转换后输入微机。当电压值低于或 大于某个值的时候，微机控制其该电压值输入到报警器， 报警器报警的同时把信号输出到控制电路，从而让控制 电路控制相关设备去除不合格的工件；当电压值在某个 值范围内时，由微机控制该信号输入到数字显示表中， 从而检验该工件为合格品。
返
回
上一页
下一页Βιβλιοθήκη 改进型的电涡流传感器& U1
L1
φ1
被被被被被
φ ′1
& U2
L2
返
回
上一页
下一页
五、总体设计方案
接口电路 报警器 控制器件
VD
L1
d1
F/V
V1
t
d2
D
L2
加法器
减法器
微机
V 数字显示
V2
F/V A/D
接口电路
图一:反射式电涡流在线测厚原理框图 图一 反射式电涡流在线测厚原理框图
返 回 上一页 下一页
五、总体设计方案
框图相关说明： 框图相关说明：
当步进电机带动传送带到待测位置时，传送带会短 时间停留，这时传感器的上层金属薄片轻轻压下至刚接触 工件为止， L1、L2各自与上下金属薄片之间就会产生涡流 效应，从而引起L1、L2的变化。在接口电路中，L1的变化 引起了，电桥的不平衡输出经线性放大和检波，再经F/V转 换，就可以输出一个与被测量成比例的电压值
返
回
上一页
下一页
LOGO
任务要求
1、确定测量的方法并提出整体解决方案，并说明其实现原理； 2、选定传感器的型号和规格，并列出其主要技术指标； 3、选定测量电路，并确定所用器件的型号和具体参数。 4、解决方案评估，并分析存在的问题并提出相应的解决措施；
说明： 说明：对测量电路输出信号的信号处理电路，包括采样、转换、处理、报警 和控制等部分，只需要进行简单的概要设计，不要求做详细设计。
上一页 下一页
五、典型器件选择 传感器的主要技术指标
精确度 3﹪ 量程 0.1 ㎜ ～6 ㎜
线性度
1﹪～3﹪ 3
允许误差
±0.1㎜
分辨率
0.01 ㎜
输出信号
0～5VDC
工作温度
﹣10～50℃
工件尺寸
10 ㎜（长） ×6 (宽）㎜ ×2 ㎜(厚）
六、测量电路
调频式电路说明： 调频式电路说明： 调频式测量电路如图所示。传感器线圈接入LC振荡回 路。当传感器与被测物体的距离改变时，传感器的电感量发 生变化，从而导致振荡频率的变化。该频率可以直接通过FV变换，用电压表测出对应的电压值。 振荡电路由一个电容三点式振荡器和射极跟随器组成。 振荡器由C2，C3，L1，C和T1 组成，其频率为：