机械工程测试基础绪论教程分析.pptVIP

随着科学技术的迅速发展，新技术革命把人类由工业化社会推进到信息化社会，对于信息来讲，都有一个检测、转换、存储、加工的过程，以检测和转换为主要内容的测试技术，已成为了一门专门的科学。 原理框图：所谓系统原理框图，就是将系统中的主要功能或电路的名称画在方框内，按信号的流程，将几个方框用箭头联系起来，有时还可以在箭头上方标出信号的名称。 机械工程测试技术基础 HTTP://MECH.ZZU.EDU.CN 郑州大学机械工程学院 机械工程测试技术基础 HTTP://MECH.ZZU.EDU.CN 郑州大学机械工程学院 机械工程测试技术 绪 论 本节学习要求： 1.掌握测试技术的概念 2.掌握测试系统的组成 3.了解测试技术的应用情况及发展动态 要解决的问题 1. 测试的概念是什么？ 2. 一般的测试系统由几个部分组成？各部分有什么功能？ 3. 试举出身边测试技术应用的实例 机械工程测试技术基础 一、测试技术的基本概念 测试：是具有试验性质的测量,是测量和试验技术的统称。 测量和试验是工程基础研究、产品设计、研发和过程控制、故障诊断的重要环节； 测试技术几乎涉及任何一项工程领域，无论是生物、海洋、气象、地质、通信以及机械、电子等工程，都离不开测试与信息处理。在日常生活中，也随处可见测试技术应用的例子。例如，空调、电冰箱中的温度测量和压缩机起/停控制装置，洗衣机中的液位测量和洗衣电机起/停控制装置等。 它是国民经济发展和社会进步重要标志之一。 二、测试系统的组成 1、测试技术的研究内容和任务 2、测试系统的组成 1. 测试技术的研究内容和任务 测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。 测试的基本任务：获取有用的信息。 实现测量所依据的物理、化学、生物等现象及有关定律的总体。 相关分析、相干分析、数字信号处理、模拟信号处理 等 二、测试系统的组成 2. 测试系统组成 从信息获取的流程，分析测试技术的组成。 测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将反映被测对象特性的物理量（如压力、加速度、温度等）检出并转换为电量，然后传输给中间变换装置；中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，再将处理结果以电信号或数字信号的方式传输给显示记录装置；显示记录装置将测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。 二、测试系统的组成 信号检测与转换 2. 测试系统组成 二、测试系统的组成 图1. 测试系统原理框图 根据 ，电容式传感器检测出位移信号，同时把位移转换为电容输出。电容属电路性参数，不能推动后续仪表工作，所以在此传感器后要有后接电路，把电容转换为电压输出，起到这种作用的电路就是中间变换装置的内容，之后再推动后续的指示仪表工作从而把测量结果传递给观察者。 例： 2. 测试系统组成 简单的测试系统可以只有一个模块，如图所示的玻璃管温度计。它直接将被测对象温度的变化转化为温度计液面示值，这中间没有电量的转换和分析处理电路，很简单，但测量精度低，同时也很难实现测量自动化。 二、测试系统的组成 为提高测量精度和自动化程度，以便于和其它环节一起构成自动化装置，通常先将被测物理量转换为电量，再对电信号进行处理和输出。如图所示的声级计。 实例： 上图为机床轴承故障监测系统，该系统中传感器为加速度计，它负责将机床轴承振动信号转换为加速度信号（电信号）；带通滤波器用于滤除传感器测量信号中的高、低频干扰信号和对信号进行放大，A/D信号采集卡把放大后的测量信号转换为数字量；FFT（快速傅里叶变换）分析软件则对转换后的数字信号进行FFT变换，计算出信号的频谱；最后由计算机显示器对频谱进行显示。另外，测试系统的测量分析结果还可以和生产过程相连，当机床振动信号超标时发出报警信号，防止加工废品的产生。 二、测试系统的组成 三、测试技术的应用情况与发展动态 1、 测试技术的工程应用 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。 a) 生产加工过程监测 切削力的测量，加工噪声的测量，超声波测距、红外接近开关等。 密歇根大学数字化工厂 b）流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。 石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。 c）、产品质量测量 产品检验, 是产品质量控制的重要手段。 图示为汽车出厂 前发动机检验原