第章检测技术的基本知识.docVIP

第一章、检测技术的基本知识 第一节、概述 一、检测技术的含义、作用和地位 ①、在各项生产活动和科学实验中，为了解和掌握整个过程的进展及其最后结果，经常需要对各种基本参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息，并以之作为分析判断和决策的依据。 ②、检测技术是人们为对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。 ③、随着人类社会进入信息时代，以信息的获取、转换、显示和处理为主要内容的检测技术已经发展成为一门完整的技术学科，在促进生产发展和科技进步的广阔领域内发挥着重要作用。 检测技术主要应用如下： 1 )、检测技术是产品检验和质量控制的重要手段： ①、借助于检测工具对产品进行质量评价是检测技术重要的应用领域。 ②、但传统的检测方法只能将产品区分为合格品和废品，起到产品验收和废品剔除的作用。这种被动检测方法，对废品的出现并没有预先防止的能力。 ③、在传统检测技术基础上发展起来的主动检测技术或称之为在线检测技术，使检测和生产加工同时进行，及时、主动地用检测结果对生产过程进行控制，使之适应生产条件的变化或自动地调整到最佳状态。 ④、在线检测技术的作用已经不只是单纯的检查产品的最终结果，而且要过问和干预造成这些结果的原因，从而进入质量控制的领域。 2)、检测技术在大型设备安全经济运行监测中得到广泛应用： ①、电力、石油、化工、机械等行业的一些大型设备通常在高温、高压、高速和大功率状态下运行，保证这些关键设备安全运行在国民经济中具有重大意义。 ②、为此，通常设置故障监测系统对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期动态监测，以便及时发现异常情况，加强故障预防，达到早期诊断的目的。这样做可以避免严重的突发事故，保证设备和人员安全，提高经济效益。 ③、即使设备发生故障，也可以从监测系统提供的数据中找出故障原因，缩短检修周期，提高检修质量。另外，在日常运行中，这种连续监测可以及时发现设备故障前兆，采取预防性检修。 ④、随着计算机技术的发展，这类监测系统已经发展到故障自诊断系统，可以采用计算机来处理检测信息，进行分析、判断，及时诊断出设备故障并自动报警或采取相应的对策。 3)、检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分： ①、任何生产过程都可以看作是由“物流”和“信息流”组合而成的，反映物流的数量、状态和趋向的信息流则是人们管理和控制物流的依据。 ②、人们为了有目的地进行控制，首先必须通过检测获取有关信息，然后才能进行分析判断以便实现自动控制。 ③、所谓自动化，就是用各种技术工具与方法代替人来完成检测、分析、判断和控制工作。 ④、一个自动化系统通常由多个环节组成，分别完成信息获取、信息转换、信息处理、信息传送及信息执行等功能。 ⑤、在实现自动化的过程中，信息的获取与转换是极其重要的组成环节，只有精确及时地将被控对象的各项参数检测出来并转换成 易于传送和处理的信号，整个系统才能正常地工作。因此，自动检测与转换是自动化技术中不可缺少的组成部分。 4)、检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步： ①、人们在自然科学各个领域内从事的研究工作，一般是利用已知的规律对观测、试验的结果进行概括、推理，从而对所研究的对象取得定量的概念并发现它的规律性，然后上升到理论。 ②、现代化检测手段所达到的水平在很大程度上决定了科学研究的深度和广度。 ③、检测技术达到的水平愈高，提供的信息愈丰富、愈可靠，科学研究取得突破性进展的可能性就愈大。此外，理论研究的一些成果，也必须通过实验或观测来加以验证，这同样离不开必要的检测手段。 ④、现代化生产和科学技术的发展也不断地对检测技术提出新的要求和课题，成为促进检测技术向前发展的动力。科学技术的新发现和新成果不断应用于检测技术中，也有力地促进了检测技术自身的现代化。 ⑤、检测技术与现代化生产和科学技术的密切关系，使它成为一门十分活跃的技术学科，几乎渗透到人类的一切活动领域，发挥着愈来愈大的作用。 二、检测系统的组成 一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等部分组成， 分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。还包括电源和传输通道等部分。图1-1给出了检测系统的组成框图。 图1-1检测系统的组成框图 1、传感器 ⑴、传感器是把被测量(如物理量、化学量、生物量等)变换为另一种与之有被测量确定对应关系，并且便于测量的量(通常是电学量)的装置。 ⑵、传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部分。它处于被测对象和检测系统的接口位置，构成了信息输入的主要窗口，为检测系统提供必需的原始信息。 ⑶、传感器是整个检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能一次性确定的，检测系统的其他环节无法添加新的检测信息