機(jī)械工程測試技術(shù)（第3版）緒論 測試概念應(yīng)用發(fā)展

機(jī)械工程測技術(shù)（第3版）機(jī)械工程測試技術(shù)

緒論本課程學(xué)習(xí)要求：1.掌握測試技術(shù)的基本理論、研究內(nèi)容2.掌握機(jī)械工程基本參數(shù)測量、分析的方法和手段3.為進(jìn)一步研究和處理工程測試技術(shù)問題打下基礎(chǔ)4.知道主要測試儀器生產(chǎn)廠商

5.了解測試技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展動(dòng)態(tài)

人類早期的測量活動(dòng)涉及對長度(距離)、時(shí)間、面積和重量等量的測量?！?000年，古埃及人建立了長度的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)－―

埃爾

；※秦始皇在統(tǒng)一六國后，建立了統(tǒng)一的度量制度

；※今天，測量學(xué)科已滲透到人類活動(dòng)的每個(gè)領(lǐng)域。

知識(shí)的獲取往往從測量開始。

人類在社會(huì)發(fā)展中創(chuàng)造并發(fā)展了測量學(xué)科。1.1

測試技術(shù)的基本概念測試技術(shù)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的一部分，主要研究各種物理量的測量原理和測量信號(hào)的分析處理方法。測試技術(shù)是進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)過程

參數(shù)測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。簡單的測試系統(tǒng)可

以只有一個(gè)模塊，

如玻璃管溫度計(jì)。

它直接將被測溫度

變化轉(zhuǎn)化為液面示

值。沒有電量轉(zhuǎn)換和分析電路，很簡

單，但精度低，無

法實(shí)現(xiàn)測量自動(dòng)化。為提高測量精度和自動(dòng)化程度，以便與其它環(huán)節(jié)一起構(gòu)成自動(dòng)化裝置，通常先將被

測物理量轉(zhuǎn)換為電量，

再對電信號(hào)進(jìn)行處理

和輸出。如圖所示的

聲級(jí)計(jì)。故障監(jiān)測系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)監(jiān)測

保證設(shè)備和人員安全3

、

自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分

趨向檢測

獲取信息

分析判斷

自動(dòng)控制自動(dòng)化：信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息傳送、信息執(zhí)行4

、測試技術(shù)的完善和發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步2

、在大型設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用測試手段水平－

－

決定科學(xué)研究的深度和廣度理論研究成果

－－

離不開必要的檢測手段提高經(jīng)濟(jì)效益管理

數(shù)量1

、產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段生產(chǎn)過程：

“物流”

控制

“信息流”

狀態(tài)一、

測試技術(shù)的作用

與意義被動(dòng)檢測

主動(dòng)檢測

(在線檢測)

質(zhì)量控制領(lǐng)域二、機(jī)械工程中的測試方法

—

—非電量電測法待

測物

理

量

傳感器

電信號(hào)(長度、角度、位移、速度、加速度、振動(dòng)…

)1.機(jī)械方法2.光學(xué)方法

3.電測法測量方法：電測法的優(yōu)點(diǎn)1.可以將不同的被測信號(hào)轉(zhuǎn)換成相同的電信號(hào)，從而可以采用相同的測量儀表、記錄儀器。2.輸出的電信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸，便于遠(yuǎn)程操作及自動(dòng)控制(遙測、遙控)。3.能對變化中的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量。4.可進(jìn)行微量檢測。

5.能夠進(jìn)行連續(xù)測量。

6.精度高、靈敏度高，特別適于動(dòng)態(tài)測試。1.“不失真”測試，努力反映真實(shí)信息2.從多種復(fù)雜的信息中，提取“有關(guān)信息”3.從“有關(guān)信息”中，提取“有用信息”三

、

測試工

作的任務(wù)信息提取四、

測試系統(tǒng)的組成一般說來，測試系統(tǒng)由傳感器、

中間變換裝置

和顯示記錄儀器三部分組成測試系統(tǒng)原理框圖：信息轉(zhuǎn)換1.2

測試技術(shù)的應(yīng)用在工程領(lǐng)域，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制

等，都離不開測試技術(shù)。測試技術(shù)應(yīng)用涉及到機(jī)械、電力、航天、石化和海洋運(yùn)輸?shù)让恳粋€(gè)工程領(lǐng)域。數(shù)字傳感器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用切削刀具被加工工件角編碼器

安裝在夾

具的端部防護(hù)罩內(nèi)為直線光柵光柵掃描頭石化行業(yè)的自動(dòng)化控制。

右圖，有液位、溫度、壓力等檢測。城市生活污水處理主要檢測流量、液位和

成分量。電子成像系統(tǒng)，集攝像、測距、顯示、終端處理于一體，駕駛員可以根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和圖像及時(shí)調(diào)整速度、方位。坦克方隊(duì)的法寶---

電子成像系統(tǒng)夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射20mm高爆彈時(shí)，激

光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動(dòng)傳輸至高爆彈的爆炸引信，

以精確的設(shè)定引爆時(shí)間。美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器1.3

主要傳感器和測試儀器生產(chǎn)廠商1

、工業(yè)自動(dòng)化類傳感器美國霍尼威爾公司

(有全球最大傳感器技術(shù)研究中心)m/http://www.bksv.co 2

、振動(dòng)/噪聲傳感器丹麥B&K

(振動(dòng)測量、聲學(xué)測量領(lǐng)域最富盛名)http://www.honeywell.com/chinahttp://www.ni.com/3

、測量分析儀器美國國家儀器公司(全球最大的計(jì)算機(jī)虛擬儀器生產(chǎn)商)美國Agilent公司(原惠普公司儀器部，著名的測試儀器商)http://www.agilent.com.cn/1.4

測試技術(shù)的發(fā)展趨勢1

、傳感器方面a)

利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學(xué)效應(yīng)

開發(fā)出的新型傳感器熒光材料

制作的電

子鼻傳感

器生物酶血樣分析傳感器光纖流速傳感器熱/光電量振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器b)

傳感器+嵌入式計(jì)算機(jī)

>智能傳感器IC總線數(shù)字溫度傳感器智能傾角RS232傳感器嵌入式計(jì)算機(jī)我們的工作2

、測量信號(hào)處理方面計(jì)算機(jī)虛擬儀器技術(shù)用PC機(jī)＋儀器板卡

>代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器

用計(jì)算機(jī)軟件

>代替硬件分析電路優(yōu)

點(diǎn)3.

檢測系統(tǒng)由模擬式、數(shù)字式