安全检测技术作业参考答案

《安全检测技术》作业参考答案
作业一
一、填空题：
1.差模干扰
2.噪声源，耦合通道，干扰接收电路
3.超高压
4.正比于距离
5.外来操作
6.声光
7.定温差温差定温 8.非接触性安全性准确效率高 9.完全线性
10.负电阻正电阻 11.大大信号 12.动态信号时域分析13.离散性收敛性谐波性 14.减少量正比
二、单项选择题：
1.A
2.B
3.B
4.A
5.B
6.C
7.D
8.B
9.B 10.C
三、名词解释：
1.绝对误差：测量值（即示值）x与被测量的真值x0之间的代数差值Δx。

2.共模干扰：是相对于公共的电位基准地（接地点），在信号接收器的两个输入端子上同时出现的干扰，
虽然它不直接影响测量结果，但当信号接收器的输入电路参数不对称时，将会产生测量误差。

3.呼吸性粉尘：能够通过人的上呼吸道而进入肺部的粉尘称为呼吸性粉尘。

一般认为，粒径在5μｍ以下
的工业粉尘就是呼吸性粉尘。

4.精密度：说明测量仪表指示值的分散程度，即对某一稳定的被测量在相同的规定的工作条件下，由同
一测量者，用同一仪表在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的不一致程度。

四、简答题：
1.简述系统误差的消除方法。

（1）引入修正值法，预先将测量仪器的系统误差检定出来或计算出来，做出误差表或误差曲线，然后取与误差数值大小相同而符号相反的值作为修正值。

（2）零位式测量法，在测量过程中，用指零仪表的零位指示测量系统的平衡状态。

（3）替换法（替代法、代替法）。

替换法是用可调的标准器具代替被测量接入检测系统，然后调整标准器具，使检测系统的指示与被测量接入时相同。

（4）对照法（交换法）。

在一个检测系统中，改变一下测量安排，测出两个结果，将这两个测量结果互相对照。

（5）交叉读数法。

各对称点两次交叉读入测量值，然后取其算术平均值作为测量值。

（6）半周期法。

对周期性系统误差，相隔半个周期进行一次测量，取两次读数的算术平均值作为测量值。

2.简述半导体温度传感器是根据什么原理测温的。

答：半导体温度传感器以半导体P—N结的温度特性为理论基础。

因为当P—N结的正向压降或反向压降保持不变时，正向电流和反向电流都随着温度的改变而变化，而当正向电流保持不变时，P—N 结的正向压降随温度的变化而近似于线性变化，大约以－2mV/℃的斜率随温度变化。

因此，利用P —N结的这一特性，可以对温度进行测量。

3.试论述热电偶测温的特点。

（1）温度测量范围宽。

随着科学技术的发展，目前热电偶的品种较多，它可以测量自-271～2800℃乃至更高的温度。

（2）性能稳定、准确可靠。

在正确使用的情况下，热电偶的性能是很稳定的，其精度高，测量准确可靠。

（3）信号可以远传和记录。

由于热电偶能将温度信号转换成电压信号，因此可以远距离传递，也可以集
中检测和控制。

此外，热电偶的结构简单，使用方便，其测量端能做得很小。

因此，可以用它来测量“点”的温度。

又由于它的热容量小，因此反应速度很快。

4.有一线性电位计如图所示，1,5,10,100i L l mm U V R k R ===Ω=Ω，
求：（1）该电位计的电阻灵敏度R K 、电压灵敏度U K ；（2）0U =800mV 时，被测位移x 是多少?
解：（1）5310010/110
R R K m l -===Ω⨯ 335510/110
i U U K V m l -===⨯⨯ （2）3351080010o U U K x -==⨯=⨯
41.6100.16x m mm -=⨯=
作业二
一、填空题：
1.表格法，图示法，经验公式法
2.精确性，稳定性
3.射线源 胶片 金属增感屏
4.大小 位置 形状
5.规则 模型 案例 不精确
6.学习期 工作期
7.本质安全 防爆 隔爆 8.数据采集 数据处理 故障检测 9.相同
10.模拟式 数字式 11.温差 接触 12.发生器 测试系统
二、选择题：
1.D
2.A
3.C
4.C
5.C
6.A
7.C
8.A
9.D 10.B
三、名词解释：
1.绝对湿度：是指一定大小空间中水蒸气的绝对含量，用kg/m3表示。

2.物性型传感器：利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应（即物质定律， 如虎克定律、欧姆定律等）实现非电量的转换。

它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。

3.爆炸下限 可燃性气体或蒸汽与空气的混合物能使火焰蔓延或爆炸的可燃性气体或蒸汽的最低浓度，称为该气体或蒸汽的爆炸下限。

4.本质安全型仪表 具有本质安全特性的检测仪表称为本质安全型仪表，也称为安全火花型仪表，其主要特点是仪表自身不会产生危险火花。

四、问答题：
1.简述火灾报警控制器主机部分的主要功能。

（1）故障声光报警。

当火灾探测器回路断路、短路、出现自身故障和系统故障时，火灾报警控制器均
应进行声、光报警，指示具体故障部位。

（2）火灾声光报警。

当火灾探测器、手动报警按钮或其他火灾报警信号单元发出火灾报警信号时，火
灾报警控制器应能够迅速、准确地接收、处理火灾报警信号，进行火灾声光报警，指示具体火灾报警部位和时间。

（3）火灾报警优先。

火灾报警控制器在报故障时，如果出现火灾报警信号，应能够自动切换到火灾声光
报警状态。

若故障信号依然存在，则只有在火情被排除、人工进行火灾信号复位后，火灾报警控制器才能够转换到故障报警状态。

（4）火灾报警记忆。

当火灾报警控制器接收到火灾探测器的火灾报警信号时，应能够保持并记忆，不可
随火灾报警信号源的消失而消失，同时应还能够接收、处理其他火灾报警信号。

（5）声光报警消声及再声响。

火灾报警控制器发出声光报警信号后，可通过火灾报警控制器上的消声按
钮人为消声。

同时，在停止声响报警时又出现其他报警信号，火灾报警控制器应能够继续进行声光报警。

（6）时钟及时间记录。

火灾报警控制器本身应提供一个工作时钟，用于给工作状态提供监测参考。

当发
生火灾报警时，时钟应能指示并记录准确的报警时间。

（7）输出控制。

火灾报警控制器应具有一对以上的输出控制接点，用于火灾报警时的直接联动控制，如
控制警铃、启动自动灭火系统等。

2.简述金属应变片式传感器的优缺点。

（1）精度高，测量范围广。

对测力传感器而言，量程从零点几牛至几百千牛，精度可达0.05%FS （FS
表示满量程）；对测压传感器，量程从几十帕至1011PA ．，精度为0.1%FS 。

应变测量范围一般可由数微应变（με）至数千微应变（1με相当于长度为1m 的试件，其变形为1μm 时的相对变形量。

（2）频率响应特性较好。

一般电阻应变式传感器的响应时间为10-7s ，半导体应变式传感器可达10-11s ，
若能在弹性元件设计上采取措施，则应变式传感器可测几十甚至上百上千赫的动态过程。

（3）结构简单，尺寸小，重量轻。

因此，应变片粘贴在被测试件上对其工作状态和应力分布的影响很
小，同时使用维修方便。

（4）可在高（低）温、高速、高压、强烈振动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作。

（5）易实现小型化、固态化。

随着大规模集成电路工艺的发展，目前已有将测量电路，甚至A ．/D ．转
换器，与传感器组成一个整体。

传感器输出可直接接入计算机进行数据处理。

（6）价格低廉，品种多样，便于选择。

但是应变式传感器也存在一定的缺点：在大应变状态中具有较明显的非线性，半导体应变式
传感器的非线性更为严重；应变式传感器输出信号微弱，故它的抗干扰能力较差，因此，信号线需要采取屏蔽措施；应变式传感器测出的只是一点或应变栅范围内的平均应变，不能显示应力场中应力梯度的变化等。

3.简述静电的危害。

（1）引发火灾和爆炸。

火灾和爆炸是静电最大的危害。

在有可燃液体的作业场所（如油料装运等），可
能由静电火花引起火灾；在有气体、蒸气爆炸性混合物或粉尘爆炸性混合物的场所（如氧、乙炔、煤粉、铝粉、面粉等），可能由于静电放电引起爆炸。

（2）电击。

当人体接近带电体时或带静电电荷的人体接近接地体时，都可能产生静电电击。

由于静电
的能量较小，生产过程中产生的静电所引起的电击一般不会直接使人致命，但人体可能因电击导致坠落、摔倒等二次事故。

电击还可能使作业人员精神紧张，影响工作。

4.有一温度传感器，理论满量程测量范围为（-30～120 ）℃，其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为max 3L ∆=℃，求：（1）该传感器的量程；（2）该传感器的线性度。

解：（1）量程为：Y=120－（-30）=150℃（2）线性度max ||3100%100%2%150
L L Y δ∆=
⨯=⨯=。