第3章 力学量检测技术
产品质量检测课程(3篇)
第1篇课程简介产品质量检测是确保产品安全、可靠、符合国家标准和行业标准的重要环节。
本课程旨在培养学生对产品质量检测的基本理论、方法和技能的掌握，使其能够胜任产品质量检测相关工作。
课程内容包括产品质量检测的基本概念、检测方法、检测设备、质量标准以及实际操作技能等。
课程目标1. 理解产品质量检测的基本概念和原则。
2. 掌握产品质量检测的基本方法和检测设备的使用。
3. 了解国家及行业标准，熟悉相关法规和标准。
4. 培养学生实际操作技能，提高产品质量检测水平。
5. 增强学生的质量意识和责任感。
课程内容第一部分：产品质量检测基本理论1. 产品质量检测概述- 产品质量的概念- 产品质量检测的重要性- 产品质量检测的分类2. 质量管理体系- ISO 9000系列标准- 质量管理体系的基本原理- 质量管理体系的基本要素3. 产品质量检测的基本原则- 科学性- 准确性- 可靠性- 经济性第二部分：产品质量检测方法1. 检测方法概述- 检测方法的分类- 检测方法的选取原则2. 检测方法的具体应用- 传统的检测方法（如力学性能检测、化学分析等） - 现代检测方法（如无损检测、光学检测等）- 计算机辅助检测方法3. 检测数据的处理与分析- 数据的收集与整理- 数据的统计分析- 数据的误差分析第三部分：产品质量检测设备1. 检测设备的分类- 通用检测设备- 专业检测设备2. 检测设备的使用与维护- 设备的操作规程- 设备的维护保养- 设备的校准与检定3. 常用检测设备的介绍- 万用表- 钳形电流表- 拉伸试验机- 光学显微镜第四部分：质量标准与法规1. 国家及行业标准- 国家标准的分类与编号 - 行业标准的制定与实施2. 国际标准- 国际标准化组织（ISO） - 国际电工委员会（IEC）3. 质量法规与法规体系- 产品质量法- 消费者权益保护法- 出入境检验检疫法第五部分：实际操作技能训练1. 检测实验- 材料力学性能检测实验 - 化学成分分析实验- 无损检测实验2. 检测报告撰写- 检测报告的基本格式- 检测报告的内容要求- 检测报告的审核与发布3. 案例分析- 实际产品质量检测案例- 案例分析的方法与技巧课程考核1. 平时成绩（30%）：包括课堂参与、作业完成情况等。
自动检测技术教学大纲
自动检测技术教学大纲《自动检测技术》教学大纲一、课程的性质与目的自动检测技术是自动化类一门综合性专业主干课程。
它的前修课程为“大学物理”、“普通化学”、“电路分析基础”、“电子技术”、“微机原理及应用”、“计算机接口技术”等课程。
通过本课程的教学与实践等环节，使学生能掌握各种常见机械、热工、成分等工程量的检测原理方法和技术，培养学生综合运用前修课及本课程的知识，逐步掌握根据具体检测(控制)要求、主要技术性能设计出高性能价格比及先进实用的自动检测(控制)仪表及系统和方法与技术。
为学生走上工作岗位或进一步深造打下良好的基础。
二、课程内容的教学要求(1) 绪论和检测技术的基础知识：介绍检测系统的一般组成及分类方法;掌握检测系统的静态与动态特性;理解检测系统误差的基本概念、性质、表达方法以及检测仪表(系统)的精度等级、系统误差、随机误差、粗大误差的特点、规律与处理方法。
(2) 力学量检测技术：介绍力学量定义、分类，压力、力和转矩的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程应用较多常用和先进的压力、力和转矩测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(3) 运动量检测技术：介绍运动量定义、分类，位移、速度、加速度、振动的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程与军工应用较多的位移、速度与加速度测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(4) 温度检测技术：介绍各种温标的由来与定义温度量值标定与传递方法，测温分类方法及其特点，热膨胀式测温方法，重点放在工业与国防应用最多的热阻式、热电式和辐射法测温原理、方法与常见(标准)传感器与测温仪器的结构组成、工作原理和应用特点;并以一定篇幅介绍新颖温度传感器及其温度测量方法。
(5) 物位检测技术：学习与掌握物位定义、分类方法;学习各种工况条件下的液位和料位检测方法，这些方法与对应的常见和先进的测量仪器和系统的结构组成、工作原理与应用特点，概貌性学习了解相界面的检测原理与方法。
钢结构检测技术规程
钢结构检测技术规程钢结构检测技术规程是针对钢结构的设计、制造、安装等环节的检测和评定制定的一套规范和标准。
以下是一份相关参考内容，共500字。
第一章引言1.1 本规程的编制目的和依据1.2 适用范围1.3 术语和定义1.4 检测目标和检测要求1.5 检测方法和步骤第二章检测前准备2.1 检测方案和检测准则2.2 检测计划和进度安排2.3 检测设备和仪器的准备和校准2.4 检测人员的资质和技能要求2.5 检测样品和取样方法第三章钢材检测3.1 钢材的质量检验和验收标准3.2 钢材的外观检验和尺寸测量3.3 钢材的力学性能检测3.4 钢材的化学成分分析3.5 钢材的无损检测方法第四章焊接缺陷检测4.1 焊接工艺的评定和控制要求4.2 焊接缺陷的外观检测和尺寸测量4.3 焊接缺陷的非破坏检测方法4.4 焊缝的力学性能检测4.5 焊接材料的质量检验第五章表面处理和防腐检测5.1 表面处理的要求和方法5.2 防腐涂层的检测评定5.3 防腐材料的性能检测5.4 表面清洁度和平整度检测5.5 防腐工程的验收标准第六章构件安装和固定检测6.1 构件的安装质量控制要求6.2 构件的预紧和固定要求6.3 构件的偏差和位移检测6.4 构件连接的强度和刚度检测6.5 构件的防震和防风检测第七章校核和评定7.1 结构的整体强度和稳定性校核7.2 结构各部位的应力和变形评定7.3 结构的结合和连接性能评定7.4 结构可靠性分析和安全评定7.5 结构的防腐和耐久性评价第八章检测报告和记录8.1 检测报告的内容和格式8.2 检测结果的数据处理和分析8.3 检测发现的问题和缺陷分类8.4 检测记录的保存和管理要求8.5 检测报告的审核和归档附录1 钢结构检测设备和仪器的说明附录2 各类钢材和焊接材料的国家标准附录3 钢结构相关标准和规范列表附录4 检测样品的取样标准和方法附录5 钢结构无损检测方法说明该例参考内容中包含了钢结构检测技术规程的各章节和附录的主要内容，涵盖了从检测前的准备工作到具体的检测方法和步骤，以及校核和评定等环节。
土木工程试验与检测技术
第一章绪论1．土木工程试验检测的任务.答: ⑴明确设计参数,检验材料或结构的性能参数,确定新建结构的承载能力. ⑵研究结构(构件)的受力行为,总结结构受力行为的一般规律. ⑶评估既有结构的使用性能, 承载能力与可靠性.2.试验检测的主要工作内容.答: ⑴无损检测⑵地基基础试验检测⑶结构静载试验⑷结构动力试验⑸既有结构的技术状况评估⑹施工监控与长期监控。
3．试验检测的一般程序答：分为三个阶段：准备规划阶段、加载与观测阶段、分析总结阶段。
4试验检测报告内容答：包括试验概括、．试验检测目的与依据、．试验检测方案、．试验检测日期及试验过程、试验记录图表摘录、试验主要成果与分析评价、技术结论等几个方面。
第二章土木工程试验检测的量测技术1．土木工程试验检测通常需要量测的物理量有哪些？哪些可直接测量？答：应力（应变）、位移、速度、加速度等。
2.目前应用较多的应变测试技术有哪些？各有哪些优缺点？如何选择应用？答：目前应用较多的应变测试技术有电阻应变、振弦式应变、光纤光栅应变。
电阻应变优点：⑴灵敏度高，测量结果比较可靠，常用的应变仪和应变片可测得1×10应变；⑵实施简便，易于实现全自动化数据采集、多点同步测量、远距离测量和遥控测试；⑶应变片标距小、粘贴方便，可以测量其他仪表无法安装部位的应变，也可制成大标距测量混凝土结构的应变；⑷适用范围广，可在高温、低温、高压、高速等特殊条件下量测，可用于结构各部位的静、动态和瞬态应变量测，可测频带宽；⑸使用广泛，可制成不同形式的传感器，用于各种物理、力学参数的量测.电阻应变缺点：贴片工作量大,使用的导线多,抗干扰性能稍差,易受温度和电磁场等的影响,电阻应变片不能重复使用等振弦式应变优点：⑴分辨率高, 测量结果精确、可靠；⑵不易受温度和电磁场等的影响,特别是野外测量时抗干扰性能好；⑶易于实现测试过程中的全自动化数据采集、多点同步测量、远距离测量和遥控测试；⑷现场操作方便，测试方法简单.振弦式应变缺点;⑴应变计标距较大，不能用于测量变化梯度较大的应变，也不能用于测量较小尺寸构件的应变；⑵响应速度较慢，不能用于动态和瞬态应变量测；⑶量程范围较小，不能用于大应变测量.光纤光栅应变优点：⑴耐久性好,对环境干扰不敏感,适于长期监测；⑵既可以实现点测量，也可以实现准分布式测量；⑶单根光纤单端检测，可减少光纤的根数和信号解调器的个数；⑷信号数据可多路传输，便于与计算机测读；⑸输出线性范围宽，频带宽，灵敏度高，波长移动与应变有良好的线性关系.光纤光栅应变缺点：⑴制造及使用成本较高,技术较复杂,可靠性较低；⑵测点布置及联网工作要求较高，使用不太方便振弦式（钢弦式）传感器有结构简单、制作安装方便、稳定性好、抗干扰能力强及远距离输送误差等优点，在桥梁、结构的检测中得到广泛应用。
传感器检测技术习题参考答案（第二版）
传感器检测技术习题参考答案（第⼆版）传感器与检测技术（书号25971）参考答案第1章检测技术基本知识1.选择题（1）C B （2）D （3）A （4）B（5）B2.简答题（1）P13-P14（2）P13-P15；（3）P15-P16（4）P16-P18（5）P19（6）P4（7）P4-P6（8）P6-P7（9）P83.计算题（1）①1℃②5% 1%（2）167.762 Ωσ=0.184Ω4.分析题（1）150V量程150V量程相对误差为0.7%，300V量程相对误差为1.4%（2）0.5级、0.2级、0.2级第2章⼒学量传感器及应⽤1 填空（1）⾦属半导体材料⼏何形变电阻率半导体（2）丝式箔式薄膜式（3）半导体压阻2.简答（1）P29 (2) P29 (3) P36 (4)P40-P41 (5)⼀般来讲，应变⽚的电阻变化较⼩，很难⽤⼀般的电阻测量仪器测量；实际测量系统中，需要把电阻变化转换为电压的变化。
故实际⼀般使⽤电桥电路测量。
(6)P39注意应变⽚应变极性，保证其⼯作在差动⽅式。
(7)P46-47 (8)P48 (9)P49 (10)P50-P51（11）由于外⼒作⽤在压电传感元件上所产⽣的电荷只有在⽆泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有⽆限⼤的内阻抗，这实际上是达不到的，所以压电式传感器不能⽤于静态测量。
压电元件只有在交变⼒的作⽤下，电荷才能源源不断地产⽣，可以供给测量回路以⼀定的电流，故只适⽤于动态测量。
3.计算题4.分析题（1）P42 (2)P43 （3）（4）参照⾼分⼦压电材料特点分析（5）基本⼯作原理是，当使⽤者将开关往⾥按时，有⼀很⼤的⼒冲击压电陶瓷，由于压电效应，在压电陶瓷上产⽣数千伏⾼压脉冲，通过电极尖端放电，产⽣了电⽕花；将开关旋转，把⽓阀门打开，电⽕花就将燃烧⽓体点燃了。
第3章⼏何量传感器及应⽤1．单项选择（1）D (2)D (3)D (4)A (5)C (6)A(7)A (8)A(9)A2.简述（1）P62-63 (2) P63 (3) P65-68 (4)P68 (5)P70-71 (6)P72-73 (7)P75 (8)P76-77 (9) P77 (10)P82 (11)P83-85 (12)P77 P813.分析题（1）参照电位器式传感器原理分析。
资料：13 第13讲第三章第二节工程质量主要试验与检测方法(二)
⒉单桩动测试验采用各种动测方法求得单桩承载力及检验桩的质量是一种简便经济的方法。
在采用各种动测法时，应遵循下列原则:应做足够数量的动静对比试验，以检验方法本身的准确程度(误差在一定范围内)，并确定相应的计算参数或修正系数。
试验本身可重复，系非破损试验，方法简便快捷。
⑴高应变动测高应变动测是指采用锤冲击桩顶，使桩周土产生塑性变形，实测桩顶附近所受力和速度随时间变化的规律，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数。
适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性。
监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
检测数量:在地质条件相近、桩型和施工条件相同时，不宜少于总桩数5％，且不应少于5根。
对于一柱一桩的建筑物、构筑物，应全部进行完整性检测；对于非一柱一桩的建筑物、构筑物，当工程地质条件复杂或对桩基施工质量有疑问时，应增加试桩数量。
⑵低应变动测低应变动测主要采用弹性波反射法，对各类混凝土桩进行质量普查，检查桩身是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在。
确定缺陷位置，对桩身完整性作出分类判别。
检测数量。
采用随机采样的方式抽检。
①柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不少于一根。
②对设计等级为甲级，或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，动测桩数不应少于总桩数的30％，且不得少于20根。
其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20％且不得少于10根。
③对于端承型大直径灌注桩，在以上抽检范围内，应采用钻芯、声波透射进行检测，抽检数量不应低于受检总桩数的10%。
动测结果不合格的桩比例过高时(占抽检总数5％以上)，宜以相同的百分比进行扩大抽检，设计单位认为需要时，可扩大到普检。
对同一工程中同一批桩中有疑义的桩，宜采用多种方法同时进行检测，并进行综合分析。
低应变动测桩身质量评定等级分为四类:①无缺陷的完整桩；②有轻度缺陷，但基本不影响原设计桩身结构强度的桩；③有明显缺陷，影响原设计桩身结构强度的桩(可部分利用或降级使用)；④有严重缺陷的桩(废桩)。
江苏省规范基桩质量检测工作实施导则
关于印发《江苏省规范基桩质量检测工作实施导则》的通知苏建工(2005)263号各省辖市建设局（建委）、苏州工业园区规划建设局：为提高工程质量检测水平，促进工程质量检测机构规范化建设，我们组织编写了《江苏省规范基桩质量检测工作实施导则》，现印发给你们，请各地认真贯彻执行，在执行中如有问题和建议，请及时与我厅工程建设处联系。
附件：《江苏省规范基桩质量检测工作实施导则》江苏省建设厅二○○五年八月十一日江苏省规范基桩质量检测工作实施导则第一章总则1.1 为确保基桩（地基和桩基）的工程质量、为设计和施工验收提供可靠依据，规范基桩质量检测工作十分重要。
1.2 基桩质量检测工作应符合安全适用、技术先进、操作规范、数据准确、评价正确的原则，满足《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）的要求。
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）等现行技术标准，结合我省的实际情况，特制定规范基桩质量检测工作实施导则（以下简称《导则》）。
1.3 《导则》在江苏省行政区域内适用。
凡在江苏省从事基桩质量检测工作都必须取得基桩质量检测机构资质证书，在资质证书规定的范围内开展工作。
并取得计量认证合格证书。
1.4 从事基桩质量检测工作的所有检测人员包括技术负责人必须经江苏省建设厅培训、考试合格后上岗。
检测人员不得同时在两个及两个以上检测机构内兼职。
1.5 基桩质量检测使用的检测仪器、设备的性能指标和使用参数应符合《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的规定，所用计量器具应经检定合格在有效期内使用。
1.6 《导则》中的“基桩质量”是指《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）中的主控项目“桩体质量（桩身完整性）”和“承载力（地基承载力）”。
第二章基本规定2.1 基桩质量的检测方法包括检测桩身完整性的低应变法、高应变法、钻芯法和声波透射法，检测承载力的静载试验、高应变法。
2022届高考物理一轮总复习检测：第三章 第1课时 牛顿第一定律 牛顿第三定律 Word版含答案
1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2．超重和失重Ⅰ试验四：验证牛顿运动定律1．应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题．2．运用失重和超重学问定性或定量分析问题．3．运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题．一、牛顿第肯定律1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态．2．意义．(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，即力是产生加速度的缘由．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第肯定律又称为惯性定律．3．惯性．(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动状况和受力状况无关．二、牛顿第三定律1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体肯定同时对这个物体施加了力．力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力．2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．1．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小．(×)2．做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性．(×)3．作用力与反作用力肯定是同种性质的力．(√)4．作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消．(×)5．人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．(×) 6．物体所受合外力变小，物体的速度肯定变小．(×)7．物体所受合外力大，其加速度就肯定大．(√)1．(多选)(2022·枣庄模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发觉碗中的水洒出，水洒出的状况如图所示，则关于小车的运动状况，下列叙述正确的是()A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出，故B、D正确．答案：BD2．下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第肯定律的体现B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第肯定律的C．物体所受合外力为零，则速度肯定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也肯定不为零D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大解析：由牛顿第肯定律可知，力是转变物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动状态的缘由，故正确选项为D.答案：D3．(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验，点击试验菜单中“力的相互作用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上消灭的结果如图所示．观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下试验结论()A．作用力与反作用力同时存在B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力方向相反解析：由题图可知：两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力，它们同时存在，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故A、C、D正确．答案：ACD4．粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则() A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析：拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上，是一对平衡力，A 错；木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，应是一对作用力与反作用力，B错，C对；木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，D错．答案：C5．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N解析：设人对绳子的拉力大小为F，对建筑材料m应用牛顿其次定律得F－mg＝ma.由牛顿第三定律可知，绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为F N，对人应用平衡条件可得：F′＋F N＝Mg，可解得F N＝Mg－mg－ma＝490 N．由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为490 N，B正确．答案：B一、单项选择题1．(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段．在争辩和解决问题过程中，不仅需要相应的学问，还需要运用科学的方法．抱负试验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个抱负试验，如图所示，其中有一个是阅历事实，其余是推论．①减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③假如没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④连续减小其次个斜面的倾角，最终使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．在上述的设想步骤中，有的属于牢靠的事实，有的则是抱负化的推论，下列有关事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：本题再现了伽利略抱负试验法，即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推，将试验抱负化，并符合物理规律，得到正确结论，其中②是事实，①③④是推论，故选项B正确．答案：B2．(2022·孝感模拟)如图所示，某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可推断()A．列车正在刹车B．列车突然加速C．列车突然减速D．列车仍在做匀速直线运动解析：原来小球相对列车静止，现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车转变了原来的运动状态，速度增加了，因此B正确．答案：B3．我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势．在他跨越栏架的过程中() A．支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B．支撑脚蹬地的瞬间，地面受到向后的摩擦力C．支撑脚离地后，他还受到向前冲的力，以至于能很快地通过栏架D．运动到最高处时，速度达到最大值，方向沿水平方向向前解析：刘翔在跨越栏架的过程中，支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力等于脚对地面的压力，脚受到向前的摩擦力，地面受到向后的摩擦力，脚离地后，他只受到重力作用，B正确．答案：B4．下列说法正确的是()A．力是维持物体运动的缘由，同一物体所受的力越大，它的速度越大B．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“平稳无恙”，是由于鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大C．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D．两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析：力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，依据牛顿其次定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不肯定越大，选项A错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B错误；选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D错误，只有选项C正确．答案：C5．如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，平安带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摇摆，使得锁棒锁定棘轮的转动，平安带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的运动方向和运动状态可能是()A．向左行驶、突然刹车B．向右行驶、突然刹车C．向左行驶、匀速直线运动D．向右行驶、匀速直线运动解析：由题意简化分析如图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动状况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向运动，小球均处于竖直位置不摇摆，C、D 错误．答案：B6．如图所示，将两弹簧测力计a、b连接在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发觉不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个试验说明()A．这是两只完全相同的弹簧测力计B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比C．作用力与反作用力大小相等、方向相反D．力是转变物体运动状态的缘由解析：试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们肯定大小相等、方向相反，选项C正确．答案：C二、多项选择题7．(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动．最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒，中间加一个转轴，由于外形对称，其重心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡．随着制作技术的进展，如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在大多是塑料制成的，也有自然竹木制成的．关于抖空竹，在空气阻力不行忽视的状况下，下列说法中正确的是()A．空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上B．空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C．空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和惯性作用D．空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析：空竹启动前用绳子拉住提起，此时要选择恰当的位置，保证支持力和重力在同一条直线上，满足二力平衡的条件，否则空竹就要翻倒，从绳子上落下，选项A正确；空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动，因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好，选项B错误；空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和空气阻力的作用，空竹的运动状态发生转变，速度越来越小，然后下落，选项C错误；空竹从抛起到接住，由于空气阻力的作用，转速比抛出前减小，因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动，选项D正确．答案：AD8．(2022·秦皇岛模拟)如图所示，用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确的是()A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析：L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力，也不是一对作用力和反作用力，选项A错误；L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力，故选项B错误；作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力，作用在两个不同的物体上，故选项C、D正确．答案：CD9．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是()A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关，故选项B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故选项D正确．答案：AD三、非选择题10．(2022·新乡模拟)如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)．解析：对A受力分析如图甲所示，由平衡条件得k(L－L0)－mg－F＝0，解得F＝－4 N.故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下．对B受力分析如图乙所示，由平衡条件得：F N －mg －F ′＝0， 解得F N ＝9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案：9 N11．(2022·唐山模拟)如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ，A 与地面的摩擦不计．(1)当卡车以a 1＝12g 的加速度运动时，绳的拉力为56mg ，则A 对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a 2＝g 时，绳的拉力为多大？解析：(1)卡车和A 的加速度全都．由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度， 故有：56mg cos α＝m·12g ，解得：cos α＝35，sin α＝45.设地面对A 的支持力为F N ，则有： F N ＝mg －56mg sin α＝13mg ，由牛顿第三定律得：A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时，物体的临界加速度为a 0，则a 0＝g cot θ＝34g ，故当a 2＝g>a 0时，物体已飘起．此时物体所受合力为ma 2＝mg ，则由三角形学问可知，拉力F 2＝（mg ）2＋（mg ）2＝2mg.答案：(1)13mg (2)2mg。
计量与检测作业指导书
计量与检测作业指导书第1章计量与检测基础 (4)1.1 计量的概念与分类 (4)1.1.1 计量的概念 (4)1.1.2 计量的分类 (4)1.2 检测的基本原理与方法 (4)1.2.1 检测的基本原理 (4)1.2.2 检测的方法 (4)第2章计量单位与量值传递 (5)2.1 计量单位制 (5)2.1.1 国际单位制 (5)2.1.2 我国的计量单位制 (5)2.2 量值传递与溯源 (5)2.2.1 量值传递 (5)2.2.2 量值溯源 (5)2.3 计量检定与校准 (5)2.3.1 计量检定 (6)2.3.2 计量校准 (6)2.3.3 计量检定与校准的区别 (6)2.3.4 计量检定与校准的联系 (6)第3章计量器具及其使用 (6)3.1 计量器具的选用与维护 (6)3.1.1 计量器具的选用 (6)3.1.2 计量器具的维护 (6)3.2 常用计量器具的结构与原理 (7)3.2.1 电流表 (7)3.2.2 电压表 (7)3.2.3 万用表 (7)3.2.4 示波器 (7)3.3 计量器具的误差分析 (7)3.3.1 系统误差 (7)3.3.2 随机误差 (8)3.3.3 粗大误差 (8)第4章传感器与检测技术 (8)4.1 传感器原理与应用 (8)4.1.1 传感器概述 (8)4.1.2 传感器原理 (8)4.1.3 传感器应用 (8)4.2 检测信号的转换与处理 (9)4.2.1 信号转换 (9)4.2.2 信号处理 (9)4.3 检测系统的功能评价 (9)4.3.1 精度 (9)4.3.2 灵敏度 (9)4.3.3 稳定性和可靠性 (9)4.3.4 响应速度和频带宽度 (9)4.3.5 抗干扰能力 (9)4.3.6 量程和分辨率 (9)第5章长度计量与检测 (10)5.1 长度计量基本概念 (10)5.1.1 长度单位 (10)5.1.2 长度计量标准 (10)5.1.3 长度计量方法 (10)5.2 长度测量方法与仪器 (10)5.2.1 直接测量法 (10)5.2.2 间接测量法 (10)5.2.3 长度测量仪器 (10)5.3 长度测量误差分析 (10)5.3.1 系统误差 (10)5.3.2 随机误差 (11)5.3.3 减小误差的方法 (11)第6章力学计量与检测 (11)6.1 力学计量基本概念 (11)6.1.1 力学量 (11)6.1.2 力学计量 (11)6.1.3 力学计量单位 (11)6.2 力学量测量方法与仪器 (11)6.2.1 测量方法 (11)6.2.2 测量仪器 (12)6.3 力学测量误差分析 (12)6.3.1 系统误差 (12)6.3.2 随机误差 (12)6.3.3 误差处理方法 (12)6.3.4 误差传递与合成 (12)第7章热工计量与检测 (12)7.1 热工计量基本概念 (12)7.1.1 热量 (12)7.1.2 温度 (13)7.1.3 热流 (13)7.2 热工量测量方法与仪器 (13)7.2.1 热量测量 (13)7.2.2 温度测量 (13)7.2.3 热流测量 (13)7.3 热工测量误差分析 (14)第8章电磁计量与检测 (14)8.1 电磁计量基本概念 (14)8.1.1 电磁量定义及单位制 (14)8.1.2 电磁计量的重要性 (14)8.2 电磁量测量方法与仪器 (14)8.2.1 电流测量 (15)8.2.2 电压测量 (15)8.2.3 电阻测量 (15)8.2.4 磁场测量 (15)8.3 电磁测量误差分析 (15)8.3.1 系统误差 (15)8.3.2 随机误差 (15)8.3.3 粗大误差 (15)8.3.4 电磁干扰误差 (15)第9章光学计量与检测 (15)9.1 光学计量基本概念 (16)9.1.1 光的传播 (16)9.1.2 反射与折射 (16)9.1.3 衍射与干涉 (16)9.1.4 偏振 (16)9.2 光学量测量方法与仪器 (16)9.2.1 几何量测量 (16)9.2.2 光学量测量 (16)9.2.3 光学子系统测量 (16)9.3 光学测量误差分析 (17)9.3.1 光源波动 (17)9.3.2 仪器误差 (17)9.3.3 环境因素 (17)9.3.4 人为因素 (17)9.3.5 光学系统误差 (17)第10章计量与检测数据的处理与分析 (17)10.1 数据处理基本方法 (17)10.1.1 数据收集与整理 (17)10.1.2 数据表示与记录 (17)10.1.3 数据校验与审核 (18)10.2 测量不确定度评定 (18)10.2.1 测量不确定度的概念 (18)10.2.2 测量不确定度的评定方法 (18)10.2.3 测量不确定度的表示与报告 (18)10.3 计量与检测数据的统计分析与应用 (18)10.3.1 描述性统计分析 (18)10.3.2 假设检验 (18)10.3.3 方差分析 (18)10.3.4 相关性分析 (18)10.3.5 回归分析 (18)10.3.6 数据可视化 (19)第1章计量与检测基础1.1 计量的概念与分类计量作为科学技术领域中的重要分支，主要涉及对物理量的测定和量值传递。
路基路面强度指标检测
第一节 路基路面回弹弯沉检测及评价
一、概述 所谓弯沉，就是在车轮荷载作用下路面表面产生的垂
直位移（俗称垂直变形）。弯沉的大小称为弯沉值， 一般以mm（或0.01mm） 计量。
是反应路基路面整体抗压强度的一个综合指标，作为 强度指标，弯沉与CBR值在本质上是一样的，他们 都是表征路面抵抗垂直变形的能力，只是表达方式 不同。
贝克曼梁由铝合金制成，上有水准泡，其前臂(接 触路面)与后臂(装百分表)长度比为2︰1。 3.接触式路表温度计 端部为平头，分度不大于1℃。 4.其他 皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。
2.检测方法
（1）准备工作
①检查车况、刹车性能良好，轮胎内充气压。 ②轴重符合规定（行驶和测试中轴重不得变化）。 ③测定轮胎接地面积。 ④检查百分表灵敏度。 ⑤试验气温、路表温度和试验前5天平均气温。 ⑥记录路面修建和改建材料、结构、厚度和施工养
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第一节 零件的失效形式和选材 原则
▪ (二) 材料的工艺性应满足加工要求
▪ 材料的工艺性是指材料适应某种加工的能 力. 在选材中. 与使用性能比较. 材料的工艺 性能常处于次要地位. 但在某些特殊情况下. 工艺性能也会成为选材的主要依据. 高分子 材料的成形工艺比较简单. 切削加工性比较 好. 但其导热性差. 在切削过程中不易散热. 易使工件温度急剧升高而使其变焦(热固性 塑料) 或变软(热塑性塑料). 陶瓷材料成形 后硬度极高. 除了可以用碳化硅、金刚石砂
第一节 零件的失效形式和选材 原则
▪ 引起零件失效的原因很多. 涉及零件的结构 设计、材料的选择与使用、加工制造、装 配及维护保养等方面. 而合理选用材料就是 从材料应用上去防止或延缓失效的发生.
8、力学计量
第13页，共33页。
第八章 力学计量
①静负荷试验法的原理是： 在一定的静负荷作用下,把规定材料与形状的压头压 入被试材料的表面, 计量压痕的深度或大小来获得硬 度值。 ②动负荷试验法的原理是: 在一定的动负荷作用下,用规定材料与形状的冲头 冲击被试材料,通过计量冲头回跳高度等参数来获 得硬度值。
计量学概论
第八章 力学计量
本章学习要求：
1、理解力学计量的基本名称与概念； 2、理解力学计量的基准原理与方法；
3、理解力学计量的传递和校准； 4、了解力学计量的发展。
第1页，共33页。
第八章 力学计量
一、力学计量概述
同几何量计量一样，力学计量也是发展最早的计量领
域之一。
1、力学计量的内容：
包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、振动、冲击、流 量、流速、转速、容量、加速度等的计量测试。其理论 基础是牛顿力学定律，即力=质量×加速度。在科研、生 产、国防等各个领域都起着非常重要的作用。
按照物体相互作用的发生方式分类：万有引力、电磁相互作用 力、弱相互作用力、强相互作用力以及超电荷力。
第9页，共33页。
第八章 力学计量
力是矢量，力有三要素：大小(力值)、方向及作用点。在SI中，
力的计量单位是牛顿(N)，1N就是使1kg质量的物体产生lm／s2加 速度的力。
2、力值计量的原理和方法
第八章 力学计量 2、振动与冲击计量
①振动是一个与平均值相比其运动参量随时间时大时小 交替变化的现象，振动计量的主要参数有振幅、频率、相 位、速度和加速度。为要获得频率分量丰富的波形，振动计 量仪器除了要有准确的校准灵敏度外，还须有足够宽的频率 响应和良好的幅值线性。
工业产品设计制造标准书
工业产品设计制造标准书第一章概述 (3)1.1 产品设计制造标准的目的与意义 (3)1.2 标准的适用范围 (4)第二章产品设计要求 (4)2.1 设计原则 (4)2.2 设计流程 (4)2.3 设计评审 (5)第三章材料选择与功能 (5)3.1 材料种类及特性 (5)3.1.1 金属材料 (5)3.1.2 塑料材料 (6)3.1.3 陶瓷材料 (6)3.1.4 复合材料 (6)3.2 材料选用原则 (6)3.2.1 使用功能原则 (6)3.2.2 经济功能原则 (6)3.2.3 环保功能原则 (6)3.2.4 加工工艺原则 (6)3.3 材料功能检验 (6)3.3.1 物理功能检验 (6)3.3.2 力学功能检验 (6)3.3.3 耐腐蚀功能检验 (7)3.3.4 环境适应性检验 (7)3.3.5 可回收功能检验 (7)第四章结构设计 (7)4.1 结构设计原则 (7)4.2 结构设计方法 (7)4.3 结构强度计算 (8)第五章制造工艺 (8)5.1 工艺流程 (8)5.1.1 设计阶段 (8)5.1.2 预加工阶段 (8)5.1.3 加工阶段 (8)5.1.4 装配阶段 (9)5.2 工艺参数 (9)5.3 工艺改进与创新 (9)5.3.1 工艺改进 (9)5.3.2 工艺创新 (9)第六章质量控制 (10)6.1 质量管理体系 (10)6.1.1 总则 (10)6.1.3 质量管理体系要求 (10)6.2 质量检验方法 (10)6.2.1 检验标准 (10)6.2.2 检验流程 (10)6.2.3 检验工具及设备 (11)6.3 质量问题处理 (11)6.3.1 质量问题分类 (11)6.3.2 质量问题处理流程 (11)第七章装配与调试 (11)7.1 装配工艺 (11)7.1.1 装配前准备 (11)7.1.2 装配顺序 (12)7.1.3 装配方法 (12)7.1.4 装配质量控制 (12)7.2 调试方法 (12)7.2.1 调试前的准备 (12)7.2.2 调试步骤 (12)7.2.3 调试方法 (12)7.3 故障分析与处理 (13)7.3.1 故障分类 (13)7.3.2 故障分析 (13)7.3.3 故障处理 (13)第八章安全防护与环保 (13)8.1 安全防护措施 (13)8.1.1 设计原则 (13)8.1.2 防护措施 (13)8.2 环保要求 (14)8.2.1 设计原则 (14)8.2.2 环保措施 (14)8.3 应急处理 (14)8.3.1 设计原则 (14)8.3.2 应急处理措施 (14)第九章产品包装与运输 (15)9.1 包装设计 (15)9.1.1 设计原则 (15)9.1.2 包装材料 (15)9.1.3 结构设计 (15)9.1.4 标识设计 (15)9.2 运输方式 (15)9.2.1 公路运输 (15)9.2.2 铁路运输 (15)9.2.3 航空运输 (16)9.2.4 海运 (16)9.3.1 产品防护 (16)9.3.2 运输工具检查 (16)9.3.3 运输途中监控 (16)9.3.4 应急处理 (16)第十章售后服务与维修 (16)10.1 售后服务政策 (16)10.1.1 本公司致力于为客户提供高质量的售后服务，保证产品在使用过程中得到有效保障。
东南大学教学日历
分配
总
时
数
讲
课
习
题
课
实
验
课程
设计
期中
测验
考
试
考
查
教学计划上时数
48
32
32
东南大学教学日历
课内外时数比例
1：2
课程总学分
2
每周答疑单位数
1
本学期学分
2
批改作业数
1/3
教学参考书书名
现代检测技术
2007——2008学年第2学期
现代检测技术课程
22系220051－3班人数100
起讫日期
周次及
讲课
习题课（练习或讨论）
高电压测量技术
第3周
10月8日
至
10月14日
4
3力学量检测技术（3）
压力检测
力检测
转矩检测
4运动量检测技术（3）
位移检测
第4周
10月15日
至
10月21日
4
速度检测
加速度检测
惯性检测概述
6温度检测技术（４）
温标与标定、测温方法及分类、膨胀式温度计简介热阻式测温
第5周
10月22日
至
10月28日
３
热电式测温
实验（或实习）
课程设计（或作业）
时数
内容
时数
内容
时数
内容
时数
内容
第1周
9月24日
至
9月30日
4
0绪论
1检测技术基础知识
误差基本概念、分类简介、仪器精度等级
检测系统静态特性
检测系统动态特性
第2周
10月1日
无损检测
二、非常规无损检测方法 声发射 Acoustic Emission(缩写 AE)； 涡流检测Eddy current Testing （缩写 ET） 泄漏检测 Leak Testing（缩写 LT）； 衍射波时差法超声检测技术Time of Flight Diffraction (缩写 ToFD)； 导波检测Guided Wave Testing；等等
材料力学对于材料的认识是基于“均匀性、连续性和小变形 假设”来讨论问题的。
而实际工程材料及产品在制造过程中，往往因冶金、结构、工 艺因素的复杂性及操作人员技术水平的差异，即使按照同一工艺规程 操作，也往往会产生各种各样的工艺缺陷(欠)。
总之，实际工程材料和构件并不那麽理想，有缺陷(欠)是绝 对的，没有缺陷则是相对的。
❖ 声发射法 利用物体内部缺陷在外力或残余应力作用下，本身能动地发射出声
波来判断发射地点的部位和状态。 根据声发射信号的特点和AE波的外部条件，既可以了解缺陷的目前
状态，也能了解缺陷的形成过程和发展趋势，这是其它无损检测诊断方 法难以做到的。
❖ 渗透法 将渗透液覆盖于检测表面，使其渗入表面裂纹，然后清除表面上的
1.3 工艺缺陷举例
• 铸件：可能有缩孔、疏松、冷隔、裂纹等； • 焊件：可能有气孔、夹杂、未熔合、未焊透、裂纹等； • 锻件：往往有裂纹、褶皱、夹层、夹杂等； • 热处理件：可能出现裂纹、变形、脱碳、过烧、过热、偏析、组织粗
大等等。
注：不同性质的缺陷危害性排序（从大到小）： 裂纹- -未熔合,未焊透 - -咬边--夹杂（条状） --夹杂(圆形) --气孔。
9
❖ 超声法 超声脉冲直接射入被检件，超声回波（透射衰减）能指出缺陷、界面
和不连续性的存在和位置。适用于大多数缺陷的检测，但检出容易，定 量难。不易发现细小裂纹。另外，由于检测系统存在盲区，故不适合薄 板的检测。
力学量检测技术
0.980665
1×104
0.9678
1
0.73556 ×103
1.422398 ×10
毫米汞柱 (mmHg)
1.333224 ×102
1.333224 ×10-3
1.35951 ×10
1.316 ×10-3
1.35951 ×10-3
1
1.934 ×10-2
磅力/英吋2 (lbf/m2)
通过调整螺钉可以改变连杆与扇形齿轮的接合点位置，从而改变放大比，调整仪表的量程。转动轴上装有游丝，用以消除两个齿轮啮合的间隙，减小仪表的变差。直接改变指针套在转动轴上的角度，就可以调整仪表的机械零点。 弹簧管压力计结构简单,使用方便，价格低廉，测压范围宽，应用十分广泛。一般弹簧管压力计的测压范围为 105～109Pa；精确度最高可达±0.1％。 弹性压力计信号远传方式 弹性压力计可以在现场指示，但是许多情况下要求将信号远传至控制室。一般可以在已有的弹性压力计结构上增加转换部件,实现信号的远距离传送。弹性压力计信号多采用电远传方式，即把弹性元件的变形或位移转换为电信号输出。常见的转换方式有电位计式、霍尔元件式、电感式、差动变压器式等，图3-5给出两种电远传弹性压力计结构原理。
0.75006 ×10-2
1.450442 ×10-4
巴 (bar)
1×105
1
1.019716 ×104
0.9869236
1.019716
0.75006 ×103
1.450442 ×10
毫米水柱 (mmH2O)
0.980665 ×10
0.980665 ×10-4
1
0.9678 ×10-4
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常见的转换方式有电位计式、霍尔元件式、 电感式、差动变压器式等，图3-5给出两种电 远传弹性压力计结构原理。
(a)电位器式
(b)霍尔元件式
图3-5 弹性压力计信号电远传方式原理
3. 力平衡式压力计
图3-6 力平衡式压力计的基本框图
弹性压力计的组成环节如图3-3所示: 弹性元件是核心部分，其作用是感受压力并 产生弹性变形，弹性元件采用何种形式要根据 测量要求选择和设计；
在弹性元件与指示机构之间是变换放大机构， 其作用是将弹性元件的变形进行变换和放大；
指示机构(如指针与刻度标尺)用于给出压力 示值；调整机构用于调整零点和量程。
图3-3 弹性压力计组成框图
0～10-3
0～103
0～10-1
0～106
0～10-2
0～105
10-2～ 10-1
10～ 102
－
102～ 103
－
10～
102
弹性元件常用的材料有铜合金、弹性合金、 不锈钢等，各适用于不同的测压范围和被测介 质。
通过各种传动放大机构直接指示被测压力值。 这类直读式测压仪表有弹簧管压力计、波纹管 差压计、膜盒式压力计等。
弹簧管压力计结构简单,使用方便，价格低 廉，测压范围宽，应用十分广泛。一般弹簧管 压力计的测压范围为-105～109Pa；精确度最高 可达±0.1％。
(3)弹性压力计信号远传方式
弹性压力计可以在现场指示，但是许多情 况下要求将信号远传至控制室。一般可以在已 有的弹性压力计结构上增加转换部件实现信号 的远距离传送。
第3章 力学量检测技术
3.1 压力测量 3.2 力的测量 3.3 转矩测量
在工业生产、科学研究等各个领域中，压 力、力和转矩是经常需要测量的重要参数。这 些参数都是力的现象，因此在测量方法和所用 仪器设备上有很多相同的地方。
本章介绍压力、力和转矩的测量方法、测 量中所用的仪器设备及所用典型传感器的基本 原理及结构。
3.1 压力的测量
3.1.1压力的基本概念
压力是工业生产过程中重要的工艺参数 之一，正确地测量和控制压力是保证工业 生产过程良好地运行，达到高产优质低耗 及安全生产的重要环节。
1.压力的定义 压力是垂直而均匀地作用在单
位面积上的力，即物理学中常称的压强。 工程上，习惯把压强称为压力。由此定 义，压力可表示为:
由于历史发展的原因、单位制的不
同以及使用场合的差异，压力还有多 种不同的单位。目前工程技术部门仍 在使用的压力单位有工程大气压、物 理大气压、巴、毫米水柱、毫米汞柱 等。
4. 压力检测的基本方法
根据不同工作原理，压力检测方法可分为如下几种：
(1) 重力平衡方法 (2) 弹性力平衡方法 (3) 机械力平衡方法 (4) 物性测量方法
示意图
压力测量范围 kPa
最小
最大
输出特性
动态性质
时间常 数/s
自振 频率 /Hz
0～10
0～105
10-5～ 10-2
10～ 104
0～10-3
0～103
10-2～ 10-1
10～ 102
0～10-5
0～102
10-2～1 1～102
波 纹 管 式
波 纹 管
单 圈 弹 簧 管 弹 簧 管 式 多 圈 弹 簧 管
图3-4 弹簧管压力计结构
1-弹簧管；2-连杆；3-扇形齿轮；4-底座；5-中 心齿轮；6-游丝；7-表盘；8-指针；9-接头； 10-横断面；11-灵敏度调整槽
通过调整螺钉可以改变拉杆与扇形齿轮的
接合点位置，从而改变放大比，调整仪表的量 程。转动轴上装有游丝，用以消除两个齿轮啮 合的间隙，减小仪表的变差。直接改变指针套 在转动轴上的角度，就可以调整仪表的机械零 点。
图3-1 各种压力之间的关系
3. 压力的计量单位
压力是力和面积的导出量。在国际单 位制中，取力的单位为牛顿，面积单位为 米2，则压力单位为牛顿/米2，用符号N/m2 表示；压力单位又称为帕斯卡或简称帕， 符号为Pa。1Pa＝1N/m2。因帕单位太小， 工 程 上 常 用 kPa(103Pa) 和 MPa(106Pa) 表 示 。 我国已规定帕斯卡为压力的法定单位。
p F S (3-1)
2. 压力的表示方法
由于参照点不同，在工程上压力有几种不同表 示方法。
(1)绝对压力 (2)大气压力 (3)表压力 (4)真空度(负压) (5)差压(压差)
这几种表示法的关系如图3-1所示。此外， 工程上按压力随时间的变化关系还有静态压力 (不随时间变化或变化缓慢的压力)和动态压力 (随时间作快速变化的压力)之分。
力平衡式压力计采用反馈力平衡的原 理，反馈力的平衡方式可以是弹性力平衡 或电磁力平衡等。
力平衡式压力计的基本构成如图3-6 所示，
图3-7 弹性力平衡式压力测量系统的原理
4. 压力传感器
能够测量压力并提供远传电信号的装置统称 为压力传感器。
(1) 应变式压力传感器
(1) 应变式压力传感器
应变式压力传感器所用弹性元件可根据被测介 质和测量范围的不同而采用各种型式，常见有圆 膜片、弹性梁、应变筒等。源自3.1.2 常用压力检测仪表
1. 液柱式压力计
应用液柱测量压力的方法是以流体静力学 原理为基础的。一般是采用充有水或水银等液 体的玻璃U形管、单管或斜管进行压力测量的， 其结构形式如图所示。
(1) U形管压力计 (2)单管压力计 (3)斜管压力计
2. 弹性压力计
当被测压力作用于弹性元件时，弹性元件便 产生相应的弹性变形(即机械位移)。根据变形量 的大小，可以测得被测压力的数值。
(1) 弹性元件
同样的压力下，不同结构、不同材料 的弹性元件会产生不同的弹性变形。常用的 弹性元件有弹簧管、波纹管、薄膜等，如表 3-2所示。其中波纹膜片和波纹管多用于微 压和低压测量；单圈和多圈弹簧管可用于高、 中、低压或真空度的测量。
类名 别称
平 薄 膜
薄波 膜纹 式膜
挠 性 膜
表3-2 弹性元件的结构和特性
(2) 弹簧管压力计
弹簧管式压力计是工业生产上应用很广泛 的一种直读式测压仪表，以单圈弹簧管结构应 用最多。其一般结构如图3-4所示。
被测压力由接口引入，使弹簧管自由端产 生位移，通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转，并 带动啮合的中心齿轮转动，与中心齿轮同轴的 指针将同时顺时针偏转，并在面板的刻度标尺 上指示出被测压力值。