安全检测技术复习

第一章绪论

安全检测的对象：对劳作者作业场所有毒有害物质和物理危害因素的检测

安全监控的对象：对生产设备和设施的安全状态和安全水平进行监督检测

狭义安全检测：侧重于测量，是对生产过程中某些与不安全、不卫生因素有关的量连续或断续监视测量，有时还要取得反馈信息，用以对生产过程进行检查、监督、保护、调整、预测或者积累数据，寻求规律。广义安全检测：把安全检测与安全监控统称为安全检测，认为安全检测是借助于仪器、传感器、探测设备迅速而准确地了解生产系统与作业环境中危险因素与有毒因素的类型、危害程度、范围和动态变化的一种手段。

安全检测目的：为职业健康安全状态进行评价、为安全技术措施的效果进行评价等提供可靠而准确的信息，达到改善劳动作业条件，改进生产工艺过程，控制系统或设备的事故发生。

状态信息：对安全生产和人员身心健康有直接或间接危害的各种因素。

常见不安全因素：1.粉尘危害因素：浓度、粒径分布；全尘或呼吸性粉尘；煤尘、石棉尘、纤维尘、岩尘和沥青烟尘等；2.化学危害因素：可燃气体、有毒有害气体在空气中的浓度和氧含量；3.物理危害：噪声与振动、辐射、静电、电磁场和照度等；4.机械危害因素：人体部位误入机械动作区域或运动机械偏离规定的轨迹；5.电器危害因素：触电、电灼伤；6.气候条件。

几个概念

担负信息转化任务的器件称为传感器或检测器。

由传感器或检测器及信号处理、显示单元便组成了“安全检测仪器”

由传感器或检测器及信号处理、显示单元集于一体固定安装于现场，对安全状态信息进行实时检测，称为“安全检测仪器”。

将传感器或检测器固定于安装现场，而信号处理、显示、报警等单元安装在远离现场的控制室内，则称为“安全监测系统”

将监测系统与控制系统结合起来，把监测数据转变成控制信号，则成为监控系统

化学检测：利用检测对象的化学性质指标，通过一定的仪器与方法，对检测对象进行定性或定量分析的一种检测方法。主要用于有毒有害物质的检测，例如有毒有害气体、水质和各种固、液体毒物的测定。

物理检测：利用检测对象的物理量来分析对象，如：噪声、电磁波、放射性、水质物理参数等

过程控制：在一体化生产中，一些重要的工艺参数大都由变送器、工业仪表乃至计算机来测量和调节，以保证生产过程及产品质量的稳定

应急控制：是一种具有安全防范性质的控制技术，在对危险源的可控制性进行分析后，选出一个或几个能将危险源从事故临界状态拉回到相对安全状态，以避免事故发生或将事故的伤害和损失降至最小程度。

监测和控制功能合二为一成为监控，将安全监测与应急控制结合的仪器仪表或系统，称为安全监测仪器或安全监控系统

报警和预警的概念及其不同：

预警：系统实时监测危险源的“安全状态信息”并自动输入数据处理单元，根据其变化趋势和描述安全状态的数学模型或决策模式得到危险的动态数据，不断给出危险源向事故临界状态转化的瞬态过程

预警的特点：有预测模型和决策模式，亦即描述危险源从相对状态向事故临界状态的条件及其相互间的关系表达式，由数据处理单元给出预测结果，必要时还可直接操作应急控制系统。

报警：指危险源安全状态信息中的某个和几个观测值，分别达到各自的阈值时而发出声、光等信号而引起注意的功能

报警的特点：达到阈值之前或者之后的变化通常是未知的，即使有的检测报警系统具有记录检测值的功能，或者设定两个以上的阈值，试图判别观测值的趋势，但此观测值都是相互独立的，难以描述危险源状态转化全过程，而预警在一定程度上是对危险源状态的转化过程实现在线仿真。

本质区别：在于有无预测或决策模式

监控技术的发展主要表现哪些方面？

监控网络集成化，它是将被监控对象按功能划分为若干系统，每个系统由相应的监控系统实行监控，所有监控系统都与中心控制计算机相连接，形成监控网络，从而实现对生产系统实行全方位的安全监控；预测型监控：即控制计算机根据检测结果，按照一定的预测模型进行预测计算，根据计算结果发出控制指令。这种监控技术对安全具有重要的意义。

第二章测试系统

现代测试系统三类：基本型、标准接口型与闭环控制型

测量系统的动态性用数学模型描述，有三种形式：时域中的微分方程、复频域中的传递函数、频率域中的频率特性。

测定系统动态特性的表述也相应两种形式：频率特性，系统在正弦信号激励下，稳态输出时的幅值——频率和相位频率的关系；阶跃相应特性，即系统对阶跃输入的响应特性，多用于温度、压力等非电量作为输入量的系统，因为获取随时间作阶跃规律变化的非电量信号比作正弦的非电量要容易得多。

非线性度：指的是在静态测量中，输出和输入之间是否保持常值比例关系的一种量度。通常可用实验的方法求出装置的输入与输出间的关系曲线称为“定度曲线”。定度曲线偏离其拟合直线的程度就是非线性度。非线性度规定为：定度曲线与其拟合之间的最大偏差B与装置的输出范围A的比值，即：非线性度=B/A*100%

在测试工作中，当输入值渐增时，相应的输出也增加，曲线按一定规律上升；当输入值达到某值后有逐渐减小，输出也相应减小，但曲线不能按原规律返回，这种输出滞后于输入的现象称为滞后现象，所产生误差称为回程误差或滞后误差。

两曲线最大的差值成为回差，导致同一大小的输入信号得到不同的输出信号的现象。

产生滞后误差的原因，由于仪器内部存在各种摩擦、间隙、死区等，存在着磁性材料和弹性材料的滞后特性。

重复精度：是在等精度测量条件下，装置给出相同显示值的能力，又称为示值的分散性，是表征装置随机误差大小的指标。

准确度：不考虑随机误差时，被测量值的示值与真值之差。通常用于表征装置系统误差的大小。

精确度两种表示方法：

1.精度=准确度+重复精度

2.定义为被测量值与其真值之差即误差，由于真值无法得到，通常以更高一级精度仪器的测量值作为约定真值，示值误差：仪器示值-约定真值。引用误差=（最大市值误差/一起的测量范围）*100%。

分辨力：表征装置可能检测到的被测量的最小增量，可用装置测量下限的具体数值表示，也可以用测量下限对测量上限的比值来表示

漂移：一段时间内，输入信号内，输入信号保持不变的情况下，输出量的变化量。常以每小时的变化量表示。

其通常是由于装置内部元件的发热或环境温度的变化而引起的，故又称为温漂。若保持输入为零时进行观察和量度，故又叫做零点漂移或零漂。

信噪比：其定义为信号功率与噪声功率之比，或信号电压与噪声电压之比，一般用分贝表示。

SNR=10㏒(Ns/Nn)=20㏒(Vs/Vn)

第三章测量误差分析与数据处理

测量误差主要来自两个方面的原因